2005年工作进展

(一)“中国北方陆相区下侏罗统八道湾阶、三工河阶和中侏罗统西山窑阶、头屯河阶研究”

(二)“土城子阶”建阶研究

 

(一)“中国北方陆相区下侏罗统八道湾阶、三工河阶和中侏罗统西山窑阶、头屯河阶研究”
子课题负责:沙金庚
承 担 单 位 :中国科学院南京地质古生物研究所

一、课题研究投入的工作量
郝家沟剖面
玛纳斯河红沟剖面 
克拉玛依吐孜阿克内沟剖面 

  1. 完成了163块孢粉化石样品的分析、制片和照相。
  2. 完成了乌鲁木齐郝家沟剖面多半孢粉化石的研究和玛纳斯红沟剖面孢粉化石的鉴定。
  3. 初步完成了植物化石和部分双壳类化石的鉴定。

二、主要进展

  (一)在乌鲁木齐郝家沟剖面中识别出了4套孢粉化石组合,它们自上而下为:
  Cyathidites-Conytignisporites组合(第93层)。 
  Cyathidites-Osmundacidites-Pinuspollenites-Piceites组合(第45-79层)。
  Cyathidites-Deltoidospora-Chasmatosporites-Cycadopites组合(第22-24层)。 
  Concavisporites-Dictyophyllidites-Chasmatosporites-Cycadopites组合(第9-20层)。
  上述孢粉组合的第一、第二组合分别产于郝家沟组的下部和上部,时代分别为晚三叠世和早侏罗世。这样的时代结论表明新疆乌鲁木齐郝家沟剖面三叠系/侏罗系的界线应划在郝家沟组内部,而不是郝家沟组与八道湾阶(组)之间,三叠系/侏罗系的界线较原来认识的界线(第二与第三孢粉组合之间)的位置更低。
  第三和第四组合产于八道湾阶(组)下部和中部,时代为早并有可能为中侏罗世。 

下侏罗统
八道湾阶(组)中部
Cyathidites-Conytignisporites (J2)
八道湾阶(组)下部
Cyathidites-Osmundacidites-Pinuspollenites-Piceites (J1)


上三叠统
郝家沟组上部
Cyathidites-Deltoidospora-Chasmatosporites-Cycadopites (J1)

上三叠统
郝家沟组下部
Concavisporites-Dictyophyllidites-Chasmatosporites-Cycadopites (T3)

  (二)研究了新疆三塘湖盆地中侏罗世西山窑阶(组)和晚侏罗世齐古组的孢粉组合,记述了塔里木盆地库车坳陷中侏罗世双壳类。
  这些工作都进一步丰富或揭示了我国北方中、晚侏罗世的孢粉植物和软体动物的内容。 
  (三)在总结新疆准噶尔盆地陆相下、中侏罗统各阶特征的基础上,将我国南、北方的同期地层进行了对比。 
 

 

  (四)根据国际地层委员会颁布的最新国际地层表,总结了我国(海相与非海相)侏罗纪年代地层学研究现状,并据非海相与海相地层对比的方法(化石对比和测年对比),讨论了我国陆相侏罗系的底界,特别是侏罗系的顶界。
  根据非海相与海相的对比和锆石样U-Pb和火山熔岩样的K-Kr测龄资料,结论我国热河群或义县阶(组)的下界未达欧特里夫阶的底界,上限未达阿尔必期的顶界。
  (五)在第32届国际地质大会上,展示了我国新疆准噶尔盆地潜在的陆相三叠系/侏罗系界线。

三、阶段成果
  现已发表论文5篇,国际会议论文摘要1篇。
  1. 黄嫔, 2003. 新疆三塘湖盆地奎苏煤矿中侏罗世西山窑组孢粉组合. – 微体古生物学报 20 (4): 425-434.
  2. 黄嫔、徐晓山, 2004. 新疆三塘湖盆地参1井晚侏罗世齐古组孢粉组合. – 古生物学报 43 (2): 262-280.
  3. 沙金庚、姜宝玉, 2004. 新疆准噶尔盆地陆相下、中侏罗统各阶特征. – 黑龙江科技学院学报 14 (3): 137-139.
  4. 沙金庚, 2005. 中国侏罗纪年代地层学研究的现状. – 地层学杂志 29 (2): 123-128.
  5. 姜宝玉、蔡华伟、陈澌苇, 2005. 塔里木盆地库车坳陷中侏罗世双壳类. – 古生物学报 44 (2): 196-205.

四、下步工作打算 
  2005年5-7月 新疆准噶尔地区野外调查,重点考察T/J界线附近的地层并详细采集各种化石。
  2005年8月-10月 完成新疆下、中侏罗统的各类化石研究。
  2005年11月-12月 完成孢粉学论文2篇,双壳类古生物学地层学(包括新疆陆相T/J界线)论文1-2篇、古植物学论文1篇。


  重点:
  1.新疆陆相T/J界线(以半咸水相的双壳类Waagenoperna 的出现为侏罗统的底界)
  2.如果有经费,则完成新疆准噶尔上三叠统—上侏罗统专著,为2006年 IGCP 506项目现场会做好准备

(二)“土城子阶”建阶研究
子课题负责:季强
承 担 单 位 :中国地质科学院地质研究所

土城子阶建阶研究与中、上侏罗统分界问题
  近三年来,我们对辽西金岭寺—羊山盆地、凌源三十家子盆地和冀北平泉县杨树岭盆地、赤城的后城盆地及北京延庆县的花盆盆地、白河堡盆地的土城子组、后城组作了野外调查,采集到叶肢介、介形虫、双壳类等各类化石,根据化石鉴定结果,并结合已收集的生物地层资料作了综合研究,现将初步研究的结果向大家作一简要汇报。

一、土城子组(后城组)的生物地层新进展
  1. 辽西金岭寺—羊山盆地
   ①北票市蔡家沟、胥家沟,土城子组一段
    叶肢介:Pseudogropta murchisoniae (Jones)
        P. orbita Chen
        P. cf. morrisi Chen et Hudson
        P. subquadrata Shen et Chen
        P. mirabilis Shen et Chen
        P. inconstantis Shen et Chen
        P. spp.
        Monilestheria (Prosentestheria) jinlingsiensis Shen et Chen
        M. oblonga Shen et Chen
        M. spp.
        Mesolimnadia jinlingsiensis Chen
        M. recta Chen
        Prolynceus beipiaoensis Shen et Chen
        上列叶肢介共有4属,10余种,以前两属为最丰富。
     昆虫: Mesobäetis sibirica ? B. R. G.
     孢粉和植物:(名单从略)

   ② 北票市巴图营乡塔山沟,土城子组一段
    叶肢介:Pseudograpta murchisoniae (Jones)
        P. subquadrata Shen et Chen
        P. orbita Chen
        P. spp.
        Mesolimnadia sp
        Beipiaoestheria spp.

   ③ 巴图营乡柳树沟林场,土城子组三段下部
    叶肢介:Pseudograpta murchisoniae (Jones)
        P. subquadrata Shen et Chen
        P. orbita Shen et Chen
        P. spp.
        Beipiaoestheria spp

   ④ 北票市长皋乡大板沟,土城子组一段下部
    叶肢介:Sinograpta beisijiaziensis (W. Wang), 1980
        S. xiwopuensis (W. Wang), 1980
        S. dabangouensis W. wang sp. nov. 

   ⑤ 朝阳市北四家子乡马家沟,土城子组一段下部
    叶肢介:Sinograpta dabangouensis W. Wang sp. nov.
        S. xiwopuensis (W. Wang), 1980
        S. beisijiaziensis (W. Wang), 1980
        Pseudograpta brevis Shen et Chen
        P. paucilineata Shen et Chen
    介形虫:Darwinula magna Jiang
        D. submagna Pang
        D. sarytirmenensis Sharapova 
        D. impudica Sharapova
        D. lufengensis Wang et Ye
        D. changxinensis Ye
        D. spp.
        Damonella depressa Gou, 1977
        D. truncatula (sp. nov.)
        D. sp.
        上列介形类以达尔文介占统治地位;达蒙介种类少,分异度低。 

   此外,在北票市三宝营乡刘家沟土城子组三段还产植物化石(郑少林等,2001),在朝阳二十家子土城子组一段产杨氏朝阳龙(新属种)。

  2. 辽西凌源县三十家子盆地水泉车站附近,土城子组上部
   叶肢介:Lingyuanella shuiquanensis gen. et sp. nov. 
       L. spp.

  3. 冀北平泉县杨树岭盆地,后城组中部(化石层厚约52m)
   叶肢介:Yanshanoleptestheria yangshulingensis Wang, 1984
       Y. minor Wang, 1984
       Y. longa Wang sp. nov.
       Y. ovata Wang sp. nov.
       Pingquania huangtuliangensis Wang gen. et sp. nov.
       P. oblonga Wang gen. et sp. nov.
       P. quadrata Wang gen. et sp. nov.
   介形虫:Djungarica—Mantelliana—Damonella—Stenestroemia 组合
   主要分子有:Djungarica yunnanensis Ye, 1977
         D. pingquanensis Pang, 1982
         D. spp.
         Mantelliana banqiaoensis Pang, 1982
         M. neniformis Pang, 1982 
         M. spp.
         Damonella ovata Gou, 1977
         D. depressa Gou, 1977
         D. spp. nov. (Pang, 1982)
         Stenestroemia spp. nov. (Pang, 1982)
         Eoparacypris pingquanensis Pang
         Darwinula yangshulingensis Pang
    上列介形类除有三个老种外,其他全是新种。 

  4. 冀北赤城县后城盆地,后城组下部(近底部)
    叶肢介:Euestheria spp.
    介形虫:(笔者采集,张立君研究员鉴定)
        Darwinula sarytirmenensis Sharapova
        D. sublatovata Zhang
        D. tielingensis Zhang
        Timiriasevia aff. rectidorsalis Qi
        Damonella truncatula Zhang 
    双壳类:Arguniella lingyuanensis (Gu, 1976)
        A. yangshanensis (Gu, 1976)
    后城组还产昆虫:赤城扇蠊Rhipidoblattina chichengensis(新种)
            索德蠊Sogdoblatta sp.
            中蠊Mesoblattina sp., 但具体产地和层位不详。 

  5.北京延庆县花盆盆地,后城组下部
    叶肢介:Euestheria spp. 
    昆 虫:Rhipidoblattina(Canaliblatta)yanqingensis sp. nov
        Euryblattula huapenensis sp. nov.
        Samaroblattula houchengensis sp. nov.
        S. lata sp. nov. 
    双壳类:(笔者采集,南京古生物所陈金华研究员鉴定)
        Unio grabaui Martinson, 1961 
        Mengyinaia mengyinensis (Grabau, 1923) 

  6.北京延庆县白河堡盆地,后城组下部
    叶肢介:Tianshanograpta cf. elongata Wang 
        T. elliptica sp. nov.
        T. yanqingensis sp. n.
      该属首次发现于新疆吐鲁番盆地中侏罗统头屯河组的顶部
   此外,该层位还产双壳类、鱼类(古鳕鱼类)和植物等化石。
   由上列化石可以看出:在各类化石中,以叶肢介化石最多,分布广;其次是介形类,其他化石较少。从层位来看,主要分布于土城子组(后城组)下部(一段),上部很少;从化石组合特征看,各地各类化石组合所反映的时代不尽一致,有的差别甚大,在这里选择了辽西的金岭寺—羊山盆地和冀北的杨树岭盆地为代表,作具体分析。 

 

 

  金岭寺—羊山盆地:叶肢介共有6属10余种,其中以Pseudograpta, Sinograpta 为最丰富,其次是 Monilestheria, 可称为Pseudograpta—Sinograpta—Monilestheria 组合。该组合主要分布于土城子组下部(一段),其中,Pseudograpta 的三个种由下部上延到上部(三段),跨越地层厚度500m。
  介形类目前仅发现马家沟一个层位,也是土城子组一段下部,与叶肢介共生。介形类共有DarwinulaDamonella 两属14种之多,可称为Darwinula—Damonella 组合。该组合以Darwinula 占统治地位,有12种,其中多数种分布于国内、外的中侏罗世,有些分子也可下延至早侏罗世或上延至晚侏罗世。Damonella 有2种,其中一种D. depressa 见于云南的上侏罗统景星组,另一种为新种,表现为数量虽丰富,而种类少,分异度低的特征。除上述叶肢介、介形类外,其他还有杨氏朝阳龙Chaoyangosaurus yangi gen. et sp. nov.、恐龙足印、昆虫Mesobäetis sibirica 和植物孢粉化石。 

  杨树岭盆地:该盆地在杨树岭剖面上化石产于中部,有叶肢介、介形类两类化石。
  叶肢介:有2属7种,其中Yanshanoleptestheria 是1984建立的,另一属平泉叶肢介Pingquania为新属,可称为Yanshauoleptestheria—Pingquania 组合。
  介形类:有6属19种,庞其清称为Djungarica —Mantelliana —Damonella —Stenestroemia组合。组合中除少数属种,如Djungarica yunnanensis开始出现于中侏罗统外,大部分属种与晚侏罗世—早白垩世的类型相近。由此看来,这个介形类组合所反映的时代要比金—羊盆地土城子组下部的时代为新。
  辽西凌源县三十家子盆地是杨树岭东临的一个盆地,当时两盆地可能相连通。在三十家子盆地的水泉车站附近,土城子组上部产叶肢介Lingyuanella spp.(新属、新种)。如果将杨树岭盆地和三十家子组盆地一并考虑,可将叶肢介归纳为Yanshanoleptestheria —Pingquania —Lingyuanella 组合。 

 

 

二、关于土城子阶建阶问题
  根据以上对叶肢介、介形类生物地层学的分析,土城子组(后城组)上、下有两套生物组合(表1)。据此,可将土城子组一分为二:土城子阶和金岭寺阶。
  金岭寺阶的下界以Pseudograpta 最低出现为界线,在塔山沟—柳树沟剖面上,下界在第10层的底面,在马家沟剖面在第12层之底,在蔡家沟—胥家沟一带,下界在含叶肢介灰绿色泥岩(厚0.8m)层之底。它的上界暂时可以Pseudograpta最高出现为界,即塔山沟—柳树沟剖面的第47层之顶面。
  土城子阶可以平泉杨树岭生物地层剖面为代表,该剖面以粗碎屑岩为主,化石上、下延伸有限,目前尚难确定阶的界线,有待进一步研究。 

 

 

  关于金岭寺阶和土城子阶的时代可表述如下:
  金岭寺阶:时代从巴通期晚期(Late Bathonian)至卡洛期(Callovian)(表2)。 
  1. 金岭寺阶中的Pseudograpta有三个种与英国大河口群的Kilmaluag组上部的三个种是相同的;SinograptaKilmaluag 组下部的Fibrestheria 也很相似,时代应该相同。
  2.大河口群的中、下部叶肢介动物群可与中国北部中侏罗统九龙山组、髫髻山组、海房沟组、头屯河组等的叶肢介组合相对比,其时代为早、中巴通期,其上的地层时代为晚巴通期至卡洛期较为合理。
  3.在蔡家沟与叶肢介共生的昆虫Mesobäetis sibirica,在俄罗斯的西伯利亚和中国北部都是中侏罗世的化石。
  4.考虑到Pseudograpta在金岭寺阶上、下延伸的地层厚度在500m以上,推断其时代可能上延到卡洛期(Callovian)。
  土城子阶:时代可能为晚侏罗世早期(Oxfordian)。 

 

 

三、关于中国北部陆相侏罗系中、上统的划分问题
  中国北部陆相侏罗系中统与上统的划分是一个长期没解决的问题,它的关键是中侏罗统含煤岩系上覆红层的时代问题,包括上述冀北、辽西的土城子组、后城组、新疆的齐古组、喀拉扎组等。
  中国北部中侏罗统下部为含煤地层,如新疆的西山窑组、甘肃的窑街组、陕北的延安组、冀北的下花园组等,时代相当于Aalenian—Bajocian目前已得到公认。其上有一套不含煤的灰绿、黄绿色砂、页岩地层,上部逐渐夹红层,如新疆的头屯河组、甘肃的新河组、冀北的九龙山组(包括髫髻山组),根据与海、陆交互相地层的对比,这套过渡层的时代与英国的大河口群中、下部的时代相当,即早、中巴通期(Early—Middle Bathonian)。以此推断,其上覆的红层,如新疆的齐古组,甘肃的苦水峡组和享堂组、冀北—辽西地区的土城子组、后城组等应为卡洛期,至少部分红层应为卡洛期比较合理。