侏罗系-白垩系界线和我国东北地区下白垩统陆相地层相关问题的探讨

文中介绍目前国际侏罗系-白垩系界线研究的进展以及我国东北地区下白垩统和相关陆相地层的研究现状。针对目前国内陆相侏罗系-白垩系界线研究中存在的争议,澄清一些概念,提出我国相关陆相地层的研究需结合古生物学、同位素年代学、古地磁学等多学科的结果。近年来的研究表明,这些综合性的工作和最新国际地质年代表的结果并不矛盾。最新的国际地质年代表中提出的侏罗系-白垩系界线的年龄(145.5±4Ma)得到国内外学者的广泛支持,相比之下,一些学者提出的侏罗系-白垩系界线年龄为135Ma或125Ma的观点还缺乏地层学和同位素年代学的证据。近年来年代地层学研究的进展为我国东北地区下白垩统精确国际对比提供了重要证据。东北地区陆相早白垩世沉积中脊椎动物化石的发现以及多数无脊椎动物和植物化石研究的结果表明,生物地层学的证据与年代学和古地磁学证据基本吻合。文中还通过一些实例,探讨在生物地层学(特别是脊椎动物地层学)研究中,重视生物系统发育学研究的重要性,即应当重视"谱系发育关系相近属种的对比",从而可以有效避免采用化石确定地层年代过程的一些误区。文中尚论及白垩系Aptian阶的底界年龄以及国际地质年代表中下白垩统一些阶的年限确定的意义。

川滇陆相侏罗系-白垩系界线划分

云南禄丰川街剖面侏罗系—白垩系混合磁极性超带的M19极性带位于安宁组下段顶部,四川泸州纳溪剖面M18r极性亚带位于蓬莱镇组二段上部。上述古地磁界线与马门溪龙、叶肢介、双壳类等所形成的生物界线相吻合。因此陆相侏罗系—白垩系界线在滇中被置于安宁组下段与上段之间或妥甸组上段的2个亚段之间;在四川此界线则被置于蓬莱镇组第二段的中上部。

燕辽地区土城子组古生物组合与陆相侏罗系-白垩系界线年代地层

土城子组是一套广泛发育于燕辽地区的陆相红色碎屑沉积岩系,为中国陆相侏罗系-白垩系(J/K)界线研究的典型。由于陆相化石记录的不完备,以及生物地层划分与同位素年代学的矛盾,使该地层时代归属不定。该组所含生物门类比较丰富,但化石层位较少,可以识别出叶肢介、介形类、孢粉等化石组合,但是前人对其时代意见不一。国内外学者在土城子组及其上下地层获得大量同位素测年资料,指示该组年龄处于156-139 Ma之间,属于晚侏罗世-早白垩世,因此J/K界线就划定在土城子组内部。尽管传统的生物地层学研究积淀正被日渐积累的年代地层学数据引发各种挑战,但毋庸置疑的是,年代地层单元和地质历史的划分必然需要有可供区域对比的标志,生物演化始终是地球发展阶段划分的依据。在土城子组生物地层研究精度尚待提高之时,本文尝试提出一粗略的J/K界线划分方案,以晚侏罗世叶肢介Pseudograpta-Monilestheria-Sinograpta(P-M-S)组合、介形类Cetacella substriata-Mantelliana alta-Darwinula bapanxiaensis(C-M-D)组合与早白垩世叶肢介Yanshanoleptestheria-Pingquania-Lingyuanella(Y-P-L)组合、介形类Djungarica yangshulingensis-Mantelliana reniformis-Stenestroemia yangshulingensis(D-M-S)组合为界线划分依据。近期孢粉的研究结果显示,J/K界线可以Cicatricosisporites-Lygodioisporites-Jiaohepollis组合的出现为标志。根据化石组合发育特征分析,J/K界线位置大致在土城子组2段与3段之间,年龄为~145 Ma。建议将北票巴图营乡剖面作为对比标准。由此提出下白垩统底部"巴图营阶"的工作模型,为中国陆相白垩纪年代地层的建阶工作提供参照。

义县阶的时代与侏罗系—白垩系界线——义县阶标准地层剖面建立和研究之三

义县阶中孔子鸟类、中华龙鸟类、翼龙类、叶肢介、昆虫、双壳类和植物(包括木化石)时代确定为晚侏罗世晚期或提塘晚期;哺乳类、鸟臀类恐龙和孢粉为早白垩世早期或贝里阿斯期;介形类、鱼类为晚侏罗世—早白垩世过渡期或提塘晚期—贝里阿斯期。考虑到义县期生物群与德国索伦霍芬(Solnhofen)生物群、英国普尔贝克(Purbeck)生物群,日本晚侏罗世手取(Tetori)型、领石(Ryoseki)型植物群可以比较、对比以及与中侏罗世约克郡(Yorkshire)植物群、大河口(Great Estuarine)叶肢介群的联系分析,综合时代可确定为提塘晚期至贝里阿斯期;尖山沟层时代倾向于提塘晚期,大康堡层时代倾向于贝里阿斯期。由于可与义县组对比的英国普尔贝克(Purbeck)群(组或层)的侏罗系与白垩系界线仍未确定;同时因缺乏实测数据,国际地层表推荐的14 4 Ma、14 5 Ma、135 Ma等侏罗系与白垩系界线年龄,不能作为可靠的依据标准;因此应据中国义县阶标准地层剖面的综合生物年代及实测同位素年代确定侏罗系与白垩系界线,界线倾向于义县阶下部尖山沟层与上部大康堡层之间,同位素年龄以12 4Ma为界线年龄符合目前综合生物年代,是较优选的方案。

冀北滦平盆地大店子组叶肢介生物地层特征与陆相侏罗系—白垩系界线

大店子组是滦平盆地大北沟组之上、西瓜园组之下的一个岩石地层单元,建组剖面在滦平火斗山乡大店子东沟。在滦平火斗山乡张家沟,该组自下而上可进一步划分为4个岩性段,产有丰富的叶肢介化石,统属于东方叶肢介群(Eosestheria Fauna)。加之狼鳍鱼Lycoptera和女星介Cypridea与之共生,构成典型的热河动物群(Jehol Fauna)。根据叶肢介化石组合序列、叶肢介动物群的发展阶段与可能的演化谱系,将大店子组自下而上连续划分为5个叶肢介带。在大北沟组与大店子组界线的上下,尼斯托叶肢介群(Nestoria Fauna)和东方叶肢介群(Eosestheria Fauna)相继发生了集群绝灭和集群新生的重大生物事件。老的动物群的集群绝灭和新的动物群的集群新生,预示着一个大的时代界线的存在。在大北沟组与大店子组界线上C/O同位素有一高异常值和明显的降温事件,这可能就是这一集群绝灭和集群新生重大生物事件的原因。这一降温事件与世界范围内侏罗纪—白垩纪之间的降温事件相吻合。据此,中国乃至东亚陆相侏罗系—白垩系界线应置于大北沟组与大店子组之间,并以东方叶肢介Eosestheria属的出现为特征,以古老东方叶肢介Eosestheria antiqua的首现为标志,为大北沟阶的结束与张家沟阶的开始。其界线候选层型初步定于滦平县火斗山乡张家沟下营-上营剖面第9层之底和滦平县火斗山乡小东沟剖面第10-2层之底。

侏罗系、白垩系界线问题及对中国北方陆相界线的思考

侏罗系、白垩系间是显生宙唯一还没有定义系级GSSP的界线。生物演替在Thithonian期与Berriasian期之间不存在明显变化,很难找到可以进行全球对比的标志。作为中生代生物年代地层学主要划分依据的菊石类生物,亦受生物区系影响而难作为侏罗系、白垩系界线的标志。微体化石具有优势。近期,国际上趋于将瓮虫类Calpionella alpina带之底、钙质超微化石Nannoconus steinmannii minor和N.kamptneri minor二者的始现面作为侏罗系、白垩系界线,对应于极性带M19n.2n内部,年龄为145 Ma。国际地层划分与对比以海相为标准。中国侏罗系、白垩系以陆相地层发育为特征,与海相对比颇具难度。以陆相生物为标志的界线划分产生了地区性的生物年代地层格架,也形成了地方生物地层与国际年代地层对比的错位,导致中国陆相侏罗系、白垩系界线成为地学界争议的问题。本文认为,在综合考虑不同学科研究结果的同时,问题解决的实质是客观认识陆相生物对比的缺陷,结合考虑非生物的标准,如磁性地层、旋回地层和同位素测年的精度,获得超越相区的对比结果。基于陆相生物特点,着眼于宏观演化阶段来识别界线位置是问题解决的初期阶段。燕辽生物群与热河生物群是代表侏罗纪和白垩纪的两大生物演化类群,其间年龄可为土城子组顶部的139 Ma。这是为全方位研究而铺设的临时工作界线。今后将土城子组作为侏罗纪、白垩纪过渡地层而加大研究力度,有可能在该组顶部或其内部发现界线生物标志和同层位绝对年龄值,或许会使其向目前国际推荐年龄(145Ma)更靠近一步;也不排除GSSP未定的国际侏罗系、白垩系界线年龄会向年轻方向变化,趋于139Ma的Valanginian阶底界位置。

银—额盆地侏罗、白垩系油气超系统特征及其勘探方向

银—额盆地位于四大板块交汇拼合地带 ,发育于中生代板内拉分裂陷演化阶段 ,由一系列彼此分割相对独立的侏罗—白垩纪断陷湖盆群组成 ,发育典型的中生代侏罗、白垩系油气超系统。研究表明侏罗系油气超系统 (主要为中下侏罗统 )分布局限 ,煤系烃源岩发育较差 ,热演化程度高 ,自身储盖组合欠佳 ,因其与上覆下白垩统油气超系统的叠合 ,使得该油气超系统具有一定的含油气勘探远景。白垩系 (主要为下白垩统 )油气超系统分布广泛 ,湖相烃源岩发育 ,储盖组合良好 ,成藏配置较佳 ,尤以上白垩统—第三系与下白垩统叠合的凹陷油气勘探前景最为乐观。下白垩统油气超系统中最有利的勘探方向位于多期叠合。

澳大利亚Bonaparte盆地WA-406-P区块油气成藏条件及控制因素

Bonaparte盆地属于陆内裂谷与被动大陆边缘相叠加的叠合型盆地,WA-406-P区块就位于盆地早-中侏罗世发育的大型Plover三角洲沉积体系之上,该区块油气成藏条件及控制因素的研究是确定下步有利勘探目标的前提与基础。本文结合油气地质、分析化验、三维地震、测井曲线等资料进行综合分析,研究表明:WA-406-P区块发育两种烃源岩类型,西北部以Ⅱ1型为主,东南部以Ⅱ2型为主,成岩作用控制着储层的储集性能,整体上属于低孔高渗透型储层;中-下侏罗统的Plover组和Elang组及上侏罗统-下白垩统的Flamingo组三套三角洲砂体与大套的海相泥岩配置形成两套有利储盖组合,由于圈闭形成期早于大规模油气运聚期,因此,油气经历两期充注后,具备良好的成藏匹配关系。烃源岩分布特征控制着油气藏的流体类型,构造形态及断层展布控制着油气藏的类型,储层物性控制着油气地质储量的丰度,断层活化作用控制着油气藏能否完整保存。油气成藏控制作用的明确指明了有利勘探区域:北部垒堑间互带为Ⅰ类勘探区,西南斜坡带为Ⅱ类勘探区,东南洼槽区为Ⅲ类勘探区。

松辽盆地断陷期火石岭组时代归属探讨

通过对松辽盆地火石岭组生物地层、同位素年代地层、岩石地层及古地磁等资料的系统总结分析，结合上覆营城组底界年龄，基于井间对比、沙河子组和火石岭组的沉积厚度和沉积速率，探讨火石岭组的纵向序列、空间展布及其地质时代。火石岭组是东北地区及邻区断陷盆地群早期的一套局部以火山岩为主的充填序列。在平面展布上，火石岭组具有大范围分布、断陷间火山作用特征和时间差异性显著等特点。火石岭组植物化石时代意义不明显，孢粉化石显示早白垩世的特征，特征大孢子分子、古地磁资料则显示侏罗纪的特征。根据营城组的底界年龄（130Ma），沙河子组时间跨度（10Ma），计算火石岭组的顶界年龄在140Ma左右，又根据火石岭组最小的时间跨度（8Ma），计算火石岭组底界年龄应在150Ma左右，这与同位素年龄分析结果相吻合。综合来看，火石岭组具有跨时代的特征，主体年龄在140～150Ma，对应于Tithonian-Berriasian期，可能上延至Valanginian期。松辽盆地侏罗系-白垩系界线（J／K界线）可能存在于火石岭组内部。

河北赤城地区土城子组中一例极可能的兽脚类恐龙蹲伏迹

描述了河北省赤城县寺梁山土城子(后城)组一例极可能的兽脚类恐龙蹲伏迹及相关的足迹,该蹲伏迹也是该组地层目前发现的最大的兽脚类足迹。虽然缺乏前足迹和尾迹,但因保存了左跖骨印、关联的坐骨及可能的耻骨胼胝印被定为蹲伏迹。该蹲伏迹是世界上第三例非对称的兽脚类恐龙蹲伏迹。