冀北、辽西晚侏罗世-早白垩世土城子组、大北沟组和义县组孢粉学

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冀北滦平盆地、辽西金岭寺-羊山盆地是我国北方重要的侏罗纪-白垩纪火山-沉积盆地,其中的土城子组、大北沟组及义县组不仅事关中国北方陆相侏罗系-白垩系的划分对比,而且涉及世界闻名的热河生物群的起源、演化和时代等问题,在近来日受研究关注。近几十年来,关于滦平盆地和金岭寺-羊山盆地的孢粉学有学者进行过一些研究,但受制于当时的研究水平,已不能适应当前新的孢粉学研究进展的要求,也难以满足解答当前这些地区许多化石和地层争论的需要。本文对冀北滦平井上村三岔子剖面及辽西北票李八郎沟-四合屯剖面上述地层施行了连续系统的孢粉采样和分析,合计68块样品。经观察、鉴定和统计,共计发现孢子花粉56属33种及若干未定种。根据组合中组成分子的首现、消失以及丰度变化等特征,在上述盆地的研究剖面中共划分建立了3个组合并探讨了它们的时代。其中三岔子剖面建立2个孢粉组合:1.Classopollis组合(晚侏罗世);2.Bisaccates-Foraminisporis组合(早白垩世早期)。李八郎沟-四合屯剖面建立了1个孢粉组合:Bisaccates-Cicatricosisporites-Ephedripites组合(早白垩世)。  本研究发现土城子组三段顶部以两气囊花粉占绝对优势的孢粉组合。通过对盆地内及盆地间土城子组的孢粉组合对比分析,发现土城子组由下向上Classopollis含量显著减少,而两气囊花粉的含量显著增加,反映了土城子组沉积的早期至末期沉积环境和气候发生了明显的变化。值得一提的是,土城子组中松柏类两气囊花粉含量突出和占绝对优势的组合皆产自辽西金岭寺-羊山盆地土城子组的三段,目前在冀北滦平盆地土城子组中尚未见到相似的孢粉组合。因此,从孢粉组合来看,金岭寺-羊山盆地的土城子组应该发育的更完整。李八郎沟-四合屯剖面中的土城子组三段顶部的孢粉组合和其上覆义县组的孢粉组合面貌相似,同归为Bisaccates-Cicatricosisporites-Ephedripites组合,表明辽西地区土城子组沉积的末期区域植物群面貌与义县组已无本质差别,尽管两套地层在岩相和沉积上差异明显。研究还表明滦平盆地大北沟组的Bisaccates-Foraminisporis组合与金岭寺-羊山盆地土城子组三段顶部及义县组下部的Bisaccates-Cicatricosisporites-Ephedripites组合面貌相近,大致可以对比。古植被重建表明,晚侏罗世滦平盆地土城子组沉积时期区域植被类型单调,主要是一种以掌鳞杉科针叶类为主、伴以一些杉科-白科和蕨类植物的面貌;早白垩世大北沟组沉积时期则发育以松柏类为主的针叶林,林下还生长有较丰富的蕨类植物。辽西金岭寺-羊山盆地早白垩世土城子组三段项部至义县组下部沉积时期亦发育与冀北大北沟组沉积时期类似的的植被,即以松柏类针叶植物为主、伴生有各种蕨类植物。由土城子组至义县组和大北沟组,植被中掌鳞杉科植物显著减少,松柏类植物的大量增加,表明冀北、辽西一带的干旱程度在大北沟组和义县组沉积时期较早先土城子组沉积时期有明显改善,即从干旱-半干旱气候转变为中生的半干旱-半湿润气候条件,气温有所降低。孢粉组合对比表明,冀北滦平盆地、辽西金岭寺-羊山盆地的侏罗系-白垩系地层对比非常复杂。本文暂时将滦平盆地的大北沟组对比于辽西金岭寺-羊山盆地土城子组三段顶部和义县组下部,但这一对比方案还有待进一步的研究工作去落实和论证。
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