黑龙江嘉荫晚白垩世：古新世生物群、K-Pg界线及恐龙灭绝

　　本书首次详细报道了由我国古生物学家孙革带领的多国科学家科研团队，于2002—2011年期间对黑龙江嘉荫地区距今约6600万年前后的晚白垩世—古近纪生物群及其地层（K-Pg）界线合作研究的成果。报道了该地区K-Pg界线附近新建立的7个孢粉组合带和晚白垩世2个大植物组合，以及近年来新发现的9个恐龙动物新类群。通过古生物学、地质学、古地磁学及地球化学等综合研究，以“厘米级”的精度确定了我国头一个具有国际对比标准的陆相K-Pg界线。书中首次提出火山活动、海平面下降和气候变冷等可能是嘉荫乃至整个东北亚地区恐龙灭绝的主要原因，并提出黑龙江流域的恐龙大规模灭绝可能早于K-Pg界线时期的新观点，向以往传统的恐龙灭绝皆因“小行星撞击”的观点提出挑战。本书包括5章16节，附英文全文及200余张图片，图文并茂。本书是我国有关黑龙江地区晚白垩世—古新世地层、生物群及陆相K-Pg界线的科学专著，对研究我国及东北亚地区中/新生代生物群、生物/地质事件、地层划分对比及古地理古气候变迁，特别是了解恐龙灭绝等重大科学问题等，具有重要参考价值。本书可供国内外地学、生命科学、博物馆学等领域的专业工作者、研究生、本科生以及广大科学爱好者学习参考。

　　孙革，教授，博士，博士生导师，沈阳师范大学古生物学院院长，辽宁古生物博物馆馆长，教育部东北亚生物演化与环境重点实验室（吉林大学）主任，中国古生物学会副理事长；曾任国际古植物学会（IOP）副主席。1968年毕业于长春地质学院（现吉林大学），1985年于中国科学院南京地质古生物研究所获博士学位，1988—1989年英国大英博物馆（自然史部）博士后。专长于早期被子植物及中生代事件地层学研究。1986年起开展黑龙江侏罗—白垩纪生物群及地层界线研究；2002—2011 年率由中、俄、德、美、英、比、日等多国科学家组成的国际科研队开展黑龙江流域K-T界线研究，先后完成国家自然科学基金重大国际合作项目及黑龙江省国土资源厅地质勘查等项目，为黑龙江流域晚白垩世生物群及K-Pg（K-T）界线研究作出重要贡献。已发表专著9部（包括合作），译著（俄）1部，论文150余篇；论文曾三次在美国《科学》及英国《自然》杂志以封面文章发表；曾荣获李四光地质科学奖、教育部自然科学奖一等奖及辽宁省自然科学奖一等奖等，2014年荣获全国优秀科技工作者称号。

前言…………………………………………………………………………………… 1
章百年回顾…………………………………………………………………… 6
1.1 嘉荫恐龙的发现…………………………………………………………… 6
1.2 黑龙江沿岸新十年………………………………………………………… 11
1.3 科学问题的提出…………………………………………………………… 16
1.3.1 白垩纪末期黑龙江地区是否曾出现“来自外星球的撞击” ……… 16
1.3.2 如何在黑龙江嘉荫寻找有关“恐龙灭绝”的K-Pg界线…………… 17
第二章地层……………………………………………………………………… 21
2.1 晚白垩世地层……………………………………………………………… 21
2.1.1 永安村组（K2yn） ……………………………………………………… 21
2.1.2 太平林场组（K2tp） …………………………………………………… 24
2.1.3 渔亮子组（K2yl） ……………………………………………………… 25
2.1.4 富饶组（K2f） ………………………………………………………… 28
2.2 古近纪地层………………………………………………………………… 31
2.2.1 乌云组（E1w） ………………………………………………………… 31
2.2.2 乌云组下部“白山头段”的建立…………………………………… 32
2.3 嘉荫地区中俄晚白垩世—古新世地层对比……………………………… 35
2.3.1 与结雅—布列亚盆地的对比……………………………………… 35
2.3.2 与白山剖面K-Pg界线附近地层的对比…………………………… 38
第三章生物群…………………………………………………………………… 40
3.1 晚白垩世生物群…………………………………………………………… 40
3.1.1 晚白垩世植物大化石……………………………………………… 40
3.1.2 晚白垩世孢粉……………………………………………………… 50
3.1.3 晚白垩世无脊椎动物……………………………………………… 56
3.1.4 晚白垩世恐龙动物群……………………………………………… 59
3.2 古新世生物群……………………………………………………………… 72
3.2.1 白山头段…………………………………………………………… 74
3.2.2 乌云含煤段………………………………………………………… 75
3.3 木化石…………………………………………………………………… 78
3.4 晚白垩世嘉荫地区古气候与古环境…………………………………… 80
3.4.1 植物化石的反映…………………………………………………… 80
3.4.2 动物化石的反映…………………………………………………… 88
3.4.3 沉积相的反映……………………………………………………… 89
3.4.4 古气候定量研究…………………………………………………… 90
第四章白垩系—古近系（K-Pg）界线…………………………………………… 93
4.1 国际陆相K-Pg界线研究简介…………………………………………… 93
4.2 嘉荫地区K-Pg界线研究………………………………………………… 97
4.2.1 孢粉化石证据……………………………………………………… 98
4.2.2 同位素测年………………………………………………………… 105
4.2.3 古地磁测定………………………………………………………… 106
4.2.4 地球化学特征……………………………………………………… 107
4.2.5 嘉荫K-Pg界线的具体确定……………………………………… 112
4.3 嘉荫小河沿K-Pg界线立碑……………………………………………… 114
第五章恐龙灭绝………………………………………………………………… 117
5.1 嘉荫恐龙动物群的兴衰………………………………………………… 119
5.2 “小行星撞击”及“铱异常”……………………………………………… 121
5.3 嘉荫及东北亚地区恐龙灭绝原因探讨………………………………… 122
致谢………………………………………………………………………………… 128
参考文献…………………………………………………………………………… 188
Contents
Preface ……………………………………………………………………………… 133
Chapter 1 Century view ……………………………………………………… 137
1.1 Discovery of dinosaurs in Jiayin ………………………………………… 137
1.2 New decade along the Heilongjiang River ……………………………… 139
1.3 Scientific questions posed ………………………………………………… 140
1.3.1 Whether the“asteroid impact”in Heilongjiang in end of Cretaceous?
……………………………………………………………………… 140
1.3.2 How to find the K?Pg boundary related to the extinctions of
dinosaurs in Jiayin? ………………………………………………… 141
Chapter 2 Stratigraphy ………………………………………………………… 144
2.1 The Upper Cretaceous …………………………………………………… 145
2.1.1 Yong’ancun Formation（K2yn）……………………………………… 145
2.1.2 Taipinglinchang Formation（K2tp）…………………………………… 145
2.1.3 Yuliangzi Formation（K2yl） ………………………………………… 146
2.1.4 Furao Formation（K2f）……………………………………………… 147
2.2 Paleogene in Jiayin ……………………………………………………… 148
2.2.1 Wuyun Formation（E1w） …………………………………………… 148
2.2.2 Establishment of Baishantou Member of lower Wuyun Formation … 148
2.3 China?Russian correlation of Upper Cretaceous?Paleocene in Jiayin area
……………………………………………………………………… 149
2.3.1 Correlation with Zeya?Bureya basin ………………………………… 149
2.3.2 Correlation with“Belay Gora”section in K?Pg boundary strata …… 151
Chapter 3 Biota ………………………………………………………………… 153
3.1 Late Cretaceous biota……………………………………………………… 153
3.1.1 Late Cretaceous mega?plants ……………………………………… 153
3.1.2 Late Cretaceous pollen and spores ………………………………… 158
3.1.3 Late Cretaceous invertebrates ……………………………………… 160
3.1.4 Late Cretaceous dinosaurs ………………………………………… 161
3.2 Paleocene biota…………………………………………………………… 166
3.2.1 Baishantou Member stage ………………………………………… 166
3.2.2 Wuyun Coal?bearing Member stage ……………………………… 167
3.3 Fossil wood ……………………………………………………………… 167
3.4 Late Cretaceous climate and environment in the Jiayin area …………… 168
Chapter 4 The K?Pg boundary ……………………………………………… 170
4.1 Introduction to study of non?marine K?Pg boundary …………………… 170
4.2 Study of K?Pg boundary in Jiayin ……………………………………… 171
4.2.1 Palynological evidence …………………………………………… 172
4.2.2 Radiometric dating ………………………………………………… 174
4.2.3 Paleomagnetics …………………………………………………… 175
4.2.4 Geochemic characteristics ………………………………………… 176
4.2.5 Definition of the K?Pg boundary in Jiayin ………………………… 176
4.3 Raise monuments to commemorate the K?Pg boundary in Jiayin ……… 177
Chapter 5 Extinction of dinosaurs…………………………………………… 179
5.1 The rise and fall of dinosaurs in Jiayin ………………………………… 180
5.2 “Extraterrestrial impact”and“Iridium anomaly” ……………………… 181
5.3 The discussion on the extinction of dinosaurs in Jiayin and Northeast
Asia ……………………………………………………………………… 182
Acknowledgement ………………………………………………………………… 186
Reference ………………………………………………………………………… 188