中国东北、韩国东南和日本西南部早白垩世非海相与海相地层对比,非海相软体动物的生物年代学和古地理意义

根据非海相与海相,特别是共同的海相和非海相软体动物化石的对比,并结合放射性同位素测年,中国东北黑龙江东部和辽宁西部,韩国东南部庆尚盆地,日本西南部内带岐阜县北部牧户/庄川地区和外带四国德岛和物部地区早白垩世地层得到了对比,产自这些地层的非海相软体动物的时代也因此受到了约束。著名的中国东北含煤地层龙爪沟和鸡西群,盛产热河生物群/动物群的热河群的时代均为欧特里沃期/巴列姆期阿普特期,它们的上覆地层桦山群和孙家湾组为阿尔必期。韩国西南部新洞群和除金洞组以外的河阳群为阿普特期阿尔必期,不整合于新洞群之下的卯谷组主要为欧特里沃期。日本西南部内带的牧户/庄川地区的手取群和外带德岛和物部地区的物部川群均为欧特里沃期阿尔必期。Cuniopsis kihongi,Nakamuranaia leei,Koreanaia cheongi和Trigonioides(Wakinoa)tetoriensis的时代为欧特里沃期早巴列姆期。Viviparus onogoensis,Unio ogamigoensis,Myrene(Mesocorbicular)tetoriensis及Tetoria(Tetoria)yokoyami为欧特里沃期阿普特期。Arguniella cf.quadrata,A.cf.ventricosa,Sphaerium(Sphaerium)anderssoni,Probaicalia vitimensis和Pr.gerassimovi为欧特里沃期/巴列姆期阿普特期。Nakamuranaia chingshanensis,Plicatounio(Plicatounio)multiplicatus,Sphaerium(Sphaerium)coreanicum和Micromelania?katoensis为阿普特期阿尔必期。Nippononaia sinensis,Nip.tetoriensis,Nip.ryosekiana和Trigo-nioides(Wakinoa)wakinoensis是阿普特期的标志。Trigonioides(Trigonioides)quadratus,T.(T.)heilongjiangensis,Plicatounio(Plicatounio)naktongensis,Unio longus与Sphaerium(Sphaerium)chintaoense为晚阿普特期阿尔必期或阿尔必期的标志化石。我国东北、韩国东南和日本西南部非海相,特别是淡水软体动物接近的相似性表明这三地区在早白垩世时相连,并处于同一水系。但是,在欧特里沃期阿尔必期期间,这一陆块的东部,即频临古太平洋的日本西南部的外带因地势低而多被海水覆盖,在牧户/庄川和黑龙江东部存有遭受海侵的浅而窄的海湾,凡兰吟期,特别是欧特里沃期/巴列姆期之前,中国东北韩国东南部日本西南部陆块为受造山运动引起的隆起和沉降活动影响的高低不平的高原,经受了广泛而长期的剥蚀。多数含有包括熔岩和凝灰岩在内的火山岩,并与北东北北东方向的断裂带近于平行分布的非海相白垩纪盆地直至欧特里沃期/早巴列期(有些地区可能稍早(凡兰吟期))(134～126Ma),即华北克拉通破坏的高峰期(130～120Ma)才形成。这一现象表明,这些盆地受断裂,特别是伴随有强烈火山喷发和时而局部海侵的沿着古太平洋西北缘和郯庐断裂带的构造运动的控制。

非海相白垩系年代学和对比

从1800年代初最早确定的白垩系定义起,白垩系就包括了海相和非海相白垩纪的地层和化石。白垩纪是一个全球性气候温暖、海平面高、构造和火山活动强烈的世界。此时,多块大陆分解,几乎所有海洋都已打开,形成了与现代相近的海陆分布的地理图案。这一变革导致了全球生物群的区域化,给全球对比带来了困难。白垩纪的全球年代地层表是主要依据菊石和微体生物(有孔虫和钙质超微浮游生物)化石,并与已完整建立的全球极性倒转年表和很多放射性同位素年龄相结合的产物。从孢粉到恐龙等各类非海相化石均已用于白垩纪生物地层学。此期专刊的特色是聚焦于区域或全球的孢粉(包括沟鞭藻)、大植物、甲壳类(包括叶肢介和介形类)、软体动物(包括腹足类和双壳类)和脊椎动物(包括硬躯体和足印)非海相白垩纪生物地层学和生物年代学。这些研究大大扩展了非海相白垩系对比的内容,并强调了将能取得更多进展的研究方向。非海相地层和化石群中直接夹有海相地层和化石的剖面/地区的非海相生物地层学更精确的研究,高分辨率的微体化石,特别是既出现于非海相又见于海相地层中的微体化石的微体生物地层学的进展,更多的直接与非海相生物地层学相关的放射性同位素和古地磁年龄的测试,非海相地层的高分辨率层序和旋回地层学分析及与非海相生物地层学对比的化学地层学的发展等,均将促进全球非海相白垩纪地层时代和对比,甚至以国际地质时标为准绳的全球非海相白垩纪地层对比框架表的建立。

欧洲白垩纪非海相软体动物及其地层分布

本文综述了欧洲白垩纪非海相软体动物群,列出了主要产自英格兰南部、法国和西班牙早白垩世的16个不同沉积层的59个分类单元。淡水动物群以珠蚌类双壳类和田螺类腹足类为主,但在有些地点也存有肺螺类腹足类。这些化石类群与现代类型很相似,说明白垩纪淡水中的水草、氧气与营养环境良好。在欧特里沃期和巴列姆期,淡水与边缘海环境中的动物群组成都发生了显著的变化。欧洲的淡水生物群落早在巴列姆期就已存在,此时的有些类群,如著名的Mar garitifera(s.l.)valdensis在欧洲西部有着广泛的分布。英格兰南部的早白垩世韦尔登群被认为是欧洲最连续的非海相白垩纪地层,其上部的生物群可与西班牙的LasHoyas动物群和法国的Wassy动物群相对比。这3个动物群,以及法国侏罗(汝拉)和英格兰南部波倍克的侏罗纪-白垩纪的过渡生物群——Purbeck动物群,是了解欧洲白垩纪淡水动物群的关键动物群。

日本早白垩世非海相软体动物群组合

日本具有4个标志早白垩世的半咸水和淡水软体动物群组合:欧特里沃期—早巴列姆期的立川和菖蒲动物群组合,晚巴列姆期的濑林动物群组合和早阿普特期动物群组合。纯非海相下白垩统大量分布于日本东北部(本州岛北部)的部分地区,以及日本中部、西南部的内带。在日本东北部的部分地区以及日本西南部的外带(四国岛与本州岛中部),从巴列姆阶下部往上有一些海相地层夹在非海相层中,这为研究非海相动物群提供了准确的年代依据。生物组合之间在种一级水平上的区别,主要由环境的差异而引起。1)立川动物群组合(欧特里沃期—早巴列姆期),含有半咸水Hayamina naumanni组合和淡水Megasphaerioides okurodaniensis组合;手取群的Okurodani、Kuwajima和Izuki三个组内的淡水软体动物可与本动物组合相对比;2)菖蒲动物群组合(欧特里沃期—早巴列姆期),含有Eomiodon nipponicus组合;3)濑林动物群组合(晚巴列姆期),含有Costocyrena radiatostriata组合,可与手取群的Kitadani组和日本东北部关门群的Sengoku组以及Monomiyama组的淡水软体动物组合相对比;4)日比原动物群组合(早阿普特期),含有Costocyrena minor组合,关门群Wakamiya组的淡水软体动物可与本动物组合相对比。