科學家揭示山東平邑盆地白堊系-古近系界線

白堊紀 比利牛斯山 歐洲 恐龍 科學網 2017-06-06

白堊系-古近系(K/Pg)界線標誌著新生代的開始,是最重要的地質界線之一。該界線記錄的白堊紀末生物大滅絕是地球生命史中五大滅絕事件之一,導致了海洋中菊石和箭石等生物的滅絕;同時,統治地球長達1.5億年的(非鳥)恐龍時代也宣告結束。

白堊系-古近系界線粘土層是尋找該界線的標誌,該粘土層的底界也是古近系丹麥階的開始,但這一界線粘土層在非海相地層中很難找到,使得非海相白堊系-古近系界線難以確定。然而,在非海相盆地中,輪藻化石在該界線附近常十分豐富,輪藻植物群的顯著變化有助於白堊系-古近系界線的識別。

最近,中國科學院南京地質古生物研究所“現代陸地生態系統起源與早期演化研究團隊”博士李莎等與西班牙巴塞羅那大學教授Carles Martín-Closas合作,研究了中國平邑盆地白堊系-古近系界線附近輪藻植物群的變化,並進行了歐亞大陸內部同期輪藻植物群的對比,進而提出了平邑盆地白堊系-古近系界線位置。相關成果近期發表於國際期刊《白堊紀研究》(Cretaceous Research)。

傳統中國輪藻化石的鑑定多以單個或幾個藏卵器為研究對象,缺乏對整個居群的統計和測量,未考慮居群特徵和種內變異,分類標準也未統一,導致中國難以用輪藻開展洲際生物地層對比及白堊系-古近系界線的標定。

在山東平邑盆地輪藻化石的研究中,結合了中國和歐洲的鑑定方法,如根據底板特徵釐定屬種,中國使用的屬種名Porochara anluensis實際屬於Feistiella屬;如通過居群統計和分析,有效識別了輪藻Peckichara varians的種內變化,避免了將因種內變化產生的不同形態鑑定為不同屬種的情況;通過對比中歐標本,發現在中國白堊系-古近系界線附近丰度很高的Gobichara deserta實際為歐洲Microchara cristata的晚出異名(圖1)。

在統一鑑定標準的基礎上,通過使用歐亞分佈的、生態分佈廣的屬種(圖2,3)命名山東平邑盆地的輪藻生物帶,使之能與歐洲的輪藻生物地層進行對比。歐洲地區陸相白堊系-古近系界線的研究主要是以輪藻生物地層為依託,通過生物地層對比可使歐洲的研究成果應用於中國陸相白堊系-古近系界線的研究。

相關研究在平邑盆地建立了兩個輪藻生物帶。其中坎潘最晚期-達寧早期的Microchara cristata生物帶可與Galbrun等(1993)和Vicente等(2015)在比利牛斯山脈南部(西班牙)建立的輪藻生物帶進行對比,後兩者都通過與地磁極性年表(GPTS)對比確定了年代。達寧晚期至始新世最早期的Peckichara varians生物帶可以與比利牛斯山脈北部(法國)海相地層的生物帶進行對比。在此基礎上,進一步提出平邑盆地白堊系-古近系界線位於卞橋組1段(上亞段)內部。(來源:中科院南京地質古生物研究所)

論文信息:Li, Sha, Wang, Qifei, Zhang, Haichun, Lu, Huinan, Martín-Closas, Carles* (2016) Charophytes from the Cretaceous–Paleogene transition in the Pingyi Basin (Eastern China) and their Eurasian correlation. Cretaceous Research, 59: 179-200.

科學家揭示山東平邑盆地白堊系-古近系界線

圖1. 山東平邑盆地部分輪藻化石屬種

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圖2. 山東平邑盆地馬斯特裡赫特期至古新世早期Microchara cristata的地理分佈,顯示其歐亞分佈。古地理圖改自Blakey(2006),65Ma

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圖3. 山東平邑盆地輪藻植物群不同屬種的生態分佈

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