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酒泉地区下白垩统综合地层学研究取得新进展
2020-12-30 | 编辑: | 【

  甘肃酒泉-昌马盆地发育连续的下白垩统陆相沉积,并含有丰富的动植物化石,是我国陆相白垩系研究的经典地区之一。该地区下白垩统也是我国石油工业摇篮玉门油田的主力产油层,为我国早期石油工业做出了重要贡献。然而自上世纪80年代之后,该地区下白垩统古生物学和地层学研究进展缓慢,尚缺乏高精度的地层框架和古生物学综合研究。

  鉴于此,中国科学院南京地质古生物研究所现代陆地生态系统起源与早期演化研究团队郑大燃博士、李莎博士与张海春研究员等对酒泉地区下白垩统开展了近十年的地质调查,采集了近万件化石和岩石标本,在生物地层学、年代地层学和地球化学等综合研究基础上,提出了酒泉地区下白垩统新的综合地层对比框架,并探讨了该地区陆地生物演化与环境事件的关联。该研究成果近日在线发表在《地球科学论评》(Earth-Science Reviews)上。

  该研究系统梳理了酒泉地区下白垩统已发表的古生物学、地层学、年代学和地球化学等方面研究成果。同时,通过研究课题组所采集的多门类化石,包括双壳类、腹足类、昆虫、叶肢介、介形类、鱼类、鸟类、轮藻和植物大化石等,对前人的研究进行了补充和更新;并着重与冀北-辽西地区的早白垩世生物组合进行对比,结合新的同位素年龄值,提出了酒泉地区下白垩统的生物-年代地层框架。主要结论如下:

  1)确定了酒泉地区下白垩统新民堡群的年代。新民堡群自下而上分为赤金堡组、下沟组和中沟组,赤金堡组可与义县组尖山沟层-九佛堂组下部对比,时代为Aptian早期(124-120 Ma);下沟组可与九佛堂组上部-沙海组对比,时代为早Aptian晚期-Albian最早期(~120-112 Ma);中沟组可与辽西阜新组对比,时代为Albian早中期(~112-105 Ma)。

  2)阐述了热河生物群在酒泉地区的分布与迁移。赤金堡组产出热河生物群的典型分子:Ephemeropsis trisetalis昆虫群,Eosestheria-Diestheria 叶肢介组合Lycoptera鱼类,Margaritifera (Mengyinaia) mengyinensis-Nakamuranaia subrotunda 双壳类组合,Probaicalia vitimensis 腹足动物群和Cypridea-Mongolianella-Darwinula 形类组合等。这些化石在赤金堡组的发现表明了热河生物群在第二演化阶段到达酒泉地区,这与陈丕基先生(1999)提出的观点基本一致。

  3)分析了酒泉地区早白垩世的火山活动与年代。酒泉地区下沟组顶部地层常夹有玄武岩,在红柳峡地区下沟组地层之上也保存有完好的古火山口。该研究对旱峡沟剖面玄武岩进行定年,获得了112.4 ± 0.3 MaAlbian最早期)的年龄值。结合酒泉地区火山岩的分布和年代,推断该地区在OAE1aOAE1b时期发生了多期次火山活动,而红柳峡地区的古火山口可能是当时的火山喷发中心。

  4)关联了重要生物演化与白垩纪大洋缺氧事件。在昌马盆地,OAE1a被认为记录于下沟组,即玉门甘肃鸟动物群产出层位之下,而热河生物群典型分子在此层位已不复存在,表明Aptian早期全球气候变化可能促进了该地区生物群面貌转变。

  该研究既是对酒泉地区古生物学和地层学研究的全面回顾,也提出了新的生物-年代地层学框架,为研究该地区的精时古地理学以及探讨陆地生物演化对环境事件的响应奠定了基础。

  本研究得到科技部第二次青藏高原科学考察与研究专项、中国科学院战略先导专项、国家自然科学基金委和香港大学基金资助。

  论文相关信息:Zheng Daran*, Wang He, Li Sha*, Wang Bo, Jarzembowski E.A., Dong Chong, Fang Yanan, Teng Xiao, Yu Tingting, Yang Lichao, Li Yuling, Zhao Xiangdong, Xue Naihua, Chang Su-Chin*, Zhang Haichun * (2021). Synthesis of a chrono- and biostratigraphical framework for the Lower Cretaceous of Jiuquan, NW China: implications for major evolutionary events. Earth-Science Reviews, 213, 103474. https://doi.org/10.1016/j.earscirev.2020.103474.

酒泉地区下白垩统综合地层学研究取得新进展

图 1 热河生物群的分布与迁移学说(改自陈丕基,1999)

图2酒泉地区下白垩统生物地层对比表

图2酒泉地区下白垩统生物地层对比表

图3 酒泉地区早白垩世重要生物演化与环境事件

图3 酒泉地区早白垩世重要生物演化与环境事件





 
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