河南省几个中生代地层问题的讨论

王德有

河南省国土资源科学研究院， 郑州，450053

内容提要：笔者认为潭头盆地白垩系和古近系的地层序列(由下而上)应为：秋扒组、高峪沟组、潭头组、大峪组。汝阳凹陷白垩系和古近系的地层序列(由下而上)应为：九店组、下河东组、郝岭组、下东沟组、石台街组。通过岩石地层、生物地层及沉积学等方面的探讨，认为潭头盆地K—T界线目前只能认为是“平行不整合”。汝阳凹陷含恐龙等生物群的郝岭组的地质时代应为早白垩世中晚期。马市坪盆地的南召组与马市坪组的接触关系不是“假整合”，而是“整合接触”，其地层年代为早白垩世。

河南省中生代沉积全为陆相地层，地表出露的地层主要分布于豫西、豫西南地区，少部分在豫南地区。由于各个盆地或凹陷受不同地质构造体系的制约和不同沉积环境的影响，加上研究程度和研究目标的不同，对同一个盆地或凹陷的名称叫法、地层组级单位的名称叫法、地层序列、地层划分、时代归属、地层对比、接触关系等方面，不同单位或作者的认识差别较大。一个盆地或凹陷内的沉积是一个统一的地质体，单从某个化石门类的研究，去确定含化石地层的时代是不全面的，甚至会得出片面结论；研究岩石地层仅依据野外肉眼观察不做室内镜下鉴定；研究沉积环境，不做岩石薄片鉴定，不做粒度分析，不做微量元素、有机碳、硼(B)、锶/钡(Sr/Ba)比值等分析测试；研究风化壳应补做粘土分析，如此等等，都会导致研究的深度和广度不足，认识和结论自然就千差万别。豫西和豫西南中生代地层研究，近几年取得了很大进展，如江小均等(2011)对栾川潭头盆地地层序列和K—T界线的研究，徐莉等(2012)对汝阳白垩系的研究，但也引出一些争议和新的思考。下面就几个热点问题进行讨论。

1 关于栾川潭头盆地含脊椎动物化石地层序列和K—T界线

潭头盆地白垩系和古近系的地层序列(由下而上)应为：秋扒组(郑家坚等，1979)、高峪沟组(童永生等，1980)、潭头组(童永生等，1980)、大峪组(河南省地质局第四地质队❶)。汝阳凹陷白垩系和古近系的地层序列(由下而上)应为：九店组(河南省地质矿产局，1989)、下河东组(徐莉等，2012)、郝岭组(徐莉等，2012)、下东沟组(徐莉等，2012)、石台街组(河南省地质局区域地质测量队❷)。在江小均等(2011)中将不同盆地或凹陷的“陈宅沟组” (河南省地质局区域地质测量队❷)、“蟒川组”(河南省地质局区域地质测量队❷)和“石台街组” (河南省地质局区域地质测量队❷)硬搬到潭头盆地和汝阳凹陷中，并分别置于下白垩统(陈宅沟组)和上白垩统(蟒川组、石台街组)，殊不知，标准地点命名剖面的“陈宅沟组”在宜阳县城关，时代为古近系；“蟒川组”创名地在汝州市蟒川，为古近系；“石台街组”创名地在汝州市杨楼乡石台街村，时代亦为古近系。后来，由于1998年的1∶5万区测填图报告❸，仅根据简单的岩性对比，就将标准地点的“陈宅沟组”、“蟒川组”和“石台街组”误引用到汝阳地区，才引起了地层划分对比上的混乱。实际上，中国科学院古脊椎动物与古人类研究所董枝明1989年曾派其学生吕君昌到该地区调查并采获一些恐龙化石骨骼，已证明这里的地层不应属于古近系；本人在做“河南省中、新生代沉积盆地暨盐类矿产成矿预测”项目时于1992年也曾到该地区考察，最深的印象是，这里绝不会有真正的“蟒川组”出露。江小均等(2011)可能没有实地考察过建组剖面，只是引用了以往的填图成果。江小均等(2010)研究并给出“九店组”凝灰岩锆石年龄样的测试结果(锆石SHRIMP U-Pb年龄133～130Ma)，该结果明显表明“九店组”并不能代表早白垩世早期的全部沉积，只大致相当于“欧特里夫期”(Hauterivian)甚或包括部分稍晚期的沉积。

谭头盆地晚白垩世秋扒组岩性为：底部为紫红色砾岩、砂砾岩、含砾粉砂质泥岩，夹含砂砾泥灰岩，下部为紫红色砾岩与含细砾粉砂质泥岩互层，中部为紫红色巨厚层状粉砂质泥岩夹棕褐、灰绿色细粒岩屑砂岩，上部为灰绿色细粒岩屑砂岩与含砾粉砂质泥岩互层，夹钙质结核层。1962年，河南省地质局地质科学研究所❹在栾川潭头建立“潭头群”。1974年，张仁杰❺将潭头群划分为“潭头群第Ⅰ组、潭头群第Ⅱ组、潭头群第Ⅲ组、潭头群第Ⅳ组”，前三个组的时代为始新世，第Ⅳ组的时代归渐新世。郑家坚等(1979)，认为“潭头群”与“秋扒组”为“平行不整合”。童永生等(1980)，在相当于潭头群第Ⅰ组中上部和第Ⅱ组中下部合并建立“高峪沟组”，认为它“假整合于秋扒组之上”，时代为中古新世。

“高峪沟组”的岩性为棕红、褐灰、黄绿、深灰色粉砂质泥岩、泥岩、钙质细砂岩夹灰色泥灰岩、砾岩透镜体、棕红色砂岩及粗砂岩。郝玉鸿(1987)研究了其中的孢粉：高峪沟组底部的蕨类孢子占总数的3.5%～14%，以弯三面孢(Triplanosporitessinuosus)和规则三角孢(Deltoidosporarugularis)、海金沙孢(Lygodiumsporitessp.)、平滑三缝孢(Psilatriletessp.)、褶缝孢(Obtusisporissp.)为主。裸子植物花粉稀少，只有少量的麻黄粉(Ephedripites(Distachyapites) sp.)、苏铁粉(Cycassp.)、破隙杉粉(Taxodiaceaepolleniteshiatus)、大拟落叶松粉(Laricoiditesmagnus)和个别的小山隐孔粉(Exesipollenitestumulus)，缺少带气囊的花粉。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)占绝对优势，榆科花粉含量高达83%～93%，并有少量山龙眼粉(Proteaciditessp.)、东台五角粉(Pentapollenitesdongtaiensis)、小刺鹰粉(Aquilapollenitesspinulosus)，高腾粉(Gothanipollissp.)。也有个别的三角刺三孔粉(Echitriporitestrianguliformis)出现。研究者认为，“脊榆粉高含量组合(RichUlmoideipitesAssemblage)”的地质时代为早、中古新世。童永生等(1980)在“高峪沟组”的上部层位中发现阶齿兽(Bemalambda)和中兽类(Mesonichidae)哺乳动物化石，而阶齿兽(Bemalambda)是华南中古新世上湖组的代表性化石。郝玉鸿(1987)认为，高峪沟组上部的“脊榆粉—杉科粉—三面孢组合(Ulmoideipites—Taxodiaceaepollenites—TriplanosporitesAssemblage)”和“三面孢—桫椤孢—麻黄粉组合(Triplanosporites—Cyathidites—EphedripitesAssemblage)”，均具有中晚古新世的孢粉组合特征。

郝玉鸿(1987)在高峪沟组顶部[相当于童永生等(1980)]的“大章组”，即原潭头群第Ⅱ组中—下部)发现的“具双气囊粉—山龙眼粉组合(Disaccates—ProteaciditesAssemblage)”中具双气囊的松柏类花粉(如杉科粉、罗汉松粉、双束松粉)较多，具双气囊粉—山龙眼粉组合显示出晚古新世的孢粉组合特征。与该孢粉组合共生的还有双壳类Euperasinensis；腹足类Australorbispseudoammoniushuanghoensis，Sinoplanorbissinensis，Physayuanchuensis，Hippeutischertieri，Melaniasp.，Gyraulussp.；介形类Cyclocyprisdimiorbiculata，Cyprisdecaryi，C.favosa；童永生等(1980)还发现了脊椎动物化石牧兽类(Pastoraledontidae)和假古猬类(Pseudictopidae)。

张清如等(1978)在潭头盆地潭头群发现如下孢粉化石：蕨类植物铁线蕨科规则三角孢(Deltoidosporaregularis)，凤尾蕨科凤尾蕨孢(未定种3) (Pterisisporitessp.3)，水龙骨科墨西哥大网孢(Zlivisporitesnovomexicanum)；裸子植物松科小型双束松粉(Pinuspolleniteslabdacus)，麻黄科纺锤形拟麻黄粉(Ephedripitesfusiformis)、维新拟麻黄粉(Ephedripites(Distachyapites)viesensis)，苏铁科拟苏铁粉(未定种11) (Cycadopitessp.11)，分类位置不明花粉无口器粉(未定种2) (Inaperturopollenitessp.2)；被子植物桦科苗榆粉(未定种) (Ostryoipollenitessp.)、变形桤木粉(Alnipollenitesmetaplasmus)，山龙眼科潭头山龙眼粉(Proteaciditestantouensis)、澳洲山龙眼粉(P.adenanthoides)、瘤纹美丽粉(Beaupreaiditesverrucosus)、美丽粉(未定种1) (Beaupreaiditessp. 1)，忍冬科大忍冬粉(Lonicerapollismajor)，百合科彩色拟百合粉(Liliaciditesvariegatus)、开浪拟百合粉(比较种) (Liliaciditescf.kailongataensis)。研究者对该孢粉化石群的时代意见为古新世～始新世。尽管采样的具体层位不详，但可看做郝玉鸿(1987)研究结果的重要补充，起码说明原“潭头群”中未发现确切的早古新世早期的化石组合。

河南省境内的K—T界线研究较薄弱，其岩石地层、生物地层及年代地层，均有不少问题待深入研究。目前认为最有希望的研究地点为谭头盆地、李官桥凹陷及三门峡凹陷(王德有等，2008)。其他如西峡盆地、淅川盆地、五里川盆地及夏馆—高丘盆地等，均缺失马斯特里赫特期( Maastrichtian)的沉积(王德有等，2008)，甚至部分缺失坎潘期(Campanian)中晚期的沉积(表1)。

表 1 河南省白垩系、古近系、新近系划分及对比表Table 1 The division and correlation of the Cretaceous, Paleogene and Neogene in Henan Province

关于潭头盆地的K—T界线，江小均等(2011) 认为：“由于该套沉积序列属于滨浅湖—辫状河三角洲沉积相序，其中的砂岩或砾岩被解释为水下分流河道微相，而分流河道对下伏地层具有轻微的侵蚀作用是普遍的沉积现象，不能解释为沉积间断的存在，故此认为，高峪沟组和秋扒组为整合接触关系，地层界线是连续的，沉积记录是完整的”。

据笔者的观察，这里存在冲刷间断，上覆砾岩层对下伏粉砂岩层明显存在冲刷侵蚀现象。2010年，河南省地质博物馆❻在其“河南省古脊椎动物(恐龙、古象)化石勘查发掘报告”中，认为秋扒乡周家村杨树坡剖面第60层的“局部砾岩对下伏地层具有明显的侵蚀冲刷作用，侵蚀面起伏幅度在30～50 cm左右”。高峪沟组最底部的砾岩层，横向上岩性和厚度变化很大，厚度上由近百米变为2m，岩性上由块状泥石流性质的杂基支撑砾岩，相变为含砾砂岩、砂岩，且在砾岩中发现由下伏秋扒组紫红色粉砂质泥岩构成的棱角状巨砾石，这种巨砾石是隆起而引起的冲刷侵蚀的十分典型的标志。从沉积岩层宏观上看，秋扒组顶部与高峪沟组底部岩层产状一致，似乎是连续沉积，但冲刷侵蚀的存在，无法认可“地层界线是连续的”。

从生物地层角度考虑，自童永生等(1980)和郝玉鸿(1987)在高峪沟组发现并研究了脊椎动物和孢粉化石后，尚无新的古生物化石研究成果问世。迄今为止，在“秋扒组”顶部层位并未找到确切的马斯特里赫特期(Maastrichtian)的任何门类的化石证据，在“高峪沟组”底部也未寻找到早古新世丹尼期(Danian)的任何门类的化石证据，在这种并无任何新的确凿证据的情况下，仅从岩石地层的不全面认识出发，就断然认为“秋扒组”与“高峪沟组”为连续沉积，这是缺乏科学依据的。

对于K—T界线问题，还可以从沉积学上进行一些探讨。“河南省古脊椎动物(恐龙、古象)化石勘查发掘报告”(河南省地质博物馆❻)中，高峪沟组底部的“块状杂基支撑砾岩”被确定为“泥石流”、“泥岩透镜体”被确定为“冲积扇相”；秋扒组顶部发育的“一套紫红色颗粒支撑砾岩、含砾砂岩、砂岩与紫红色透镜状粉砂质泥岩互层”被确定为“辫状河+冲积平原微相”(应为：辫状河道和冲积平原组成的辫状河三角洲平原亚相)。假如沉积相的确定是准确的，从“辫状河”发育到“冲积扇相”的过程，可能要经历地壳抬升、地形高差增大，秋扒组的原始沉积层顶部将会遭受侵蚀冲刷，原始记录的“局部砾岩对下伏地层具有明显的侵蚀冲刷作用，侵蚀面起伏幅度在30～50cm左右”就是最好的说明。江小均等(2011)的论文认为“该套沉积序列属于滨浅湖—辫状河三角洲沉积相序”，且不说这与内部研究报告确定的沉积相稍有差异，如果认定秋扒组顶部为“滨浅湖相”、高峪沟组底部为“辫状河三角洲相”，那也表明此时地壳有抬升，才致使湖水面下降、湖水后退，沉积环境由“滨浅湖相”演变为“辫状河三角洲相”，按“水下分流河道微相”算(实际上：辫状河三角洲前缘亚相包括水下辫状河道沉积)，新的沉积有厚有薄、甚至局部地方无沉积记录，既然承认“轻微的侵蚀作用是普遍的”，那么这种“普遍”被冲刷侵蚀掉原始沉积的地方，就存在着沉积间断，它的沉积记录就不是连续的、也不是完整的，自然不能肯定地认为是“整合接触关系”。

从已有研究成果看，秋扒组中的恐龙、恐龙蛋等化石基本上都赋存于剖面的中、下部层位，上部、顶部层位未发现任何化石。目前，潭头盆地秋扒组与高峪沟组的界线有“平行不整合或假整合”(郑家坚等，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”(河南省地质矿产厅，1997；江小均等，2011)及“整合或平行不整合”(河南省地质矿产局，1989)等三种认识。笔者认为，这种不同认识和分歧须在秋扒组上部、顶部和高峪沟组下部、底部，尤其是应在界线层上、下部位下大力气，寻找多门类化石，寻找界线粘土、铱异常及撞击石英等有效证据，并进行相关的测试和化验，才能得到解决。

2 关于汝阳凹陷郝岭组的时代

汝阳凹陷的郝岭组(徐莉等，2012)，1∶5万区测填图❸时被误划为临汝凹陷的始新世“蟒川组”，除产丰富的恐龙化石外，尚产较丰富的无脊椎动物双壳类、介形类及轮藻、孢粉等化石。汝阳凹陷郝岭组的巨型蜥脚类恐龙动物群的发现和研究取得了巨大成就，但在地层时代的确定上，尚嫌不足。因为恐龙化石全为新属种，未经过更多的实践检验，只是依据其骨骼进化发育特征，认为含恐龙层位的地质时代为早白垩世晚期或晚白垩世早期(吕君昌等，2006)、晚白垩世早期(吕君昌等，2007；吕君昌等，2009；徐莉等，2007；吕君昌等，2009)、早白垩世中晚期(徐莉等，2012)。

2009年， 朱红卫❼对郝岭组所含轮藻化石研究后认为：“组合中的优势分子均为国内外下白垩统的常见分子，少数化石的分布延限为晚侏罗世—早白垩世，未出现晚白垩世的分子，其时代应为早白垩世无疑”，并认为“汝阳三屯—刘店一带的“蟒川组”地质时代为早白垩世Barremian至Aptian，而不是古近纪或晚白垩世早期”。徐莉等(2010)将恐龙动物群的时代由“早白垩世晚期或晚白垩世早期”(吕君昌等，2006)修订为“早白垩世阿普特期—晚白垩世土仑期”。徐莉等(2010, 2012)有关双壳类给出的鉴定名单是中村蚌的两个种；笔者详细观察研究过这些双壳类的化石图片，认为郝岭组的双壳类是以中村蚌 (Nakamuranaia)—球蚬(Sphaerium)组合为特征，明显代表了早期较原始的类三角蚌类的崛起和繁盛，无疑属于早白垩世时期的组合特点，未见中期Trigonioides—Plicatouio—Nippononaia双壳类动物群分子的踪迹，也未见土伦期(Turonian)的马廷生蚌 (Martinsonella)，更未见到常出现于康尼亚克期(Coniacian)至坎潘期(Campanian)的假嬉蚌(Pseudohyria)。这与研究恐龙动物群所提出的早白垩世阿普特期(Aptian)—晚白垩世土伦期(Turonian)的时代意见是矛盾的。双壳类的时代意见与轮藻化石的时代意见基本吻合，认为是早白垩世巴雷姆期(Barremian)至阿普特期(Aptian)；与介形类、孢粉的时代意见，也基本近似。有鉴于此，郝岭组含恐龙等生物群的地质时代应为早白垩世中晚期。最近，徐莉等(2012)将郝岭组的时代意见又进一步调整为阿普特期(Aptian)至阿尔布期(Albian)，笔者认为似乎仍然偏高，因为其他门类化石巴雷姆期(Barremian)的特征比较突出。

3 关于南召组与马市坪组的接触关系

南召组和马市坪组均为曹美珍等(1986)创名，当时确定南召组归为上侏罗统，马市坪组归为下白垩统，两组的接触关系为“假整合”，马市坪组底部有“两层砾岩”，在其下部厚210余米岩层内未找到化石，在南召组上部厚230余米岩层内也未找到化石。1991年，笔者参加了陈丕基率领的中国科学院南京地质古生物研究所、西北大学地质系和河南省地质科学研究所的项目组。陈丕基、袁凤钿(1993)文中认为：南召组与马市坪组两组的接触关系为“整合”，马市坪组底部有“三层复成分砾岩”，在南召组上部和马市坪组底部均找到了多门类化石，本文笔者还曾在马市坪组底部复成分砾岩的胶结物内找到过与南召组相同的昆虫化石Ephemeropsistrisetalis。笔者认为，马市坪组底部的复成分砾岩仅是层间砾岩，不具备底砾岩特性，胶结物内昆虫化石的发现，更表明两者是整合、连续沉积的，仅存在局部的小冲刷间断。从岩性特征和化石组合看，建议两组合并为一个组级单位，时代为早白垩世。

4 关于河南省陆相盆地和凹陷的地层对比

陆相地层与海相地层不同，岩层延伸短、岩相横向变化快，盆地或凹陷之间的地层对比难度大。关于河南省白垩系的地层序列和对比， 由于研究的深度和精度尚达不到精确划分到具体某个阶(期)的程度，目前，仅能划分到某某阶(期)至某某阶(期)的程度。下面的对比表显示的是笔者当前的认识水平，供同行们研究指正(见表1)。

致谢: 本文是在任纪舜院士的鼓励下完成的。成文后，经河南理工大学胡斌教授审阅，提出一些修改意见。审稿期间，中国科学院南京地质古生物研究所研究员陈丕基对文稿进行了审阅和修改。笔者在此谨致衷心感谢。

注释/Notes

❶ 河南省地质局第四地质队. 1979. 河南省卢氏县大峪盆地地质踏勘小结. 内部资料.

❷ 河南省地质局区域地质测量队. 1964. 1∶20万临汝幅区域地质测量报告.

❸ 河南省地质矿产厅第二地质调查队. 1998. 1∶5万鸣皋幅、汝阳县幅、杨楼幅区域地质调查报告.

❹ 河南省地质局地质科学研究所. 1962. 河南地层(初稿).

❺ 张仁杰. 1974. 河南下第三系的初步研究. 中南地质科技情报(1). 内刊.

❻ 河南省地质博物馆. 2010. 河南省古脊椎动物(恐龙、古象)化石勘查发掘报告. 129～141.

❼ 朱红卫. 2009. 汝阳三屯“蟒川组”轮藻化石的发现及其意义. 中国古生物学会第十次全国会员代表大会暨第25届学术年会—纪念中国古生物学会成立80周年论文摘要集，197～198.