燕辽生物群是侏罗纪时期中国北部的一个特异埋藏陆地生物群，化石种类繁多，保存良好，对认识哺乳动物的早期演化、最早的带羽毛恐龙、早期昆虫和被子植物起源等科学问题有着重大的意义。燕辽生物群主要分布在河北省、内蒙古自治区和辽宁省的多个火山沉积盆地之中。其中最具代表性的盆地是内蒙古宁城盆地和辽宁建昌盆地（图1）。不同于有确切地层学及年代学认识的建昌盆地，宁城盆地中赋存生物群的火山-沉积地层的时代和地层归属问题却一直悬而未决，存在归入中侏罗统九龙山组或海房沟组、中上侏罗统髫髻山组和下白垩统义县组等多种意见。这阻碍了区域上燕辽生物群在各盆地之间的进一步对比以及精确年代标尺的建立。

中国科学院广州地球化学研究所博士研究生邹祖阳在徐义刚研究员和地大武汉马强教授的指导下，针对该科学问题在内蒙古宁城盆地开展了详细的野外调查工作。我们认为造成上述意见分歧的主要原因是宁城盆地的化石层与髫髻山组火山熔岩叠覆关系不明确，以及化石层缺乏直接的年代学约束。因此，我们考察多个接触关系清晰的剖面，对该地区重新进行填图，发现宁城盆地的侏罗纪地层从底到顶可分为四个岩系单元，其中化石主要赋存在两个沉积单元中，即早期化石层为火山岩之下的湖相凝灰质沉积岩，晚期化石层为火山岩中的沉积夹层。另外盆地地层在空间上分布不均，沉积中心向东北方向迁移，盆地西侧只保留了早期化石层（图2）。

在此基础上，我们进一步获得了宁城盆地化石层层内凝灰岩以及相邻的髫髻山组火山岩样品的高精度SIMS锆石U-Pb测年数据。结果显示宁城盆地的四个岩系单元是逐渐变年轻的（图3），符合地层观察。通过与建昌以及滦平、北票盆地对比，我们发现中国北部燕辽生物群的时间跨度>11 m.y.，其发展阶段可以分为两个时期，第一期早于167-163Ma，第二期为161-156Ma。前者以宁城盆地的早期化石层为代表，后者以宁城盆地的晚期化石层和建昌盆地化石层为代表（图4）。

研究成果发表于国际学术期刊GSA Bulletin。本项研究受到国家自然科学基金（42288201, 42322205 和41973050）和南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)人才团队项目(GML2022006)的共同资助。

论文信息：Zu-Yang Zou(邹祖阳), Qiang Ma(马强), Yi-Gang Xu(徐义刚)*, Liang Liu(刘亮), Xiao-Ping Xia(夏小平), Chuan-Mao Yang(杨传茂); Stratigraphic and U-Pb zircon age constraints on the timing of the Yanliao Biota in northern China. GSA Bulletin 2024; doi: https://doi.org/10.1130/B37497.1.

图1. (A,B) 燕辽生物群主要产地的地理分布。(C)中国北部中生代生物群的地层分布。

图2. (A)中国北部宁城盆地地质简图；(B)宁城盆地代表性剖面地层柱子。

图3. 宁城盆地定年结果

图4.宁城盆地与建昌盆地的地层学及年代学对比