西藏久朗倉地區(qū)吐卡日組化石的發(fā)現(xiàn)及其意義

2020-08-04 06:59:48侯召碩劉振宇孫繼彬王永勝郭安臣李東澤紀(jì)占勝

吉林地質(zhì) 2020年2期

侯召碩，劉振宇，孫繼彬，王永勝，郭安臣，李東澤，紀(jì)占勝

1.吉林省地質(zhì)調(diào)查院，吉林長春 130102；2.自然資源部地層與古生物重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所，北京 100037

0 引言

中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所于2000年至2002年完成了在措勤盆地內(nèi)的1∶25萬當(dāng)雄縣幅[1]區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作。

2013年至2018年，紀(jì)占勝等在措勤盆地西部的班戈縣保吉地區(qū)進(jìn)行了地質(zhì)路線調(diào)查，采集到的珊瑚化石指示這些地層時(shí)代都是上侏羅統(tǒng)吐卡日組[2-4]。這也對重新了解保吉地區(qū)地層情況提供了先決條件。

本區(qū)位于岡底斯構(gòu)造帶北部、班公湖—怒江斷裂帶以南，獅泉河—永珠—嘉黎結(jié)合帶中部，原定義的永珠—納木錯蛇綠混雜巖帶及其南北兩側(cè)(圖1)。

圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造位置圖Fig.1 Geotectonic location map of the studied areaI.泛華夏大陸早古生代秦祁昆構(gòu)造區(qū)；II.泛華夏大陸晚古生代羌塘—三江構(gòu)造區(qū)；III.岡瓦納北緣晚古生代—中生代岡底斯喜馬拉雅構(gòu)造區(qū)；II2.揚(yáng)子陸塊；II5.可可西里—金沙江—哀牢山結(jié)合帶；II3.塔什庫爾干—甜水?！鼻继陵憠K；II9.橋爾天山—紅山湖—雙湖結(jié)合帶；II10.喀喇昆侖—南羌塘—左貢陸塊；III1.班公湖—怒江結(jié)合帶；III2.獅泉河—永珠—嘉黎結(jié)合帶；III2-3.措勤—申扎巖漿弧帶；III2-4.革吉—措勤—晚古生代復(fù)合弧后盆地帶；III2-5.隆格爾—工布江達(dá)斷隆；III2-6.岡底斯下察隅晚燕山—喜馬拉雅期巖漿弧帶

結(jié)合作者在西藏措勤盆地東段的工作區(qū)所獲得的第一手野外資料，本文試圖通過對久朗倉地區(qū)進(jìn)行詳細(xì)的巖相學(xué)及古生物學(xué)研究，以期能為區(qū)域地層學(xué)研究提供部分研究背景和參考材料。

1 研究剖面

1.1 實(shí)測地層A-A′剖面

研究區(qū)位于西藏班戈縣保吉鄉(xiāng)三村東南部的拉攏怕一帶(見圖2)。實(shí)測地層A-A′剖面(見圖3)近鄰一條鄉(xiāng)村公路，地層出露較好，局部化石產(chǎn)出較多且種類豐富，剖面展布方向?yàn)榻麼NE—SSW。剖面起點(diǎn)坐標(biāo)為N30°49′05″，E90°03′59″；終點(diǎn)坐標(biāo)為N30°50′15″，E90°05′12″。具體測制的地層層序如下：

隆嘎村巖蛇綠巖組(J2lg.)

吐卡日組下段(J3t1，原劃為D2C1c∧)：

372.60 m

9.灰色中層含生物碎屑粉晶灰?guī)r，產(chǎn)珊瑚：Calamophylliopsis? sp.，Enallhelia? sp.

65.20 m

8.灰色中層粉晶灰?guī)r

146.30 m

7.灰色中層生物碎屑粉晶灰?guī)r，產(chǎn)珊瑚：Cladocoropsissp.

70.00 m

6.灰黑色中層粉晶灰?guī)r

21.70 m

5.灰色中層生物碎屑粉晶灰?guī)r，產(chǎn)苔蘚蟲：Astrorhizoporasp.

20.70 m

4.灰色中層含生物碎屑粉晶灰?guī)r，產(chǎn)珊瑚：Cladocoropsissp.

41.70 m

3.灰黑色中層粉晶灰?guī)r，可見珊瑚、腹足，產(chǎn)珊瑚：Cladocoropsissp.，Phacellastraea? sp.，CladocoropsismirabilisFelix

4.05 m

2.灰色中層生物碎屑粉晶灰?guī)r

2.50 m

1.灰色中層砂屑灰?guī)r

8.10 m

未見底

圖3 西藏久朗倉地區(qū)A-A′ 實(shí)測地層剖面圖Fig.3 Measured section of the A-A′ in Jiulangcang area of Bangor County, Tibet

1.2 實(shí)測地層B-B′剖面

本次研究的實(shí)測地層B-B′剖面(圖4)位于西藏班戈縣保吉鄉(xiāng)三村南部的餓弄下里舍一帶(見圖2)。本剖面近鄰一條鄉(xiāng)村公路，地層出露較好，剖面展布方向?yàn)榻麼—S。剖面起點(diǎn)坐標(biāo)為N30°51′32″, E90°06′35″；終點(diǎn)坐標(biāo)為N30°51′56″, E90°06′38″。具體測制的地層層序如下：

多尼組(K1d)

111.90 m

3.灰綠色薄層粉砂巖

16.88 m

2.紫褐色中層細(xì)粒長石石英砂巖

95.02 m

------------整合------------

吐卡日組上段(J3t2，原劃為P2x)

1.紫褐色中層細(xì)粒長石石英砂巖

圖4 西藏久朗倉地區(qū)B-B′ 實(shí)測地層剖面圖Fig.4 Measured section of the B-B′ in Jiulangcang area of Bangor County, Tibet

1.3 實(shí)測地層C-C′剖面

本次研究的實(shí)測地層C-C′剖面(圖5)位于西藏班戈縣保吉鄉(xiāng)三村西南部的隆嘎村一帶(見圖2)。本剖面近鄰一條鄉(xiāng)村公路，地層出露較好，剖面展布方向?yàn)榻麼E—SW。剖面起點(diǎn)坐標(biāo)為N30°49′04″,E90°01′53″；終點(diǎn)坐標(biāo)為N30°49′43″,E 90°02′02″。具體測制的地層層序如下：

吐卡日組下段(J3t1，原劃為P2x)

6.灰色中層含生物碎屑粉晶灰?guī)r

------------整合------------

薩波直不勒組(J3s，原劃為P1a)

68.40 m

5.灰黑色薄層粉砂巖

17.00 m

4.黃褐色中層含礫粗砂巖

4.10 m

3.深灰色中層細(xì)粒長石石英砂巖

2.70 m

2.灰色中層巖屑粗粒雜砂巖

19.10 m

1.灰黑色中層細(xì)粒長石石英砂巖

25.50 m

未見底

圖5 西藏久朗倉地區(qū)C-C′實(shí)測地層剖面圖Fig.5 Measured section of the C-C′ in Jiulangcang area of Bangor County, Tibet

通過以上3個(gè)剖面的信息，可得出吐卡日組的上段與多尼組整合接觸，吐卡日組的下段與薩波直不勒組[5]整合接觸(具體討論在下文)。

再結(jié)合路線信息可知，吐卡日組垂直方向上有兩個(gè)基本層序：下段的主要巖性為粉晶灰?guī)r、生物碎屑粉晶灰?guī)r；上段的主要巖性為生物碎屑粉晶灰?guī)r、粉晶灰?guī)r、白云質(zhì)粉晶灰?guī)r，部分夾長石石英砂巖等碎屑巖。

從以上巖性上看，吐卡日組下段沉積有大量的碳酸鹽巖，產(chǎn)珊瑚、腹足、海百合莖等化石。吐卡日組上段也沉積大量的碳酸鹽巖，夾碎屑巖，產(chǎn)珊瑚、苔蘚蟲等化石。以上特點(diǎn)反映了吐卡日組下段處于淺海的沉積環(huán)境，而吐卡日組上段處于濱淺海的沉積環(huán)境。

2 化石的組成和時(shí)代

本次剖面原劃分為中泥盆統(tǒng)—下二疊統(tǒng)“查果羅瑪組”、下二疊統(tǒng)“昂杰組”、中二疊統(tǒng)“下拉組”，地層在本地區(qū)出露較好，部分低洼地區(qū)覆蓋嚴(yán)重。本地區(qū)發(fā)現(xiàn)有豐富的珊瑚[6]、層孔蟲、苔蘚蟲、腹足等化石，筆者在剖面與路線上這段地層中采集了90件珊瑚化石、13件層孔蟲化石。

經(jīng)中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所廖衛(wèi)華、梁昆、潘華璋研究員鑒定，本地區(qū)鑒定出23個(gè)屬種的珊瑚，5個(gè)屬的層孔蟲等化石(見圖版)。鑒定的珊瑚屬種主要包括：CladocoropsisgrossaDong(J-K),Cladocoropsissp.(J-K),ChaetetopsiskrimlolziYauloysky(J-K),Chaetetes(Pseudoseptifer) sp.(J-K),CladocoropsismirabilisFelix(J-K),Donacosmiliasp.(J-K),DonacosmiliacorallinaFromentel(J-K),Epistreptophyllumsp.(J-K),Enallhelia? sp.(J-K),Kobyastraea? sp.(J-K),Milleporellasp.(J-K),MicrophylliabachmayeriPrever(J-K),Parastomatoporasp.(J-K),Paralleloporasp.(J-K),Phacellastraea? sp.(J-K),Pseudomillestromasp.(J-K),Ptychochaetetes(Varioparietes) sp.(J-K),Stylinasp.(J-K),StylinaregularisFromentel(J-K),StephanosmiliapolydectesKolosyary(J-K),Trochidomeandra? sp.(J-K),Thamnasteria? sp.(J-K),Thecosmilia? sp.(J-K)。(J-K)表示化石時(shí)代為侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)。鑒定的層孔蟲屬主要包括：東巧層孔蟲(未定種)Donggiaostromasp.(晚侏羅世)、小多孔層孔蟲(未定種)Milleporellasp.(晚侏羅世)、枝狀體層孔蟲(未定種)Cladocoropsissp.(晚侏羅世)、副層孔蟲(未定種)Parastomatoporasp.(晚侏羅世)、不全層孔蟲(未定種)Atelostromasp.(晚侏羅世)。

從以上的鑒定結(jié)果可知，大多數(shù)珊瑚化石時(shí)限較長，廣泛分布于侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)時(shí)期，而層孔蟲化石的延續(xù)時(shí)代為晚侏羅世時(shí)期，因此推斷本套動物群指示的地層時(shí)代為晚侏羅世。

3 地層討論及其意義

3.1 地層討論

原1∶25萬當(dāng)雄縣幅中作者的觀點(diǎn)認(rèn)為久朗倉地區(qū)大面積出露的海相地層為泥盆系中統(tǒng)—石炭系下統(tǒng)查果羅瑪組和二疊系中統(tǒng)下拉組，但并沒有充分的化石證據(jù)。

本次發(fā)現(xiàn)的地層是一套濱淺海相的碳酸鹽巖為主的地層，巖性以生物碎屑粉晶灰?guī)r、粉晶灰?guī)r、白云質(zhì)粉晶灰?guī)r、砂屑灰?guī)r為主，其上段夾長石石英砂巖、石英砂巖等碎屑巖，且本地層碳酸鹽巖大面積穩(wěn)定出現(xiàn)，表明本套地層處于穩(wěn)定的淺海碳酸鹽臺地環(huán)境。與上覆的白堊系下統(tǒng)多尼組地層、下伏的侏羅系上統(tǒng)薩波直不勒組地層均為整合接觸關(guān)系。

據(jù)前人資料[7]可知，吐卡日組是由吉林省地質(zhì)調(diào)查院于2006年在昂達(dá)爾錯幅-帕度錯幅(1∶25萬)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中建立的海相巖石地層單位，巖性以灰白色、灰色、灰黑色泥晶灰?guī)r、微晶灰?guī)r、結(jié)晶灰?guī)r、鮞?；?guī)r、砂屑灰?guī)r為主，夾少量的粉砂巖及石英砂巖的地層，出露的厚度為1 008 m。隨后鄭春子等(2005)[8]、紀(jì)占勝等(2006)[9]、紀(jì)占勝等(2011)[10]孟亞洲等(2016)[2]、孫倩等(2018)[3]又將吐卡日組的巖性確定為臺地相碳酸鹽巖為主的巖石地層，時(shí)代為晚侏羅世的牛津期—基末利期。由此可知本套地層的巖性特征與上述學(xué)者所描述的吐卡日組地層均具有較強(qiáng)的對比性。

此外，吉林省地質(zhì)調(diào)查院(2006)報(bào)道的吐卡日組中出現(xiàn)的Thecosmilia? sp.,Kobyastraea? sp.,Epistreptophyllumsp.,紀(jì)占勝(2011)[5]的物瑪鄉(xiāng)剖面吐卡日組中出現(xiàn)的Epistreptophyllumsp.,Stylinasp.,Thamnasteria? sp.,孟亞洲(2016)[2]發(fā)現(xiàn)的吐卡日組中的Thecosmilia? sp.,Thamnasteria? sp.等這些珊瑚化石均在本套地層中出現(xiàn)，并且本套地層的動物群指示的時(shí)代為晚侏羅世，與吐卡日組的時(shí)代一致。

由上述的巖性特征、上下地層的接觸關(guān)系、化石時(shí)代等特征，可推斷出這套地層不是原來1∶25萬當(dāng)雄縣幅所認(rèn)為的查果羅瑪組和下拉組。筆者認(rèn)為本套地層應(yīng)為侏羅系上統(tǒng)的吐卡日組。

3.2 地質(zhì)意義

此次吐卡日組化石群的發(fā)現(xiàn)，重新厘定了西藏久朗倉地區(qū)的大面積出露的碳酸鹽巖地層，不是原來所認(rèn)為的古生界，而是中生代晚侏羅世的巖石地層單元。這些證據(jù)表明本地區(qū)在晚侏羅世不是隆起的陸地剝蝕區(qū)，而是穩(wěn)定的淺海陸棚環(huán)境。并對本套地層進(jìn)行了詳細(xì)的巖相學(xué)及古生物學(xué)研究，建立和完善了本區(qū)中生界地層序列，對恢復(fù)西藏久朗倉地區(qū)晚侏羅世的生物群面貌及古地理古環(huán)境均具有重要意義。

此外，措勤盆地可作為油氣勘探戰(zhàn)術(shù)突破的目標(biāo)[11-13]，且措勤盆地的勘探重點(diǎn)應(yīng)為中侏羅世—晚侏羅世層位[14-16]。

本區(qū)晚侏羅世的吐卡日組,形成于一個(gè)穩(wěn)定的海相碳酸鹽巖沉積盆地，當(dāng)時(shí)有豐富的有機(jī)物質(zhì)來源(珊瑚、苔蘚蟲、層孔蟲等化石)，而珊瑚和苔蘚蟲都是典型的造礁生物，吐卡日組下段生物礁的發(fā)現(xiàn)[3]為措勤盆地內(nèi)部尋找晚侏羅世礁相油氣藏提供了關(guān)鍵證據(jù)。而且其上、下整合接觸的碎屑巖地層也可以作為很好的蓋層和基底，因此吐卡日組也是措勤盆地一個(gè)有利的油氣勘探目標(biāo)。

4 結(jié)論

(1)班戈縣久朗倉地區(qū)新發(fā)現(xiàn)中生代珊瑚和層孔蟲化石，指示的地層時(shí)代為晚侏羅世，該地層不是原來認(rèn)為的泥盆系中統(tǒng)—石炭系下統(tǒng)查果羅瑪組和二疊系中統(tǒng)下拉組。

(2)根據(jù)沉積特征與古生物化石對比，本次主要研究的地層應(yīng)對比至侏羅系上統(tǒng)吐卡日組，巖性主要以生物碎屑粉晶灰?guī)r、粉晶灰?guī)r、白云質(zhì)粉晶灰?guī)r、砂屑灰?guī)r為主，其上段夾長石石英砂巖、石英砂巖等碎屑巖，表明本套地層處于穩(wěn)定的淺海碳酸鹽臺地環(huán)境。

(3)吐卡日組化石群的發(fā)現(xiàn)，表明本地區(qū)在晚侏羅世不是弧背隆起的陸地剝蝕區(qū)，而是穩(wěn)定的海洋沉積盆地區(qū)。其中生物礁的發(fā)現(xiàn)表明吐卡日組也是措勤盆地一個(gè)有利的油氣勘探目標(biāo)。

致謝:該成果在研究過程中得到了中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)研究所紀(jì)占勝老師、武桂春老師、孟亞洲、孫倩、何繼富、石秋圓、李浩同學(xué)的大力支持與幫助，在西藏野外采樣過程中得到了邊巴、貢桑等藏族同胞的幫助，在此一并表示衷心感謝。

圖版I

圖版II

圖版說明

圖版I

1．Cladocoropsissp.

橫切面×4。照相號：DSC_8312。標(biāo)本號：L0012 DHD0574-1。