大兴安岭及邻区石炭—二叠纪地层和生物古地理

郭胜哲

（沈阳地质矿产研究所，辽宁沈阳110034）

大兴安岭及邻区石炭—二叠纪地层和生物古地理

郭胜哲

（沈阳地质矿产研究所，辽宁沈阳110034）

研究分析了大兴安岭及其邻区石炭—二叠纪地层，着重介绍各地层单元的分布范围、岩性组合、生物化石特征，特别总结了早、中二叠世冷水型和暖水型生物组合在本区局部出现的混生现象.根据本区板块构造发育，结合生物组合特征，进行了生物古地理分区的划分.本区北部属于北方大区，准噶尔－兴安区，兴安亚区；南部属于特提斯大区，华北区，华北北缘亚区.

石炭—二叠纪地层；生物古地理；大兴安岭

研究区以大兴安岭地区为主，向西延伸达内蒙古中部，向东延伸至黑龙江省中部和吉林省中部.研究内容为石炭—二叠纪地层、生物组合及生物古地理.

1 石炭—二叠纪地层

大兴安岭及邻区石炭—二叠纪地层对比见表1.

1.1 早石炭世地层

在大兴安岭北部发育海相地层红水泉组、莫尔根河组和洪湖吐河组.

红水泉组（C1hg）：是一套类复理石建造，由杂砂岩、砂板岩、灰岩和凝灰岩组成.零星分布于内蒙古额尔古纳旗红水泉、陈巴尔虎旗哈达图牧场、谢尔塔拉矿区、牙克石市乌奴耳、安清泰河一带.产冷水习性的小型单体珊瑚，如Zaphrentites,Zaphrentoides,Trochophyllum,Cyathaxonia,Amplexus等和腕足类 Plicatifera,Camarotoechia,Spirifer,Athyris 等［1-2］.

莫尔根河组（C1m）：为大兴安岭北部早石炭世海相火山岩地层，与红水泉组碎屑岩呈指状交错接触.岩性主要为海底富钠火山岩，部分地区伴生有放射虫硅质岩、硅质粉砂岩、板岩及灰岩.在横向上由细碧岩向角斑岩过渡，实际上是蛇绿岩套上部组合特征.产冷水习性的小型单体珊瑚，如Zaphrentites,Zaphrentoides,Neozaphrentis,Roti phyllum, Hapsiphyllum, Homalophyllites,Rhopalolasma,Stereolasma 和腕足类等［1-3］.

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洪湖吐河组（C1hn）：零星分布于黑龙江省黑河市洪湖吐河沿岸.下部以火山碎屑岩为主，上部为正常沉积陆源碎屑岩和凝灰岩交替出现，产杜内期（Tournaisian）腕足类化石Fusella,Syringothyris,Pugilis等.顶、底界不清.

此外，在黑河市一带分布有小型陆相沉积盆地，发育花达气组和查尔格拉河组.

花达气组（C1h）：分布于黑龙江省黑河市小河里河下游.主要由灰褐色砾岩、黑色凝灰砂岩夹板岩组成.下部为黑色凝灰砂岩、板岩夹黄色细（杂）砂岩及板岩，上部为黑色凝灰砂岩.底部与晚泥盆世小河里河组整合接触，顶部被查尔格拉河组覆盖.产安加拉型植物化石Angaropteridium,Cardiopteridium,Sphenophyllum,Rhodea 等［4-5］.

查尔格拉河组（C1c）：分布于小河里河及卧都河一带.岩性下部以黄褐色砾岩为主，中、上部为黑色粉砂泥质板岩与杂砂岩互层.整合于花达气组之上，顶界不清.产植物化石碎片.

在大兴安岭南部赤峰地区发育海相地层朝吐沟组和白家店组.

朝吐沟组（C1ch）：分布于敖汉旗及奈曼旗等地.由变质基性—中酸性熔岩、变火山碎屑岩夹绢英片岩及少量石英岩组成的岩石组合.不整合覆盖于西别河组（在赤峰地区原称下石碑组）之上，顶部与白家店组连续沉积.

白家店组（C1bj）：分布在敖汉旗、翁牛特旗一带的碳酸盐岩地层，可见数量不等的砂板岩夹层.产丰富的群体珊瑚和大型单体珊瑚Lithostrotion,Lithostrotionella,Siphonodendron,Diphyphyllum,Corwenia,Orionastraea,Kueichouphyllum, Heterocaninia, Arachnolasma,Palaeosmilia, Yuanophyllum, Dibunophyllum,Clisiophyllum,Neoclisiophyllum,Auloclisia等；腕足类Gigantoproductus, Eomarginifera, Linoproductus,Marginifera,Choristites,Echinoconchus,Dictyoclostus,Buxtonia, Spiriferellina, Phricodothyris, Ambocoelia,Striatifera；以及少量苔藓虫Fenestella和植物化石Neuropteris.动物化石具有特提斯海暖水型生物特征，时代为早石炭世维宪期（Visean）［1-2，6］.

向东延伸至吉林中部，有相应的海相地层通气沟组和鹿圈屯组.

通气沟组（C1t）：分布于吉林省永吉县大绥河一带.下部为黄绿色中粒砂岩与细砂岩，上部为黄绿色中粒砂岩与粉砂岩互层，底部不整合在志留-泥盆系二道沟组灰岩之上.产腕足类Plicatifera,Dictyoclostus,Fusella,Brachythyrina,Syringothyris,Tylothyris,Spirifer,Chonetes,Rhipidomella,Punctospirifer,Camarotoechia；苔藓虫Fenestella；双壳类Limipecten和三叶虫Phillipsia［4，7］.属于特提斯海暖水型生物组合.

鹿圈屯组（C1l）：分布于吉林省磐石县、双阳县一带.岩性以灰色碎屑岩为主，夹薄层灰岩或灰岩透镜体，构成中粒砂岩、细砂岩、灰岩或粉砂岩、页岩、灰岩为基本层序的多个旋回层.产群体珊瑚、大型单体珊瑚及少量小型单体珊瑚，例如Lithostrotion,Siphonodendron,Diphyphyllum,Aulina,Pseudoaulina,Corwenia,Fomichevella,Lonsdaleia,Carruthersella,Orionastraea,Kueichouphyllum,Caninophyllum,Arachnolasma,Yuanophyllum,Konickophyllum,Clisiophyllum,Neoclisiophyllum,Auloclisia,Dibunophyllum,Rhodophyllum,Aspidiophyllum,Kwangsiphyllum,Gangamophyllum,Carcinophyllum,Hexaphyllia等；腕足类化石较少，如Punctospirifer,Dielasma,Echinoconchus,Gigantoproductus,Martinia,Composita等；还有植物化石Neuropteris和类Eostaffella.动物化石代表特提斯海暖水型生物组合；植物化石显示华夏型植物群特征.时代为早石炭世维宪期（Visean）［1，4,7-8］.

向西延伸至内蒙古中部，有海相地层色日巴彦敖包组.

泥盆－石炭系色日巴彦敖包组（D3C1s）：分布于苏尼特左旗至阿巴嘎旗一带，不整合在温都尔庙群之上.主要由复成分砾岩、杂砂岩、长石石英砂岩、石英砂岩及少量火山物质组成，偶夹薄层灰岩或灰岩透镜体.该组是海相磨拉石建造，下部为滨岸相，上部为滨海相.在底部砂岩和灰岩中产珊瑚Nalivkinella,Kueichoupora和腕足类Cyrtospirifer,Camarotoechia等化石，时代为晚泥盆世法门期（Famennian）.中、上部产珊瑚Sugiyamaella,Siphonophyllia,Amygdalophyllum,Arachnolasma,Siphonodendron和 腕 足 类Athyris,Echinoconchus,Orthotetes,Spirifer,Syringothyris,Dictyoclostus等化石.时代为早石炭世杜内期（Tournaisian）—维宪期（Visean）［1-2，6］.属于特提斯海暖水生物类型.

1.2 晚石炭世地层

晚石炭世在大兴安岭北部发育陆相地层新伊根河组、宝力高庙组和格根敖包组.

新伊根河组（C2x）：零星分布于内蒙古加格达奇至海拉尔一带.为一套陆相或海陆交互相的碎屑岩组合，下部岩性为中砾岩夹粉砂岩，上部为泥质岩、粉砂岩.该组顶部常被中生代火山岩覆盖，底部与红水泉组呈平行不整合接触.产安加拉型植物化石Angaropteridium,Noeggerathiopsis,Paracalamites等.

宝力高庙组（C2P1b）：分布于内蒙古东乌珠穆沁旗、阿尔山，黑龙江省嫩江县、呼玛县和黑河市.以不整合或喷发不整合覆于泥盆纪安格尔音乌拉组、泥鳅河组或更老地层之上.岩性为陆相中酸性火山熔岩、火山碎屑岩和正常沉积碎屑岩.其顶部被林西组或中生代地层覆盖.该组黑灰色板岩中常见有安加拉型植物化石Angarop teridium,Angaridium,Neuropteris,Noeggerathiopsis,Dicranophyllum,Paracalamites等.时代为晚石炭世至早二叠世［2，6］.

格根敖包组（C2P1g）：分布于内蒙古东乌珠穆沁旗盐池北山，主要为安山质熔岩、凝灰质碎屑岩和英安质火山碎屑岩，局部夹生物碎屑灰岩透镜体.下部为较厚的深灰色安山玢岩夹火山角砾岩；中、上部为凝灰质砂岩、砂砾岩及粉砂岩含少量灰岩透镜体.产腕足类Brachythyrina,Spiriferina,Camerophoria,Neospirifer,Plicatifera,Meekella,Buxtonia；安加拉型植物化石Noeggerathiopsis；双壳类Carbonicula和腹足类Bellerophon.顶、底关系不清［2，6］.

在黑龙江省中部，滨东地区的杨木岗组，以砂板岩为主夹少量碎屑岩及熔岩.产丰富的安加拉型植物化石，如Angaridium,Neuropteris,Crassinervia,Zamiopteris,Stenophyllum,Paracalamites,Noeggerathiopsis等.时代为晚石炭世—早二叠世.唐家屯组，岩性以强片理化酸性、中酸性火山岩为主，夹少量片理化沉积岩.产植物化石Paracalamites等.时代为晚石炭世.

在大兴安岭南部和内蒙古中部发育海相地层本巴图组和阿木山组.

本巴图组（C2bb）：分布广泛，西起阿拉善右旗，东到霍林河，横亘1600km；南至额布尔桃来图断裂，北达阿尔山断裂－贺根山－二连对接带，纵跨100余千米.该组为海相沉积碎屑岩夹灰岩透镜体和火山碎屑岩.横向上与阿木山组呈犬齿状递变关系，顶部被阿木山组灰岩整合，或被下二叠统寿山沟组不整合覆盖.珊瑚化石以单体类型为主间有少量群体珊瑚，例如Caninia,Caninophyllum,Amygdalophyllum,Amygdalophylloides,Metriophyllum,Amplexocarinia,Calophyllum,Koninckophyllum,Cyathocarinia,Stereostylus,Lithostrotionella,Petalaxis,Cystolonsdaleia等；类化石有Fusulinella,Profusulinella,Eostaffella,Schwagerina,Triticites等.属于特提斯海暖水生物类型.时代为晚石炭世 Westphalian—Stephanian 期［1-2，6，9-10］.

阿木山组（C2a）：分布于内蒙古草原地区，以碳酸盐岩为主，由生物灰岩、白云质灰岩、角砾灰岩、砂质灰岩、结晶灰岩组成，局部夹硅质条带、钙质砂岩或其他碎屑岩.该组与本巴图组碎屑岩呈指状交错或上、下叠覆关系；与下伏志留-泥盆纪西别河组呈不整合关系.在西乌珠穆沁旗米韩高巧高鲁，阿木山组发育单体珊瑚及少量群体珊瑚，例如Bradyphyllum,Empodesma,Duplophyllum,Barrandeophyllum,Amplexocarinia,Calophyllum,Metriophyllum,Tachylasma,Cyathocarinia,Cyathaxonia,Lophophyllidium,Amplexizaphrentis，Koninckophyllum,Amygdalophylloides,Carinthiaphyllum,Dibunophyllum,Amandophyllum,Bothroclisia,Neokoninckophyllum,Lomaphyllum,Paracaruthersella,Thomasiphyllum,Timania,Akagophyllum,Carcinophyllum,Caninia,Bothrophyllum,Ivanovia,Cystolonsdaleia；类Quasifusulina,Triticites,Schwagerina,Pseudoschwagerina,Schubertella,Rugosofusulina,Staffella和腕足类Streptorhynchus.属于特提斯海暖水生物类型.时代为晚石炭世中、晚期［1-2，6，9-10］.

向东延伸，在吉林中部发育相应的海相地层磨盘山组和石咀子组.

磨盘山组（C2m）：分布于吉林省磐石县、永吉县、双阳县一带.主要岩性为厚层—中厚层灰岩、含燧石结核（或条带）灰岩、砂屑灰岩、泥晶—亮晶灰岩，偶夹硅质岩、白云岩及砂岩.产珊瑚Ivanovia,Sciophyllum,Amandophyllum,Diphyphyllum,Stereostylus,Lytvophyllum等类化石Pseudostaffella,Schubertella,Fusulinella,Fusulina,Ozawainella,Fusiella等.属于特提斯海暖水生物类型.时代为晚石炭世早期［1，4，7-8］.

石咀子组（C2s）：分布于吉林中部，整合于磨盘山组之上，为一套黄褐色砂岩、浅灰色千枚状页岩、凝灰质砂岩夹数层结晶灰岩及泥灰岩.产类化石Triticites,Pseudoschwagerina,Schwagerina等，属于Triticites-Pseudoschwagerina组合带.为特提斯海暖水生物类型.时代为晚石炭世晚期.

在赤峰地区发育陆相地层酒局子组.

酒局子组（C2jj）：分布在赤峰地层分区，与下伏早石炭世白家店组连续沉积.该组为一套陆相或海陆交互相砂、页（板）岩系，含不稳定煤层，局部可夹灰岩透镜体和中酸性凝灰岩，代表封闭性湖沼盆地环境下形成的含煤建造.在翁牛特旗黄家沟，产植物化石Neuropteris,Alethopteris,Rhodea等，基本上属于华夏型植物群.在敖汉旗、奈曼旗及其以南地区，产华夏型植物化石Lepidodendron,Neuropteris,Sphenophyllum,Annularia,Pecopteris,Asterophyllites［12］.

在吉林省抚松、靖宇、浑江等地也产丰富的华夏植物群分子，如Cathaysiodendron,Lepidodendron,Neuropteris,Pecopteris,Sphenophyllum等［2］.

1.3 早二叠世地层

在大兴安岭北部内蒙古布特哈旗产植物化石Stenophyllum,Sphenopteris,Pecopteris,Phyllotheca等.向南，在白城以西及巴林左旗、东乌珠穆沁旗、锡林浩特等地为广阔的海侵区.向东，在伊春翠峦、铁力神树等地产植物化石Zamiopteris,Sphenopteris,Annularia,Noeggerathiopsis等.以上植物均属于安加拉型植物群.

在内蒙古中部，华北板块北缘出露三面井组和额里图组.

三面井组（P1sm）：分布于锡林郭勒盟南部镶黄旗至多伦一带，为不整合在石炭系或岩体之上的一套浅海－滨海相碎屑岩组合.下部常发育含燧石灰岩和生物碎屑灰岩，上部以灰绿色、灰黄色不等粒硬砂岩和长石细砂岩为主夹板岩、粉砂岩.上界与额里图组整合接触或被中生代火山岩不整合覆盖.该组是本区早二叠世海相地层的最低层位.类化石下部以Misellinaclaudiae,M.ovalis,Parafusulina spendens为代表，相当于华南下二叠统栖霞阶的Misellina带；上部以Monodiexodina组合为特征，包括有Parafusulina,Pseudofusulina,Verbeekina,Nankinella,Minojapanella,Schubertella等，可大致与华南栖霞阶的Cancellina带对比.珊瑚化石主要由众多的小型单体珊瑚和少量的群体珊瑚组成，例如Allotropiophyllum,Bradyphyllum,Tachylasma,Lophophyllidium,Metriophyllum,Lophocarinophyllum,Sochkineophyllum,Cyathocarinia,Amplexocarinia,Verbeekiella,Timorphyllum,Endamplexus,Szechuanophyllum,Chusenophyllum,Yatsengia等［1-2，6，11］.代表一种冷、暖水混合型生物组合.

额里图组（P1e）：分布于赤峰地层分区，位于三面井组和于家北沟组之间的陆相火山岩及正常碎屑岩组合，含植物及淡水动物化石.下部为杂色含砾粗粒长石砂岩、石英砂岩、细砂岩、粉砂岩、粉砂质页岩夹火山碎屑岩；上部为灰色、灰黑色凝灰角砾岩、安山岩.底界不清，上界与于家北沟组整合接触.植物化石有Pecopteris,Sphenopteris,Emplectopteris,Taeniopteris,Asterophyllites,Annularia,Calamites等，属于华夏植物群［6］.

向东延伸至大兴安岭南部，有寿山沟组和大石寨组，吉林中部有寿山沟组和大河深组.

寿山沟组（P1ss）：创名地点在吉林省桦甸县榆木桥乡寿山沟，分布于桦甸县一带.下部为砂质板岩、含砾粉砂岩、粉砂质细砂岩偶夹灰岩透镜体；上部为千枚状粉砂岩、含石墨绢云板岩、变质细砂岩夹厚层灰岩透镜体.产类化石Pseudofusulina,Parafusulina,Schwagerina等；珊瑚化石以小型单体珊瑚为主，如Amplexocarinia,Calophyllum,Tachylasma,Cyathocarinia,Prosmilia,Lytvolasma,Lophophyllidium,Lophocarinophyllum,Trochophyllum,Lophamplexus,Pleramplexus,Paracaninia， 还 有 群 体 珊 瑚Wentzelophyllum,Polythecalis,Chusenophyllum,Szechuanophyllum等.代表一种典型的冷、暖水混合型生物组合.内蒙古区测二队（1984）在巴林左旗进行1∶5万区调时，将大石寨组火山岩之下的海相碎屑岩组合称为青凤山组.1996年地层清理时，废弃青凤山组的名称，改称寿山沟组.在本区指巴林左旗碧流台地区及敖汉旗一带大石寨组火山岩之下的碎屑岩组合.下部为灰色、褐灰色变质粉砂岩、细砂岩夹板岩；中部为灰色、灰黑色变质长石杂砂岩、粉砂质板岩夹粉砂岩；上部为灰色变质细砂岩、粉砂岩.目前在大兴安岭南部该地层中尚未发现化石［1，4，7-8，11］.

大石寨组（P1d）：广泛分布于锡林浩特－磐石地层分区，为海相中酸性熔岩及凝灰岩组合，局部夹正常碎屑岩.可分为北、中、南三带：北带主要见于达尔罕茂明安联合旗北部、西乌珠穆沁旗、汗乌拉至霍林郭勒.岩性下部为细碧岩及角斑岩等，上部为中酸性火山岩.中带西起哈尔呼舒，经黄岗梁、同兴到大石寨、神山等地.西南部以细碧岩、角斑岩为主，局部发育枕状构造，向东北延伸到吐列毛杜等地出现硅质岩，在大石寨和神山地区则为中酸性火山岩及凝灰岩.南带越过西拉木伦河，至翁牛特旗，然后沿西拉木伦河向东北经阿鲁科尔沁旗、突泉县等地，东端与中带合并.本组在西里庙和大石寨地区厚度最大.珊瑚化石为Lophophyllidium,Tachylasma,Plerophyllum,Lophocarinophyllum,Metriophyllum,Cyathocarinia,Amplexocarinia,Euryphyllum等冷水习性的小型单体珊瑚；腕足类为Derbyia,Anidanthus,Streptorhynchus,Marginifera,Waagenoconcha,Strophalosia,Dictyoclostus,Uncinunellina,Stenoscisma,Paeckelmanella,Spiriferella,Neospirifer,Ambocoelia,Athyris；此外，还有类化石Pseudodoliolina等［1-2，6，11］.属于冷、暖水混合型生物组合.

大河深组（P1dh）：分布于吉林中部桦甸县一带，以安山质凝灰岩为主，夹有少量流纹岩、安山岩、凝灰质砂岩、粉砂岩、砾岩和灰岩透镜体.与下伏寿山沟组和上覆范家屯组均呈整合接触.产类化石Monodiexodina,Parafusulina,Schwagerina；小型单体珊瑚化石Lytvolasma,Tachylasma,Calophyllum,Plerophyllum,Lophophyllidium,Lophocarinophyllum,Metriophyllum,Cyathocarinia,Amplexocarinia,Endamplexus,Verbeekiella,Pleophyllum,群体珊瑚Szechuanophyllum,Polythecalis,Yatsengia等［1，4，7，11］.是冷、暖水混合型生物组合.

在黑龙江省滨东地区有青龙屯组，岩性为安山玢岩、玄武安山岩、凝灰砂岩和凝灰板岩等，未见化石.在吉林中部抚松、浑江等地产华夏型植物化石Pecopteris,Taeniopteris,Sphenophyllum,Gigantonoclea,Tingia,Lobatannularia等.

在研究区南部，沿西拉木伦河南岸，从奈曼旗至正镶白旗一带发育华夏型植物化石，如Gigantonoclea,Tingia,Taeniopteris,Nilssonia,Annularia,Pecopteris.经常见有类、腕足类、双壳类等海相化石分布于植物化石的上、下层位.

1.4 中二叠世地层

在赤峰地区出露陆相地层于家北沟组.产华夏型植物化石Lobatannularia,Gigantonoclea,Sphenophyllum,Callipteridium,Tingia,Cordaites,Sphenopteris,Taeniopteris,Pecopteris,Nilssonia,Fascipteris等.

内蒙古中部至大兴安岭南部分布有哲斯组.

哲斯组（P2z）：分布广泛，西起哲斯敖包，向东延伸至西乌珠穆沁旗、黄岗梁、大石寨和神山地区，局部跨过西拉木伦河分布于翁牛特旗一带.在西部哲斯敖包和东部神山地区碳酸盐岩发育，厚度较大，富含珊瑚、腕足类、头足类、类、苔藓虫等化石.在西乌珠穆沁旗，下部为硅质岩及生物碎屑灰岩；中部为硅质灰岩及生物碎屑灰岩互层夹碎屑岩；上部为砾岩、砂岩、粉砂岩、泥灰岩.未见下界，上界被林西组不整合覆盖.在黄岗梁地区，下部为大理岩，上部为板岩；顶、底出露不全.在大石寨地区，岩性为碎屑岩夹碳酸盐岩及火山岩；上、下分别与林西组和大石寨组整合接触.在神山地区（原称四甲山组和柳条沟组），下部为碎屑岩，上部为碳酸盐岩.哲斯组产类化石Schwagerina,Codonofusiella,Pseudodoliolina等；珊瑚化石Tachylasma,Pentaphyllum,Plerophyllum,Calophyllum,Verbeekiella,Lophophyllidium,Metriophyllum,Cyathocarinia,Amplexocarinia,Endamplexus,Lophotichium,Amygdalophylloides,Gerthia,Paracaninia,Waagenophyllum,Liangshanophyllum,Yatsengia,Wentzelella.腕足类化石丰富，以Spireferella-Kochiproductus-Yakovlevia组合带和Streptorhynchus-Hemiptychina-Richthofenia组合带的分子为代表［1-2，6，11］.代表一种冷、暖水混合型生物组合.

向东延伸至吉林中部相应层位称范家屯组.

范家屯组（P2f）：为一套碎屑岩夹灰岩的地层，底部为深灰色、黑色砂岩、粉砂岩、板岩，中部为厚层生物碎屑灰岩透镜体和凝灰质砂岩，上部为黑色、灰色板岩夹砂岩.产类化石Neoschwagerina,Schwagerina,Chusenella,Verbeekina,Codonofusiella,Kahlerina等；群体珊瑚Waagenophyllum,Yatsengia,Lonsdaleiastraea等；腕足类化石Stenoscisma,Waagenoconcha,Martinia,Spiriferella等［1，4，7，11］.属于特提斯海暖水习性的生物组合.

延伸至黑龙江省中部，滨东一带有玉泉组和土门岭组.

玉泉组（P2y）：分布于阿城市玉泉、小岭、平山等地，以厚层大理岩为主夹少量砂岩及板岩.产小型单体珊瑚Lytvolasma,Tachylasma,Calophyllum,Plerophyllum,Lophophyllidium,Lophocarinophyllum,Metriophyllum,Timorphyllum,Lophotichium,Cyathocarinia,Huangophyllum,Bradyphyllum,Verbeekiella,Euryphyllum,Endothecium等；腕足类以Marginifera,Spiriferella,Martinia,Kochiproductus,Neospirifer为代表［1，4-5，8，11］.不产类化石，属于冷水习性的生物组合.

土门岭组（P2t）：广泛分布于小兴安岭和张广才岭地区，以砂板岩为主夹灰岩、酸性凝灰岩及凝灰砂岩透镜体.腕足类化石以Spiriferella-Yakovlevia-Anidanthus组合及Muirwoodia-Anidanthus组合为代表.植物化石以Nephropsis elegans-Noeggerathiopsis derzavinii组合为代表.腕足类以特提斯海暖水类型为特点，植物化石具有安加拉植物群的特征［4，8］，实际上是一种冷、暖水混合型生物组合.

1.5 晚二叠世地层

林西组（P3l）：主要出露于内蒙古林西县、阿鲁科尔沁旗陶海营子、扎鲁特旗；黑龙江省龙江县华安地区老龙头、嫩江县塔溪地区、呼玛县兴隆地区、德都县莲花山地区等地.为一套整合或不整合在哲斯组之上的湖相、潟湖相黑灰色为主色调的砂板岩组合，含双壳类Palaeomutela,Palaeonodonta及植物化石.底界不详，上界被中生代不同地层单元覆盖.厚度约3000余米.该组在大兴安岭中、南部发育较好.在区域上分布于若干个沉积盆地，各盆地的沉积物碎屑粒度，由西向东逐渐变细，由下向上变细［12］.

林西组在黑龙江省主要岩性为杂色泥质页岩或泥质板岩、粉砂岩、细砂粉砂岩、（复矿）细砂岩、中细粒砂岩、中砂岩等构成数个韵律层.顶部与老龙头组整合接触，底部与大石寨组呈断层接触.华安地区主要为复矿砂岩和板岩，间夹多层中、酸性火山岩，底部见炭质灰岩及砾岩，厚度2876m.在塔溪地区系一套砂岩、板岩组合，局部夹泥灰岩和千枚岩，厚度467～1904m.在兴隆地区沉积物明显变粗，为杂砂质长石砂岩、长石砂岩和板岩，夹有凝灰岩及凝灰砂岩，厚度745～1399m.在德都县莲花山地区，该组由板岩及砂岩组成，局部夹有砾岩、千枚岩和凝灰岩，厚度可达 2366m［2，4-6］.

晚二叠世本区北部植物最为发育，大量的属种为安加拉植物群所特有.以林西组植物化石为代表，如Comia,Iniopteris,Lepeophyllum,Tychtopteris,Nephropsis,Paracalamites,Pterophyllum,Noeggerathiopsis,Glossozamites,Supaia等；此外，Callipteris大量出现，Rhipidopsis广泛分布.与其共生的双壳类是Palaeomutela-Palaeonodonta组合.这些独特的成分与华北上石盒子组植物不同.化石分布显示，安加拉型植物仍然分布在西拉木伦河及其东、西延长线以北；华夏植物群仅分布在该线以南，其代表分子为Lobatannularia,Fascipteris,Pecopteris,Calamites等［13］.

在黑龙江省滨东地区有五道岭组和红山组，其中红山组主要为砾岩、砂岩和板岩，偶夹凝灰质和火山岩.产以Comia为代表的晚二叠世安加拉植物群，如Noeggerathiopsis,Alethopteris,Pecopteris,Cladophlebis,Rhipidopsis,Taeniopteris,Comia,Zamiopteris,Callipteris,Nephropsis,Schizoneura等.

2 石炭—二叠纪生物古地理

石炭—二叠纪欧亚大陆的古地理表现为，北方是劳亚古陆（Laurasia），南方是冈瓦纳古陆（Gondwana），其间为古地中海或称古特提斯洋（Palaeo-Tethys Ocean）.本区位于古特提斯洋东段的北缘，北邻劳亚古陆.在构造上，大兴安岭南部属于华北地块北侧的古生代陆壳增生带；而大兴安岭北部从中元古代到新元古代经历了裂解事件，于早寒武世末期碰撞造山，形成萨拉伊尔褶皱带并拼合于西伯利亚地块边缘，开始了早期板块构造旋回［14］.根据古地磁研究并恢复古地理，晚寒武世以前西伯利亚地块和华北克拉通均位于南半球冈瓦纳联合古陆的边缘，它们之间并未形成古亚洲洋.大兴安岭北部大致在早奥陶世开始裂解，中奥陶世开始俯冲汇聚，形成中奥陶世至早石炭世的沟－弧－盆体系.早石炭世，东乌旗－阿尔山－多宝山岛弧与南侧的锡林浩特地块沿贺根山构造蛇绿混杂岩带缝合［13，15］.大兴安岭北部在中、晚石炭世的拼合造山，属于准噶尔－南蒙古－大兴安岭造山系的一部分，它们共同构成了亚洲北部石炭纪晚期的联合古陆.但是，该联合古陆与华北板块之间存在宽阔的南兴安洋，即为古亚洲洋.实际上，所谓古亚洲洋只是区域性的，它应当是当时古特提斯洋东段的一个分支，是一个此开彼合、由一些次生的洋盆组合起来的洋盆，即“陆间型洋盆”［16］.因此，大兴安岭，乃至东北地区从晚石炭世开始已具备南海、北陆的沉积－构造格局.

早石炭世早期，大兴安岭北部仅残留面积不大的海相地层（红水泉组、莫尔根河组和洪湖吐河组）.同时发育小型陆相盆地，沉积陆相地层（花达气组和查尔格拉河组），产安加拉型植物化石.早石炭世晚期，本区南部沿华北地块北缘出现火山－沉积建造，发育朝吐沟组和白家店组（赤峰地区）及通气沟组和鹿圈屯组（吉林磐石地区）.当时那里尚未出现明显的陆相沉积盆地，植物化石仅见于鹿圈屯组和白家店组海相地层的夹层中［2，5，7］.

晚石炭世早期南部海域北界达到索伦山、苏尼特右旗、锡林浩特－西乌珠穆沁旗及阿鲁科尔沁旗一带.晚石炭世晚期海域更达到东乌珠穆沁旗一线.晚石炭世植物区系的南北差异明显.北部安加拉植物群（Angara flora）的南界大体在牡丹江至白城一线，向西经二连，沿中蒙边界往西分布（新伊根河组、格根敖包组和宝力高庙组）.南部华夏植物群（Cathaysia flora）的北界大体沿西拉木伦河一线向东、西延展（酒局子组）.两界线之间为海侵区，其宽度在西部约150～200km，东部约200km，中部最宽达300～350km.这个海域沉积了海相地层本巴图组和阿木山组（内蒙中部和大兴安岭南部）以及磨盘山组和石咀子组（吉林中部），并且构成两大植物群相互沟通的主要障碍［13，17］.

石炭纪Zaphrentites-Cyathaxonia及二叠纪Lytvolasma-Tachylasma珊瑚动物群的特征是小型单体、骨骼构造简单（单带型）而显著增厚，与其共生的腕足类（如Neospirifer）也表现为壳体明显增厚.从现代六射珊瑚的生态环境看，异性型或非礁型单体珊瑚生活的海域海水较深、透光度较差、水温较低，上述动物群代表冷水习性的珊瑚类型.石炭—二叠纪本区北部可能处于纬度较高地区，适合发育冷水习性的小型单体珊瑚、腕足类等底栖生物门类.该动物群在我国北方广泛分布，如东北北部（包括大兴安岭）、内蒙古、阿拉善和北山等地，亦即分布于劳亚古陆东段的南缘或古特提斯洋东段的北部海域［18］.

晚石炭世至早、中二叠世本区南部仍为海域，既有年轻陆壳基底上的陆表海，以含大化石（珊瑚、腕足类等）的滨海－浅海相沉积为主，局部地区出现海陆交互相或含植物化石的陆相地层，也有洋壳基底的深水沉积物.王玉净等［19］在西拉木伦河北部杏树洼蛇绿岩带硅质岩中首次发现放射虫化石11属9种及伴生的台型牙形类Mesogondolellasp.它们常见于中二叠世Guadlupian期地层中.该动物群的时代最可能是Guadlupian中、晚期，亦即蛇绿岩带形成的时间.因此，他们认为西拉木伦深大断裂应该是中朝板块与西伯利亚板块碰撞的最终缝合线［19］.实际上，黄汲清（1980），王鸿祯（1982），李春昱、王荃（1983）根据西拉木伦大断裂两边晚古生代地层的明显差异和区域地层发育状况，早已把该断裂视作中朝板块与西伯利亚板块相碰撞的缝合线.特别是李春昱（1983）把西拉木伦河与其西部的二连浩特、索伦山北侧、蒙古南缘至东准噶尔的克拉美丽一线认作是一条晚古生代晚期的板块缝合线，更把这次碰撞当作形成现今亚洲大陆构造轮廓的基础.周志广、谷永昌等［20］报道了在东乌珠穆沁旗满都胡宝拉格地区发现早—中二叠世华夏植物群.该地层分布于贺根山东北约240km，出露面积小于1km2，厚度约100m.岩性为深灰色粉砂质泥岩、紫红色夹灰色泥质粉砂岩，含植物化石，沉积环境为陆相、潟湖相.下伏地层是中泥盆统塔尔巴格特组.植物化石经孙克勤鉴定有7属，11种，属名分别为Cladophlebis,Pterophyllum,Calamites,Sphenopteris,Emplectopteris,Lepidophylloides,Mariopteris.上述发现引发我们思考西伯利亚板块与华北板块的最终缝合线位置和拼合时间的问题.无论该华夏植物群是否含有安加拉植物群分子混生，都可以证明沿西拉木伦蛇绿岩带和贺根山蛇绿岩带的古洋壳在早二叠世之前已经闭合［20］.当然，该植物群的化石保存很差，有待进一步采集和深入研究鉴定.其植物群性质、赋存地层的归属和时代也应进一步确认.

早二叠世，本区开始出现冷水型和暖水型生物的局部混生现象（例如内蒙古中部的三面井组，大兴安岭南部的大石寨组，吉林中部的寿山沟组和大河深组）；中二叠世混生现象更加广泛（例如大兴安岭南部的哲斯组，吉林中部的范家屯组，滨东地区的土门岭组）.究其原因，可能是南部古特提斯洋温暖的海流带来暖水型的生物，它们与北部的冷水型生物相遇产生混生现象.这可能是两大板块逐渐拼合，使不同温度的海流携带不同生物种类接触产生的混生现象.实际上，早石炭世维宪期，在华北板块的北缘已经出现了暖水型的生物组合（如白家店组、鹿圈屯组），只是海侵范围较小没有产生混生现象而已.早二叠世植物化石分布表明，北部安加拉植物群主要分布于伊春、铁力、布特哈旗等地，向南可扩展到吉林一带.南部华夏植物群仍然分布于温都尔庙、西拉木伦河、通辽一线以南.虽然两大植物区系之间仍有海域，但是两者之间更加接近了.

晚二叠世—中三叠世，西伯利亚板块东南缘与华北板块北缘沿索伦－西拉木伦－吉林中部缝合带碰撞造山，本区隆起为陆.本区北部出现大量安加拉植物群特有的属种，与其共生的双壳类是Palaeomutela-Papaeonodonta组合.化石显示，安加拉型植物仍然分布在西拉木伦河及其东、西延长线以北；华夏植物群则分布在该线以南.两大植物群未能自由沟通和交流混生的原因，据黄本宏推测，在晚二叠世植物分区线的南侧与华北地块之间，由于板块碰撞造山，可能存在一条东西向的隆起剥蚀区，缺少沉积盆地，未能保存相应的植物化石.此外，安加拉植物群是寒冷气候带的生物，而西拉木伦河以南可能为一干旱气候带，不利于该植物群生长［12］.当然，植物界的传播、繁殖方式及其影响因素是多重而复杂的.

总之，根据生物古地理划分，石炭—二叠纪本区北部属于北方大区，准噶尔－兴安区，兴安亚区，以产冷水型生物群为特征.本区南部属于特提斯大区，华北区，华北北缘亚区，以发育暖水型生物群为特征.早、中二叠世，冷水型和暖水型生物群在本区局部出现混生现象，形成混生动物群.

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［4］沈阳地质矿产研究所.东北地区古生物图册（一）古生代分册.北京：地质出版社，1980.

［5］黑龙江省地质矿产局.黑龙江省岩石地层［M］.武汉：中国地质大学出版社，1997.

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［7］吉林省地质矿产局.吉林省岩石地层［M］.武汉：中国地质大学出版社，1997.

［8］郭胜哲，苏养正，池永一，等.吉林、黑龙江东部地槽区古生代生物地层及岩相古地理［M］.北京：地质出版社，1992.

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［14］谢鸣谦.拼贴板块构造及其驱动机理——中国东北及邻区的大地构造演化［M］.北京：科学出版社，2000.

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THE CARBONIFEROUS-PERMIAN STRATA AND BIOLOGICAL PALEOGEOGRAPHY OF DAXINGANLING AND ITS ADJACENT AREAS

GUO Sheng-zhe

（Shenyang Institute of Geology and Mineral Resources,CGS,Shenyang 110034,China）

With study on the Carboniferous-Permian strata in Daxinganling and its adjacent areas,this paper introduces their distribution,rock association,fossil assemblage etc.,especially the Early-Middle Permian mixed fauna of cool and warm sea water fossil types in some places.Based on the Paleozoic plate tectonic movement of this region,the author gives a biological paleogeographical division,i.e.the northern part of the region belongs to the Xingan sub-province,Junggar-Xingan province of Boreal Realm,to be characteristic of the fauna of cool water type;while the southern part is assigned to the northern marginal sub-province,North China province of Tethyan Realm,characterized by the fauna of warm water type.The mixed fauna of cool and warm water fossil types are distributed in some places between the Siberian plate and the North China plate during Early-Middle Permian.

Carboniferous-Permian strata;biological paleogeography;Daxinganling region

1671-1947（2012）01-0059-08

P531；P534

A

2011－11－01.编辑：李兰英.

郭胜哲（1937—），男，研究员，从事地层古生物研究工作，通信地址沈阳市黄河北大街1号.