本区杏石口组以承德县武厂— 上谷一带发育最为齐全, 露头连续。原作为本省次层型的武厂剖面存在构造活动破坏、后期脉岩侵入、下部层位发育不齐全及底界不明确等诸多不利因素, 故笔者选取并重新修测了承德上谷杏石口组剖面(图2)。

图2

Fig.2

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	图2 承德盆地杏石口组柱状对比图Fig.2 Histogram of stratigraphic correlation for the Xingshikou Formation in Chengde basin

该剖面顶底清楚, 岩性标志明显, 厚705.59 m, 是区域上具有代表性的剖面, 现将其特征描述如下:

上覆南大岭组(J₁n): 黄绿色玄武安山岩

~~~~~~~~~~角度不整合~~~~~~~~~~

杏石口组二段(T₃x²):

59.黄绿色厚层块状中粗粒砂岩 11.79 m

58.黄绿色厚层块状含细砾中粗粒砂岩 13.05 m

杏石口组一段(T₃x¹):

57.黄绿色与灰色薄层粉砂质泥岩 2.45 m

56.黄绿色厚层含砾中粗粒砂岩 22.84 m

55.黄绿色厚层块状中细砾岩 10.39 m

54.灰黄、黄褐色厚层块状复成分中细砾岩 29.57 m

53.灰紫、紫红色块状中粗砾复成分砾岩, 砾岩中有大漂砾, 下部夹薄层砂岩透镜体 387.18 m

52.灰紫、灰色块状中砾复成分砾岩, 砾岩中可见灰绿色中细粒砂岩透镜体 8.61 m

51.灰色块状粗中砾复成分砾岩, 砾岩颗粒支撑 89.06 m

50.灰、灰白色块状复成分中砾岩夹中细砂岩透镜体 18.30 m

49.灰白色块状粗中砾复成分砾岩, 砾岩中夹黄绿色中细粒砂岩透镜体, 底部砾岩稍细, 为中细砾岩 68.39 m

48.灰白色块状、厚层复成分中砾岩, 层内砾石具叠瓦状构造, 含砂岩透镜体 43.91 m

~~~~~~~~~~角度不整合~~~~~~~~~~

下伏地层: 二马营组灰紫色薄层细砂岩和紫红色厚层含钙质结核泥岩组成韵律

上述剖面岩石组合特征表明, 该剖面岩性出露齐全, 岩性段划分标识清楚。其中一段以粗碎屑沉积为主, 岩性主要为砾岩夹少量砂岩透镜体, 代表了山前快速堆积的冲积扇相沉积特征; 二段主体为一套细碎屑沉积, 岩性为砂岩、粉砂岩、粉砂质泥岩(局部发育1~2层煤线), 为河流相沉积。

本次调查发现承德盆地中杏石口组横向变化较大, 自东向西呈现逐渐变薄的趋势。东部平泉县围场沟一带出露厚度最大达1 710 m, 上谷娘娘庙一带厚度为764 m, 干沟门剖面厚度718 m, 西部的武厂剖面厚610 m, 而正北沟剖面仅厚448 m。另外, 本区杏石口组上部的砂岩及粉砂岩等细碎屑沉积物亦显示出自东向西逐渐减薄以至尖灭的变化特征, 平泉围场沟— 干沟门一带普遍发育河流相的细碎屑沉积, 包含有1~2层煤线, 而盆地西部的下板城— 正北沟一带缺失该层位沉积物(图2)。

3.1.1 古植物化石

本区承德县磨石沟门、高家沟北及平泉县围场沟等地采到丰富的植物化石^[4]。其中主要分子含 Cladophlebis cf.denticuiata、C. cf.williamsoni、C. sp.、Neocalamites cf.carrerei、N. sp.、Equisetites cf.sarrani、Podozamites lanceolatus、P. latior、P. sp.、Annulariopsis cf.A. inopinata、Asterothecaszeiana、Pityophyllum longifolium、Cycadocarpidium sp.、Swedenborgia cryptomerioides及Taeniopteris sp., 计有10属15种, 植物群落为燕辽-吉南混生植物小区的主要成员, 以蕨类植物占优势, 裸子植物次之; 与延长植物群相同或可比较的较多, 有7种首次见于本植物群, 其中有不少分子诸如Asterothecaszeiana、Neocalamites cf.carrerei、N.sp.、Cladophlebis cf.williamsoni、C. denticuiata、C.sp.、Podozamites lanceolatus、P.latior及Swedenborgia cryptomerioides等仅限于或主要见于晚三叠世, 因此本植物群的生存时代应为晚三叠世。此外, 1∶ 25万承德市幅修测在承德县上谷娘娘庙剖面杏石口组下部产植物化石 Neocalamites carrerei(Zeiller)、Cladophlebis denticulata Brongniart及Ginkgoites sp., 植物组合也显示为晚三叠世面貌^[9]。

3.1.2 孢粉组合

据米家榕等^[7]在本区平泉县围场沟杏石口组上段(相当于上文的杏石口组二段)采到了大量的植物孢粉, 该孢粉组合带特征为裸子植物花粉含量略高于蕨类植物孢子, 主要分子中蕨类植物孢子有Dictyophyllidites(11%)、Annulispora(10%)、Apiculatisporis(5.2%)、Lycopodiacidites(4%)、Asseretospora(2.3%)及Osmundacidites(1.8%)属, 经常出现的种有Dictyophyllidites harrisii、D. mortoni、Annulispora folliculasa、Apiculatisporis spiniger、A. parvispinosus、A. globosus及Lycopodiacidites cerebriformis; 其次有Asseretospora(2.3%)、Osmundacidites(1.8%)、Marattisporites(3%)属等。主要分子中裸子植物花粉有Cycadopites(21.5%)、Chasmatosporites、Huabeisporites、Verrumonocolpites、Protoconiferus、Piceites、Alisporites、Pinuspollenites、Podocarpidites、Taeniaesporites、Chordasporites、Succinctisporites、Accinctisporites、Microcachryidites及Psophosphaera等属。上述孢粉组合中有不少是全球各地三叠纪、尤其是晚三叠世的重要分子。而且组合中占优势的蕨类植物孢子Dictyophyllidites harrisii、D. mortoni、Annulispora folliculasa及较多的Lycopodiacidites cerebriformis、Asseretospora gyrate、Apiculatisporis globosus、Marattisporites scabratus、Sterisporites perforates均为晚三叠世的重要分子, 少量出现的Aratrisporites是三叠纪的标志属, 广泛分布于全球三叠纪地层中。

3.1.3 动物化石

本区承德县上谷一带杏石口组及上覆南大岭组产叶肢介, 据米家榕等^[7]及孙跃武等^[6]在上谷剖面上曾连续采到叶肢介动物群化石, 其中杏石口组发现了常见于晚三叠世诺利期的Euestheria minuta动物群的叶肢介化石; 而其上覆地层南大岭组沉凝灰岩中则出现了早侏罗世叶肢介动物群的重要分子Palaeolimnadia baitianbaensis。上述两个不同时代面貌的叶肢介动物群化石出现在同一剖面上, 不仅为地层划分提供了依据, 而且也印证了杏石口组时代应为晚三叠世。此外承德县上谷剖面杏石口组中产Ferganoconcha curta-Modiolus weiyuanensis双壳类化石, 其中Modiolus weiyuanensis具有晚三叠世化石的基本面貌特征。

刘健等^[8]通过对承德县下板城一带杏石口组一段底部砾石之间的中粗粒砂质充填物的碎屑锆石测年结果统计分析表明: 其中最年轻的2颗碎屑锆石的加权平均年龄为(197± 6)Ma, 认为其沉积时代应为早侏罗世。

综上所述, 冀北地区承德盆地杏石口组含有丰富的以蕨类植物占优势的晚三叠世植物群落, 孢粉组合特征也显示了晚三叠世的面貌, 叶肢介与双壳类动物化石也具有明显的晚三叠世动物群落特征; 虽然来自2颗最年轻碎屑锆石的加权平均年龄属于早侏罗世, 但由于碎屑锆石的统计数据存在多解性, 所以笔者认为用极少量的早侏罗世碎屑锆石年龄来限定杏石口组沉积时代下限的途径还需重新审视。而且在整个地质历史中, 古生物的演化具有不可逆的特点, 因此古生物化石在界定地层沉积时代方面具有更高的可信度。综上所述, 本文认为杏石口组的沉积时代应属晚三叠世。