榆社区地质结构的演变与古生物化石的形成
来源:地质公园2021-11-11 09:50
榆社区地质结构的演变与古生物化石的形成
榆社有着得天独厚的大量古生物化石遗存,是国务院确定的国家重点古生物化石保护区。成为当之无愧的“古哺乳动物化石宝库”和“化石之乡”。榆社化石的形成和榆社地区的地质演化有着非常紧密的联系。
依据榆社地区出露的地层可知,对榆社区地质遗迹具有重要控制意义的是中生代以来的构造运动和沉积作用。根据保存的地层和沉积物记录,榆社区域的地质发展史可划分为四个阶段。
第一阶段:二叠纪、三叠纪沉积阶段(距今2—3亿年)。地质历史上溯到距今三亿年到两亿年以前的二叠纪和早中生代三叠纪时期,这一时期正值印支构造造山运动期,造成榆社地区晚古生代二叠纪地层与早中生代三叠纪地层的连续沉积,在二叠纪之上形成巨厚的三叠系地层。在榆社有的地区二、三叠纪沉积厚度近千米,这也是榆社地区煤炭埋藏比较深的一个重要原因。这一时期这里曾经有潺潺的河流和碧绿的内陆湖,气候温和,植物繁茂,是早起爬行动物的天堂。尤其著名的是有银郊中国肯氏兽、副肯氏兽、山西鳄和初龙类爬行动物,古生物学家称之为“榆社肯氏兽动物群”。 目前在中国只在榆社和新疆发现有肯氏兽。
第二阶段:构造隆起剥蚀阶段。自三叠纪之后,榆社地区一直处于地壳抬升阶段,风华夷平作用强烈,早起爬行动物的生存环境发生了很大的变化,造成侏罗纪、白垩纪(距今2亿年—6500万年)地层的缺失,榆社肯氏兽动物群的消亡,也是榆社地区没有发现恐龙化石的重要原因。
第三阶段:新生代湖河相盆地形成与沉积阶段。到了距今1300万年的新生代中期,由于受喜马拉雅造山运动的影响,华北地区整体抬升,榆社地区逐渐发生断陷并形成一个盆地,下游河段由于构造隆起,河床抬升,水流受阻,使榆社盆地形成浩淼的湖泊,盆地周边的碎屑岩石颗粒被洪水及河流冲刷搬运堆积到盆地之中,形成巨厚的湖河相沉积。这套沉积物粗细颗粒相间,层理特征明显,组成了色彩多变的地层便是“榆社群”。据古地磁测定资料表明,榆社区湖河相的沉积地层形成于距今540万年以来的新生代晚期。根据中国中、上新统的标准地层单位,榆社群分为马会组、高庄组、麻则沟组、海眼组。不同的岩性组合展现了榆社盆地的沉积演化历史。
新生代时期榆社地区是地质史上典型的河湖相沉积盆地,而这正是可以形成化石的重要条件。当时的湖泊周围植物繁茂,草地深厚,吸引着众多的哺乳动物繁衍生息,一些死去的动物尸骨被埋藏于地层中成为化石。榆社因含有丰富的哺乳类化石而闻名于世,这些化石种类繁多,新老更迭、构成种属丰富而演化序列完整的“榆社哺乳动物群”,根据生物的生存年代和化石的出土层位,又可将榆社哺乳动物群分为“榆社I代动物群”、“榆社Ⅱ代动物群”、“榆社Ⅲ代动物群”。榆社I代、Ⅱ代、Ⅲ代动物群主要对应马会组、高庄组、麻则沟组、海眼组地层。
榆社化石和标准地层是重塑地球历史的重要证据。正是因为“榆社群”的化石,才填补了世界地质史和古生物化石研究中530万年--250万年这一时段的空白层位,在世界地质研究中占有不可或缺的地位,也就有了国际地质年代中被命名的“榆社期”。
第四阶段:湖泊消失与黄土堆积阶段。到了距今180万年左右,在榆社地区浊漳河形成,出现了黄土堆积,在距今60万年—10万年中榆社盆地的湖泊逐步开始消亡, “榆社群”之上广泛堆积了黄土地层,形成了今日的榆社盆地黄土地貌。