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鄂尔多斯盆地晚石炭世-吴家坪期非海相孢粉生物地层学研究

时间:2015年09月30日 点击:

  石炭—二叠纪非海相地层在华北克拉通分布广泛,主要是以本溪组-孙家沟组之间的沉积序列为代表。长期以来,对于该段地层的划分与对比主要依靠地层中保存的少量动物化石以及大植物化石。从上世纪60年代起,随着孢粉生物地层学研究工作的开展,华北晚古生代非海相地层的划分与对比有了较大发展。至今已积累了不少孢粉研究资料,并建立了一些孢粉组合带,但这些孢粉组合带的顶底界线一般都没有明确的化石限定,因此在实际使用中会遇到诸多问题。同时,从现有的动植物化石证据看,从晚石炭世晚期开始,华北克拉通与欧美板块之间在古气候上可能存在较大差别。不同的古气候会造就不同的古植被面貌和相应的孢粉组合面貌,因此过去通过与西欧标准陆相孢粉组合带的对比,来解决华北非海相地层与国际年代地层对比的做法,可能从晚石炭世开始在华北是行不通的。
 
  有鉴于此,我室刘锋副研究员、南京古生物研究所朱怀诚研究员等人系统研究了鄂尔多斯盆地东缘——山西保德剖面的孢粉化石。依据国际标准,运用定量与定性研究相结合的手段,在保德剖面本溪组—孙家沟组之间识别出8个孢粉组合带。结合剖面上的动物化石和古地磁数据,这8个孢粉组合带与国际年代地层的对比关系大致可以确定。研究在华北孙家沟组的下部首次找到了与从我国浙江长兴龙潭组中发现的孢粉组合相似度很高的组合类群,初步确定孙家沟组下部的地质时代为吴家坪期。首次为这段化石贫瘠,被称为“红层”的时代确定提供了较为可靠的化石证据。同时这些孢粉组合带对于华北油气资源勘探开发中遇到的地层划分对比问题具有重要指导意义,在华北多个地区井下钻孔的地层划分对比中得到验证。
 
  通过对裸子植物花粉与蕨类植物孢子相对丰度的分析,研究发现从早二叠世晚期开始保德地区的气候有逐渐干旱的趋势,这一干旱化的趋势在华北克拉通的北缘的同时期地层中都有记录,可能与华北克拉通与东北诸多小板块的拼合有关。至于在太原组以及本溪组(晚石炭世-早二叠世)中偶尔出现的裸子植物花粉含量陡增(接近60%)的现象,文章认为如此高的裸子植物花粉含量并不是代表了一种干旱性的气候,而是由于这一时期频繁海侵引起的尼夫斯效应(Neves Effects)造成的苛达类花粉(Florinites)过度代表的一种现象。
 
  相关成果发表在国际地质学期刊 Journal of Asian Earth Sciences。
 
  论文相关信息:Liu, F., Zhu, H.C., Ouyang, S. (2015): Late Pennsylvanian to Wuchiapingian palynostratigraphy of the Baode section in the Ordos Basin, North China. Journal of Asia Earth Science, 111, 528-552.


山西保德剖面不同类型裸子植物花粉和蕨类植物孢子的相对百分含量及其反应的古气候变化


Shansiensis 孢粉组合中的一些重要属种分子


保德剖面一些重要孢粉属种的地层分布图