鄂爾多斯盆地晚石炭世吳家坪期孢粉地層學研究獲進展

　　石炭—二疊紀非海相地層在華北克拉通分布廣泛，主要是以本溪組-孫家溝組之間的沉積序列為代表。長期以來，對于該段地層的劃分與對比主要依靠地層中保存的少量動物化石以及大植物化石。從上世紀60年代起，隨著孢粉生物地層學研究工作的開展，華北晚古生代非海相地層的劃分與對比有了較大發展。至今已積累了不少孢粉研究資料，并建立了一些孢粉組合帶，但這些孢粉組合帶的頂底界線一般都沒有明確的化石限定，因此在實際使用中會遇到諸多問題。同時，從現有的動植物化石證據看，從晚石炭世晚期開始，華北克拉通與歐美板塊之間在古氣候上可能存在較大差別。不同的古氣候會造就不同的古植被面貌和相應的孢粉組合面貌，因此過去通過與西歐標準陸相孢粉組合帶的對比，來解決華北非海相地層與國際年代地層對比的做法，可能從晚石炭世開始在華北是行不通的。

　　有鑒于此，中國科學院南京地質古生物研究所副研究員劉鋒、研究員朱懷誠等人系統研究了鄂爾多斯盆地東緣——山西保德剖面的孢粉化石。依據國際標準，運用定量與定性研究相結合的手段，在保德剖面本溪組—孫家溝組之間識別出8個孢粉組合帶。結合剖面上的動物化石和古地磁數據，這8個孢粉組合帶與國際年代地層的對比關系大致可以確定。研究在華北孫家溝組的下部首次找到了與從我國浙江長興龍潭組中發現的孢粉組合相似度很高的組合類群，初步確定孫家溝組下部的地質時代為吳家坪期。首次為這段化石貧瘠，被稱為“紅層”的時代確定提供了較為可靠的化石證據。同時這些孢粉組合帶對于華北油氣資源勘探開發中遇到的地層劃分對比問題具有重要指導意義，在華北多個地區井下鉆孔的地層劃分對比中得到驗證。

　　通過對裸子植物花粉與蕨類植物孢子相對豐度的分析，研究發現從早二疊世晚期開始保德地區的氣候有逐漸干旱的趨勢，這一干旱化的趨勢在華北克拉通的北緣的同時期地層中都有記錄，可能與華北克拉通與東北諸多小板塊的拼合有關。至于在太原組以及本溪組（晚石炭世-早二疊世）中偶爾出現的裸子植物花粉含量陡增（接近60%）的現象，文章認為如此高的裸子植物花粉含量并不是代表了一種干旱性的氣候，而是由于這一時期頻繁海侵引起的尼夫斯效應（Neves Effects）造成的苛達類花粉（Florinites）過度代表的一種現象。

　　相關成果發表在國際地質學期刊Journal of Asian Earth Sciences。

　　論文相關信息：Liu, F., Zhu, H.C., Ouyang, S. (2015): Late Pennsylvanian to Wuchiapingian palynostratigraphy of the Baode section in the Ordos Basin, North China. Journal of Asia Earth Science, 111, 528-552.

圖1 山西保德剖面不同類型裸子植物花粉和蕨類植物孢子的相對百分含量及其反應的古氣候變化

圖2 Shansiensis 孢粉組合中的一些重要屬種分子

圖3 保德剖面一些重要孢粉屬種的地層分布圖