6.1.2.1 侏罗系—白垩系界线划分沿革
如前所述，侏罗系—白垩系界线长期以来一直是国际地层学研究中的一个难题。许多 地区该阶段地层的缺失，北方海区和特提斯海区动物群的差异，同一动物地理区内不同盆 地间被后期构造改造割裂，以及界线附近发育大量非海相地层等多种不同的因素导致了目 前侏罗系—白垩系界线的定义和层型迟迟未定（Wimbledon，2008）。
关于侏罗系—白垩系界线存在着各种不同观点，几种有代表性的观点如下：
1）以Wiedmann（1968，1970，1973）为代表主张把Berriasian阶置于侏罗系，作为 Tithonian阶的一个亚阶。Druschits（1968，1970，1975），Badaluda and Nastaseanu （1964），Ager（1975）也同意这种观点。Wiedmann认为显生宙的各个系代表了生命历史 演化的一些阶段，强调系的分界上存在的生物间断，在逻辑上应当比阶和带的界线更明 显。就某一类群生物演化来讲，应当根据科和亚科，以及更高类群的演化不连续，而不能 依据那些属和种的不连续。他根据在中生代划分生物地层单位主要依据之一的菊石演化历 史，认为如果以Berriasian阶和Tithonian阶之间划分侏罗系—白垩系界线，菊石群演化上 没有大的阶段性，没有表现出明显的菊石群灭绝和更新。Ager（1975）从腕足动物群演 化阶段性出发，以臀孔贝类（Pygopids）的灭绝和旋嘴贝类（Cychothyrids）的多样性发育 及特殊的Peregrinellidae科的出现为特征，也主张把侏罗系—白垩系界线划在Berriasian阶 和Valanginian阶之间。
2）以Yegoyan（1969，1971，1973）等为代表，主张Berriasian为独立的阶，并且归 于白垩系。其理由是Damas et al.（1846）第一次描述Berriase灰岩时，就将它归为下白 垩统，而且提塘和贝里阿斯层已被置于不同系一百多年，不应改变，只是要如何更好地区 分它们。他把界线划在Tithonian阶的transitorius带和Berriasian阶的grandis带之间（包括 grandis，chaperi，delphinensis3个亚带）。
3）Hegarat（1965，1971，1973）等维护传统的法国东南部Berriasian地区侏罗系— 白垩系界线，即将界线划在Berriasian阶下部grandis带和提塘阶最上部的jacobi带之间。
4）Zeiss（1986）主张Berriasian阶为独立阶，但包括了Rhazanian阶和Upper Volgian （上伏尔加）阶（北方海区），将侏罗系—白垩系界线划在jacobi带和下伏的duragites带 之间。
5）Casey（1973），Surlyk（1973，1977，1982）主张在南北两大区界线对比建立起 来之前，暂时使用Rhazanian阶为白垩系底界。
6）Harland（1982）和Hoedemaeker（1990）主张在南北两大区对比问题解决之前，保持各自独立的对比方案。
7）Sha et al.（1993，1994）等主张Berriasian阶为南北两大生物区白垩系底界，Tithonian阶和Volgian（伏尔加）阶分别为南方和北方侏罗系的顶。
8）1995年在布鲁塞尔国际白垩系界线会议上再次提出Berriasella jacobi菊石带底部为 侏罗系—白垩系界线，同时提出另一种选择，即以Tirnovella subalpina亚带底界为其界线 标志（Zakharov et al.，1996）。
海相侏罗系—白垩系界线附近地层的区域对比长期存在问题和争议，这很大程度上受 制于不同生物地理区标志性物种的区域特点。过去30年来该领域的研究还是取得了一定 程度的进展：一方面，不同动物地理区海相化石的对比精度有所提高，化石种类也增加很 多，除了菊石外的其他替代性标志化石，如微体化石的研究取得诸多成果；另一方面，地 球化学、古地磁学等相关学科的发展，也为国际侏罗系—白垩系界线层型的确定提供了丰 富的研究数据，如磁性地层学的研究已经能够在早白垩世不同门类的化石数据与M序列 的古地磁极性时（polarity chrons）之间进行较好的对比。
6.1.2.2 年代地层单位的划分
当今国际上在侏罗系—白垩系界线附近，主要划分为如下年代地层单位（表6.1）。
（1）上侏罗统（Upper Jurassic）
上侏罗统划分为3个阶（Gradstein et al.，2004），自下而上分别为：Oxfordian（牛 津）阶，Kimmeridgian（基默里奇）阶和Tithonian（提塘）阶。自1865年Oppel建立提 塘（Tithonian）阶以来，其作为侏罗纪的最后一个阶，目前已得到认可，将其归入上侏罗 统，其顶界即为侏罗系—白垩系的界线。
（2）下白垩统（Lower Cretaceous）
下白垩统划分为6个阶（Gradstein et al.，2004），自下而上分别为：Berriasian（贝里 阿斯）阶，Valanginian（凡兰吟）阶，Hauterivian（欧特里沃）阶，Barremian（巴列姆）阶，Aptian（阿普特）阶和Albian（阿尔必）阶。
表6.1 晚侏罗世—早白垩世国际地质年代划分表
6.1.2.3 国际侏罗系—白垩系界线的研究现状
贝里阿斯（Berriasian）阶是白垩纪的第一个阶，目前该阶的存在已得到认可，比较 一致的意见将其归入下白垩统，将其底界作为侏罗系—白垩系的界线，并提出该界线年龄 为145.5Ma。
侏罗系—白垩系界线是地层学中长期争论的问题之一，至今尚未取得一致意见。国 际地质科学联合会（IUGS）、国际地层委员会（ICS）同时公布了两个侏罗系—白垩系 界线的年龄值：145.5Ma（2004）或135 Ma（Remane，2000），两种界线标准存在将 近10 Ma的差距。总体上看，国际侏罗系—白垩系界线主要依据海相化石来确定。早在 1973年在法国里昂召开的侏罗系—白垩系界线会议确定Berriasella jacobi菊石带的底部 为侏罗系—白垩系界线（Allemenn et al.，1975），1995年在布鲁塞尔国际白垩系界线 会议上，再次提出该菊石带底部为侏罗系—白垩系界线，同时提出另一种选择，即以 Tirnovella subalpina亚带底界为其界线标志（Zakharov et al.，1996）。近年国际上对该界 线的位置进一步取得共识，虽然不同化石类型具有其各自识别标志，菊石带仍然是比 较公认的划分标准。2002年IUGS早白垩世菊石工作组第一次国际会议再次明确了 Berriasella jacobi菊石带的地层对比标准，近期进一步将其始现面确定为白垩系底界的标 志。原则上，B.jacobi菊石带已成为国际地层划分标准，但是，系一级的界线应具有大 区间的可对比性，由于晚侏罗世的世界古地理突现出强烈的地区分异性，不但使得北 欧和地中海地区之间，也使得世界其他地区在内，很难共同依据这一生物地层学标准 来识别白垩系的底界。因此，至今对该界线仍存在有多种不同的意见。尽管目前已公 认Berriasian底界为侏罗系—白垩系界线，并提出该界线年龄为145.5 Ma，由于该年龄 是一推算年龄，缺少真正的地层记录，因而使得侏罗系—白垩纪界线的研究仍然是世 界中生代生物地层学研究关注的焦点之一。
由W.Wimbledon教授领导的国际地层委员会白垩纪分会Berriasian阶（J—K界线）工作组于2007年在英国召开了第一次会议，大家一致同意尊重历史，将侏罗系—白垩系 界线层型选在Berriasian的底部，即grandis（jacobi/grandis）带内或之下。该工作组于 2009年3月在意大利召开了第三次学术研讨会。2009年9月在英国召开的白垩系国际研 讨会上，侏罗系—白垩系的界线和一些阶的界线问题成为讨论的焦点，侏罗系—白垩系界 线层型工作已经成为国际地质年表工作的最后一个堡垒。
传统上使用菊石的生物地层学资料将白垩系的底界定义为Berriasian阶的底界。其他 曾被考虑作为白垩系底界GSSP的界定标志事件还包括微体化石事件（如Calpionellid B带 的底部），层序地层学（如“Purbeckian海退事件”代表了一次全球性海平面下降），或 者磁性地层学（如Ogg and Lowrie曾于1986年建议采用地磁极性年代带M18r的底界）。Ogg et al.（2004）将侏罗系—白垩系的界线（Berriasian的基底）划在Berriasella jacobi菊 石带的底部（地磁极性带M19n.2n的中部），即145.5Ma。
由于晚侏罗世—早白垩世可以精确控制的地层几乎没有可靠的年代数据，白垩纪年表 中从Berriasian到Barremian的各阶主要依据地磁极性年表的M-序列对特提斯海地区菊石 带的校准。从Aptian到Albian阶，主要依据的是旋回地层学推算的微体化石带。晚白垩 世依据的是大量40Ar/39Ar年龄值控制的美国西部内陆地区菊石富集的沉积序列。因此，白垩纪各阶界线年龄或是来自直接测定，或是间接估算产生（Ogg et al.，2004）。
Palfy et al.（2000）根据大量的测年数据，得出下白垩统Berriasian阶底界年龄值为 141.8 Ma。Mahoney et al.（2005）测定了西北太平洋沙茨基海隆（Shatsky Rise）的 Berriasian最底部玄武岩岩床（basalt sills cored in lowermost Berriasian）的40Ar-39Ar阶段 加温的年龄为144.6±0.8 Ma，从而为侏罗系—白垩系界线提供了最小的年龄估计值。
作为国际地学研究的一支重要力量，我国地质科学家也对这一热点研究问题予以了充 分的重视和关注。目前，基于同位素测年和古地磁的综合研究，也得到了一些重要的结 果。例如，He et al.（2008）将Aptian阶（即MOr）的底界确定为121Ma，可能会对最终 确定国际地质年表中下白垩统一些阶的年限起到重要的作用。
以上工作表明，目前国际地质年表中建议的白垩纪底界的年龄尽管由于缺少最后的界 线层型剖面，但还是依据了不少年代学的数据，以及和相关古地磁学和古生物学的对比。未来这一界线年龄可能还会发生变动，但相差10～20Ma的可能性不是很大。
尽管在侏罗系—白垩系界线的研究方面存在不尽相同的观点和争论，但取得的研究进 展还是有目共睹，尤其值得一提的是，许多科学家从更多的研究区域和更丰富的化石种类 来解释和厘定这一问题。
中南美洲的墨西哥、智利等地的侏罗纪—白垩纪界线地层的生物群研究近年来获得较 大的进展，Howarth（1995）确定以典型的地方性属Substeueroceras作为最年轻的侏罗纪菊 石化石带。Enay et al.（1997）对喜马拉雅地区的菊石古地理做了详细研究，分析了不同 地理区晚侏罗世菊石动物群的分布与对比。东特提斯地区的工作也在开展，Krishna （1991）在印度Kachchh地区发现了Berriasian早期的菊石Argentiniceras，据此提出该区的 侏罗系—白垩系界线的位置。北方海区与特提斯海区的生物地理对比已有可参照的资料 （Hoedemaeker，1991）。
在加拿大西卑诗省，Jeletzky利用双壳类雏蛤（Buchia）化石建立了雏蛤的地方性带，用Buchia unschensis与B.volgensis带的界线来识别加拿大北方地区的侏罗系—白垩系界线 （Jeletzky，1984）。Pessagno（1977），Sanfilippo et al.（1985），以及Matsuoca（1995）建 立了侏罗系—白垩系的放射虫带。有孔虫的研究也有新的成果，Podobia et al.（2000）建 立了西伯利亚Tithonian期的Ammodiscus veteranus-Evolutinella volossatovi组合带和Berriasian 期的Trochammina rosaceaformis层，并与国际标准菊石带进行了对比。
Wimbledon（2008）认为钙质超微化石提供的准确数据将扮演重要角色，包括磁性地 层校准等多学科的研究工作也将必不可少。侏罗纪向白垩纪过渡的阶段，钙质超微浮游生 物经历了快速的分异，出现了多个白垩纪成功演化并延续时间较长的属，并且表明古海洋 经历了晚侏罗世Tithonian晚期的变冷后，在早白垩世早期Berriasian期随后温度抬升 （Tremolada et al.，2006）。侏罗纪—白垩纪之交的时期，全球构造异常活跃，伴随泛大陆 的裂解，世界海陆分布格局不断变化。由于温暖海洋中的钙质超微浮游生物和浮游有孔虫 的暴发，产生了大量的白垩沉积。剧烈的海底火山活动和洋脊的扩张促进了白垩纪中晚期 全球温室气候的形成，相关研究成为国际学术界十分关注的热点之一。然而，已有的研究 表明，即使在温度最高的Turonian期，同时还存在过间隙的冰川气候，延续达20万a （Bornemann et al. ，2008）。
国际侏罗系—白垩系的界线层型迟迟未定和近年来其他地质时期“金钉子”的相继 确定形成了鲜明的对比。白垩系的阶在古生代以来的各个相当的地层单元中最多，但已经 确定的“金钉子”数却相对最少。其主要原因之一就是底阶尚未确定，进而影响了其他 阶的厘定。
白垩系各个阶的界线过去主要依据法国和荷兰的菊石化石来定义的，之后又重新确定 了其他一些全球的标准，包括地磁极性倒转、碳同位素漂移，以及微体化石资料等。白垩 纪年代地层学研究中的一个主要问题是很难将巴黎盆地、侏罗地区和法国东南部地区的传 统层型地区的生物事件，以及相关阶的界线的定义与其他古地理和古海洋地理区进行比 较。其主要原因在于不同的研究方法各自得出的结果都具有无懈可击的严密性，而彼此间 的对比性却存在较大差异。如何协调古生物学、同位素年代学和磁性地层学不同学科的研 究成果往往成为解决问题的一个关键。如磁性地层学研究在Berriasian到Aptian各阶都出 现丰富的成果，但与研究程度最高的菊石化石丰富的传统研究地区却缺乏可对比性。从 Berriasian到Barremian阶之间各阶或亚阶的定义目前主要依据的还是菊石化石种出现的最 低或最高的层位。Aptian阶的底界采用的是全球地磁极性年表中MOr负极性时的底界，Aptian层型的确定就有待菊石带和地磁极性年代带的对比。而Albian的底界处在白垩纪超 静磁带期间，已无法采用地磁极性对比，目前采用的是广泛分布的有机质富集事件或者钙 质超微化石分带（Ogg et al.，2004）。
根据国际地层委员会网站公布的最新资料，目前白垩系有3个阶（Cenomanian，Turonian，Maastrichtian）已经确定了“金钉子”，除Berriasian外的其他各阶都已选定了候 选地点，Berriasian底界（侏罗系—白垩系界线）层型的工作也在加紧进行中，“金钉子” 的确定预计近期即将完成。
白垩纪是中生代地质事件频发的时代，引人注目的重大地质事件包括：大洋缺氧事件 （OAE）、全球增温事件、大规模海侵事件、大规模碳同位素漂移事件、长达40Ma的磁宁 静期，以及5次大火成岩省的形成（133Ma，122Ma，118Ma，90Ma，65Ma）。尤其是 Aptian早期海洋剧烈的岩浆活动，在西赤道太平洋形成了著名的翁通-爪哇海台（Ontong Java Plateau）、马尼希基海台（Manihiki Plateau）；印度洋南部形成了克伦盖尔海台 （Kerguelen Plateau）；中大西洋西部形成了加勒比海台（Caribbean Plateau）等著名的海底 高原（Ingle et al.，2004）。这些重大地质事件可能存在着共同的起因和内在的因果联系 （Zhang et al.，2008）。例如，不仅白垩纪温室气候、大规模海侵很可能与当时大规模岩 浆喷发密切相关，这种剧烈的岩浆活动还可能引起地球内部能量的大量释放，从而降低了 磁极倒转的速度，而导致了著名的白垩纪超静磁带的形成。在持续大约40 Ma的白垩纪超 静磁带期间，地磁场倒转停止，海、陆发生剧烈的岩浆活动，海洋、大气和地球表层环境 均产生了巨大改变，如二氧化碳浓度增加导致的温室气候等（Larson et al.，1999）。发生 在Aptian早期的这一系列重要事件和热河生物群的繁盛期较为吻合（Zhou，2006）。早白 垩世东亚地区和世界其他地区的地理隔绝已经消失，热河生物群保存了中生代最完整的陆 地生态系统（Zhou et al.，2003；Barrett et al.，2006；Zhou，2006；Benton et al.，2008； 周忠和等，2009），因此，陆相古生物、古环境的研究可能为本研究提供丰富的研究资料 和良好的研究思路以供借鉴。