河南省幾個中生代地層問題的討論

王德有

河南省國土資源科學研究院， 鄭州，450053

內容提要：筆者認為潭頭盆地白堊系和古近系的地層序列(由下而上)應為：秋扒組、高峪溝組、潭頭組、大峪組。汝陽凹陷白堊系和古近系的地層序列(由下而上)應為：九店組、下河東組、郝嶺組、下東溝組、石臺街組。通過巖石地層、生物地層及沉積學等方面的探討，認為潭頭盆地K—T界線目前只能認為是“平行不整合”。汝陽凹陷含恐龍等生物群的郝嶺組的地質時代應為早白堊世中晚期。馬市坪盆地的南召組與馬市坪組的接觸關系不是“假整合”，而是“整合接觸”，其地層年代為早白堊世。

河南省中生代沉積全為陸相地層，地表出露的地層主要分布于豫西、豫西南地區(qū)，少部分在豫南地區(qū)。由于各個盆地或凹陷受不同地質構造體系的制約和不同沉積環(huán)境的影響，加上研究程度和研究目標的不同，對同一個盆地或凹陷的名稱叫法、地層組級單位的名稱叫法、地層序列、地層劃分、時代歸屬、地層對比、接觸關系等方面，不同單位或作者的認識差別較大。一個盆地或凹陷內的沉積是一個統(tǒng)一的地質體，單從某個化石門類的研究，去確定含化石地層的時代是不全面的，甚至會得出片面結論；研究巖石地層僅依據野外肉眼觀察不做室內鏡下鑒定；研究沉積環(huán)境，不做巖石薄片鑒定，不做粒度分析，不做微量元素、有機碳、硼(B)、鍶/鋇(Sr/Ba)比值等分析測試；研究風化殼應補做粘土分析，如此等等，都會導致研究的深度和廣度不足，認識和結論自然就千差萬別。豫西和豫西南中生代地層研究，近幾年取得了很大進展，如江小均等(2011)對欒川潭頭盆地地層序列和K—T界線的研究，徐莉等(2012)對汝陽白堊系的研究，但也引出一些爭議和新的思考。下面就幾個熱點問題進行討論。

1 關于欒川潭頭盆地含脊椎動物化石地層序列和K—T界線

潭頭盆地白堊系和古近系的地層序列(由下而上)應為：秋扒組(鄭家堅等，1979)、高峪溝組(童永生等，1980)、潭頭組(童永生等，1980)、大峪組(河南省地質局第四地質隊?)。汝陽凹陷白堊系和古近系的地層序列(由下而上)應為：九店組(河南省地質礦產局，1989)、下河東組(徐莉等，2012)、郝嶺組(徐莉等，2012)、下東溝組(徐莉等，2012)、石臺街組(河南省地質局區(qū)域地質測量隊?)。在江小均等(2011)中將不同盆地或凹陷的“陳宅溝組” (河南省地質局區(qū)域地質測量隊?)、“蟒川組”(河南省地質局區(qū)域地質測量隊?)和“石臺街組” (河南省地質局區(qū)域地質測量隊?)硬搬到潭頭盆地和汝陽凹陷中，并分別置于下白堊統(tǒng)(陳宅溝組)和上白堊統(tǒng)(蟒川組、石臺街組)，殊不知，標準地點命名剖面的“陳宅溝組”在宜陽縣城關，時代為古近系；“蟒川組”創(chuàng)名地在汝州市蟒川，為古近系；“石臺街組”創(chuàng)名地在汝州市楊樓鄉(xiāng)石臺街村，時代亦為古近系。后來，由于1998年的1∶5萬區(qū)測填圖報告?，僅根據簡單的巖性對比，就將標準地點的“陳宅溝組”、“蟒川組”和“石臺街組”誤引用到汝陽地區(qū)，才引起了地層劃分對比上的混亂。實際上，中國科學院古脊椎動物與古人類研究所董枝明1989年曾派其學生呂君昌到該地區(qū)調查并采獲一些恐龍化石骨骼，已證明這里的地層不應屬于古近系；本人在做“河南省中、新生代沉積盆地暨鹽類礦產成礦預測”項目時于1992年也曾到該地區(qū)考察，最深的印象是，這里絕不會有真正的“蟒川組”出露。江小均等(2011)可能沒有實地考察過建組剖面，只是引用了以往的填圖成果。江小均等(2010)研究并給出“九店組”凝灰?guī)r鋯石年齡樣的測試結果(鋯石SHRIMP U-Pb年齡133～130Ma)，該結果明顯表明“九店組”并不能代表早白堊世早期的全部沉積，只大致相當于“歐特里夫期”(Hauterivian)甚或包括部分稍晚期的沉積。

譚頭盆地晚白堊世秋扒組巖性為：底部為紫紅色礫巖、砂礫巖、含礫粉砂質泥巖，夾含砂礫泥灰?guī)r，下部為紫紅色礫巖與含細礫粉砂質泥巖互層，中部為紫紅色巨厚層狀粉砂質泥巖夾棕褐、灰綠色細粒巖屑砂巖，上部為灰綠色細粒巖屑砂巖與含礫粉砂質泥巖互層，夾鈣質結核層。1962年，河南省地質局地質科學研究所?在欒川潭頭建立“潭頭群”。1974年，張仁杰?將潭頭群劃分為“潭頭群第Ⅰ組、潭頭群第Ⅱ組、潭頭群第Ⅲ組、潭頭群第Ⅳ組”，前三個組的時代為始新世，第Ⅳ組的時代歸漸新世。鄭家堅等(1979)，認為“潭頭群”與“秋扒組”為“平行不整合”。童永生等(1980)，在相當于潭頭群第Ⅰ組中上部和第Ⅱ組中下部合并建立“高峪溝組”，認為它“假整合于秋扒組之上”，時代為中古新世。

“高峪溝組”的巖性為棕紅、褐灰、黃綠、深灰色粉砂質泥巖、泥巖、鈣質細砂巖夾灰色泥灰?guī)r、礫巖透鏡體、棕紅色砂巖及粗砂巖。郝玉鴻(1987)研究了其中的孢粉：高峪溝組底部的蕨類孢子占總數(shù)的3.5%～14%，以彎三面孢(Triplanosporitessinuosus)和規(guī)則三角孢(Deltoidosporarugularis)、海金沙孢(Lygodiumsporitessp.)、平滑三縫孢(Psilatriletessp.)、褶縫孢(Obtusisporissp.)為主。裸子植物花粉稀少，只有少量的麻黃粉(Ephedripites(Distachyapites) sp.)、蘇鐵粉(Cycassp.)、破隙杉粉(Taxodiaceaepolleniteshiatus)、大擬落葉松粉(Laricoiditesmagnus)和個別的小山隱孔粉(Exesipollenitestumulus)，缺少帶氣囊的花粉。被子植物花粉占85%～95%，其中以克氏脊榆粉(Ulmoideipiteskrempii)、三孔脊榆粉(U.tricostatus)和小榆粉(Ulmipollenitesminor)占絕對優(yōu)勢，榆科花粉含量高達83%～93%，并有少量山龍眼粉(Proteaciditessp.)、東臺五角粉(Pentapollenitesdongtaiensis)、小刺鷹粉(Aquilapollenitesspinulosus)，高騰粉(Gothanipollissp.)。也有個別的三角刺三孔粉(Echitriporitestrianguliformis)出現(xiàn)。研究者認為，“脊榆粉高含量組合(RichUlmoideipitesAssemblage)”的地質時代為早、中古新世。童永生等(1980)在“高峪溝組”的上部層位中發(fā)現(xiàn)階齒獸(Bemalambda)和中獸類(Mesonichidae)哺乳動物化石，而階齒獸(Bemalambda)是華南中古新世上湖組的代表性化石。郝玉鴻(1987)認為，高峪溝組上部的“脊榆粉—杉科粉—三面孢組合(Ulmoideipites—Taxodiaceaepollenites—TriplanosporitesAssemblage)”和“三面孢—桫欏孢—麻黃粉組合(Triplanosporites—Cyathidites—EphedripitesAssemblage)”，均具有中晚古新世的孢粉組合特征。

郝玉鴻(1987)在高峪溝組頂部[相當于童永生等(1980)]的“大章組”，即原潭頭群第Ⅱ組中—下部)發(fā)現(xiàn)的“具雙氣囊粉—山龍眼粉組合(Disaccates—ProteaciditesAssemblage)”中具雙氣囊的松柏類花粉(如杉科粉、羅漢松粉、雙束松粉)較多，具雙氣囊粉—山龍眼粉組合顯示出晚古新世的孢粉組合特征。與該孢粉組合共生的還有雙殼類Euperasinensis；腹足類Australorbispseudoammoniushuanghoensis，Sinoplanorbissinensis，Physayuanchuensis，Hippeutischertieri，Melaniasp.，Gyraulussp.；介形類Cyclocyprisdimiorbiculata，Cyprisdecaryi，C.favosa；童永生等(1980)還發(fā)現(xiàn)了脊椎動物化石牧獸類(Pastoraledontidae)和假古猬類(Pseudictopidae)。

張清如等(1978)在潭頭盆地潭頭群發(fā)現(xiàn)如下孢粉化石：蕨類植物鐵線蕨科規(guī)則三角孢(Deltoidosporaregularis)，鳳尾蕨科鳳尾蕨孢(未定種3) (Pterisisporitessp.3)，水龍骨科墨西哥大網孢(Zlivisporitesnovomexicanum)；裸子植物松科小型雙束松粉(Pinuspolleniteslabdacus)，麻黃科紡錘形擬麻黃粉(Ephedripitesfusiformis)、維新擬麻黃粉(Ephedripites(Distachyapites)viesensis)，蘇鐵科擬蘇鐵粉(未定種11) (Cycadopitessp.11)，分類位置不明花粉無口器粉(未定種2) (Inaperturopollenitessp.2)；被子植物樺科苗榆粉(未定種) (Ostryoipollenitessp.)、變形榿木粉(Alnipollenitesmetaplasmus)，山龍眼科潭頭山龍眼粉(Proteaciditestantouensis)、澳洲山龍眼粉(P.adenanthoides)、瘤紋美麗粉(Beaupreaiditesverrucosus)、美麗粉(未定種1) (Beaupreaiditessp. 1)，忍冬科大忍冬粉(Lonicerapollismajor)，百合科彩色擬百合粉(Liliaciditesvariegatus)、開浪擬百合粉(比較種) (Liliaciditescf.kailongataensis)。研究者對該孢粉化石群的時代意見為古新世～始新世。盡管采樣的具體層位不詳，但可看做郝玉鴻(1987)研究結果的重要補充，起碼說明原“潭頭群”中未發(fā)現(xiàn)確切的早古新世早期的化石組合。

河南省境內的K—T界線研究較薄弱，其巖石地層、生物地層及年代地層，均有不少問題待深入研究。目前認為最有希望的研究地點為譚頭盆地、李官橋凹陷及三門峽凹陷(王德有等，2008)。其他如西峽盆地、淅川盆地、五里川盆地及夏館—高丘盆地等，均缺失馬斯特里赫特期( Maastrichtian)的沉積(王德有等，2008)，甚至部分缺失坎潘期(Campanian)中晚期的沉積(表1)。

表 1 河南省白堊系、古近系、新近系劃分及對比表Table 1 The division and correlation of the Cretaceous, Paleogene and Neogene in Henan Province

關于潭頭盆地的K—T界線，江小均等(2011) 認為：“由于該套沉積序列屬于濱淺湖—辮狀河三角洲沉積相序，其中的砂巖或礫巖被解釋為水下分流河道微相，而分流河道對下伏地層具有輕微的侵蝕作用是普遍的沉積現(xiàn)象，不能解釋為沉積間斷的存在，故此認為，高峪溝組和秋扒組為整合接觸關系，地層界線是連續(xù)的，沉積記錄是完整的”。

據筆者的觀察，這里存在沖刷間斷，上覆礫巖層對下伏粉砂巖層明顯存在沖刷侵蝕現(xiàn)象。2010年，河南省地質博物館?在其“河南省古脊椎動物(恐龍、古象)化石勘查發(fā)掘報告”中，認為秋扒鄉(xiāng)周家村楊樹坡剖面第60層的“局部礫巖對下伏地層具有明顯的侵蝕沖刷作用，侵蝕面起伏幅度在30～50 cm左右”。高峪溝組最底部的礫巖層，橫向上巖性和厚度變化很大，厚度上由近百米變?yōu)?m，巖性上由塊狀泥石流性質的雜基支撐礫巖，相變?yōu)楹[砂巖、砂巖，且在礫巖中發(fā)現(xiàn)由下伏秋扒組紫紅色粉砂質泥巖構成的棱角狀巨礫石，這種巨礫石是隆起而引起的沖刷侵蝕的十分典型的標志。從沉積巖層宏觀上看，秋扒組頂部與高峪溝組底部巖層產狀一致，似乎是連續(xù)沉積，但沖刷侵蝕的存在，無法認可“地層界線是連續(xù)的”。

從生物地層角度考慮，自童永生等(1980)和郝玉鴻(1987)在高峪溝組發(fā)現(xiàn)并研究了脊椎動物和孢粉化石后，尚無新的古生物化石研究成果問世。迄今為止，在“秋扒組”頂部層位并未找到確切的馬斯特里赫特期(Maastrichtian)的任何門類的化石證據，在“高峪溝組”底部也未尋找到早古新世丹尼期(Danian)的任何門類的化石證據，在這種并無任何新的確鑿證據的情況下，僅從巖石地層的不全面認識出發(fā)，就斷然認為“秋扒組”與“高峪溝組”為連續(xù)沉積，這是缺乏科學依據的。

對于K—T界線問題，還可以從沉積學上進行一些探討?！昂幽鲜」偶棺祫游?恐龍、古象)化石勘查發(fā)掘報告”(河南省地質博物館?)中，高峪溝組底部的“塊狀雜基支撐礫巖”被確定為“泥石流”、“泥巖透鏡體”被確定為“沖積扇相”；秋扒組頂部發(fā)育的“一套紫紅色顆粒支撐礫巖、含礫砂巖、砂巖與紫紅色透鏡狀粉砂質泥巖互層”被確定為“辮狀河+沖積平原微相”(應為：辮狀河道和沖積平原組成的辮狀河三角洲平原亞相)。假如沉積相的確定是準確的，從“辮狀河”發(fā)育到“沖積扇相”的過程，可能要經歷地殼抬升、地形高差增大，秋扒組的原始沉積層頂部將會遭受侵蝕沖刷，原始記錄的“局部礫巖對下伏地層具有明顯的侵蝕沖刷作用，侵蝕面起伏幅度在30～50cm左右”就是最好的說明。江小均等(2011)的論文認為“該套沉積序列屬于濱淺湖—辮狀河三角洲沉積相序”，且不說這與內部研究報告確定的沉積相稍有差異，如果認定秋扒組頂部為“濱淺湖相”、高峪溝組底部為“辮狀河三角洲相”，那也表明此時地殼有抬升，才致使湖水面下降、湖水后退，沉積環(huán)境由“濱淺湖相”演變?yōu)椤稗p狀河三角洲相”，按“水下分流河道微相”算(實際上：辮狀河三角洲前緣亞相包括水下辮狀河道沉積)，新的沉積有厚有薄、甚至局部地方無沉積記錄，既然承認“輕微的侵蝕作用是普遍的”，那么這種“普遍”被沖刷侵蝕掉原始沉積的地方，就存在著沉積間斷，它的沉積記錄就不是連續(xù)的、也不是完整的，自然不能肯定地認為是“整合接觸關系”。

從已有研究成果看，秋扒組中的恐龍、恐龍蛋等化石基本上都賦存于剖面的中、下部層位，上部、頂部層位未發(fā)現(xiàn)任何化石。目前，潭頭盆地秋扒組與高峪溝組的界線有“平行不整合或假整合”(鄭家堅等，1979；童永生等，1980；周世全等，2001；周世全等，2002；周世全等，2005；王德有等，2008)、“整合”(河南省地質礦產廳，1997；江小均等，2011)及“整合或平行不整合”(河南省地質礦產局，1989)等三種認識。筆者認為，這種不同認識和分歧須在秋扒組上部、頂部和高峪溝組下部、底部，尤其是應在界線層上、下部位下大力氣，尋找多門類化石，尋找界線粘土、銥異常及撞擊石英等有效證據，并進行相關的測試和化驗，才能得到解決。

2 關于汝陽凹陷郝嶺組的時代

汝陽凹陷的郝嶺組(徐莉等，2012)，1∶5萬區(qū)測填圖?時被誤劃為臨汝凹陷的始新世“蟒川組”，除產豐富的恐龍化石外，尚產較豐富的無脊椎動物雙殼類、介形類及輪藻、孢粉等化石。汝陽凹陷郝嶺組的巨型蜥腳類恐龍動物群的發(fā)現(xiàn)和研究取得了巨大成就，但在地層時代的確定上，尚嫌不足。因為恐龍化石全為新屬種，未經過更多的實踐檢驗，只是依據其骨骼進化發(fā)育特征，認為含恐龍層位的地質時代為早白堊世晚期或晚白堊世早期(呂君昌等，2006)、晚白堊世早期(呂君昌等，2007；呂君昌等，2009；徐莉等，2007；呂君昌等，2009)、早白堊世中晚期(徐莉等，2012)。

2009年， 朱紅衛(wèi)?對郝嶺組所含輪藻化石研究后認為：“組合中的優(yōu)勢分子均為國內外下白堊統(tǒng)的常見分子，少數(shù)化石的分布延限為晚侏羅世—早白堊世，未出現(xiàn)晚白堊世的分子，其時代應為早白堊世無疑”，并認為“汝陽三屯—劉店一帶的“蟒川組”地質時代為早白堊世Barremian至Aptian，而不是古近紀或晚白堊世早期”。徐莉等(2010)將恐龍動物群的時代由“早白堊世晚期或晚白堊世早期”(呂君昌等，2006)修訂為“早白堊世阿普特期—晚白堊世土侖期”。徐莉等(2010, 2012)有關雙殼類給出的鑒定名單是中村蚌的兩個種；筆者詳細觀察研究過這些雙殼類的化石圖片，認為郝嶺組的雙殼類是以中村蚌 (Nakamuranaia)—球蜆(Sphaerium)組合為特征，明顯代表了早期較原始的類三角蚌類的崛起和繁盛，無疑屬于早白堊世時期的組合特點，未見中期Trigonioides—Plicatouio—Nippononaia雙殼類動物群分子的蹤跡，也未見土倫期(Turonian)的馬廷生蚌 (Martinsonella)，更未見到常出現(xiàn)于康尼亞克期(Coniacian)至坎潘期(Campanian)的假嬉蚌(Pseudohyria)。這與研究恐龍動物群所提出的早白堊世阿普特期(Aptian)—晚白堊世土倫期(Turonian)的時代意見是矛盾的。雙殼類的時代意見與輪藻化石的時代意見基本吻合，認為是早白堊世巴雷姆期(Barremian)至阿普特期(Aptian)；與介形類、孢粉的時代意見，也基本近似。有鑒于此，郝嶺組含恐龍等生物群的地質時代應為早白堊世中晚期。最近，徐莉等(2012)將郝嶺組的時代意見又進一步調整為阿普特期(Aptian)至阿爾布期(Albian)，筆者認為似乎仍然偏高，因為其他門類化石巴雷姆期(Barremian)的特征比較突出。

3 關于南召組與馬市坪組的接觸關系

南召組和馬市坪組均為曹美珍等(1986)創(chuàng)名，當時確定南召組歸為上侏羅統(tǒng)，馬市坪組歸為下白堊統(tǒng)，兩組的接觸關系為“假整合”，馬市坪組底部有“兩層礫巖”，在其下部厚210余米巖層內未找到化石，在南召組上部厚230余米巖層內也未找到化石。1991年，筆者參加了陳丕基率領的中國科學院南京地質古生物研究所、西北大學地質系和河南省地質科學研究所的項目組。陳丕基、袁鳳鈿(1993)文中認為：南召組與馬市坪組兩組的接觸關系為“整合”，馬市坪組底部有“三層復成分礫巖”，在南召組上部和馬市坪組底部均找到了多門類化石，本文筆者還曾在馬市坪組底部復成分礫巖的膠結物內找到過與南召組相同的昆蟲化石Ephemeropsistrisetalis。筆者認為，馬市坪組底部的復成分礫巖僅是層間礫巖，不具備底礫巖特性，膠結物內昆蟲化石的發(fā)現(xiàn)，更表明兩者是整合、連續(xù)沉積的，僅存在局部的小沖刷間斷。從巖性特征和化石組合看，建議兩組合并為一個組級單位，時代為早白堊世。

4 關于河南省陸相盆地和凹陷的地層對比

陸相地層與海相地層不同，巖層延伸短、巖相橫向變化快，盆地或凹陷之間的地層對比難度大。關于河南省白堊系的地層序列和對比， 由于研究的深度和精度尚達不到精確劃分到具體某個階(期)的程度，目前，僅能劃分到某某階(期)至某某階(期)的程度。下面的對比表顯示的是筆者當前的認識水平，供同行們研究指正(見表1)。

致謝: 本文是在任紀舜院士的鼓勵下完成的。成文后，經河南理工大學胡斌教授審閱，提出一些修改意見。審稿期間，中國科學院南京地質古生物研究所研究員陳丕基對文稿進行了審閱和修改。筆者在此謹致衷心感謝。

注釋/Notes

? 河南省地質局第四地質隊. 1979. 河南省盧氏縣大峪盆地地質踏勘小結. 內部資料.

? 河南省地質局區(qū)域地質測量隊. 1964. 1∶20萬臨汝幅區(qū)域地質測量報告.

? 河南省地質礦產廳第二地質調查隊. 1998. 1∶5萬鳴皋幅、汝陽縣幅、楊樓幅區(qū)域地質調查報告.

? 河南省地質局地質科學研究所. 1962. 河南地層(初稿).

? 張仁杰. 1974. 河南下第三系的初步研究. 中南地質科技情報(1). 內刊.

? 河南省地質博物館. 2010. 河南省古脊椎動物(恐龍、古象)化石勘查發(fā)掘報告. 129～141.

? 朱紅衛(wèi). 2009. 汝陽三屯“蟒川組”輪藻化石的發(fā)現(xiàn)及其意義. 中國古生物學會第十次全國會員代表大會暨第25屆學術年會—紀念中國古生物學會成立80周年論文摘要集，197～198.