中国冀北-辽西陆相与日本海陆交互相侏罗/白垩系界线对比

冀北辽西是中国陆相晚侏罗世-早白垩世地层发育的典型地区。由于海-陆相地层对比的困难，其中侏罗/白垩系界线归属至今未能明确。解决该界线问题的实质是将陆相地层纳入由海相沉积建立起来的年代地层系统中。然而，海-陆相生物的不可比性制约了这一设想。日本南相马地区的相马中村层群是一套晚侏罗世至早白垩世的连续海-陆交互相地层，具有海相化石的年代控制。完善其地层格架，将能成为陆相侏罗/白垩系与海相界线对比的桥梁。本项目拟开展冀北辽西和南相马地区的微体古生物、旋回地层和定量地层学研究。完善和建立两地区以孢粉、介形类、轮藻、叶肢介为主的生物地层序列；新开展相马中村层群凝灰岩同位素年龄测定，结合冀北已有同位素年龄，赋予两地区生物地层的年代定义。通过生物地层、年代地层和旋回地层的多重分析，完成中国冀北辽西地区侏罗/白垩系界线与海陆交互相地层的对比，明确中国典型陆相地层的侏罗/白垩系界线位置和生物标志。

项目运行四年中，课题组在日本相马、冀北辽西、新疆准格尔、松辽等地区开展研究，取得了良好进展。日本相马中村层群为一套连续的海陆交互相地层，根据海相地层中的菊石化石，建立了从中侏罗世巴柔期到早白垩世凡兰吟期的地层时代框架，据此推测侏罗系-白垩系界线应位于陆相Tomizawa组内或其与Koyamada组之间。进一步根据采自Tomizawa组上部和Koyamada组的孢粉化石识别3个组合。在菊石地层控制下，侏罗系-白垩系界线位于孢粉组合1与2之间，亦即Tomizawa组和Koyamada组之间。该孢粉地层界线可直接用于与中国陆相侏罗系-白垩系界线的对比；冀北研究认为土城子组主体时代为晚侏罗世，其上界或进入早白垩世；新疆沙湾县玛纳斯河红沟剖面研究结果表明，头屯河组的时代属于中侏罗世中晚期，其底界的年龄约为169.6Ma。齐古组包括了卡洛夫阶的上部、牛津阶的大部分，时代老于东部冀北、辽西地区的土城子组。齐古组顶部的年龄值为158.7Ma。喀拉扎组的时代应为晚侏罗世，其上吐谷鲁群的时代为早白垩世，两者之间存在一个相当大的地层缺失，侏罗-白垩纪之交的地层未保存。本项目还扩展对松辽盆地进行研究，火石岭组顶界主体年龄在150-140Ma之间，对应于Tithonian-Berriasian期。松辽盆地侏罗系—白垩系界线可能存在于火石岭组内部，具有研究潜力。.本项目在综合考虑不同学科研究结果的同时，认为问题的实质是陆相生物对比的缺陷，结合考虑非生物的标准，如磁性地层、旋回地层和同位素测年的精度，可获得超越相区的对比结果。基于陆相生物特点，着眼于宏观演化阶段来识别界线位置是问题解决的初期阶段。燕辽生物群与热河生物群是代表侏罗纪和白垩纪的两大生物演化类群，其间年龄可为土城子组顶部的139 Ma。这是为全方位研究而铺设的临时工作界线。今后将土城子组作为侏罗纪、白垩纪过渡地层而加大研究力度，有可能在该组顶部或其中发现界线生物标志和同层位绝对年龄值，或许会使其向目前国际推荐年龄（145Ma）更靠近一步；也不排除GSSP未定的国际侏罗系、白垩系界线年龄会向年轻方向变化，趋于139 Ma的位置。