冀北滦平盆地大北沟组—大店子组介形类生物地层和侏罗系—白垩系界线

冀北滦平盆地火斗山乡张家沟大北沟组—大店子组剖面连续、出露好、沉积序列全、化石十分丰富。介形类的研究可划分为1个延限带、4个组合带和7个亚带。其中第Ⅰ(Luanpingella-Torinina-Eoparacypris)组合带及所包含的1、2(Luanpingella Postacuta和Torinina obesa)亚带,分布于大北沟组,显示了晚侏罗世晚期的特征。第Ⅱ—Ⅳ(Yanshanina-Cypridea-Rhinocypris, Cypridea-Yanshanina-Timiriasevia和Cypridea sulcata-C．shanyingensis)组合带及所包含的3～7(Cypridea stenolonga,C．xitaiyangpoensis,C．luanpingensis,C．sulcata和C．shanyingensis)亚带分布在大店子组,Cypridea开始并相继大量出现和繁盛,明显地具有早白垩世早期的特征。故侏罗系—白垩系的界线应置于第Ⅰ组合带与第Ⅱ组合带,即第2亚带与第3亚带之间。

冀北滦平盆地陆相侏罗系—白垩系界线候选层型剖面初步研究

在发现陆相侏罗系—白垩系界线地层连续剖面的基础上,补充大北沟组和大店子组的含义,将2组系统分为7个岩段,命名4个标志层;确定年代地层层序,完善大北沟阶和义县阶定义内容;研究重点门类化石分布和演化,建立系统生物地层分带序列,包括7个介形虫带和6个叶肢介带;划分陆相生物群发展阶段,将侏罗系—白垩系界线置于“早期热河生物群”阶段的底部;开展旋回地层和层序地层学研究,建立地层等时格架,识别盆地演化的3个阶段和5个构造期;测得界线层型剖面点存在O同位素高值异常;锆石206Pb/238U测得张家口组顶部年龄为135.4Ma±1.6Ma,大北沟组中部为133.9Ma±2.5Ma和130.1Ma±2.5Ma。综合多学科研究成果,将界线层型剖面点定在张家沟剖面第9层底,以介形虫化石Cyprideastenolonga的首现为标志。

冀北滦平盆地早白垩世陆相义县阶的重新厘定及其层型剖面

实测了冀北滦平西瓜园组李营-王家沟剖面和马圈村剖面,在开展多学科系统研究的基础上,把剖面划分为4个岩性段,建立了系统的叶肢介生物地层分带序列,进行辽西义县组与冀北西瓜园组的等时性对比,分析剖面的沉积相叠置特征,证明了剖面的沉积连续性和沉积旋回性变化,识别出剖面的4个三级层序,确定了义县阶的定义及其单位和界线层型。从而建议重新厘定"义县阶"的定义和层型,将冀北滦平李营-王家沟剖面作为下白垩统义县阶的单位层型,将冀北滦平马圈村大店子组—西瓜园组界线剖面作为义县阶的底界层型,将冀北滦平西瓜园组的时限范围定为义县阶;取消以张家沟大店子组时限范围所定的义县下亚阶,改为张家沟阶。

辽西义县组叶肢介化石在冀北滦平盆地西瓜园组中的系统发现及其意义

冀北滦平县西瓜园南李营剖面是西瓜园组的命名剖面,自下而上可划分为西瓜园组一至四段,为一套单一岩相的沉积岩。在火斗山乡马圈子,西瓜园组以一层水下分流河道砾岩与其下伏大店子组四段为连续沉积,拉海沟马圈子剖面为西瓜园组与大店子组的界线层型。西瓜园组自下而上可连续划分为5个叶肢介化石带,与辽西义县组尖山沟层、老公沟层-金刚山层的叶肢介组合完全可以对比,义县阶的单位层型应以西瓜园组为层型剖面,原定义县阶的单位层型马神庙-宋八户标准地层剖面仅能作为义县阶的副层型。由于辽西义县组尖山沟层至金刚山层的叶肢介化石在冀北西瓜园组中的系统发现,冀北地区西瓜园组与辽西义县组完全可以对比,从而解决了30余年来冀北辽西晚期中生代地层的对比问题,具有重要的地层意义。

冀北滦平盆地中生代九佛堂组植物化石发现及其地质意义

滦平盆地是“热河生物群”种属较齐全地区,保存有“热河生物群”发展从早到晚的完整记录,但对植物化石的研究较少,圈定调查区植物化石资源的富集区,对提高冀北地区热河生物群的研究程度,丰富河北热河生物群的化石种属,具有十分重要的科学意义。

冀北滦平侏罗-白垩系界线层序地层学研究

据沉积旋回和相序分析,将冀北滦平张家沟剖面陆相侏罗-白垩系界线系统划分为5个层序、13个亚层序和139个副层序。应用亚层序与副层序的稳定延续时限标定地层单位界线年龄值,层序 Ⅰ(大北沟组)的底界为142.90Ma,层序Ⅱ的底界为141.16Ma,层序Ⅲ(大店子组)的底界为140.00Ma,层序Ⅳ(张家沟组)的底界为138.24Ma,层序Ⅴ(张家沟组)的顶界为135.34Ma。在层序界面和标志层追索及化石带等时对比基础上,建立滦平盆地大北沟组～张家沟组层序地层格架。据层序与层序界面成因分析和分布特征,论述了构造阶段和盆地演化。5个层序代表盆地发育的5个断陷-上升旋回,6个层序界面的形成都显示构造活动影响。盆地演化宏观上分为三大阶段,每个阶段包括强烈抬升→剧烈断陷(伴随火山喷发)→逐渐抬升的构造旋回,证明盆地断陷对应于沉积范围窄小、而抬升对应于范围扩展的演化规律。

河北地区中生代标准地层剖面侏罗系/白垩系界线——SHRIMP锆石U-Pb年龄标定

在全国地层委员会组织的滦平盆地中生代地层野外考察中,采集了大北沟组凝灰岩样品,其锆石年龄测定结果引发对陆相侏罗系/白垩系界线的思考。冀北滦平地区陆相侏罗系—白垩系发育,各类陆相生物化石极丰富,地层产出大量火山凝灰岩层,是通过岩石地层、生物地层、同位素测年和磁性年代地层综合研究侏罗系/白垩系界线的理想地区。根据生物地层研究,冀北滦平盆地侏罗系/白垩系界线附近的地层为大北沟组和大店子组。根据冀北—辽西地区同位素测年数据,侏罗系/白垩系界线年龄倾向于130Ma。获得榆树下标准剖面大北沟组顶部凝灰岩(斑脱岩)SHRIMP锆石U-Pb同位素年龄为129.9±1.1Ma。