程金辉、何承全,2001黑龙江省东部鸡西盆地早白垩世滴道组的沟鞭藻类.pdf

古生物学报 40 1 127 133 2001 年 1 月 Acta Palaeontologica Sinica 40 1 127 133 Jan 2001 黑龙江省东部鸡西盆地早白垩世滴道组的沟鞭藻类 程金辉 何承全 中国科学院南京地质古生物研究所 南京 210008 提要 首次描述鸡西盆地滴道组的沟鞭藻化石 2 新种 Lagenorhytis granorugosus sp nov 和 Vesperopsis di daoensis sp nov 讨论沟鞭藻组合特征 地质时代及沉积环境 认为滴道组含沟鞭藻化石的层段的时代为早白垩世 早期 很可能为 Berriasian Valanginian 期 沟鞭藻化石证实 在早白垩世早期滴道组沉积时 鸡西盆地曾遭受短暂 的弱的海水影响 关键词 沟鞭藻囊孢 滴道组 别列亚士 凡兰吟期 鸡西盆地 收稿日期 2000 08 23 中国科学院古生物与古人类学科基础研究特别支持费 No 000304 和中国煤田地质总局资助课题 1 前言 鸡西盆地是我国东北中生代重要的煤炭基地之 一 其煤系地层被称作鸡西群 自下而上划分为滴道 组 城子河组和穆棱组 长期以来其地层划分对比和 地质时代的确定变化颇大 对这些问题的解决有一 个认识和发展的历史过程 关于滴道组的研究已有半个多世纪的历史 对 其研究的深入程度 直接关系到我国东北地区煤系 地层的划分对比及侏罗 白垩系界线等一系列重大 的地质课题 因此 滴道组研究的任何新进展 尤其 是其地质时代归属一直是人们关心的问题 但是在 过去相当长的一段时期里 绝大多数学者认为该组 的地质时代为中 晚侏罗世 黄本宏 1963 周志炎 等 1980 顾知微 1982 蒲荣干等 1982 李子舜等 1982 具然弘等 1982 顾知微等 1983 1984 李蔚荣 等 1986 90 年代以来 随着此地区含煤地层研究 的深入及较多生物化石 尤其是植物化石 包括微体 浮游沟鞭藻类化石的发现 越来越多的研究者认为 滴道组的时代不是晚侏罗世 而是早白垩世 黎文 本 1992 Gu 1992 Sha et al 1994 Li and Liu 1994 孙革 1995 孙革等 1999 滴道组的沟鞭藻化石系首次记录 已引起众多 学者的关注 甚至被引用和报道 孙革等 1999 但 迄今未对该组的沟鞭藻类及其生物地层学等方面进 行深入的研究 虽然滴道组的沟鞭藻类化石标本不 多 属种单调 保存欠佳 但这一发现为该组的地层 划分对比及其时代 以及恢复黑龙江东南部早白垩 世的古地理格局等提供了重要的微体浮游生物化石 证据 本文的研究的材料系笔者之一于 1996 年从鸡 西盆地滴道暖泉 荣丰三队 本组的典型剖面上采 得 样品经实验室处理 获得了少量的沟鞭藻化石 化石多数壁薄 初步鉴定有 3 属 3 种 其中描述了 2 新种 样品分析由王兰完成 樊晓羿负责化石图像 印制 在野外采样中还得到了虞子冶教授的大力协 助 在此一并致谢 2 地层概况 滴道组的标准剖面位于鸡西盆地北部条带的滴 道矿区暖泉北山 为一套以陆相为主的含煤沉积 底 部以砾岩 含砾砂岩为主 中部以中 粗粒砂岩为主 夹薄层泥岩 粉砂岩 凝灰岩 炭质泥岩和煤层 上部 为灰绿 灰黑色凝灰角砾岩或安山质集块岩等组成 总厚度大约 200 300 m 左右 含较丰富的大植物及 少量的孢粉化石 它不整合于古老花岗片麻岩和元 古界麻山群之上 与上覆地层城子河组底部砾岩之 间为假整合接触 含沟鞭藻类化石的两块样品的岩 性分别为灰黑色泥质粉砂岩和灰绿色粉砂岩 此样 品的层位可能大体相当于滴道组的中下部 滴道组 的岩层有轻微变质 几十年来 不少学者有选择地或 系统地分析过该组的孢粉样品 其结果多不甚理想 常常只获得很少的孢粉 未见浮游藻类化石 3 沟鞭藻组合特征及其时代 滴道组的两块样品均含沟鞭藻类化石 但数量 少 大约每块玻片仅可见 1 3 粒标本 经统计 10 块 玻片 其标本总数不足 20 粒 沟鞭藻组合以角藻类和膝沟藻类囊孢的存在为 特征 囊孢分异度低 经初步鉴定仅 3 属 2 新种和 1个比较属 其中相对较丰富的一种为 Vesperopsis didaoensis sp nov 其壁 十分 薄弱 另一 种 为 Lagenorhytis granorugosus sp nov 囊孢壁较厚 标本十分稀少 第三个未定属种的囊孢形态可以与 A pteodinium 比较 因标本保存欠佳 古口不清 未 进行描述和照相 目前 滴道组的沟鞭藻类仅限于两块样品 未进 行系统分析和研究 因此沟鞭藻组合面貌很可能是 不完全的 有待将来进一步补充和完善 虽然当前的沟鞭藻组合只含 3 属 3 种 但它们 在地质时代上是很有意义的 其中 Vesperopsis 属分 布于北半球早白垩世 赛诺曼期 Cenomanian 基 本上是早白垩世的标志性化石 无侏罗纪的报道 Bint 1986 Batten and Lister 1988 N hr Hansen and McIntyre 1998 乔秀云等 1992 万传彪等 1990 1994 郎艳等 1999 何承全等 1999 2000 Lagenorhytis 属迄今仅出现于欧洲早白垩世早期 Berriasian Valanginian 其模式标本产于英格兰 Valanginian 期 与新种 L granorugosus 相同的标 本见于青藏高原青海唐古拉山地区中侏罗世布曲组 上部 暗示滴道组可能是该新种的最高层位 一篇所谓的滴道组的孢粉报道了不少是白垩纪 的属 种 如 Cicatricosisporites australiensis C minutaestriatus C minor C tersus C exili oides Concavissimisporites valanjinensis Imparde cispora apiverrucata Contignisporites glebulentus A equitriradites spinulosus A verrucosus 其中 Ci catricosisporites 属孢子的含量达 10 以上 张清波 1986 据黎文本教授讲 张清波的这个孢粉组合面 貌是很新的 他的所谓的 滴道组0 其层位有问题 据张清波在黄山面告黎文本 此外 来自滴道组的最新报道的大植物化石 主 要有 Pteridiopsis didaoensis Zheng et Zhang Ony chiopsis elongata Geyl Yok Adiantopteris se wardii Yabe Vass Podozamites reinii Geyler 等 显示了明显的早白垩世植物组合面貌 孙革 1995 孙革等 1999 综合以上所述 并考虑到滴道组上覆地层城子 河组的地质时代为 Valanginian 晚期 Barremian 中 期 何承全等 2000 滴道组的时代无疑属于早白垩 世早期 很可能为 Berriasian Valanginian 期 有些 学者把滴道组划归 Hauterivian 或 Barremian 阶 Sha et al 1994 文世宣等 2000 看来明显偏高 4 古沉积环境讨论 滴道组被认为是一套陆相沉积 这是根据其岩 性特征和含薄煤层及较多的大植物化石 近几年 来 滴道组的沟鞭藻类化石的新发现 引起一些学者 关于在滴道组沉积时是否有过海侵或海水影响的考 虑 沟鞭藻是一类重要的微体浮游植物 在地史上 以海相的报道最多 最丰富多采 分异度高 半咸水 的次之 淡水相的很少 滴道组的沟鞭藻类是代表 海相的还是淡水环境要根据有关属种的古生态资料 进行分析 滴道组的微体浮游植物仅以沟鞭藻类 角藻类 和膝沟藻类囊孢 为代表 未见到淡水湖相的任何藻 类 包括常见的盘星藻 Pediastrum 类 该组的沟 鞭藻类属种单调 仅由 3 属种组成 丰度较低 这样 的沟鞭藻组合面貌反映了一种非典型海相或淡水相 的沉积环境 在沟鞭藻中 主要有 2 个属的古生态资料值得 重视 其中 在研究样品中相对占有优势的 Vesper opsis 是一类广盐性的沟鞭藻囊孢 最初是从美国内 地西部发现 被认为是一个喜近滨海和极能忍受低 盐环境的类型 Bint 1986 在加拿大北极群岛早白 垩世海侵 海退旋回 河流三角洲和三角洲前缘的 近岸陆架 前三角洲和近海陆架 的沉积环境中较 发育 N hr Hansen and McIntyre 1998 在我国东 北有广泛的地理分布 如在鸡西盆地城子河组下部 海相层中 Vesperopsis 与 Oligosphaeridium 彼此共 生 但数量均稀少 在 Oligosphaeridium 较丰富的 样品中缺乏 Vesperopsis 反之 Vesperopsis 较丰富 时 却缺乏 Oligosphaeridium 等典型海相囊孢 何 128 古 生 物 学 报第 40卷 承全等 2000 在虎林县云山地区上云山组下部海 相沉积中 Vesperopsis 与Scriniodinium 彼此共生 但均十分稀少 在松辽盆地沙河子组 辽宁阜新盆地 阜新组 内蒙古二连盆地赛汉塔拉组三段及海拉尔 盆地大磨拐河组二段等地层中均较丰富 多被认为 是淡水或微咸水的沉积环境 Lagenorhytis 属于膝 沟藻类囊孢 在滴道组罕见 它最初是从英格兰海相 下白垩统下部报道的 也见于我国青藏高原青海唐 古拉山地区海相布曲组上部 见插图 1 图 6 滴道 组的标本与布曲组的相比 除后者的个体小一倍外 它们的形态和构造特征完全相同 如 2P 型前腰式 古口都很发达等 囊孢的大小变化颇大 这可能与 两地区的古水体盐度 深度及古地理纬度等因素有 关 从以上分析可以看出 滴道组的沟鞭藻组合特 征反映了非典型海相或淡水的沉积环境 很可能是 一种与海水影响有关的微咸 半咸水的沉积环境 使来自古太平洋乌苏里海湾的 Lagenorhytis 随海水 进入鸡西盆地水域并艰难地生存下来 而喜近滨海 和能忍受低盐环境的 Vesperopsis 也能适应并获得 较好的生长 因此 滴道组的沟鞭藻组合反映鸡西 盆地在早白垩世早期沉积时为一种与海水影响有关 的微咸水 半咸水的沉积环境 5 化石属种描述 沟鞭藻门 Dinoflagellata Butschli 1885 Fensome Taylor Norris Sarjeant Whartonet Williams 1993 甲藻纲 Dinophyceae Pascher 1914 多甲藻亚纲 Peridiniphycidae Fensome et al 1993 膝沟藻目 Gonyaulacales Taylor 1980 膝沟藻亚目 Gonyaulacineae Autonym 膝沟藻科 Gonyaulacaceae Lindemann 1928 亚科未定 Subfamily uncertain 葫芦皱藻属 Genus Lagenorhytis Duxbury 1979 模式种 Lagenorhytis delicatula Duxbury 1977 Duxbury 1979 属征 囊孢贴近式 本体亚球形 卵形 具一强 壮的顶角或低隆起 原壁表面平滑或饰以低雕纹 反映板式仅以古口所指示 古口前腰式 2P 型 可 能为 3d和 4d 口盖游离或在后部粘连着 比较 该属以古口 2P 型不同于 Ap teodinium Eisenack 1958 和 Komewuia Cookson et Eisenack 1960 以囊 壁结 构不 如 Bitectatodinium Wilson 1973 和 Gongylodinium Fensome et al 1980 那样 复杂而易于区别开 分布及时代 欧洲及中国 中侏罗世 早白垩 世早期 梁赞期或贝里阿斯期 凡兰吟期 粒皱葫芦皱藻 新种 Lagenorhytis granorugosus sp nov 插图 1 图 6 7 名源 颗粒皱状 根据囊孢外壁的表面纹饰 囊孢贴近式 轮廓亚圆形 腰区圆滑地膨胀 长 宽近等 上囊平缓圆锥形 具一微小的顶凸 高约 2 5 Lm 下囊尾部宽圆 缺乏尾角 原壁厚约 1 L m 表面具粗糙或较密集的颗粒和短皱纹 轮廓线近平 滑 局部微刺状 或具镰刀状褶 反映腰带较模糊 以两条细褶状脊所表示 但欠连续 反映板式以古 口和 或 反映腰带所指示 古口前腰式 2P 型 可 能 3d 4d 口盖游离 度量 Lm 囊孢长 43 83 3 宽 40 9 86 8 正模囊孢长 83 3 宽 86 8 注释 这个新种是很稀少的 但形态构造特征 稳定 地理分布较广 现将我国东北鸡西盆地滴道 组与青海格尔木市唐古拉山地区布曲组上部的标本 照片放在一起对照 显示这个种仅有大小的变化 这 可能与沉积环境差异有关 它以顶角颇退化和有反 映 腰 带 显 示 等 特 征 与 Lagenorhytis delicatula Duxbury Duxbury 1979相区别 产地层位 黑龙江省鸡西市滴道暖泉 滴道组 下白垩统底部 青藏高原 青海省格尔木市唐古拉 山乡雀莫错剖面 布曲组上部 中侏罗统 角藻亚目 Ceratiineae Fensome et al 1993 角藻科 Ceratiaceae Willey et Hickson 1909 拟蝙蝠藻属 Genus Vesperopsis Bint 1986 emend Qiao He et Gao 1992 滴道拟蝙蝠藻 新种 Vesperopsis didaoensis sp nov 插图 1 图 1 5 名源 这个种的正模标本产在黑龙江省鸡西市 滴道 囊孢腹背扁平 轮廓伸长五边形 具一顶角 两 侧角和两尾角 顶角由上囊渐细而成 强壮 圆锥 形 约 10 4 20 Lm 长 顶端封闭和钝圆 两尾角 显著不等大 其中左尾角颇细长 圆锥形 长 24 34 7 Lm 末端尖或钝 右尾角短小 长约 3 5 9 129第 1 期程金辉等 黑龙江省东部鸡西盆地早白垩世滴道组的沟鞭藻类 Lm 末端钝或尖 或退化成台阶状 两侧角颇宽大 形态不同 由前后腰区延伸而成 其中左侧角长 10 4 13 9 Lm 远极宽 9 13 9 Lm 末端宽凹或 钝 右侧角稍长大 长 17 4 31 Lm 远极宽 10 4 17 Lm 具一后腰突起或角 棒刺状或窄锥形 长 6 9 13 9 Lm 壁十分薄 单层 表面稀疏短皱夹 细颗粒或近平滑 反映腰带或许仅以侧角末端凹入 所表示 无反映纵沟标志 反映板式仅以古口所指 示 古口顶式 口盖在腹面连生 度量 L m 囊孢长 90 2 110 宽 76 4 90 2 正模标本长 110 宽 76 4 注释 本文将滴道组和上云山组下部海相层的 同一种的标本放在一起对照 显示了新种稳定的形 态构造特征 这个新种以两尾角显著地不等长 右 尾角微小或颇退化 呈台阶状 插图 1 图 3 5 以及 两侧角不对称 形态不同 和仅具一右后腰区延伸的 突起等特征不同于 Vesperopsis zhaodongensis Qiao He et Gao 1992 后者的正模标本的两尾角近等 大 基部彼此宽宽地分离 不为台阶状以及两侧角近 等大和形态相同 产地层位 黑龙江省鸡西市滴道暖泉 滴道组 下白垩统底部 虎林县云山地区 上云山组下部 欧特里夫阶上部 插图 1 Text figure 除注明者外 标本的产地层位均为鸡西市滴道区 下白垩统底部滴道组 所有标本均保存于中国科学院南京地质古生物研究所 1 5 Vesperopsis didaoensis sp nov 1 标本顶部已破损 标本照相号 121 500 野外号 TD 2 2 holotype 显示微小的右尾角和不对称的两侧角 其中左侧角的末端明显地凹 标本照相号 120 500 野外号 T D 2 3 5 标本照相号 114 108 paratype 都显示退化的右尾角 台阶状 和不对称的两侧角 其中图 5 paratype 的左侧角的末端明显地凹 均 ca 625 野外号 Y4 4 虎林县云山地区 上云山组下部 下白垩统下部 4 标本照相号 119 500 野外号 TD 1 6 7 Lagenorhy tis granorugosus sp nov 6 paratype 2P 型前腰古口明显 口盖脱落 标本照相号 85 ca 625 野外号 C 629 青海省唐古拉山区雀莫错剖面 中侏罗统布曲组上部 7 holotype 2P 型前腰古口明显 口盖脱落 标本照相号 122 500 野外号 T D 2 130 古 生 物 学 报第 40卷 References Batten D J Lister J K 1988 Early Cretaceous dinoflagellate cysts and chlorococcalean algae from freshwater and low salinity palynofacies in the English Wealden Cretaceous Reseach 9 337 367 Bint A N 1986 Fossil Cerataceae a restudy and new taxa from the Mid Cretaceous of the Western Interior U S A Palynol 10 135 180 Duxbury S 1977 A palynostratigraphy of the Berriasian to Barremian of the Speeton Clay of Speeton England Palaeontogr B 160 17 67 Duxbury S 1979 On Lagenorhytis Duxbury nom nov T axon 28 587 Fensome R A Taylor F J R Norris G Sarjeant W A S Wharton D I Williams G L 1993 A classification of living and fossil dinoflage l lates Micropaleont Spec Publ 7 1 351 Gu Zh i wei 1982 Distribution and development of nonmarine M esozoic bivalves and formations in China Sci Sinica B 25 4 438 452 Gu Zh i wei 1992 On the fossil bivalves of the Longzhaogou and Jixi groups in the southeastern Heilongjiang Province of China Pale ont Soc Korea Spec Publ 1 87 90 Gu Zh i wei Chen Dao kuo 1983 A brief note on stratigraphy In Re search Team on the Mesozoic coa l bearing formations in eastern Heilongjiang ed Fossils from the Middle Upper Jurassic and Lower Cretaceous in eastern Heilongjiang Province China Harbin Heilongjiang Sci Technol Publ House 1 4 9 In Chinese with English abstract Gu Zh i wei Chen Jin hua Sha Jin geng 1984 Preliminary study on Jurassic and Cretaceous bivalves of eastern Heilongjiang Province in China In Research Team on the Mesozoic coa l bearing formations in eastern Heilongjiang ed Fossils from the Middle U pper Juras sic and Lower Cretaceous in eastern Heilongjiang Province China Harbin Heilongjiang Sci Technol Publ House 2 49 220 In Chinese with English abstract He Cheng quan Sun Xue kun 2000 Late Hauterivian dinoflagellates from the lower part of the Chengzihe Formation in Jixi Basin east ern Heilongjiang NE China Acta Palaeont Sin 39 1 46 74 pl 1 3 In Chinese with English abstract He Cheng quan Wan Chuan biao Yang Ming jie 1999 Hauterivian Barremian dinoflagellates from the Longzhaogou Group of the H87 3 well in Hulin Basin eastern Heilongjiang NE China Acta Palaeont Sin 38 2 183 202 pl 1 4 In Chinese with Eng lish abstract Huang Ben hong 1963 The age of the Mesozoic coa l bearing measures of the northeastern part of Northeast China Chinese Sci Bull Kexue Tongbao 9 69 71 In Chinese Ju Ran hong Zheng Shao lin Yu X i han Pu Rong gan Zhang L i jun Yuan Hong 1982 Stratigraphy of Longzhaogou and Jixi groups in eastern Heilongjiang Province Bull Shenyang Inst Geol Min Res Chinese Acad Geol Sci 5 1 44 In Chinese with Eng lish abstract Lang Yan He Cheng quan Wu Chun guang Yang Guo qi 1999 Early Cretaceous microphytoplankton from the Eren Basin Nei Mongol North China Acta Micropalaeont Sin 16 4 369 392 pl 1 6 In Chinese with English abstract Li We i rong Liu M ao qiang Yu Ting xiang Yuan Fu sheng 1986 On the JurassicLongzhaogou Group in eastern Heilongjiang Province Geol Memoirs of the Ministry of Geol M in Resour P R 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75 In Chinese EARLY CRETACEOUSDINOFLAGELLATES FROM THE DIDAO FORMATION IN THE JIXI BASIN EASTERN HEILONGJIANG PROVINCE NE CHINA CHENG Jin Hui and HE Cheng Quan N anjing Institute of Geology and Palaeontology Chinese Academy of Sciences Nanjing 210008 Key words Dinoflagellates Didao Formation Berriasian Valanginian JixiBasin Summary T he Didao Formation distributed in the Jixi Basin in the southeastern Heilongjiang Province is a uite of continental coa l bearing strata with a thickness of 200 300 m mainly composed of conglomerate sandstone siltstone intercalated with thin coal layers and a little volcano clastic rocks The type section lies in the Northern Nuanquan Mountain in Didao mineral district in Jixi The lithologic character of the two d i noflagellate bearing samples from the standard section of the Didao Formation is respectively grayish black muddy siltstone and grayish green siltstone T wo new species of dinoflagellates Lagenorhytis gra norugosus sp nov and Vesperopsis didaoensis sp nov are described and illustrated The dinoflage l late assemblage consists only of relatively more cera tioidVesperopsis andraregonyaulacoid Lagenorhytisandcf Apteodinium lacking acritarchs and fresh water chlorophytes T he palaeoe cological data and the assemblage characteristicsof the two dinoflagellate genera indicate a sedimentary env i ronment of slightly brackish to brackish water which confirms that the Jixi Basin might be influenced by sea for a short time during the deposition of the Didao Formation in early Early Cretaceous T he research on the Didao Formation has a his tory of over half a century in China Most scientists regarded the Didao Formation as Middle Upper Jurassic in age before According to the stratigraphic distribution of Vesperopsis and Lagenorhytis in the North Hemisphere and the age of the overlying strata i e the Chengzihe Formation Late Valanginian Middle Barremian of the Didao Formation He Cheng quan et al 2000 the age of the Didao For mation is regarded as early Early Cretaceous proba bly Berriasian Valanginian DESCRIPT ION OF NEW SPECIES Lagenorhytisgranorugosus sp nov Text fig 1 figs 6 7 Derivationofname granorugosus Latin refers to the ornamentation on the periphragm Description Cyst proximate subcircular in out line with nearly the same length and breadth Cingu lum area smoothly enlarged Epicyst roundedly con i cal with a small apical protuberance with a height of about 2 5 L m Hypocyst has a broadly rounded an tapex without an antapical horn Autophragm about 0 7 Lm thick surface scabrate or with dense granule and short rugae ambitus nearly smooth to partly m i cro spinate Paracingulum poor marked by two thin inconsistent fold like ridges Paratabulation indicated by an archeopyle and or a paracingulum Archeopyle precingular Type 2P probably 3 d 4 d operculum free 132 古 生 物 学 报第 40卷 Dimensions Cyst 43 83 3 Lm long 40 9 86 9 Lm wide Holotype 83 3 Lm long 86 8 Lm wide Comments The new species is very rarely repre sented but its morphological and structural character is consistent and its geographical distribution is very wide Compared the specimens from the Didao For mation of the Jixi Basin in Northeast China with the ones from the upper part of the Buqu Formation of Mt Tanggula Golmud City Qinghai Province we found that only the size of this species varies a lot this may be associated with the difference of sedimen tary environments between the two areas This new species is distinguished from Lagenorhytis delicatula Duxbury Duxbury 1979 by the reduced apical horn and the poor paracingulum Occurrence Didao Formation base of Lower Cretaceous Didao District Jixi City Eastern He i longjiang Province Northeast China Upper part of Buqu Formation Middle Jurassic Quemocuo Sec tion T anggulashan Town Golmud City Qinghai Province Qingha i T ibet Plateau Vesperopsis didaoensis sp nov Tex t fig 1 figs 1 5 Derivation of name The locality of the holotype is Didao Jixi City Eastern Heilongjiang Province Northeast China Description Cyst dorso ventrally compressed elongately pentagonal with an apical two lateral and two antapical horns Apical horn formed by attenuat ed epicyst strong conical about 10 4 20 Lm long with a closed or blunt tip T he two antapical horns apparently unequal in size The left antapical horn very thin an