中國陸相新近系中新統(tǒng)保德階 (5) 中國陸相新近系中新統(tǒng)山旺階 (5)
保德階，是中國陸相新近系中新統(tǒng)最頂部 (第4 個(gè)) 的一個(gè)階。階名由裴文中、周明鎮(zhèn)、鄭家堅(jiān)1963 年命名; 階名源自 Zdansky1923 年所建 “保德三趾馬紅土” 的命名地———山西保德縣。
通過課題組 (鄧濤等) 研究，取得如下重要進(jìn)展和成果: 選定了保德階的候選層型剖面 (界線層型剖面尚待另選) ; 詳細(xì)采集，積累了豐富的哺乳動(dòng)物，無脊椎動(dòng)物及孢粉化石資料; 進(jìn)行了較詳細(xì)、深入的磁性地層研究并取得重要成果; 初步明確了保德階底界的定義和階的內(nèi)涵，保德階的輪廓已漸清晰，其成熟度有較大提高。
(一) 保德階的層型剖面位置
經(jīng)詳細(xì)踏勘，選擇的保德階候選層型剖面位于山西省保德縣冀家溝村南主溝谷南側(cè)的一支溝內(nèi)，地理坐標(biāo)為北緯 39°00'10. 5″，東經(jīng) 110°09'48. 5″。該剖面由靜樂組和保德組組成，下伏石炭紀(jì)地層，上覆第四紀(jì)黃土 (圖117) 。
圖117 保德階候選層型剖面位置圖
(二) 保德階候選層型剖面描述
山西保德縣冀家溝村剖面
中國主要斷代地層建階研究項(xiàng)目(2001～2009) 進(jìn)展與成果
中國主要斷代地層建階研究項(xiàng)目(2001～2009) 進(jìn)展與成果
下伏地層 石炭系，為一套砂頁巖
(三) 保德階內(nèi)的生物組合
根據(jù)課題組 (鄧濤等) 的研究及前人資料，目前在保德階 (期) 內(nèi)發(fā)現(xiàn)的化石有較豐富的哺乳動(dòng)物、魚類、介形蟲、雙殼類及孢粉等。
保德階 (期) 的哺乳動(dòng)物化石研究歷史悠久，迄今已積累了十分豐富的動(dòng)物群組合。這一動(dòng)物群的主要特征是: 嚙齒目中的鼠形類在組合中占絕對(duì)優(yōu)勢; 新生代晚期廣泛分布的鼠科 (Muridae) 此時(shí)開始崛起; 現(xiàn)代分布于我國北方的鼢鼠科 (Siphneidae) 和南方的竹鼠科 (Ｒhizomyidae) 及豪豬科(Hystricidae) 也在此時(shí)期開始出現(xiàn); 食肉目中的鼬科 (Mustelidae) 、鬣狗科 (Hyaenidae) 和貓科(Felidae) 此時(shí)開始繁盛; 奇蹄目中三趾馬 (Hipparion) 和大唇犀 (Chilotherium) 已占優(yōu)勢，而爪獸科和貘科趨于衰落; 反芻類和偶蹄類此時(shí)期更加蓬勃發(fā)展。此時(shí)期，出現(xiàn)大量新屬，如: Sinocastor，Kowalskia，Sinocricetus， Eozapus， Lophocricetus， Apodemus， Alilepus， Ochotona， Mustela， Machairodus，Tetralophodon，Stegodon，Hipparion，Chleuastochoerus，Cervavitus，Honanotherium，Gazella 等。
至今，在冀家溝剖面已發(fā)現(xiàn)的哺乳動(dòng)物化石有: 嚙齒目的師氏中華河貍 (Sinocastor zdanskyi) ，食肉目的 原 始 扁 鼻 犬 (Simocyon aff. primigenius) 、拉 氏 印 度 熊 (Indactos lagerlii) 、中 華 印 度 熊(I. sinensis) 、長頜 中 華 貂 (Sinictis dolichognathus) 、古中 華 貂 (Mustela palaeosinensis) 、小 原 臭獾(Proputorius minimus) 、短頜近狼獾 (Plesiogulo brachygnathus) 、似無爪水獺 (Lutra aonychoides) 、中華副美洲獾 (Parataxidea sinensis) 、粗壯副美洲獾 (P. crassa) 、大密齒獾 (Melodon major) 、疑密齒獾(? M. incertum) 、原臭鼬 (Promephitis cf. maeotica) 、維氏始密獾 (Eomellivora wimani) 、中華鼬鬣狗(Ictitherium sinensis) 、高氏鼬鬣狗 (I. gaudryi) 、翁氏黑海鬣狗 (Thalassictis wongii) 、鬣形獸 (Hyaenic-titherium hyaenoides) 、變異副鬣狗 (Adcrocuta variabilis) 、疑狼鬣狗 (? Lycyaena dubia) 、巴氏劍齒虎(Machairodus palanderi) 、丁氏劍齒虎 (M. tingii) 、大后貓 (Metailurus major) 、小后貓 (M. minor) ，長鼻目的保德四棱齒象 (Tetralophodon exoletus) ，奇蹄目的林氏額鼻角犀 (Dicerorhinus ringstromi) 、哈氏大唇犀 (Chilotherium habereri) 、安氏大唇犀 (C. anderssoni) 、古中華無鼻角犀 (Acerorhinus palaeosinen-sis) 、拉 氏 中 華 板 齒 犀 (Sinotherium lagrelii ) 、 淺 窩 三 趾 馬 (Hipparion hippidiodus ) 、 膜鼻 三 趾 馬(H. dermatorhinum ) 、 窩 孔 三 趾 馬 (H. fossatum ) 、 圓 尖 三 趾 馬 (H. plocodus ) 、 福 氏 三 趾 馬(H. fortenae) ，偶蹄目的斯氏弓頜豬 (Chleuastochoerus stehlini) 、大弱獠豬 (Microstonyx major) 、似豬獸原河豬 (Propotamochoerus hyotherioides) 、新羅斯祖鹿 (Cervocerus novorossiae) 、寬額原狍 (Procapreoduslatifrons) 、小齒 古 麟 (Palaeotragus microdon) 、腔 額 古 麟 (P. cf. coelophryx ) 、薩 摩 麟 (Samotheriumsp. ) 、舒氏河南獸 (Honanotherium schlosseri) 、中間烏米獸 (Urmiatherium intermedium) 、戴氏近旋角羊(Plesiaddax depereti) 、顯羊角羚牛 (Tragocerus spectabilis) 、保德羚羊 (Gazella paodehensis) 、似瞪羚羊(G. dorcadoides) 、高 冠 羚 羊 (G. altidens) 、拉 氏 山 羚 羊 (? Tragoreas lagrelii) 、安 氏 山 羚 羊 (?T. anderssoni) 、古中 華 山 羚 羊 (? T. palaeosinensis) 、維 氏 中 華 羚 (Sinotragus wlimani) 、小 副 原 大 羚(Paraprotoryx minor) 、中華古大羚 (Palaeoryx sinensis) 等。
保德階 (期) 內(nèi)發(fā)現(xiàn)的介形蟲有: 土星介 (Ilyocypris) 、球星介 (Cyclocypris) 、金星介 (Cypris) 、美星介 (Cyprinotus) 、小玻璃介 (Candoniella) 和玻璃介 (Candona) 等。
保德階 (期) 內(nèi)分析出的孢粉組合，以被子植物花粉為主，裸子植物花粉含量低; 在闊葉類花粉中以榆屬 (Ulmus) 為主，其次有樺木屬 (Betula) 、櫟屬 (Quercus) 、鵝耳櫪屬 (Carpinus) 、榛木屬(Corylus) 和楓香屬 (Liquidambar) 等; 針葉類以云杉屬 (Picea) 為主; 草本植物有藜科 (Chenopodi-aceae) 、蒿屬 (Artemisia) 和菊科 (Asteraceae) 等。這一孢粉組合反映該時(shí)期為一種較溫涼濕潤氣候條件下的落葉闊葉林與灌木和草原混交的景觀。
(四) 保德階的磁性地層特征
課題組 (鄧濤等) 在候選層型剖面上，自第2 層礫巖之上的紅色粘土至第四系黃土，共采集了255 個(gè)古地磁樣品。相關(guān)的分析測試工作分別在瑞士蘇黎世理工大學(xué)地球物理學(xué)院古地磁實(shí)驗(yàn)室以及我國西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室古地磁室完成。測試結(jié)果顯示，冀家溝剖面記錄了 13 個(gè)正向極性帶和 12 個(gè)反向極性帶 (圖118) 。剖面上覆黃土顯示了正極性，記錄了高斯正極性帶的一部分。剖面的第13 層和12 層紅色粘土 (1～15. 4 m 深度) 內(nèi)記錄了7 個(gè)正向極性帶和6 個(gè)反向極性帶，可與Canda＆Kent (1995) 的古地磁極性年表 (標(biāo)準(zhǔn)極性柱) 中的 C2An. 1n，C2An. 2n，C2An. 3n，C3n. 1n，C3n. 2n，C3n. 3n，C3n. 4n 及其間的反向極性帶對(duì)比，其年齡約 2. 60～5. 30Ma，該段地層的時(shí)代屬上新世。剖面第11 層紅色粘土 (15. 4～26. 1 m 深度) 內(nèi)記錄了 2 個(gè)正向極性帶和 3 個(gè)反向極性帶，分別與標(biāo)準(zhǔn)極性柱的 C3r，C3An. 1n，C3An. 1r，CAn. 2n 及 C3Ar 上部對(duì)比，其年齡約為 5. 30～6. 60Ma。剖面第11 層頂部的化石層記錄了 1 個(gè)反向極性帶，相當(dāng)于標(biāo)準(zhǔn)極性柱中的 C3r 上部，年齡約為5. 50Ma。剖面第9 層至第3 層的粘土層中 (26. 1～54 m 深度) 內(nèi)記錄了 3 個(gè)正向極性帶和 3 個(gè)反向極性帶，包括標(biāo)準(zhǔn)極性柱中的C3Ar、C4n. 2n 及其間短暫的正、反極性帶，此段的年齡約為6. 60～8. 00Ma。其中第9 層的化石層對(duì)應(yīng)于 C3Ar，年齡約為6. 50～7. 00Ma。由于剖面的第4、8、10 層為礫巖，無法取樣，可能遺漏了1～2 個(gè)短暫的極性帶，但在第9～3 層的粘土中記錄到 C3An. 2n 和 C4n. 2n 兩個(gè)長正向極性帶，這成為標(biāo)準(zhǔn)極性進(jìn)行對(duì)比時(shí)較好的標(biāo)志。剖面最底部 (第2 層) 為一厚達(dá) 15 m 的礫巖層，不含砂泥質(zhì)夾層、無法采集古地磁樣，但按該礫巖層沉積速率推算，沉積 15 m 厚的時(shí)間估計(jì)不會(huì)超過 2Ma。由于剖面第3 層粘土的底界年齡為8Ma，加上底部礫巖段的時(shí)限，層型剖面的底界年齡應(yīng)在10Ma 左右。
(五) 保德階底界的定義
山西保德冀家溝剖面作為保德階的層型剖面，地層相對(duì)較連續(xù)，化石豐富。但該剖面保德組與下伏石炭系呈不整合接觸。其間地層存在缺失，顯然該剖面不能成為保德階底界界線層型的所在地，應(yīng)另在他處尋找漸新世與中新世連續(xù)沉積的剖面建立保德階底界的界線層型。
圖118 保德階候選層型剖面古地磁測試結(jié)果圖
根據(jù)對(duì)比，我國的保德階 (期) 對(duì)應(yīng)于歐洲的 Vallesian 期及 Turolian 期之和，其下限相當(dāng)于 Valle-sian 期的下限。在歐洲前者包含了 MN9 和 MN10 動(dòng)物群，后者包含了 MN11 至 MN13 動(dòng)物群。Vallesian期 (或 MN9) 下限的定義是，以三趾馬 (Hipparion) 的首次出現(xiàn)為標(biāo)志。此外，在非生物標(biāo)志方面，歐洲 Vallesian 期 (或 MN9) 的下限位于古地磁 C5r. 1n 反向極性帶的底部。保德階 (期) 的底界也可參照此標(biāo)志定義。目前在層型剖面上測到的最低極性帶已達(dá) C4r。
(六) 保德階的區(qū)域?qū)Ρ?/p>
根據(jù)對(duì)比，我國的保德階大致相當(dāng)于 《國際地層表》中的墨西拿階 (Messinian) 和托爾托鈉階(Tortonian) 。
在國內(nèi)，與保德階大致同期的巖石地層單位有: 山西保德地區(qū)的保德組，青海西寧地區(qū)的下東山組，寧夏中寧地區(qū)的干河溝組，陜西渭河流域的九龍坡組 (原藍(lán)田組) 和灞河組，山東章丘地區(qū)的巴漏河組，內(nèi)蒙古東部地區(qū)的寶格達(dá)烏組和中西部地區(qū)的二登圖組，云南祿豐地區(qū)的石灰壩組，藏南地區(qū)的沃馬組和藏北地區(qū)的布隆組等。
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