遼西地區(qū)九佛堂組及其珍稀化石層劃分與對(duì)比

吳子杰， 高福亮， 潘玉啟，王 烜

(1.吉林大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130061；2.遼寧省地質(zhì)勘查院有限責(zé)任公司，遼寧 大連 116100)

1 概 述

遼西地區(qū)大地構(gòu)造位置處于華北板塊北部的燕山中生代板內(nèi)造山帶的東段,南、北分別被山海關(guān)隆起和“內(nèi)蒙地軸”所夾持[1]。遼西中生界下白堊統(tǒng)九佛堂組主要分布在遼西地區(qū)阜新—義縣、金嶺寺—羊山、紫都臺(tái)、建昌、北票—朝陽(yáng)、大平房—梅勒營(yíng)子、大城子—四官營(yíng)子、凌源—三十十家子等一系列北東向展布且相互分割的陸相斷陷盆地內(nèi)[2](圖1)。巖層顏色以灰色、灰綠色為主，間夾灰黃、灰白、灰黑色等，偶見(jiàn)紫色，是以鈣質(zhì)粉砂質(zhì)頁(yè)巖、頁(yè)巖、粉砂巖為主，夾油頁(yè)巖、沉凝灰?guī)r、膨潤(rùn)土、煤層、泥灰?guī)r、砂巖和礫巖等湖泊沉積為主的一套沉積巖組合。其中含大量動(dòng)植物化石，為我國(guó)中生代重要的含珍稀化石層位，各地厚度不一，200～3 000 m不等，與下伏義縣組呈平行不整合接觸，其上被冰溝組、阜新組等覆蓋[3-4]。

圖1 遼西地區(qū)中生代盆地分布圖Fig.1 Distribution map of Mesozoic basins in western Liaoning

遠(yuǎn)藤隆次*遠(yuǎn)藤隆次.滿洲の地質(zhì)及礦產(chǎn)[R].東京：三省堂,1934.在喀左九佛堂村創(chuàng)立九佛堂組，自上而下分為礫巖層、綠色頁(yè)巖層、含油頁(yè)巖層、綠色頁(yè)巖層、含油頁(yè)巖層和基底礫巖層。遼寧區(qū)測(cè)隊(duì)*遼寧區(qū)測(cè)隊(duì).K-50-ⅩⅩⅩ(凌源幅)地質(zhì)圖說(shuō)明書(shū)[R].大連：遼寧區(qū)測(cè)隊(duì),1965.在喀左縣九佛堂村測(cè)制正層型剖面，但未見(jiàn)到該組頂界[4]。隨著針對(duì)九佛堂組化石及油頁(yè)巖資源方面的調(diào)查項(xiàng)目不斷增多，眾多學(xué)者及科研單位對(duì)九佛堂組內(nèi)部劃分提出二段[5]、三段[6]、四段[7-8]、六段*遼寧省第三地質(zhì)大隊(duì).2006 .朝陽(yáng)市喀左縣九佛堂油頁(yè)巖勘查設(shè)計(jì)[R].朝陽(yáng)：遼寧省第三地質(zhì)大隊(duì)，2006.等不同方案。由于九佛堂組的正層型剖面無(wú)頂界，加之在各地區(qū)出露不全，導(dǎo)致地質(zhì)工作者針對(duì)九佛堂組的內(nèi)部劃分存在較大分歧，各單位成果資料難以統(tǒng)一，所以后人在資料運(yùn)用和野外實(shí)踐中遇到的困難較大。本文依靠大量野外資料，依據(jù)巖性組合、沉積旋回、沉積相變和化石組合特征變化，提出一套野外簡(jiǎn)單實(shí)用、區(qū)域上可推廣的劃分方案。

珍稀化石層是指一套含鳥(niǎo)類(lèi)、爬行類(lèi)等三級(jí)及以上國(guó)家重點(diǎn)保護(hù)古生物化石且在區(qū)域上具有一定穩(wěn)定性、代表性的巖層組合。熱河生物群是中生代一個(gè)獨(dú)特的生物群，其對(duì)東亞古陸上侏羅統(tǒng)—下白堊統(tǒng)的劃分與對(duì)比、古動(dòng)物區(qū)系的建立與劃分等有著重要的意義[9]。遼西地區(qū)下白堊統(tǒng)九佛堂組是熱河生物群重要的含化石層位，產(chǎn)含鳥(niǎo)類(lèi)、恐龍類(lèi)、翼龍類(lèi)、離龍類(lèi)、龜類(lèi)、哺乳類(lèi)、魚(yú)類(lèi)、雙殼類(lèi)、腹足類(lèi)、葉肢介類(lèi)、介形類(lèi)、昆蟲(chóng)類(lèi)、植物類(lèi)、木化石類(lèi)、孢粉和輪藻類(lèi)等化石。段冶等[10]對(duì)大平房—梅勒營(yíng)子盆地進(jìn)行研究，介紹了喇嘛溝層、黃花溝層和原家洼層等珍稀化石層，之后又對(duì)建建昌盆地九佛堂一段西店層[11]進(jìn)行研究報(bào)道，并與大城子—四官營(yíng)子盆地、朝陽(yáng)—北票盆地、大平房—梅勒營(yíng)子盆地、阜新—義縣盆地珍稀化石層進(jìn)行對(duì)比。盡管遼西各盆地九佛堂組珍稀化石層的劃分、序列及對(duì)比等已有報(bào)道[10-11]，但報(bào)道的均是2010年以前的工作成果。筆者通過(guò)近三年的新一輪遼寧化石調(diào)查研究工作，發(fā)現(xiàn)九佛堂組存在一些以往并未報(bào)道的含珍稀化石層，這些珍稀化石層的發(fā)現(xiàn)和報(bào)道將對(duì)研究中生代地層的沉積環(huán)境、生物演化、地層對(duì)比等具有重要意義。

筆者通過(guò)參加“遼寧建昌古生物化石地質(zhì)遺跡調(diào)查與評(píng)價(jià)”項(xiàng)目和“遼寧省古生物化石資源調(diào)查”項(xiàng)目，結(jié)合前人研究成果形成本文，針對(duì)上文提到的九佛堂組內(nèi)部劃分和珍稀化石層兩方面問(wèn)題進(jìn)行闡述。

2 九佛堂組頂界討論

在對(duì)九佛堂組內(nèi)部進(jìn)行劃分之前，首先要確定其頂、底界線。九佛堂組底界明顯，區(qū)域上穩(wěn)定，但其頂界一直有較大爭(zhēng)議。筆者在對(duì)遼西各盆地九佛堂組進(jìn)行剖面測(cè)制時(shí)發(fā)現(xiàn)，多數(shù)地區(qū)九佛堂組未見(jiàn)頂，且被第四系覆蓋。由于目前僅有上胡仙溝剖面對(duì)九佛堂組的頂、底界線進(jìn)行了控制，《遼寧省區(qū)域地質(zhì)志》[3]和新修訂的《遼寧省區(qū)域地質(zhì)志》都將上胡仙溝剖面作為代表剖面，認(rèn)為紫色粉砂質(zhì)頁(yè)巖夾礫巖為九佛堂組之頂界，并將其上層礫巖厘定為阜新組(新修訂地質(zhì)志稱(chēng)之為冰溝組)，但兩次地質(zhì)志的編寫(xiě)中均未對(duì)頁(yè)巖之上的礫巖顏色、厚度、粒度等進(jìn)行描述，其礫巖與紫色粉砂質(zhì)頁(yè)巖所夾礫巖有何不同不得而知。筆者在對(duì)上胡仙溝地區(qū)進(jìn)行剖面測(cè)制時(shí)，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)九佛堂組頂部破壞嚴(yán)重，且無(wú)法確定所見(jiàn)礫巖是上覆冰溝組礫巖還是九佛堂組的礫巖。加之上胡仙溝地區(qū)較遼西其他地區(qū)九佛堂組地層出露局限，厚度較薄，分布不穩(wěn)定，巖性相變較嚴(yán)重，所以上胡仙溝剖面無(wú)法完全說(shuō)明區(qū)域上九佛堂組完整的地層層序、巖層厚度等特征。

在對(duì)建昌冰溝地區(qū)進(jìn)行剖面測(cè)制時(shí)，筆者在灰綠色薄層粉砂巖及頁(yè)巖之上發(fā)現(xiàn)了一個(gè)相突變界面，該界面發(fā)育有風(fēng)化殼和鐵質(zhì)氧化膜，且凹凸不平。界面以上巖性為一層灰褐色厚層鐵質(zhì)膠結(jié)砂質(zhì)復(fù)成分細(xì)-中礫巖，發(fā)育疊瓦狀構(gòu)造和斜層理，反映出九佛堂期晚期的淺湖相通過(guò)短暫的暴露后繼續(xù)接收河道沉積的過(guò)程。另外，在界面之上采集到大量的阜新生物群代表組成分子Yanjiestheriabingouensis和Neimengolestheria化石，同時(shí)在礫巖的黏土質(zhì)夾層里采集到布列亞錐葉蕨Coniopterisburejensis、西伯利亞似銀杏相似種Ginkgoitescf.sibiricus以及雙殼類(lèi)、腹足類(lèi)、介形類(lèi)、昆蟲(chóng)類(lèi)等化石*潘玉啟,吳子杰,王烜,等.遼寧省葫蘆島建昌中生代化石產(chǎn)地保護(hù)項(xiàng)目：古生物化石地質(zhì)遺跡調(diào)查與評(píng)價(jià)[R].大連:遼寧省地質(zhì)勘查院, 2014.，而熱河生物群的代表Eosestheria卻極少被發(fā)現(xiàn)。田樹(shù)剛等根據(jù)新發(fā)現(xiàn)的Eosestheria屬與Orthestheriopsis屬間的形態(tài)過(guò)渡標(biāo)本OrthestheriopsisoriginalisTian建立了Orthestheriopsisoriginalis組合帶，并認(rèn)為其位于阜新組底部[12]。萬(wàn)曉樵等又將這套含阜新生物群的化石層位劃入遼西組，將其下伏層位劃入熱河組[13-14]。基于冰溝剖面九佛堂組頂界面的明顯性和界面上下的生物群的分異性特點(diǎn)，本次工作將這套含大量Eosestheria的灰綠色薄層粉砂巖及頁(yè)巖等黏土質(zhì)巖石作為九佛堂組的頂界，這也符合相序演化序列特點(diǎn)。

上文提到的上胡仙溝代表剖面不能完全代表九佛堂組區(qū)域特點(diǎn)，而冰溝剖面卻有頂界無(wú)底界，因此一些學(xué)者將所測(cè)的九佛堂組無(wú)頂界剖面與冰溝剖面的九佛堂組特征相結(jié)合，視為九佛堂組的完整層序序列，這種方法是不科學(xué)的；故在遼西地區(qū)九佛堂組內(nèi)部劃分的時(shí)候，既要考慮其頂界面，又不能忽略風(fēng)化剝蝕或被第四系掩蓋的巖層。

3 九佛堂組劃分

3.1 前人劃分方案

有學(xué)者將九佛堂組正層型剖面分為下、上兩個(gè)巖段[5]，或?qū)⑵渥韵露蟿澐譃?個(gè)段*遼寧省第三地質(zhì)大隊(duì).2006 .朝陽(yáng)市喀左縣九佛堂油頁(yè)巖勘查設(shè)計(jì)[R].朝陽(yáng)：遼寧省第三地質(zhì)大隊(duì)，2006.。同時(shí)也有學(xué)者根據(jù)大城子—四官營(yíng)子盆地北部剖面，將九佛堂組劃分為3個(gè)段[6]，或根據(jù)巖性組合、基本層序和古生物特征分為3個(gè)段[10-11]。但王宇林等認(rèn)為上述劃分方案僅依據(jù)了1、2條剖面，而且不同盆地的九佛堂組存在相變差異，且沒(méi)有明確的標(biāo)志層，在較大區(qū)域上應(yīng)用困難，故提出凝灰質(zhì)巖標(biāo)志層方案[7-8]，將遼西地區(qū)九佛堂組劃分為4個(gè)段。

3.2 本文劃分方案及其沉積環(huán)境分析

圖2 遼西地區(qū)九佛堂組及其珍稀化石層劃分對(duì)比示意圖Fig.2 Schematic division and correlation diagram of the Jiufotang Formation and the rare fossil-bearing beds in western Liaoning

九佛堂組在遼西地區(qū)各地出露厚度和巖性變化較大，在東部阜新和義縣等地厚度較薄，出露較少，且所夾油頁(yè)巖層不顯著，但在西部朝陽(yáng)、凌源、建昌、喀左等地分布面積大，厚度大，夾多層油頁(yè)巖。雖然各地厚度變化較大，所夾油頁(yè)巖層有所區(qū)別，但通過(guò)對(duì)喀左小孤山—舊燒鍋、建昌新開(kāi)嶺砬溝—小冰溝、建昌水泥廠—冰溝、喀左宋杖子—甘招、朝陽(yáng)波羅赤—小北山、龍城區(qū)報(bào)馬營(yíng)子—原家洼、義縣吳家溝—皮家溝、阜新團(tuán)山子南山等多條剖面的分析，根據(jù)遼西地區(qū)九佛堂組總體巖性層序特征，也找到一定的沉積規(guī)律。本文根據(jù)巖性組合、沉積旋回、基本層序和化石組合特征，得出遼西地區(qū)九佛堂組結(jié)構(gòu)柱狀示意圖，如圖2所示。將九佛堂組自下而上劃分為三段，整體表現(xiàn)為每一段的底部均以黃褐色-黃綠色厚層復(fù)成分中粗礫巖開(kāi)始，頂部以黃綠色薄-微薄層凝灰質(zhì)粉砂巖、薄層粉砂質(zhì)泥巖結(jié)束，且由礫巖(含礫砂巖)-砂巖-粉砂巖-泥頁(yè)巖組成短期旋回，并由7～9個(gè)這樣的短期旋回構(gòu)成向上整體粒度變細(xì)、層厚變薄的中期旋回(即九佛堂組的三個(gè)段)。因此，當(dāng)某個(gè)短期旋回底部的礫巖粒度明顯粗于上一個(gè)旋回、且厚度厚于上一個(gè)旋回時(shí)，應(yīng)考慮新的中期旋回(段)開(kāi)始。同理，當(dāng)某個(gè)短期旋回頂部的泥頁(yè)巖粒度和層厚明顯大于上一短期旋回時(shí)，要注意該中期旋回(段)的結(jié)束。各段詳細(xì)特征如下。

一段：在建昌盆地喇嘛洞、大城子—四官營(yíng)子盆地小北山、大平房—梅勒營(yíng)子盆地報(bào)馬營(yíng)子、朝陽(yáng)—北票盆地七道泉子、阜新—義縣盆地清河門(mén)等遼西大部分地區(qū)，以灰黃色或黃綠礫巖(含礫砂巖)、灰綠色凝灰質(zhì)細(xì)砂巖及灰色或灰綠色粉砂巖為主要巖性，并由9個(gè)礫巖(含礫砂巖)→細(xì)砂巖→粉砂巖短期旋回組成向上層厚變薄、粒度變細(xì)的中期旋回。在小孤山等地沉積粒度變細(xì)，主要巖性為黃綠、黃灰色凝灰質(zhì)中-細(xì)粒砂巖、灰白-黃綠色頁(yè)巖和泥巖。該段整體厚度200～800 m，與下伏義縣組安山巖多呈平行不整合接觸，其上以粉砂巖、泥頁(yè)巖等細(xì)碎屑巖結(jié)束，以含礫砂巖為標(biāo)志，并與二段整合接觸。該段包括西店層、花果山層、報(bào)馬營(yíng)子層等珍稀化石層。該段沉積期，湖泊面積較小，以濱淺湖沉積為主，只在大城子—四官營(yíng)子盆地的五家子一帶發(fā)育深湖區(qū)。在大平房—梅勒營(yíng)子盆地的報(bào)馬營(yíng)子地區(qū)為濱淺湖沉積相，形成了報(bào)馬營(yíng)子珍稀化石層。由于盆地基底沉降的不均勻性，導(dǎo)致辮狀河三角洲相主要發(fā)育于四官營(yíng)子—大城子盆地西北部的波羅赤和東大道地區(qū)以及朝陽(yáng)—北票盆地，為前緣辮狀河三角洲亞相，向上為辮狀河三角洲前緣亞相，到一段上部和二段為辮狀河三角洲平原亞相。

二段：在遼西地區(qū)整體上巖性為黃綠色礫巖、含礫中粗-中細(xì)粒長(zhǎng)石巖屑砂巖、灰綠色泥質(zhì)粉細(xì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖和粉砂質(zhì)泥巖，并由8個(gè)礫巖(含礫砂巖)→粗砂巖→細(xì)砂巖→粉砂巖及泥巖短期旋回構(gòu)成向上層厚變薄、粒度變細(xì)的中期旋回。在喀左九佛堂等地區(qū)不發(fā)育砂礫巖，巖性為灰、灰綠色頁(yè)巖、粉砂質(zhì)頁(yè)巖夾粉砂巖、細(xì)砂巖、泥灰?guī)r和膨潤(rùn)土層。該段整體厚度300～1 200 m，化石層集中在該段頂部，包括肖臺(tái)子層、西大溝層、喇嘛溝層、上河首層和團(tuán)山子層等珍稀化石層。該段以化石層結(jié)束，且出現(xiàn)不含化石層的含礫粗砂巖，被三段整合接觸。該段沉積初期，為辮狀河三角洲平原亞相，后期沉積了辮狀河三角洲前緣亞相，再后來(lái)由于盆地基底的沉降速率和沉積物的充填速率大致保持平衡，湖泊面積變化不大，而后期湖泊面積逐漸增大，各盆地內(nèi)的大部分地區(qū)被湖泊所覆蓋。在四官營(yíng)子盆地的三家子、四合當(dāng)和九佛堂地區(qū)為深湖沉積，喀左和甘招地區(qū)、大平房—梅勒營(yíng)子盆地的老爺廟、付杖子和木頭城子、喇嘛溝、朝陽(yáng)—北票盆地上河首等地區(qū)發(fā)育深湖亞相。此時(shí)生物繁盛，形成了西大溝層、上河首層、喇嘛溝層等諸多珍稀化石層；而此時(shí)辮狀河三角洲相主要發(fā)育于大城子—四官營(yíng)子盆地中部和東南部以及梅勒營(yíng)子盆地的東南緣，以發(fā)育退積型扇三角洲相為主。

三段：上文已討論九佛堂組三段在遼西大部分地區(qū)未見(jiàn)頂，僅在建昌冰溝、上胡仙溝等地見(jiàn)到頂。就目前已知露頭情況分析，除小孤山—舊燒鍋和吳家溝—皮家溝等地巖性以頁(yè)巖、泥巖和粉砂巖等細(xì)碎屑巖為主外，其他大部分地區(qū)巖性以灰綠色或灰黃色含礫長(zhǎng)石巖屑砂巖、含礫長(zhǎng)石石英砂巖、粉砂巖、泥巖和頁(yè)巖為主，夾泥灰?guī)r和膨潤(rùn)土層，且由≥10個(gè)含礫砂巖→砂巖→粉砂巖→泥頁(yè)巖短期旋回構(gòu)成層厚變薄、粒度變細(xì)的中期旋回。該段整體厚度300～1 200 m，化石層主要集中在中上部，包含羊草溝東溝層、原家洼層、西營(yíng)子層、東波赤層、皮家溝層等珍稀化石層。在大平房—梅勒營(yíng)子盆地，該段底部發(fā)育黃花溝層。由于該段在遼西大多數(shù)地區(qū)的上部被第四系覆蓋、風(fēng)化剝蝕等原因而出露不全，且缺失部分為黏土質(zhì)巖石，不排除已知露頭上部還存在多個(gè)短期旋回，故推測(cè)該段還有其他未發(fā)現(xiàn)珍稀化石層。該段沉積初期，由于盆地沉降速率小于盆地沉積速率，湖盆水體逐漸減小，深湖區(qū)面積遠(yuǎn)小于濱淺湖區(qū)，此時(shí)在大平房—梅勒營(yíng)子盆地形成了黃花溝層珍稀化石層。后期經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的辮狀河三角洲沉積后，再次進(jìn)入湖泊相沉積，此時(shí)在大城子—四官營(yíng)子盆地的羊草溝、水泉、甘招等地以及大平房—梅勒營(yíng)子盆地的大平房、原家洼，以及朝陽(yáng)—北票盆地的東波赤等地為深湖亞相。同時(shí)火山噴發(fā)帶來(lái)的有毒氣體和火山灰導(dǎo)致區(qū)內(nèi)鳥(niǎo)類(lèi)、魚(yú)類(lèi)等大量生物死亡，在研究區(qū)各盆地形成了羊草溝東溝層、東波赤層、原家洼層等諸多珍稀化石層。而其他湖區(qū)主要表現(xiàn)為濱淺湖或深淺湖交替，而湖泊兩側(cè)的扇三角洲和辮狀河三角洲則進(jìn)一步向湖區(qū)推進(jìn)，表現(xiàn)為進(jìn)積型沉積。其中以四官營(yíng)子盆地桃花池和梅勒營(yíng)子凹陷西南溝地區(qū)的扇三角洲規(guī)模最大。

3.3 劃分方案對(duì)比

本文提出的劃分方案與其他劃分方案對(duì)比見(jiàn)表1。三分方案將頂部的礫巖一部分劃歸到九佛堂組三段，一部分則屬于上覆地層。在野外工作中難以用肉眼鑒別確定礫巖的真實(shí)層位，同時(shí)將礫巖層作為九佛堂組的頂部不符合上文提到的九佛堂組頂界要求。六分方案在整體界限上與四分方案保持一致，只是在上覆礫巖層位歸屬上存在爭(zhēng)議，由于九佛堂組區(qū)域不穩(wěn)定性，在出露厚度較薄地帶很難將其六分，故在實(shí)際工作中存在一定困難。四分方案將頂部出現(xiàn)的礫巖層置于存疑的沙海組，符合九佛堂組頂界要求，且根據(jù)凝灰質(zhì)巖或者巖組作為標(biāo)志層進(jìn)行劃分，在野外工作中易于識(shí)別且便于應(yīng)用。筆者通過(guò)對(duì)遼西九佛堂組的數(shù)十條剖面的綜合研究發(fā)現(xiàn)，凝灰質(zhì)巖確實(shí)廣泛存在，但并非穩(wěn)定的存在5層，故該方案存在一定區(qū)域局限性。而本文提出的劃分方案在野外工作中簡(jiǎn)單實(shí)用，避免了在較大區(qū)域上厚度、巖性、標(biāo)志層等不穩(wěn)定性而難以劃分的問(wèn)題發(fā)生。

表1九佛堂組幾種劃分方案對(duì)比

Table1CorrelationamongthevarioussubdivisionschemesoftheJiufotangFormation

三分方案[5]四分方案[7-8]六分方案③本文冰溝組阜新組沙海組九佛堂組三段二段一段沙海組?六段四段五段三段上亞段四段下亞段三段二段二段一段一段冰溝組阜新組 九佛堂組三段二段一段

4 珍稀化石層劃分與對(duì)比

4.1 珍稀化石層劃分

遼西地區(qū)各盆地九佛堂組珍稀化石層分別位于一段、二段和三段內(nèi)，其中以二段頂部和三段中部為最主要的珍稀化石層。各盆地珍稀化石層序列見(jiàn)圖2，其中一段的西店層、花果山層，二段的西大溝層、喇嘛溝層、上河首層、團(tuán)山子層，三段的羊草溝東溝層、原家洼層、東波赤層和皮家溝層等珍稀化石層段冶等已報(bào)道[10-11]。在項(xiàng)目開(kāi)展過(guò)程中根據(jù)野外實(shí)地調(diào)查、資料收集和分析工作，項(xiàng)目組提出建立報(bào)馬營(yíng)子層、肖臺(tái)子層和西營(yíng)子層3個(gè)珍稀化石層的想法，得到了遼寧省古生物化石專(zhuān)家委員會(huì)孫革、張立君、張立軍等委員的認(rèn)可。本文對(duì)本次工作新建立的報(bào)馬營(yíng)子層、肖臺(tái)子層和西營(yíng)子層3個(gè)珍稀化石層進(jìn)行詳細(xì)闡述。

4.2 新建珍稀化石層特征及對(duì)比

4.2.1 報(bào)馬營(yíng)子層及與其相當(dāng)?shù)暮貙?/p>

報(bào)馬營(yíng)子層指分布于大平房—梅勒營(yíng)子盆地報(bào)馬營(yíng)子一帶，位于九佛堂組一段底部，以報(bào)馬營(yíng)子—原家洼剖面第1至4層為代表，厚度36.1 m?；话惝a(chǎn)自第2層灰色薄板狀泥質(zhì)粉砂巖、灰白色葉片狀凝灰質(zhì)粉砂巖，以及第4層灰黃色薄層狀凝灰質(zhì)細(xì)砂巖、深灰色薄層泥質(zhì)粉砂巖、灰白色薄-中厚層狀凝灰質(zhì)膠結(jié)石英長(zhǎng)石細(xì)砂巖互層和泥質(zhì)粉砂巖中，產(chǎn)有昆蟲(chóng)類(lèi)、葉肢介類(lèi)、雙殼類(lèi)、腹足類(lèi)和魚(yú)類(lèi)等化石。曾有學(xué)者推測(cè)在大城子—四官營(yíng)子和大平房—和梅勒營(yíng)子兩個(gè)盆地的九佛堂組第一段中下部極有可能發(fā)現(xiàn)相當(dāng)于西店層的珍稀化石層[11]。目前在大城子—四官營(yíng)子盆地該層位已發(fā)現(xiàn)花果山層，筆者在大平房—梅勒營(yíng)子盆地報(bào)馬營(yíng)子一帶采集到昆蟲(chóng)類(lèi)、葉肢介類(lèi)、雙殼類(lèi)、腹足類(lèi)和狼鰭魚(yú)化石，雖未采集到珍稀化石，但據(jù)前人報(bào)道曾在波羅赤北山九佛堂組一段采集到Eosestheria、Ephemeropsis及爬行類(lèi)骨骼化石碎片、北山朝陽(yáng)鳥(niǎo)Chaoyangiabeishanensis和三塔中國(guó)鳥(niǎo)Sinornissantensis等珍稀化石[6]。根據(jù)與建昌盆地及大城子—四官營(yíng)子盆地含化石層巖性對(duì)比，認(rèn)為大平房—梅勒營(yíng)子盆地這套產(chǎn)爬行動(dòng)物、鳥(niǎo)類(lèi)等化石的層位應(yīng)位于九佛堂組一段底部，故本文將這套含珍稀化石的層位命名為報(bào)馬營(yíng)子層，且認(rèn)為該層與大城子—四官營(yíng)子盆地的花果山層、建昌盆地西店層底部相當(dāng)(圖2)。

4.2.2 西營(yíng)子層及其相當(dāng)?shù)暮瘜游?/p>

筆者發(fā)現(xiàn)在原家洼層之上存在一新的含珍稀化石層位，分布在大平房—梅勒營(yíng)子盆地八棱觀地區(qū)西營(yíng)子一帶，位于九佛堂組三段中上部層位。該珍稀化石層以報(bào)馬營(yíng)子—原家洼剖面第62層為代表，厚77.1 m，為淺灰白色沉流紋質(zhì)玻屑凝灰?guī)r與灰綠色薄-中厚層凝灰質(zhì)巖屑長(zhǎng)石細(xì)砂巖夾灰褐色中厚層凝灰質(zhì)中細(xì)粒巖屑長(zhǎng)石雜砂巖之間的一套含鳥(niǎo)類(lèi)、龜鱉類(lèi)等化石的巖性組合，為灰白色-淺灰色薄板狀泥巖夾淺灰綠色薄層凝灰質(zhì)粉砂質(zhì)泥巖。在京沈客運(yùn)專(zhuān)線穿越的西營(yíng)子一帶進(jìn)行化石資源搶救性挖掘中，采集到鳥(niǎo)類(lèi)(研究中)和龜鱉類(lèi)化石。筆者認(rèn)為八棱觀喇嘛溝村西頭(Sg78)和西營(yíng)子古塔(Sg77)2處觀察點(diǎn)當(dāng)屬西營(yíng)子層，含有冀龍類(lèi)(如努爾哈赤翼龍Nurchachius)、鳥(niǎo)類(lèi)、龜鱉類(lèi)珍稀化石以及魚(yú)類(lèi)、植物類(lèi)化石*段冶,張立君,郭勝哲,等.遼寧省古生物化石資源野外調(diào)查報(bào)告[R].沈陽(yáng):沈陽(yáng)師范大學(xué)古生物研究所,2007.。西營(yíng)子層呈北東向展布，自原家洼南山向西南方向經(jīng)喇嘛溝到八棱觀村北結(jié)束。由于九佛堂組頂部多數(shù)被風(fēng)化剝蝕或被第四系覆蓋，此次工作未在其他地區(qū)找到相當(dāng)層位(圖2)。

4.2.3 肖臺(tái)子層及其相當(dāng)?shù)暮貙?/p>

通過(guò)對(duì)建昌縣古生物化石資源調(diào)查發(fā)現(xiàn)，相比遼西其他盆地九佛堂二段珍稀化石層，建昌盆地喇嘛洞鎮(zhèn)的肖臺(tái)子地區(qū)存在不同于以往的含珍稀化石層位，其位于九佛堂組二段頂部，含珍稀化石種類(lèi)和數(shù)量眾多，故建立肖臺(tái)子層。其在位置上與遼西其他盆地九佛堂組二段珍稀化石層位置相當(dāng)，以喇嘛洞鎮(zhèn)肖臺(tái)子—大三家子一帶的灰白色紙片狀凝灰質(zhì)頁(yè)巖、灰白色凝灰質(zhì)粉砂巖層為代表，所含珍稀化石包括：鳥(niǎo)類(lèi)，如小齒建昌鳥(niǎo)Jianchangornismicrodonta，郭氏渤海鳥(niǎo)Bohaiornisguoi，棕櫚尾熱河鳥(niǎo)Jeholornispalmapenis，李氏叉尾鳥(niǎo)Schizooura；恐龍類(lèi)，如孔子天宇龍Tianyulongconfuciusi；翼龍類(lèi)，如朱氏莫干翼龍Moganopteruszhuiana，玲瓏塔古帆翼龍Archaeoistiodactyluslinglongtaensis；哺乳類(lèi)，如胡氏遼尖齒獸Liaoconodonhui；龜類(lèi)，如建昌遼龜Liaochelysjianchangensis；葉肢介類(lèi)，如建昌東方葉肢介EosestheriajianchangensisDong sp.nov.等化石④[15]。肖臺(tái)子層整體呈北東向展布，自喇嘛洞鎮(zhèn)大三家子向西南方向延至肖臺(tái)子、下十八汰，再經(jīng)喇嘛溝到西堿廠鄉(xiāng)潘杖子、水泉溝一帶，向南經(jīng)東大杖子村至山咀子，在必里營(yíng)子村南山也有少量分布。根據(jù)該層所產(chǎn)化石情況與遼西地區(qū)其他盆地相對(duì)比，肖臺(tái)子層與大城子—四官營(yíng)子盆地的西大溝層、朝陽(yáng)盆地的上河首層、大平房—梅勒營(yíng)子盆地喇嘛溝層、阜新—義縣盆地團(tuán)山子層相當(dāng)(圖2)。

5 珍稀化石層與火山活動(dòng)的關(guān)系

古生物學(xué)者或地質(zhì)工作者[6,10-11,16]早就注意到富含翼龍、鳥(niǎo)、魚(yú)及昆蟲(chóng)等珍稀化石的地層幾乎都與沉凝灰?guī)r或凝灰質(zhì)巖有關(guān)，其中絕大部分化石直接產(chǎn)于這些巖石中[17-22]。通過(guò)對(duì)其中凝灰?guī)r(或火山灰)中的火山玻璃及斑晶礦物內(nèi)原生巖漿包裹體的揮發(fā)分進(jìn)行電子探針測(cè)試，驗(yàn)證了化石層與火山凝灰?guī)r層(或火山灰)的密切共生關(guān)系[23]。

通過(guò)對(duì)遼西地區(qū)九佛堂組的各珍稀化石層巖性分析發(fā)現(xiàn)，每個(gè)珍稀化石層及其附近均含有凝灰質(zhì)巖層(圖2)，而不含化石的層位則少有凝灰質(zhì)巖沉積。這說(shuō)明火山噴發(fā)導(dǎo)致大氣和湖水中彌漫著火山灰及火山顆粒，這些火山產(chǎn)物所攜帶的有毒物質(zhì)是造成生物死亡災(zāi)變事件的主要因素之一。同時(shí)大量沉降的火山顆粒也為水中的低等生物提供了豐富的礦物質(zhì)元素，促成由低等到高等動(dòng)植物組成的生物鏈形成，繁盛了生物種類(lèi)。所以說(shuō)，遼西地區(qū)九佛堂組凝灰質(zhì)巖石標(biāo)志層或?qū)咏M在整個(gè)盆地的廣泛發(fā)育既促成了生物的多樣性，又為化石形成提供原始條件[13]。

目前學(xué)者們認(rèn)為遼西地區(qū)九佛堂組凝灰質(zhì)巖石來(lái)自冀北或大興安嶺中南部，而非原地的火山活動(dòng)造成。遼西地區(qū)緊鄰的平莊盆地南部以及開(kāi)魯盆地九佛堂組均有安山巖、玄武巖、火山碎屑巖等發(fā)育[24-26]，說(shuō)明在九佛堂組沉積期鄰區(qū)確有火山活動(dòng)。但遼西地區(qū)九佛堂組火山灰均來(lái)自于鄰區(qū)的觀點(diǎn)有待考究。筆者在野外調(diào)查時(shí)發(fā)現(xiàn)遼西大平房—梅勒營(yíng)子盆地胡家營(yíng)子一帶存在灰黑色玄武巖及灰色安山巖，但受固有的觀點(diǎn)和工作精度的影響，在此進(jìn)行工作的單位和學(xué)者均將這套巖性置于白堊系上統(tǒng)大興莊組，并角度不整合在九佛堂組之上。筆者通過(guò)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該套火山巖整合在九佛堂組的內(nèi)部，這也與平莊盆地、開(kāi)魯盆地九佛堂組巖性相對(duì)應(yīng)。曾有學(xué)者采用激光40Ar/39Ar年代學(xué)方法對(duì)葫蘆島新臺(tái)門(mén)地區(qū)一個(gè)實(shí)測(cè)剖面中蠑螈化石點(diǎn)下伏的兩層火山巖夾層進(jìn)行年代學(xué)研究，認(rèn)為兩層火山巖層位屬于九佛堂組[27]。因此，筆者認(rèn)為九佛堂遼西地區(qū)期存在火山活動(dòng)，且火山活動(dòng)對(duì)珍稀化石層的形成起著關(guān)鍵作用。

6 結(jié) 論

(1)對(duì)遼西地區(qū)九佛堂組段級(jí)單位提出了科學(xué)可行的劃分方案，認(rèn)為九佛堂組存在3個(gè)礫巖(含礫砂巖)-砂巖-粉砂巖-泥頁(yè)巖的中期旋回，即3個(gè)巖性段，并對(duì)巖性段內(nèi)巖性組合、沉積相、含化石層等特征進(jìn)行分析。

(2)完善了遼西九佛堂組珍稀化石層序列，對(duì)其進(jìn)行了對(duì)比研究，并在建昌盆地建立肖臺(tái)子層，在大平房—梅勒營(yíng)子盆地建立報(bào)馬營(yíng)子層、西營(yíng)子層珍稀化石層。

(3)通過(guò)分析巖性組合特征，總結(jié)珍稀化石層形成規(guī)律，認(rèn)為火山活動(dòng)對(duì)珍稀化石層的形成起著關(guān)鍵作用，并首次提出遼西地區(qū)在九佛堂期存在火山活動(dòng)。

致謝：論文所需資料來(lái)源于“遼寧省古生物化石資源調(diào)查評(píng)價(jià)”項(xiàng)目和“遼寧省建昌縣古生物化石地質(zhì)調(diào)查”項(xiàng)目，為遼寧省地質(zhì)勘查院項(xiàng)目四部集體成果。中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局沈陽(yáng)地質(zhì)調(diào)查中心張立君研究員對(duì)項(xiàng)目野外調(diào)查和論文編寫(xiě)提供了幫助，編輯部和外審專(zhuān)家對(duì)稿件修改提出了非常寶貴的意見(jiàn)，遼寧省地質(zhì)勘查院張國(guó)仁教授對(duì)論文的撰寫(xiě)提出了重要建議，在此一并致謝。