666 世界地质第 37 卷 0 引言白山盆地 ( 原称浑江盆地 ) 位于吉林省白山市东北, 是一个近北东向分布的小型陆相沉积盆地 区内晚中生代地层沉积连续, 出露完整, 是鹰嘴砬子组和林子头组层型剖面所在地 [1,2] 前人曾对该盆地中产出的热河生物群开展过少量研究, 仅限于化石名单的表述和新属种

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1 第 37 卷第 3 期 2018 年 9 月 世界地质 GLOBALGEOLOGY Vol 37 No 3 Sept 2018 文章编号 : (2018) 吉林东南部白山盆地下白垩统鹰嘴砬子组时代厘定及地质意义 郭琳娜 1, 刘万臻 2, 苏斌 2, 李涛 1 3, 李云峰 1 吉林大学博物馆, 长春 ; 2 吉林省地质调查院, 长春 ; 3 吉林大学古生物学与地层学研究中心, 长春 摘要 : 对鹰嘴砬子组层型剖面进行了重新测制, 系统采集了古生物化石 研究证明该组所产脊椎动物 无脊椎动物 植物和孢粉化石组合与 Eosestheria Epicharmeropsis Lycoptera(EEL) 组合为代表的热河生物群一致, 代表了中国最东部的热河生物群化石产地, 地质时代应为早白垩世, 而不是前人划归的晚侏罗世 孢粉学和年代地层学研究资料进一步表明, 鹰嘴砬子组地质时代应为早白垩世 Hauteriv ian Baremian 期 鹰嘴砬子组区域上可与辽西义县组 冀北大店子组 西瓜园组及龙江盆地光华组对比 关键词 : 鹰嘴砬子组 ; 热河生物群 ; 时代厘定 ; 白山盆地 ; 吉林东南部 中图分类号 :P 文献标识码 :A doi: /j isn DeterminationofLowerCretaceousYingzuilaziFormation inbaishanbasininsoutheasternjilin,chinaanditsgeologicalsignificance GUOLin na 1,LIUWan zhen 2,SUBin 2,LITao 1,LIYun feng 3 1 MuseumofJilinUniversity,Changchun130026,China; 2 GeologicalSurveyInstituteofJilinProvince,Changchun130102,China; 3 ResearchCenterofPalaeontologyandStratigraphy,JilinUniversity,Changchun130026,China Abstract:ThestratotypeprofileofYingzuilaziFormationismeasuredanewandthepaleontologicalfosilsare discoveredandgathered.thefosilasemblagecomprisingvertebrates,invertebrates,plantsandsporopolenisin accordancewiththejeholbiotarepresentedbytheeosestheria Epicharmeropsis Lycoptera(EEL)asemblage,re presentingoneoftheeasternmostjeholbiotalocalitiesinchina.thusthegeologicalageoftheyingzuilaziforma tionshouldbeasignedtotheearlycretaceous,ratherthanthelatejurasicpreviously.evidenceofpalynology andchronostratigraphyfurtherindicatethatthegeologicalageofyingzuilaziformationshouldbeasignedtocreta ceoushauterivian Baremian.TheYingzuilaziFormationcanbecorelatedwiththeYixianFormationofwesternLi aoning,thedadiangziandxiguayuanformationsofnorthernhebeiandtheguanghuaformationofthelongjiang Basinregionaly. Keywords:YingzuilaziFormation;JeholBiota;geologicalagedetermination;BaishanBasin;southeastern Jilin,China 收稿日期 : ; 改回日期 : 基金项目 : 国家自然科学基金 ( ), 博士后科学基金 (2018M631866), 东北亚生物演化与环境教育部重点实验室开放基金 ( ) 联合资助. 通讯作者 : 李云峰 (1988 ), 男, 助理研究员, 从事古生物与地层学方面的研究.E mail:liyunfeng@ jlu edu cn

2 666 世界地质第 37 卷 0 引言白山盆地 ( 原称浑江盆地 ) 位于吉林省白山市东北, 是一个近北东向分布的小型陆相沉积盆地 区内晚中生代地层沉积连续, 出露完整, 是鹰嘴砬子组和林子头组层型剖面所在地 [1,2] 前人曾对该盆地中产出的热河生物群开展过少量研究, 仅限于化石名单的表述和新属种的创建 [1 5], 该生物群的生物组合特征和地质时代尚不清楚 近年来, 笔者及研究团队重新测制了鹰嘴砬子组层型剖面, 系统采集了动植物化石, 查明了生物群的组成面貌和组成分子 在此基础上, 结合孢粉学和前人年代学研究资料, 重新厘定了鹰嘴砬子组的地质时代 该项研究对认识热河生物群的分布 演化和生物多样性及中生代地层划分和对比具有重要意义 1 区域地质概况白山盆地大地构造位置位于华北克拉通的东北缘, 郯庐断裂以东, 北邻天山 兴蒙造山带 ; 南部与辽东半岛毗邻, 东接朝鲜半岛 [6,7] 盆地内晚中生代地层区划隶属于滨太平洋地层大区, 吉南 辽东地层分区, 通化地层小区 [2] 前人将盆地内晚中生代地层划分为中侏罗统小东沟组, 中 上侏罗统果松组, 上侏罗统鹰嘴砬子组 林子头组, 上侏罗统 下白垩统石人组及下白垩统小南沟组 [8] 综合本次野外地质调查, 生物地层学及前人年代地层学研究结果, 研究区内晚中生代地层自下而上为 : 下白垩统鹰嘴砬子组 (K 1 yz) 林子头组 (K 1 l) 石人组 (K 1 s) 和小南沟组 (K 1 x) ( 图 1) 1 第四系 ;2 下白垩统小南沟组 ;3 下白垩统石人组 ;4 下白垩统林子头组 ;5 下白垩统鹰嘴砬子组 ;6 中奥陶统马家沟组 ;7 寒武系 ;8 中震旦统八道江组 ;9 下震旦统万隆组 ;10 上元古界青白口系 ;11 断层 ;12 剖面 ;13 村庄 ;14 城市. [8] 图 1 吉林省东南部白山盆地地质图 ( 据浑江市 长白朝鲜族自治县 1 25 万地质图略修改 ) Fig 1 GeologicalmapofBaishanBasinofsoutheasternJilin

3 第 3 期 郭琳娜刘万臻等 : 吉林东南部白山盆地下白垩统鹰嘴砬子组时代厘定及地质意义 鹰嘴砬子组层型剖面描述 [9] 鹰嘴砬子组由吉林省区调队于浑江市郊鹰嘴砬子创名 指一套水平微层理发育的粉砂岩 页岩及泥灰岩夹煤的湖相沉积, 产动植物化石 在区域上, 其下伏地层为果松组中性火山岩系, 其上覆地层为林子头组酸性火山岩系, 均呈整合接触, 时 [10] 代为晚侏罗世 吉林省地质研究所曾将其划归 [2] 大沙滩组 吉林省地质矿产局重新定义为不整合于震旦系八道江组之上, 林子头组之下的一套含煤碎屑岩系 由砾岩 砂岩 粉砂岩 页岩及煤线组成 产动植物化石 其底界以砾岩与八道江组藻灰岩呈不整合接触, 区域上则与下伏果松组整合接触 ; 其顶界以砂岩与林子头组凝灰质砾岩或流纹质火山碎屑岩分界, 之间为整合接触 本次工作重新测制了鹰嘴砬子组层型剖面 剖面起点坐标 : N, E, 底部以砾岩与下震旦统八道江组灰岩呈不整合接触, 顶部以砂岩与林子头组凝灰质砾岩呈整合接触, 剖面厚度 363 7m ( 图 2) 地层层序为: 上覆地层 : 下白垩统林子头组 下白垩统鹰嘴砬子组 整合 黄褐色凝灰质砾岩 363 7m 19 黄色长石石英砂岩 3 8m 18 灰绿色粉砂岩 39 2m 17 黄绿色粉砂质泥岩, 薄层灰色细砂岩互层, 细砂 岩含双壳类化石, 双壳类变小 2 8m 16 灰色中厚层细砂岩夹薄层粉砂岩, 含大量双壳类 化石 4 9m 15 灰黑色粉砂岩 1 4m 14 黄绿色泥质粉砂岩 1 4m 13 灰绿色细砂岩 62m 12 黄色砂岩夹薄层灰色泥质粉砂岩 9 8m 11 灰色中薄层粉砂质泥岩 0 7m 10 黄绿色 黄色粉砂质页岩, 含植物化石 7 2m 9 浅灰色 灰色中厚层砂岩 泥岩互层 2 6m 8 灰色中层泥岩 粉砂质泥岩互层, 含植物化石 介 甲类 介形类 双壳类, 腹足类 昆虫 蝾螈化石 鱼等 3 9m 7 灰色泥岩夹灰白色泥质粉砂岩 1 3m 6 灰绿色粉砂质泥岩 15 7m 5 黄色夹绿色泥质粉砂岩 2 6m 4 暗紫色含砾粉砂岩 127 2m 3 暗紫色粉砂岩 19 3m 2 紫色含砾砂岩, 砾石 1~10cm 35 7m 不整合 下伏地层 : 下震旦统八道江组灰白色灰岩 1 凝灰质砾岩 ;2 长石砂岩 ;3 粉砂质泥岩 ;4 页岩 ;5 钙质泥岩 ;6 煤线 ;7 粉砂质页岩 ;8 灰岩 ;9 动植物化石产出层位. 图 2 吉林东南部白山盆地下白垩统鹰嘴砬子组实测剖面图 Fig 2 MeasuredsectionofEarlyCretaceousYingzuilaziFormationinBaishanBasinofsoutheasternJilin 鹰嘴砬子组下部发育紫色厚层砾岩, 夹中厚层粉砂岩 砾岩的砾石大多 2~5cm, 杂基支撑, 磨圆度较好, 可能代表河流心滩或湖滨沉积 这套紫色砾岩可能反映了鹰嘴砬子组沉积初期气候较为干 旱 中部岩性明显变细, 主要为灰 黄或黄绿色中 薄层砂岩 粉砂岩 泥岩等, 水平层理发育, 含介甲类 介形类 双壳类 鱼类化石, 主要反映了浅湖环境沉积 上部主要以灰 黄色中厚层砂岩

4 668 世界地质第 37 卷 为主, 夹粉砂岩 泥岩等, 双壳类化石为主, 分布密集, 呈层状分布, 代表了平缓的浅湖近岸环境 3 地层时代厘定 3 1 生物地层学 动物化石组合 白山盆地鹰嘴砬子组产有丰富的动物化石, 主要由无脊椎动物介甲类 介形类 腹足类 双壳类和昆虫类, 脊椎动物鱼类以及有尾两栖类组成 ( 图 3,1-9) 热河生物群 3 个传统典型代表分子 : 东方叶肢介 Eosestheria 三尾拟蜉蝣 Ephemeropsistrisetalis ( 美丽蜉蝣属 Epicharmeropsis [11] ) 和狼鳍鱼 Lycop tera 均在该组产出 介形类多样性较丰富, 主要有 Cypridea(Cypridea) baishanensis, Cypridea (Cyp ridea) tubercularis, Cypridea(Cypridea) vitimensis, Cypridea(Cypridea)sp,Cyprideasp 1,Cypridea sp 2, Cypridea sp 3, Lycopterocypris infantilis, Damonelasp, Yumenia heitizigouensis, Darwinula contracta, 暂称为 Cypridea-Lycopterocypris Darwinu la 组合 它们中的主要分子常见于黑龙江龙江盆地光华组 [12] 辽西义县组下部 [13,14] 冀北大店子组 [15,16] 辽西九佛堂组 [17] 辽东小岭组 [18] 蒙古人民共和国东部下白垩统的查干察布组和准巴音组 [19], 时代均为早白垩世 双壳类和腹足类非常丰富, 但分异度低, 物种较为单一, 包含经典的下白垩统义县组中热河生物群双壳类 Arguniela Spha erium 和腹足类 Probaicaliavitimensis Residelarobus [20 23] ta 组合分子 :Argunielasubcentralis,Arguniela lingyuanensis 和 Probaicaliavitimensis 等 中生代水生昆虫中华黾属的 Sinochresmodamagnicornia 也在该组地层中产出 值得注意的是, 笔者及其研究团队在鹰嘴砬子组地层中采获一块蝾螈化石, 经初步鉴定为蝾螈类的一个新属新种, 是吉林省发现的第一例中生代蝾螈化石, 是亚洲最东部的中生代蝾螈化石记录 该组地层产出的动物群组合毫无疑问属于 Eosestheria Epicharmeropsis Lycoptera (EEL) 组合, 与产于冀北辽西义县组的早白垩世热河生物群相同 [20 26] 植物化石组合 鹰嘴砬子组植物化石由 27 属 46 种组成, 显示比较丰富的生物多样性 包括楔叶纲 真蕨纲 苏 铁纲 银杏纲 茨康类 松柏纲 买麻藤纲 化石果等 ( 图 3,10-11) 楔叶纲以木贼目 (Equise ties 等 ) 为主 该类植物在中生代呈现由老而新渐渐衰退 茎干渐细的规律 当前归于 Equisetitescf. exiliformis 和 Equisetiteslongevaginatus 的标本茎干均 <1cm, 显示早白垩世的色彩 [27], 形态特征与义 [28] 县组的模式标本相似或形同 真蕨纲以紫萁科 (Todites) 蚌壳蕨科 (Coniopteris) 里白科 (Gleichenites) 为代表 当前植物组合中的 Coniop terisangustiloba 是西伯利亚和中国早白垩世植物群的重要组成分子 里白科的 Gleichenites 属是早白垩世中晚期近海亚组合中出现较多的分子, 也在该植物群中出现 [29] 苏铁纲仅发现本内苏铁目 Tyrmia cf.acrodonta 一种, 与辽西下白垩统义县组模式标本十分近似 [28] 银杏纲较为丰富, 包括 Ginkgo, Ginkgoites,Pseudotorelia,Baiera 等属, 大多数种为侏罗纪 白垩纪常见的类型 茨康类较丰富, 分异度较高, 常见的 Czekanowskia,Phoenicopsis,So lenites,sphenarion,ixostrobus 等属都有发现 其中 Phoenicopsis(Culgoweria)uralensis 最早出现在乌拉尔东部的早白垩世地层中 [30] Czekanowskiaseta cea Solenitesmurayana 和 Ixostrobusdelicatus 也是 [28] 辽西下白垩统义县组和海拉尔盆地下白垩统大 [31] 磨拐河组的常见分子 松柏纲种数和数量最多, 分异度最高, 主要由松柏目松科和苏铁杉目组成 中生代是松柏纲演化的重要时期, 白垩纪到达顶峰 当前植物群松柏纲占统治地位显示浓重的白垩纪时代色彩 同时 Pityophylum lindstroemi 和 Schizolepismoeleri 也常见于辽西下白垩统义县组 辽西义县组常见的买麻藤类 Ephedra 和 Ephedrites 也在当前植物群中有所发现 化石果中的 Carpo lithussp 1 与仅产于辽西下白垩统义县组的 Carpo lithusmultiseminalis 十分相似 总体上, 当前植物组合以繁盛的银杏纲 茨康目和以松科为主的松柏类伴随少量本内苏铁目为特征, 代表欧亚大陆暖温带气候下的温湿植被 隶属早白垩世北方植物 [29] 区或西伯利亚 加拿大植物区 [32 34] 孢粉化石组合 鹰嘴砬子组孢粉化石主要由蕨类植物和裸子植物花粉组成, 后者占主导地位 (74 3%), 未见被子植物花粉 ( 图 4) 蕨类植物花粉以海金沙科的 Cicatricosisporites 为主, 这是一类典型的早白垩世花

5 第 ３期 郭琳娜 刘万臻等 吉林东南部白山盆地下白垩统鹰嘴砬子组时代厘定及地质意义 ６６９ １ 东方叶肢介 ２ 美丽蜉蝣 ３ ４ 狼鳍鱼 ５ 近中额尔古纳蚌 ６ 凌源额尔古纳蚌 ７ 维其姆前贝加尔螺 ８ 大角中国黾 ９ 蝾螈 １ ０ 白山似 １ 白山拜拉 １ ３ ５ ７比例尺 ５ｍｍ ２ ４ ８ １ １比例尺 １ｃ ｍ 管状叶 １ 图 ３ 吉林东南部白山盆地热河生物群部分动植物化石 Ｆ ｇ ３ Ｓ ｃ ｄｆ ｆｊ ｈ Ｂ ａｆ ｒ ｍ ｕ ｈ ａ ｒ ｎｊ ｎ

6 ６７０ 世 界 地 质 第 ３７卷 １ ６ 无突肋纹孢 未定种 ７ 拟套环孢 未定种 ８ 三角瘤面孢 未定种 ９ 有孔孢 未定种 １ ０ 单束松粉 未定种 １ １ 皱体双囊粉 ２ 罗汉松粉 未定种 １ ３ 假云杉粉 未定种 １ ４ 拟云杉粉 未定种 １ ５ １ ６ 原始松柏粉 未定种 未定种 １ 图 ４ 吉林东南部白山盆地下白垩统鹰嘴砬子组孢粉化石 Ｆ ｇ ４ Ｒ ｐｒ ｎ ａ ｖ ｐ ｒ ｐ ｎｆ ｆｙ ｎｇ ｚ ｕ ａ ｚ Ｆ ｒ ｍａ ｎ ｎｂａ ｈａ ｎｂａ ｎ ｆ ｕ ｈ ａ ｒ ｎｊ ｎ

7 第 3 期 郭琳娜刘万臻等 : 吉林东南部白山盆地下白垩统鹰嘴砬子组时代厘定及地质意义 671 粉 [35] Converucosisporites, Densoisporites, Fora minisporis 等均有一定含量 裸子植物花粉以松柏类的双囊粉占优势, 其中新型松科与罗汉花粉很发育, 古型双囊粉占少量比例 松科花粉中以单束松粉属 Abietineaepolenites 双束松粉属 Pinuspolenites 和云杉粉属 Piceaepolenites 为主, 雪松粉属 Cedripi tes 也较丰富, 其中单束松粉属 Abietineaepolenites 最为常见 掌鳞杉科的 Clasopolis 含量极低 根据孢子或花粉组合的优势类型, 将该孢粉组合暂定为 Cicatricosisporites Abietineaepolenites, 大致与与内蒙古海拉尔盆地伊敏组一段的孢粉组合相同, 时代为 Valanginian-Baremian [31] 3 2 年代地层学 鹰嘴砬子组在区域上整合于下白垩统果松组之 [36] 上, 下白垩统林子头组之下 裴福萍对浑江一带果松组角闪安山岩中角闪石进行 40 Ar/ 39 Ar 年龄测试, 认为果松组火山岩形成于 130 2±0 2Ma [7] 陈井胜等对本次野外采获的果松组安山岩及流纹岩和林子头组安山岩及安山质凝灰岩进行 LA ICP MS 锆石 U Pb 年代学研究, 获得果松组年龄为 ±0 8Ma; 林子头组年龄为 ± [37] 0 91Ma 和 126 0±2 9Ma 刘雪松等对采自通化果松镇果松组建组剖面的安山岩进行了锆石 U Pb 定年分析, 确定其年龄为 130±2Ma 和 129±2 Ma 因而鹰嘴砬子的形成时代为 126~130Ma, 大致相当于早白垩世 Hauterivian Baremian 期 4 地层划分与对比 辽西义县组因产热河生物群而闻名于世, 对于义县组时代归属已经发表很多年代学数据, 集中在 122~130Ma 之间 [38 49] 吉林南部白山盆地鹰嘴砬子组生物群组合和形成时代与辽西义县组相当 生物地层资料显示, 冀北大店子组 西瓜园组与辽西义县组相当 [50 53] 大兴安岭中段龙江盆地光华组产丰富的热河生物群化石, 年龄为 120 1±1 1Ma 至 125 4±1 4Ma [12] 因此, 白山盆地鹰嘴砬子组在区域上可与辽西义县组 冀北大店子组 西瓜园组及龙江盆地光华组对比 5 结论 (1) 白山盆地鹰嘴砬子组所产动植物化石组合属于以 Eosestheria Epicharmeropsis Lycoptera(EEL) 组合为代表的热河生物群, 代表了中国最东部的热河生物群化石产地 (2) 生物地层学和年代地层学研究资料表明, 鹰嘴砬子组地质时代应为早白垩世 Hauterivian Bar remian 期, 而不是前人划归的晚侏罗世 (3) 鹰嘴砬子组区域上可与辽西义县组 冀北大店子组 西瓜园组及龙江盆地光华组对比 参考文献 : [1] 吉林省地质矿产局. 吉林省区域地质志 [M]. 北京 : 地质出版社,1988: BureauofGeologyandMineralResourcesofJilinProv ince.regionalgeologyofjilinprovince[m].beijing: GeologicalPublishingHouse,1988: [2] 吉林省地质矿产局. 全国地层多重划分对比研究 (22) 吉林省岩石地层 [M]. 武汉 : 中国地质大学出版社,1997: BureauofGeologyandMineralResourcesofJilinProv ince.multipleclasificationandcorelationofthestratig raphyofchina(23)stratigraphy(lithostratic)ofjilin Province[M].Wuhan:ChinaUniversityofGeosciences Pres,1997: [3] LiYF,SunCL,LiT,etal.Solenites(Czekanowskia les)from thelatemesozoicjeholbiotaofsoutheastern Jilin,Chinaanditspaleoclimaticimplications[J].Acta GeologicaSinica(EnglishEdition),2015,89 (4): [4] ZhaoM,SunCL,Dilcher,DL,etal.Anewspeciesof BaierafromtheEarlyCretaceousJeholBiotaofsoutheast ernjilin,china[j].palaeoworld,2016,25(2): [5] 黄薇. 中国吉林东南部热河生物群的发现及植物化石研究 : 博士学位论文 [D]. 长春 : 吉林大学,2016. HUANG Wei.ThediscoveryofJeholBiotaandfosil plantsfromsoutheasternjilin,china:doctor sdegreethe sis[d].changchun:jilinuniversity,2016. [6] 隋振民, 陈跃军. 吉林南部三棵榆树组火山岩的成因 : 锆石 U Pb 年龄和 Hf 同位素证据 [J]. 现代地质,2012,26(4): SUIZhen min,chenyue jun.petrogenesisofvolcanic rocksfrom SankeyushuFormationinSouthernJilin:evi dencesfromzirconu PbagesandHfisotopes[J].Geo science,2012,26(4): [7] 陈井胜, 李斌, 姚玉来, 等. 辽东北 吉南中生代火山岩地层与辽西义县组的对比 [J]. 地质学报, 2016,90(10): CHENJing sheng,libin,yaoyu lai,etal.compari

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