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吉林汪清早二叠世和盛植物群

李明松  
【摘要】:石炭—二叠纪全球发育四大植物群:华夏植物群、欧美植物群、安加拉植物群和冈瓦纳植物群。中国东北地区南、北分属于华夏植物地理大区和安加拉植物地理大区,两大区系的界线位置位于西拉木伦河一线。然而,两大植物地理区系界线在东北东部的延伸位置仍不明晰。同时,吉林延边地区的地层学研究极其混乱,甚至有人认为延边石炭—二叠系属于蛇绿杂岩、浊积—混杂岩系。上述问题的存在严重影响了索伦—西拉木伦河缝合带在延边地区延伸位置的确定。 为了确定东北东部二叠纪华夏植物群与安加拉植物群区系界线位置、查明延边地区地层发育序列、分析索伦—西拉木伦河缝合带在延边地区的延伸位置,本文首次对中国吉林省汪清县大兴沟镇和盛植物群进行了系统的古植物学研究,对植物化石产地进行了深入的地层学探讨,对植物化石夹层的碎屑岩进行了碎屑锆石LA-ICP-MS U-Pb年代学分析。 和盛植物群由18属31种组成,名单如下:Lepidophylloides sp.,Stigmariaficoides (Sternb.) Brongn., Trizygia oblongifolium (Germ. et Kaulf.) Asama,Calamites cistii Brongn.,C. sp.,Paracalamites stenocostatus Gu et Zhi,Annulariastellata (Schloth.) Wood, A. sp., Schizoneura sp., Sphenopteridiumpseudogermanicum (Halle) Sze,Sphenopteris rotunda Sze,Pecopteris arborescens(Schloth.) Sternb.,P. candolleana Brongn.,P. cyathea (Schloth.) Brongn.,P.huichensis Hsü,P. marginata Gu et Zhi,P. cf. P.(Asterotheca) orientalis (Schenk)Pot.,P. yabei Kaw.,P. sp.,Neuropteris ovata Hoffm.,N. plicata Sternb.,Odontopterissubcrenulata (Rost) Zeill.,Emplectopteris cf. E.triangularis Halle,E. sp.(cf. E.sinensis Huang),Taeniopteris cf. T. multinervis Weiss,T. yernauxii Stockm. et Math.,Cordaites principalis (Germ.) Gein., C. schenkii Halle, Cardiocarpus sp.,Rhabdocarpus sp.,Radicites sp.。和盛植物群主要由真蕨与种子蕨纲以及楔叶纲分子组成;多数属种为华夏植物群的重要和常见分子,其中不乏标志或特有分子,如Emplectopteris,Taeniopteris yernauxii,Pecopteris huichensis,P. marginata等。和盛植物群具有华夏植物群性质,在古植物地理上属于华夏植物地理大区华北植物区。该植物群可以与以Emplectopteris triangularis—Emplectopteridium alatum为代表的早二叠世华夏植物群进行对比,其地质时代为亚丁斯克期—空谷期早期。 和盛植物群产出层位——和盛组是以灰色、灰黑色含砾砂岩、砂岩、粉砂岩及粉砂质泥岩为主的陆相沉积,属于上石炭—下二叠统山秀岭组海相碳酸盐岩沉积和下—中二叠统大蒜沟组海相碳酸盐岩及碎屑岩沉积之间的一套陆相碎屑岩沉积。该组的地质时代被其自身所含的植物化石和其上下层位中的海相化石(蜓)共同限定为早二叠世晚期(亚丁斯克期—空谷期早期)。 和盛组碎屑锆石年龄分布区间为2541—2535Ma、1897—1832Ma,458—452Ma,390—280Ma,测年结果约束的和盛组的最大沉积年龄为280Ma。支持了将和盛植物群与和盛组的时代定为亚丁斯克—空谷期早期的认识。物源分析结果表明和盛组物源来自华北板块,缺乏佳蒙地块的特征物源,说明早二叠世中—晚期延边汪清和盛地区仍属于华北板块,与佳蒙地块相距甚远。 结合古植物学、地层学、碎屑锆石年代学以及地球物理学等资料,提出华夏植物地理大区与安加拉植物地理大区的区系界线及索伦—西拉木伦河缝合带在延边地区的延伸位置应位于汪清—珲春一线。嘎呀河—图们江很可能为华北板块与佳蒙地块的主碰撞带的位置。 和盛植物群的发现和研究成果,不但提高了华夏植物群华北区的研究程度,将华夏植物群的分布范围向北扩展到汪清地区;而且较好地限定了延边地区华夏植物地理大区与安加拉植物地理大区的分界线,为恢复东北东部晚古生代地质历史、重建东北亚区域构造演化提供了重要的资料。


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