遼西義縣組葉肢介化石在冀北灤平盆地西瓜園組中的系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)及其意義

1、Vol.27, N o.6Jun., 2008第 27 卷第 6 期2008 年 6 月地 質 通 報GEO LO GICAL BULLETIN O F CHIN A遼西義縣組葉肢介化石在冀北灤平盆地西瓜園組中的系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)及其意義牛紹武1, 田樹剛2N IU Shao- wu1, TIAN Shu- gang21. 中國地質調查局天津地質礦產研究所, 天津 300170; 2. 中國地質科學院地質研究所, 北京 1000371. Tianjin Institute of Geology and Mineral Resources, China Geological Survey, Tianjin

2、 300170, China;2. Institute of Geology, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China摘要: 冀北灤平縣西瓜園南李營剖面是西瓜園組的命名剖面, 自下而上可劃分為西瓜園組一至四段, 為一套單一巖相的沉積巖。在火斗山鄉(xiāng)馬圈子, 西瓜園組以一層水下分流河道礫巖與其下伏大店子組四段為連續(xù)沉積, 拉海溝馬圈子剖面為西瓜園組 與大店子組的界線層型。西瓜園組自下而上可連續(xù)劃分為5個葉肢介化石帶, 與遼西義縣組尖山溝層、老公溝層- 金剛山層的葉 肢介組合完全可以對比, 義縣階的單位層型應以西瓜園

3、組為層型剖面, 原定義縣階的單位層型馬神廟- 宋八戶標準地層剖面僅 能作為義縣階的副層型。由于遼西義縣組尖山溝層至金剛山層的葉肢介化石在冀北西瓜園組中的系統(tǒng)發(fā)現(xiàn), 冀北地區(qū)西瓜園 組與遼西義縣組完全可以對比, 從而解決了30余年來冀北遼西晚期中生代地層的對比問題, 具有重要的地層意義。關鍵詞: 冀北灤平盆地; 西瓜園組; 葉肢介; 遼西; 義縣組中圖分類號: P534.53; Q 915文獻標志碼: A文章編號: 1671- 2552(2008)06- 0753- 16Niu S W , Tian S G. Discover y of conchostr acans occur r ing i

4、n the Yixian For mation of wester n Liaoning in the XiguayuanFor mation of the Luanping basin, nor ther n Hebei, China, and its significance. Geological Bulletin of China, 2008, 27(6):753- 768Abstr act: The Liying section in the south of Xiguayuan, Luanping County, northern Hebei, is the naming sect

5、ion of the XiguayuanFormation. This formation may be divided in ascending order into four members and consists of sedimentary rocks of monotonous rock facies. At Majuanzi, Huodoushan Township, a bed of subaqueous distributary channel conglomerate of the formation was de- posited continuously with it

6、s underlying Dadianzi Formation, and the Majuanzi section of Lahaigou is the boundary stratotype of the Xiguayuan Formation and Dadianzi Formation. Abundant conchostracan fossils were found in the Xiguayuan Formation of this section, including 5 genera and 7 species. From the base upward, the Xiguay

7、uan Formation is divided into five conchostracan zones, which can be completely correlated with the conchostracan assemblages of the Jianshangou bed, Laogonggou bed and Jingangshan bed of the Yixian Formation in western Liaoning. The unit stratotype of the Yixian Stage takes the Xiguayuan Formation

8、as its stratotype section, and the Mashenmiao - Songbahu standard stratigraphic sectionthe unit stratotype of the original Yixian Stagecan only serve as a parastratotype of the Yixian Stage. As the conchostracans occurring from the Jianshangou bed to Jingangshan bed of the Yixian Forma- tion in west

9、ern Liaoning have been systematically found in the Xiguayuan Formation of the Luanping basin, northern Hebei, the Xiguayuan Formation of northern Hebei can be completely correlated with the Yixian Formation of western Liaoning. Thus the prob- lems of the correlation of Late Mesozoic strata between n

10、orthern Hebei and western Liaoxi that have been existed for more than 30 years have been solved.Key wor ds: conchostracan; Yixian Formation; Xiguayuan Formation; western Liaoning; northern Hebei; Luanping basin收稿日期: 2007- 12- 06; 修訂日期: 2008- 02- 27基金項目: 國家自然科學基金項目侏羅系白堊系界線過渡期大北溝階至義縣階連續(xù)剖面及化石分帶研究( 編號:

11、40472019) 和全國 地層委員會項目中國主要斷代地層建階研究(編號: 200113900076)聯(lián)合資助。作者簡介: 牛紹武( 1938- ) , 男, 研究員, 從事中生代和中、新元古代地層古生物研究。E- mail:wayneniu0815冀北灤平盆地西瓜園組最早為河北省第二區(qū)測隊所建( 1975) , 命名剖面在灤平縣城東邊西瓜園南 的李營村。在該剖面, 前人僅在底部找到雙殼、腹足、 介形類和魚化石。2003 年, 筆者等在火斗山鄉(xiāng)拉海 溝北馬圈子村首次找到了西瓜園組與下伏大店子組 連續(xù)沉積的界線剖面, 并首次在該組底部發(fā)現(xiàn)了奇 異環(huán)足蝦、葉肢介、昆蟲、魚、龜鱉類、植物等化石。20

12、042006年, 又在灤平縣城東的西瓜園地區(qū)小狼 溝、李營、李營東山坡、小南溝、巖青、東山等地西瓜 園組的下部和上部先后找到了豐富的葉肢介化石及 昆蟲、魚、蝦、植物、硅化木等化石。2007年10月, 筆者 等在巖青溝口該組最頂部又首次采到豐富的葉肢介 化石。根據上述豐富的葉肢介化石, 西瓜園組自下而 上可連續(xù)建立5個葉肢介化石帶。其中包括遼西義縣 組尖山溝層/ 業(yè)南溝層- 磚城子層的Eosestheria ova- ta 帶 、上 園 層 的Diestheria jeholensis 帶 、大 康 堡 層 的 Diestheria yixianensis帶、其上的Eosestheria xia

13、olang- gouensis - E. xiguayuanensis 帶 和 金 剛 山 層 的 Eoses- theria aff. middendorfii帶1。根據葉肢介化石生物地 層的劃分與對比, 義縣階的層型剖面應確立在冀北 灤平盆地, 代表性的巖石地層為西瓜園組。西瓜園組 為一套單一巖相的沉積巖, 與下伏地層大店子組和 上覆地層下店組/ 九佛堂組均為連續(xù)沉積, 灤平盆地 西瓜園組完全有條件成為年代地層單位義縣階的層 型剖面, 而遼西馬神廟- 宋八戶標準地層剖面可作 為義縣階的副層型。遼西義縣組葉肢介化石在冀北 灤平盆地西瓜園組中的系統(tǒng)發(fā)現(xiàn), 解決了30余年來 冀北遼西晚期中生代地

14、層的對比問題, 取得了突破 性的進展, 具有重要的地層意義。西瓜園組的巖石地 層、層序地層、生物地層、磁性地層與年代地層均有 待深入研究, 以便正式建立年代地層單元義縣階。本 文僅就葉肢介生物地層的劃分與對比討論如下。店子組四段為連續(xù)整合接觸。上部為黃褐色厚層含礫粗砂巖、細砂巖、粉砂巖與少量淺灰綠色、灰色粉 砂質泥巖、凝灰質頁巖。由于粒度較粗, 該組上部未 見化石。該組上覆地層為一套厚10余米的淺灰色、土 黃色塊狀礫巖, 與西瓜園組為整合接觸。該層礫巖應 該是下店組/ 九佛堂組底部的沉積。在該剖面以西的 張家溝上營北, 西瓜園組底部也有1層厚約8 m的礫 巖, 也為水下分流河道沉積, 與下伏大

15、店子組為連續(xù) 整合關系。礫巖之上產豐富的介形類、雙殼類、腹足 類及少量魚、葉肢介化石Eosestheria sp.等。1.2灤平縣火斗山鄉(xiāng)鈴鐺木溝鷂子梁 西瓜園組剖面該組一段為灰黃色、灰色砂巖、細砂巖與灰綠色 泥質粉砂巖及少量深灰色泥巖, 產豐富的葉肢介及 少量植物化石。底部為一套凝灰質礫巖, 與下伏大店 子組為明顯的沉積間斷2。二至四段為黃褐色厚層 含礫砂巖、粗砂巖、細砂巖、粉砂巖和少量灰色鈣質 頁巖。向上粒度略變粗, 頂部見滑塌堆積。頁巖含少 量葉肢介化石。其上為一套礫巖, 即所謂的鷂子梁礫 巖。在頂部滑塌堆積中見多層礫巖也被卷了進來, 與 鷂子梁礫巖似為逐漸過渡的, 鷂子梁礫巖應為下店組

16、/ 九佛堂組底部沉積, 與下伏西瓜園組為整合接 觸 。 在 該 剖 面 底 部 產 葉 肢 介 Eosestheria ovata,E. gongyingziensis等。1.3灤平縣西瓜園南李營小南溝巖青 西瓜園組實測剖面 在灤平縣城以東的西瓜園小狼溝、李營至小南溝巖青剖面, 該組自下而上可進一步劃分為一至 四段。一段為灰黃色、灰綠色砂巖與深灰色泥頁巖互層,夾1層黑色煤線與少量中基性中酸性火山巖;底部為一層厚度不大的礫巖, 與下伏大店子組為明顯的假整合關系。前人在一段下部采到昆蟲、魚、介 形類、雙殼類、腹足類、硅化木化石。20032005年, 筆者等在火山巖上下的層位中首次發(fā)現(xiàn)豐富的葉肢 介

17、化石。二段下部為黃褐色厚層含礫粗砂巖、灰紫色 細砂巖、粉砂巖; 上部為條帶狀薄層細砂巖與泥質粉 砂巖韻律層, 砂巖產硅化木化石。三至四段粒度變 細, 為一套砂巖與灰綠色、黃綠色、深灰色泥頁巖與 灰 白 色 凝 灰 質 頁 巖 互 層 , 夾 含 礫 粗 砂 巖 與 礫 巖 。20052007年, 筆者等在小南溝至巖青溝多層泥頁 巖中首次發(fā)現(xiàn)了極為豐富的葉肢介化石及昆蟲、魚、 介形類、植物等化石。在小南溝以西奇順發(fā)飯莊南一1 典型標準地層剖面概述1.1灤平縣火斗山鄉(xiāng)拉海溝馬圈子西瓜園組 一段實測剖面 該組下部為黃褐色、灰黃色凝灰質砂礫巖、砂巖與灰綠色細砂巖、泥質粉砂巖, 夾多層灰白色凝灰質 頁巖

18、、泥頁巖和少量中基性火山巖、1層英安巖。在英 安巖上下的層位泥頁巖中產豐富的蝦、昆蟲、魚、龜 鱉類、植物、介形類、腹足類和葉肢介化石。底部有1 層厚23 m的礫巖, 為水下分流河道沉積, 與下伏大圖1 灤平盆地研究區(qū)地質與交通略圖( 據河北省區(qū)域地質調查研究所15萬地質圖修編)Fig.1 Map of geology and communication in the study area, Luanping basin第 27 卷 第 6 期牛紹武等: 遼西義縣組葉肢介化石在冀北灤平盆地西瓜園組中的系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)755小叉溝內見下店組/ 九佛堂組底部厚約5 m的水下分流河道土黃色厚層塊狀礫巖, 與下

19、伏西瓜園組為整 合過渡關系。綜上所述, 西瓜園組從粗到細形成2個次一級的 沉積旋回, 進而可初步劃分為一至四段。在馬圈子剖 面該組頂?shù)浊宄? 與下伏大店子組和上覆下店組/ 九 佛堂組均為整合接觸, 馬圈子剖面可作為西瓜園組 與大店子組的界線層型剖面。但在該剖面上部化石 較少, 其沉降中心已轉移到東部的李營、小南溝、巖 青一帶。在西瓜園李營- 小南溝- 巖青剖面, 該組與 下伏大店子組雖為假整合接觸, 但與上覆下店組/ 九佛堂組為連續(xù)沉積, 加之上部和下部化石都很豐 富, 特別是葉肢介化石尤為豐富, 可連續(xù)建立葉肢介 生物帶, 該剖面可作為西瓜園組的單位層型剖面。綜 合馬圈子剖面與李營小南溝巖青

20、2條剖面, 灤平 盆地西瓜園組頂?shù)浊宄? 巖相單一, 由4個三級層序 組成連續(xù)的巖石地層剖面, 化石特別是葉肢介化石 極為豐富, 5個葉肢介生物帶與遼西義縣組完全可 以對比, 西瓜園組完全有條件作為義縣階的層型 剖面。馬圈子與李營小南溝巖青實測剖面見 田樹剛等3的文獻。灤平盆地西瓜園組葉肢介化石 產出層位與區(qū)域分布見圖1。西瓜園組葉肢介化石產出層位、豐度與組合特征(1)一段下部: 拉海溝北馬圈子剖面英安巖之下 產23層豐富的葉肢介化石, 并以Eosestheria ovata,2E.gongyingziensis,E.lingyuanensis,Jiliaoestheriaclithrofor

21、mis等的組合為特征。葉肢介個體大, 線距網徑也大, 并以前2個種占優(yōu)勢, 大約占化石總量的70%, E. lingyuanensis等約為30%。英安巖之上產34 層 葉 肢 介 化 石 , 有 Diestheria jeholensis,Yanshania dabeigouensis,Y. elongata (sp.nov.),Eosestheria sp., Taeniestheria qingquanensis等, 并以前者占優(yōu)勢。其 中, Diestheria jeholensis約為50%。一段下部以東方葉肢介為主, 但已開始出現(xiàn)疊飾葉肢介和帶飾葉肢介。(2)一段中部: 西瓜園南李

22、營剖面和小狼溝剖面 中酸性火山巖之下在Diestheria jeholensis 層位之上 產 3 5 層 葉 肢 介 化 石 , 有 Diestheria yixianensis,D. longinqua,D. dahuichangensis,D. ovata,D. gigantea, D. liyingensis (sp.nov.),D. xiaolanggouensis(sp.nov.),Tae- niestheria qingquanensis, Eosestheria dongguayuanen- sis (sp.nov.),E. lingyuanensis,Yumenestheri

23、a luanpin- gensis (sp.nov.),Jiliaoestheria zhangjiawanensis 等 , 前 2個種占絕對優(yōu)勢, 分別占化石總量的40%。上述葉肢介不但數(shù)量多, 而且以大個體的類型占優(yōu)勢, 以疊飾 葉肢介的極度發(fā)育和繁盛為最大特點, 東方葉肢介 極少。(3)一段上部: 中酸性火山巖之上產23 層豐富 的 葉 肢 介 化 石 , 有 Eosestheria xiguayuanensis (sp. nov.),E. xiaolanggouensis (sp.nov.),E. sunyingziensis (sp.nov.), 這3個種分別占30%左右, 目前尚

24、未見疊飾葉肢介, 均為東方葉肢介。(4)三至四段: 以李營- 小南溝- 巖青剖面為代 表, 產有豐富的葉肢介化石, 自下而上多達17層, 并 一 直 分 布 到 該 組 頂 部 。 有 Eosestheria aff. midden- dorfii,E. persculpta,E. jingangshanensis,E. triformis,E. xiaonangouensis (sp.nov.),E. wangjiagouensis (sp.nov.), Diestheria sp., Yanshania sp.等。其中, Eosestheria aff. middendorfii與E. p

25、ersculpta自下而上均有分布, 數(shù)量 豐富, 分別占化石總量的40%, 其他為20%。2007年10 月, 在小南溝東的巖青溝口該段最頂部采到Eoses- theria aff. middendorfii,E. cf. persculpta,E. cf. elliptica等, 其數(shù)量明顯減少, 并首次見到了遼西金剛山層中 的E. cf. elliptica, 進一步證明金剛山層僅相當于西 瓜園組上部化石帶的最頂部。上部17層的葉肢介化 石幾乎均是東方葉肢介, 僅見極少量的疊飾葉肢介 和燕山葉肢介。gongyingziensis 數(shù)量也較多, 分布較穩(wěn)定, 也是該帶中的重要分子之一。近年

26、來, 在大店子東溝的大店子組一段出 現(xiàn) Eosestheria ovata的名單, 但未見圖版4。據前人和筆 者研究, 在大店子組12段不會出現(xiàn)該種, 這在張家 溝、三道溝、小東溝、大店子東溝等多條剖面都得到 進一步的證實5- 7, 因此大店子組不太可能與遼西的 尖山溝層對比。真正的Eosestheria ovata卻首次在西 瓜園組底部被找到, 西瓜園組底部至下部應該相當 于遼西義縣組尖山溝層或業(yè)南溝層。( 2) Diestheria jeholensis 帶: 在Eosestheria ovata 帶層位之上產有Diestheria jeholensis, 其殼瓣有2種 形 態(tài) : 一 是

27、 較 長 的 橢 圓 形 , 與 前 人 所 定 的 D. shangyuanensis 相同( 張文堂等, 1976, 圖 版58, 圖1-5) ; 二是略后斜的短橢圓形, 背緣略短, 與前人所定 的D. jeholensis( 張文堂等, 1976, 圖版58, 圖7- 8) 8基 本一致。這2種形態(tài)后來統(tǒng)一歸為D. jeholensis9。巧 合的是, 在本區(qū)也有這2種殼瓣的D. jeholensis, 與遼 西是一致的。據此, 該帶大致相當于遼西義縣組上園 層, 推測上園層可能略高于尖山溝層, 前人最早的意 見可能還是正確的8。( 3) Diestheria yixianensis-

28、D. longinqua ( 共 存 延 限) 帶: 在灤平西瓜園地區(qū)的小狼溝、李營、李營東山 坡, 在Diestheria jeholensis 帶之上、火山巖之下的一 段泥頁巖地層中, 產有多層豐富的葉肢介化石, 有5 屬11種之多。其中, 疊飾葉肢介占95%以上, 又以 Diestheria yixianensis, D. longinqua 2 個 種 為 絕 對 優(yōu) 勢種, 它們又共生在一起, 故可稱為Diestheria yixia- nensis- D. longinqua( 共存延限) 帶。該帶完全相當于 遼西義縣盆地義縣組的大康堡層。前人在典型的大 康堡層中采到的均為疊飾葉肢

29、介屬8, 本區(qū)也具這 一特點, 幾乎看不到東方葉肢介屬, 是疊飾葉肢介屬 最繁盛的時期, 西瓜園組一段中部大體相當于遼西 義縣組的大康堡層。( 4) Eosestheria xiguayuanensis - E. xiaolang- gouensis帶: 該組一段上部即中酸性火山巖之上的一 套泥頁巖中產豐富的葉肢介化石, 其層位明顯高于 Diestheria yixianensis- D. longinqua( 共存延限) 帶。目 前發(fā)現(xiàn)的3個種全是新種, 其層位低于西瓜園組三至 四 段 Eosestheria aff. middendorfii - Eosestheria per- scul

30、pta( 共存延限) 帶, 是介于上述2個葉肢介化石帶 之間的一個葉肢介組合。在遼西義縣組大康堡層與3西瓜園組葉肢介生物地層劃分與對比在灤平縣火斗山鄉(xiāng)鷂子梁以西的拉海溝北馬圈子、張家溝上營等剖面, 西瓜園組與下伏大店子組為 連續(xù)沉積。鈴鐺木溝鷂子梁剖面、西瓜園地區(qū)的小 狼溝、李營剖面, 該組假整合在大店子組之上2?，F(xiàn) 綜合馬圈子剖面和李營- 小南溝- 巖青剖面的葉肢 介化石, 自下而上可將西瓜園組的葉肢介劃分為以 下5個生物帶。( 1) Eosestheria ovata帶: 馬圈子西瓜園組底部即一 段 下 部 的 葉 肢 介 以 Eosestheria ovata, E. gongy- in

31、gziensis 2個種為主, 特別是前者, 數(shù)量較多, 特征 明顯, 與遼西義縣組尖山溝層、業(yè)南溝層中的Eoses- theria ovata標本基本一致。該種向東在鈴鐺木溝西 瓜園組底部也有產出, 并與E. gongyingziensis共生, 其層位穩(wěn)定, 易于識別, 在冀北西瓜園組底部也得到 了證實。筆者同意前人在義縣組底部建立Eosesthe- ria ovata帶的意見1 。此外, 除Eosestheria ovata外, E.第 27 卷 第 6 期牛紹武等: 遼西義縣組葉肢介化石在冀北灤平盆地西瓜園組中的系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)757金剛山層之間未見這一組合, 是灤平盆地西瓜園組特有的一個化石

32、組合。( 5) Eosestheria aff. middendorfii - E. persculpta (共存延限)帶: 該組三至四段底部和下部為一套含 礫粗砂巖、泥質細砂巖、粉砂巖, 產硅化木, 未見葉肢 介化石。其上的一套泥頁巖、凝灰質泥頁巖含近20層 豐富的葉肢介化石, 目前采集有3屬8種( 包括未定 種) , 并以東方葉肢介屬占絕對優(yōu)勢。其中Eosesthe- ria aff. middendorfii, E. persculpta 自 下 而 上 均 可 見 到, 為該帶的優(yōu)勢種。同時, 它們又共生在一起, 故建 立Eosestheria aff. middendorfii- E

33、. persculpta(共存延 限)帶。加之Eosestheria jingangshanensis,E. triformis, E. cf. elliptica 3個種都是遼西義縣組金剛山層中的 典型分子, 其組合特征完全可與遼西義縣組金剛山 層的葉肢介相對比8, 只是目前僅在巖青溝口該段 最 頂 部 見 有 少 量Eosestheria cf.elliptica 的 標 本 。 據 此, 灤平盆地西瓜園組三至四段大體可與遼西義縣 組朱家溝層至金剛山層對比。由于僅在該帶最頂部 發(fā)現(xiàn)Eosestheria cf. elliptica, 遼西義縣組金剛山層僅 相 當 于 西 瓜 園 組 三 至

34、 四 段 Eosestheria aff. midden- dorfii- E. persculpta(共存延限)帶的最上部。如果在 巖青溝口上段頂部進行大量采集, 在該帶頂部很可 能再建1個葉肢介化石帶, 有待今后深入工作。綜上所述, 灤平盆地西瓜園組自下而上可連續(xù)劃分為5個葉肢介化石帶, 分別與遼西義縣組尖山溝 層至金剛山層的Eosestheria ovata帶、Diestheria yixi- anensis帶和Eosestheria aff. middendorfii帶1對比。而 Diestheria jeholensis 帶和Eosestheria xiguayuanensis- E

35、. xiaolanggouensis帶在遼西義縣組中尚未見到或不 在一個連續(xù)剖面上, 是本區(qū)所特有的, 其葉肢介生物 地層更全, 劃分更細, 所代表的時間更連續(xù), 為年代 地層階的建立提供了堅實的生物地層基礎。theria群的上下層位關系, 在冀北和灤平盆地自下而上采用白旗組、張家口組、大北溝組、西瓜園組、花吉 營組、南店組和青石砬組的地層名稱10。1986年, 前 人認為西瓜園組應與遼西的九佛堂組對比, 在大北 溝組之上則采用花吉營組一名, 與遼西義縣組對比, 并將灤平盆地的西瓜園組改稱南店組11。1990年, 在 灤平縣大北溝剖面與井上- 大店子東溝剖面將原劃 分的花吉營組又建立了狹義的大

36、北溝組和大店子 組。大店子組整合于大北溝組之上而平行不整合于 義縣組之下, 這里不再見有花吉營組一名12。1982年, 中國的侏羅系13將冀北該套地層劃 分為張家口組、大北溝組、西瓜園組、花吉營組、南店 組、青石砬組。19831984年, 前人將冀北的晚中生 代地層自下而上劃分為張家口組、大北溝組、義縣組 下部、義縣組上部、九佛堂組、青石砬組和南天門組, 義縣組下部即為后來的大店子組, 義縣組上部即西 瓜園組或花吉營組, 冀北與遼西的地層名稱混用在 一起, 反映了當時的認識程度5, 14。前人將灤平大店 子東溝剖面自下而上劃分為張家口組、大北溝組、義 縣組、金剛山組和九佛堂組。大北溝組即狹義的

37、大北 溝組, 義縣組則相當于目前的大店子組一段, 金剛山 組為大店子組二段, 九佛堂組則為西瓜園組15。河 北省、北京市、天津市區(qū)域地質志16將冀北的晚中 生代地層劃分為上侏羅統(tǒng)張家口組和下白堊統(tǒng)大北 溝組、西瓜園組、花吉營組、南店組、青石砬組。20世紀90年代以來, 河北省區(qū)域地質調查所將 張家口組之上至南店組統(tǒng)稱為西瓜園組,即所謂的 大西瓜園組。河北省巖石地層清理又將大北溝組之 上的這套地層均稱為九佛堂組, 又有大九佛堂組之 稱17。中國地層典·侏羅系18將冀北該套地層劃分 為張家口組、大北溝組、大店子組、義縣組、九佛堂組 和青石砬組。其中, 大店子組上部至義縣組可與遼西 義縣組

38、對比; 九佛堂組和青石砬組分別相當于遼西 的九佛堂組和沙海組, 遼西缺失張家口組、大北溝組 和大店子組下部。進入21世紀以來, 中國地質科學院地質研究所、 石家莊經濟學院、天津地質礦產研究所和國土資源 部實物地質資料中心等單位在灤平盆地張家溝剖面 找到了大北溝組與大店子組的連續(xù)地層剖面, 并在 巖石地層、層序地層、旋回地層、生物地層、年代地層 等方面進行了深入系統(tǒng)的研究, 取得了重大的突破 性進展2,19- 23。現(xiàn)已查明, 灤平盆地及冀北地區(qū)晚期中遼西義縣組葉肢介化石在冀北灤平盆地西瓜園組中的系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)及其意義4.1冀北灤平盆地西瓜園組劃分沿革與地層對比41975年以前,冀北灤平盆地晚期中生代

39、地層多采用遼西的地層名稱。在1975年灤平中生代會議期間, 河北第二區(qū)測隊中生代專題隊將灤平盆地和冀 北晚期中生代地層自下而上劃分為張家口組、大北 溝組、西瓜園組、花吉營組、南店組、青石砬組和土井 子組。1981年, 前人根據Nestoria葉肢介群與Eoses-生代地層自下而上為土城子組( = 后城組) 、張家口組、大北溝組、大店子組、西瓜園組/ 花吉營組( = 義 縣組) 、下店組/ 九佛堂組、青石砬組和土井子組。特 別是本文對葉肢介化石的系統(tǒng)研究證實, 冀北灤平 盆地的西瓜園組完全相當于遼西的義縣組。豐寧一 帶的花吉營組為中基性火山巖夾沉積巖, 與遼西義 縣組的巖石組合特征完全相同, 應

40、改稱義縣組。原南 店組或下店組為一套礫巖、砂巖、泥頁巖夾泥灰?guī)r, 與遼西九佛堂組沙海組的巖石組合特征基本相 同。青石砬組為一套含煤巖系, 與遼西的冰溝組或阜 新組相當, 宜改稱阜新組。以上發(fā)現(xiàn), 特別是遼西義縣組葉肢介化石在西 瓜園組中的系統(tǒng)發(fā)現(xiàn), 有力地證明了本區(qū)的西瓜園 組為遼西義縣組的同期異相沉積, 為一套單一巖相 的沉積巖, 為最終解決30余年來的上述意見分歧提 供了重要的化石依據, 取得了突破性的進展, 具有重 要的地層意義。4.2關于義縣階單位層型的建立及其與下伏 地層的界線層型由于灤平盆地西瓜園組自下而上可連續(xù)建立5 個葉肢介化石帶, 分別相當于遼西義縣組Eosesthe- ri

41、a ovata帶至E. aff. middendorfii帶, 并有遼西地區(qū)義 縣 組 中 所 產 的 Cricoidoscelosus aethus, Aeschnidium heishangouensis, 遼寧古果、硅化木、爬行類潛龍、鳥 類化石等4的進一步佐證, 冀北地區(qū)的西瓜園組完 全相當于遼西地區(qū)的義縣組。前者為一套單一巖相 的沉積巖, 含豐富的葉肢介、介形類、雙殼類、腹足 類、昆蟲、魚、爬行類、鳥類、植物等化石, 可建立某一 門類的生物帶; 后者則以火山巖為主夾極少量的沉 積巖, 其化石產出不連續(xù), 很難連續(xù)建立某一生物的 生物帶。據此, 義縣階的單位層型剖面應建立在河北 省灤平

42、縣西瓜園南李營- 小南溝- 巖青剖面; 義縣階 與其下伏地層的界線層型以灤平縣火斗山鄉(xiāng)拉海溝 北的馬圈子剖面為最佳, 并以葉肢介Eosestheria o- vata,E. gongyingziensis的首現(xiàn)為標志, 即為義縣階的 開始。因遼西義縣組產有大量的珍稀脊椎動物化石, 特別是帶毛的恐龍與鳥類化石而被國內外學者所關 注, 原定義縣盆地馬神廟- 宋八戶義縣組標準剖面 作為義縣階的副層型也是不可或缺的。自20世紀7080年代以來, 國際地科聯(lián)和國際 地層委員會在世界范圍內全面開展了地層單位層 型的研究與界線層型的確認, 即所謂的金釘子工程, 以便正確地建立起全球范圍內的年代地層格架、年代

43、地層柱與地質年表。這一地層科學研究的 開展是基于時間與空間屬性的基本原理的。所謂 時間, 它是一個有矢量的物理量。它最基本的屬性 是: 時間既不會間斷也不會重迭。這就要求我們在 地 層 研 究 中 去 尋 找 那 些 連 續(xù) 沉 積 的 地 層 剖 面 , 追 尋生物界連續(xù)演化的有規(guī)律的蹤跡, 從無機界和 有 機 界2 個 方 面 尋 找 能 反 映 時 間 連 續(xù) 性 的 生 物 地 層剖面, 也就是年代地層剖面?；谶@一最基本的 原理, 義縣階的層型剖面顯然不應選擇在以火山 巖為主并有明顯沉積間斷的剖面上。縱觀自寒武 紀以來海相各斷代年代地層階的建立歷史, 還沒 有以火山巖剖面為標準建立層

44、型的先例。灤平盆 地西瓜園組頂?shù)浊宄? 沉積連續(xù), 為單一巖相的沉 積巖, 生物化石產出豐富并基本連續(xù), 是目前義縣 階較為理想的層型剖面。綜上所述, 冀北西瓜園組與遼西義縣組在巖石 組合特征上有明顯的區(qū)別, 根據巖石地層劃分的一 般原則及建群分組的有關規(guī)定, 可將冀北遼西晚期 中生代地層自上而下統(tǒng)一劃分如下:下白堊統(tǒng):土井子組/ 孫家灣組- - - - - - 整合或假整合 - - - - - -阜新組下店組/ 九佛堂組沙海組 西瓜園組/ 義縣組大店子組- - - - - - 整合或假整合 - - - - - -上侏羅統(tǒng):大北溝組 張家口組 土城子組- - - - - - 假整合 - - -

45、 - - -中侏羅統(tǒng):髫髻山組可見, 遼西明顯缺失張家口組、大北溝組和大店子組沉積, 遼西義縣組的時代很可能已到了早白堊 世早中期, 而大店子組可能才是下白堊統(tǒng)最底部的 一個年代地層單位。致謝: 參加野外工作的還有石家莊經濟學院的 龐其清教授, 在此表示衷心的感謝。第 27 卷 第 6 期牛紹武等: 遼西義縣組葉肢介化石在冀北灤平盆地西瓜園組中的系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)759討論: 殼瓣大, 長卵形, 前后尖突, 前后高近等;背半部為大網格裝飾, 向腹緣和后部過渡為線脊裝 飾, 線脊較規(guī)則, 與遼西建昌谷家?guī)X和北票尖山溝義 縣組底部的該種標本基本一致。產地與層位: 灤平縣火斗山鄉(xiāng)拉海溝背馬圈子、 鈴鐺木溝;

46、西瓜園組一段下部。凌源東方葉肢介Eosestheria lingyuanensisChen,1976 (圖版- 11)描 述 : 殼 瓣 中 等 偏 大 , 橢 圓 形 , 長15 mm, 高9.5 mm。背緣直長, 胎殼近前端。前緣近直較拱曲, 后緣 略圓縮, 腹緣平緩, 前后高近等。生長帶寬疏, 近20條。殼瓣上以大網格為主, 僅在前腹緣和后腹緣見少量線脊裝飾。網格較規(guī)則, 網徑0.050.12 mm。線脊 寬疏, 較規(guī)則, 后部較密集, 0.040.06 mm。討論: 殼瓣中等橢圓形; 生長帶寬疏; 殼瓣主要 是大的網格裝飾, 線脊很少, 與本區(qū)張家溝大店子組 三段和遼西凌源義縣組底部該

47、種完全相同。前人曾 認為該種是義縣組底部的一個典型分子, 并以此進 行區(qū)域地層對比。從本區(qū)看, 它始現(xiàn)于大店子組三 段, 一直分布到相當于大康堡層的西瓜園組下段中 部, 并不是尖山溝層的特有分子。前人在灤平大店子東溝大店子組一段所定的Eosestheria cf. lingyuanen- sis5, 通過系統(tǒng)研究后發(fā)現(xiàn)它不是該種, 應改定其他 的種。華北地區(qū)古生物圖冊( 二) 圖版39圖6- 7所 定的E. lingyuanensis生長帶多達40條, 線脊較發(fā)育, 應定其他種, 而不是該種5。產地與層位: 灤平縣火斗山鄉(xiāng)拉海溝北馬圈子; 西瓜園組一段下部。當前標本產于灤平西瓜園小狼 溝和李營

48、; 西瓜園組一段中部。東瓜園東方葉肢介(新種)Eosestheria dongguayuanensis Niu(sp. nov.) (圖版- 12)描述: 殼瓣大, 近圓形, 長16 mm,高12 mm。背緣 直長, 約等于殼高, 胎殼近前端。前緣寬圓, 后緣圓縮, 前后高近等。生長帶中等寬度, 2224條。殼瓣以 線脊為主, 僅近胎殼處有少量編織狀網格。線脊略彎 曲, 可分叉, 線距0.020.04 mm。比較: 殼瓣近圓形 , 生 長 帶 中 等 , 與Eosestheria linjiangensis很相似。但后者背緣短, 殼瓣更短, 網格 也較發(fā)育, 兩者可以區(qū)別。殼瓣近圓形, 以線脊

49、裝飾 為主, 該種與Eosestheria subrotunda最相似。但后者附: 化石系統(tǒng)描述介甲目Conchostr aca Sar s,1867刺尾亞目Spinicaudata Linder ,1945東方葉肢介超科Eosesther ioidea Zhang etChen,1976東方葉肢介科Eosesther iidae Zhang etChen,1976東方葉肢介屬Eosestheria Chen,1976卵形東方葉肢介Eosestheria ovata (Chen,1976) (圖版- 13)描述: 殼瓣 大 , 寬 卵 形短 的 寬 卵 形 。 標 本05LS100E01長20

50、 mm, 高14 mm, 生長帶22條; 標本05LS100E03長16 mm,高12 mm, 生長帶約20條; 標本05LDMG1E長約20 mm,高13 mm,生長帶約30條。背 緣直長或微突, 胎殼近前端。前緣近直, 圓形拱曲, 后 緣寬圓略收縮, 前高略小于后高。生長帶寬平, 2030 條。殼瓣前背部為網狀裝飾, 有的標本網格略縱向拉 長,網格較大, 0.050.08 mm。向前緣、腹緣和后緣, 網 格逐漸過渡為線脊裝飾。線脊較寬疏, 可向上向下分 叉和短線插入, 略彎曲, 線距0.030.05 mm。討論: 殼瓣短的寬卵形, 前緣近直, 后緣寬圓, 前高略小于后高; 生長帶寬平, 2

51、030條; 殼前背部為大 網格裝飾, 向腹緣和后部過渡為較寬疏的線脊裝飾, 當前標本與熱河生物群一文115116頁、圖版和 圖版,圖139最為相近, 應該是該種。所不同的是 當前標本生長帶略少些。前人在描述灤平盆地大店子東溝大店子組一段時曾列有Eosestheria ovata的名 單4, 但未見圖版。根據前人和筆者的系統(tǒng)研究, 在 區(qū)內凡有大店子組分布的地層中從未發(fā)現(xiàn)過該種。 該種出現(xiàn)的最低層位應該是西瓜園組底部。產地與層位: 灤平縣火斗山鄉(xiāng)拉海溝北馬圈子、 鈴鐺木溝; 西瓜園組一段下部。公營子東方葉肢介Eosestheria gongyingziensisWang W,1987( 圖版-

52、4)描述: 殼瓣大, 長卵形, 長18 mm,高9.5 mm。背緣 直長, 后背角明顯, 胎殼近前端。前緣近直, 后緣尖 突, 腹緣平緩, 前后高近等。生長帶寬平, 腹緣變窄, 約25條。背半部為網格裝飾, 網徑0.050.07 mm。向 腹緣和后部, 網格過渡為線脊裝飾。線脊較規(guī)則, 略 彎曲, 0.030.05 mm。背緣短, 近胎殼近1/ 3為網格, 網格較發(fā)育, 兩者可以區(qū)別。產地與層位: 灤平西瓜園小狼溝; 西瓜園組一段 中部。小狼溝東方葉肢介(新種)Eosestheria xiaolanggouensis Niu(sp. nov.) (圖版- 3)描述: 殼瓣大, 寬卵圓形, 長1

53、5 mm, 高10.3 mm。 背緣直長, 胎殼近前端, 微突于背緣。前緣寬圓, 后緣窄圓, 腹緣平緩, 前高大于后高。生長帶寬平, 腹緣變窄, 約35條。殼前背部2/ 3以網格裝飾為主。網格大小 較均勻, 網徑0.030.055 mm。向前腹緣、腹緣和后 部, 過渡為線脊裝飾。線脊較寬疏而規(guī)則, 局部可分 叉, 線距0.020.04 mm。在腹緣, 網線過渡很快, 23 條生長帶就完成過渡。比較與討論: 該種殼瓣為前寬后窄的短的卵圓 形, 與金剛山層的Eosestheria aff. middendorfii極為相 近。但后者網線是逐漸過渡的, 過渡區(qū)可達35條甚 至更多的生長帶, 而該種過

54、渡很快, 上部為網、下部 為線和前部為網、后部為線的現(xiàn)象也沒有后者清楚 明顯。該種線脊較規(guī)則, 兩者可以區(qū)別。產地與層位: 灤平西瓜園南小狼溝; 西瓜園組一 段上部。西瓜園東方葉肢介(新種)Eosestheria xiguayuanensis Niu(sp. nov.) (圖版- 12)描述: 殼瓣大, 橢圓形至長橢圓形, 正模長16 mm,高10 mm; 副模長15 mm, 高9 mm。背緣直長, 胎殼近 前端。前緣略拱曲, 后緣向后圓縮, 腹緣平緩, 前后高9.5 mm; 副模長12.5 mm, 高9.7 mm。背緣直, 胎殼近前端。前緣近直, 后緣寬圓, 腹緣弧形拱曲, 前后高近 等。生

55、長帶寬平, 腹緣變窄, 約20條。殼前部為網格裝 飾, 向腹緣和后緣過渡為線脊裝飾。網格大小較均勻, 0.030.05 mm。線脊較寬疏,0.030.04 mm。后部細長而密集,比較與討論: 該種裝飾同Eosestheria xiaolang-gouensis N iu(sp. nov.), 但兩者殼形不同, 可以區(qū)別。 殼瓣近圓形, 與北京大灰廠大灰廠組中的Eosesthe- ria rotunda極為相似。但后者線脊細密, 而該種寬疏, 可以區(qū)別。產地與層位: 灤平西瓜園南小狼溝; 西瓜園組一 段上部。aff.米氏東方葉肢介Eosestheria aff. middendorfii(J o

56、nes,1862)( 圖版- 57)描述: 殼瓣大, 卵圓形。背緣直長, 胎殼近前端。 前緣寬圓, 后緣圓縮, 腹緣寬緩拱曲, 前高大于后高。 生長帶中等寬度或寬平, 腹緣變窄, 2530條。殼瓣上 部與中前部以較大網格裝飾為主。網格不規(guī)則多邊 形, 向前緣、腹緣和后部, 網格拉長并逐漸過渡為線 脊裝飾。線脊較規(guī)則, 后部線脊細長而密。網徑0.040.055 mm;線距0.030.04 mm。在過渡區(qū), 生長帶上部 為網, 下部為線; 前部為網, 后部為線, 網線過渡清楚而明顯, 可達35條生長帶或更多。登記號06XN G9E- 106XN G9E- 206DS1E- 1殼長/ mm2018.

57、520殼高/ mm12.512.53.5生長帶/ 條25> 2530討論: 殼瓣大卵圓形, 前寬后窄, 前高大于后高;生長帶中等寬度, 25條以上; 殼上部以網格裝飾為 主, 向前、腹和后部, 網格逐漸過渡為線脊裝飾, 過渡 區(qū)清楚而明顯, 可達35條生長帶, 與遼西義縣組金 剛山層中的Eosestheria aff. middendorfii基本一致, 只 是個體略大。該種在本區(qū)自下而上可多層出現(xiàn), 并形 成組合中的優(yōu)勢種。該種的比較種在冀北圍場清泉 上石匣相當于西瓜園組中也有產出5。產地與層位: 灤平西瓜園東的小南溝、巖青、東 山; 西瓜園組三至四段。精雕東方葉肢介Eosestheria persculpta Chen,19