班公湖—怒江縫合帶中西段改則地區(qū)木嘎崗日巖群的孢粉型化石組合及時(shí)代

白培榮， 熊興國(guó)

(1.貴州省地質(zhì)調(diào)查院，貴陽(yáng) 550081； 2.貴州省地質(zhì)調(diào)查院院士工作站，貴陽(yáng) 550081)

0 引言

木嘎崗日巖群是班公湖—怒江縫合帶中西段中生代時(shí)期演化過程中重要的物質(zhì)記錄之一，但其孢粉型化石組合報(bào)道較少[1-4]。該巖群由文世宣1979年創(chuàng)名[5-6]，正層型剖面位于西藏改則縣木嘎崗日主峰木格各波日東南，為一套深灰色、灰黑色、灰綠色砂巖、泥巖夾硅質(zhì)巖、灰?guī)r透鏡體的地層，時(shí)代為侏羅紀(jì)。古生物化石記錄數(shù)據(jù)有： 中侏羅世常見分子雙殼類[7-9]，見于我國(guó)云南中侏羅統(tǒng)和平鄉(xiāng)組、柳灣組，羌塘地區(qū)雁石坪群； 珊瑚產(chǎn)于云南中侏羅統(tǒng)柳灣組、藏東拉貢塘組，也見于印度卡奇中侏羅統(tǒng)巴通階[7-9]； 中侏羅世至晚侏羅世牛津期的放射蟲[5-7，9]； 丁青縣羅冬地區(qū)發(fā)現(xiàn)有早—中侏羅世的古藻類及放射蟲化石[5-7，9]； 日土地區(qū)發(fā)現(xiàn)了早—中侏羅世分子孢粉和放射蟲[8]。上述化石組合表明，木嘎崗日巖群中具有不同時(shí)代、不同門類和不同生活環(huán)境的化石混積現(xiàn)象。根據(jù)硅質(zhì)巖中的放射蟲、遺跡化石，綜合菊石和藻類化石的時(shí)代，認(rèn)為木嘎崗日巖群形成于早—中侏羅世[5-9]。前人在該地層中發(fā)現(xiàn)晚侏羅世放射蟲化石[7，9]，據(jù)此，前人將木嘎崗日巖群時(shí)代籠統(tǒng)定于侏羅紀(jì)[5-10]。

筆者在西藏改則縣雞島錯(cuò)北部進(jìn)行1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查過程中，通過測(cè)制剖面，于前人劃分的侏羅紀(jì)木嘎崗日巖群中獲得了早白堊世早期典型的花粉分子Dicheiropollis，明確了木嘎崗日巖群的沉積時(shí)代至少為早白堊世早期，這為班公湖—怒江縫合帶侏羅紀(jì)—白堊紀(jì)地層劃分對(duì)比、地層格架建立提供了重要的依據(jù)，并豐富了地層的古生物數(shù)據(jù)。同時(shí)為進(jìn)一步探索研究區(qū)乃至班公湖—怒江縫合帶中西段的古構(gòu)造、古地理、古氣候格局提供了新資料。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)地處班公湖—怒江縫合帶(以下簡(jiǎn)稱為“班-怒帶”)中西段，北為泛華夏大陸晚古生代至中生代羌塘—三江構(gòu)造區(qū)的喀喇昆侖—南羌塘—左貢陸塊，南面屬岡瓦納北緣古生代至中生代岡底斯—喜馬拉雅構(gòu)造區(qū)的拉達(dá)克—岡底斯—拉薩—騰沖陸塊[11](圖1)。地層區(qū)劃上屬班公湖—怒江構(gòu)造-地層區(qū)[12]，主要出露木嘎崗日巖群及第四系(圖1)。木嘎崗日巖群在班-怒帶地層分區(qū)內(nèi)分布較廣，地層厚度大，巖石具有淺變質(zhì)、變形程度較強(qiáng)和受劈理化較為強(qiáng)烈的特征，并有同期或后期的輝綠巖和輝長(zhǎng)輝綠巖巖脈修侵入。地層順班-怒帶呈近EW向展布，具有總體無(wú)序、局部有序的特征[3]。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖和剖面位置[9,11]

2 化石產(chǎn)出層位剖面特征

2.1 剖面簡(jiǎn)述

木嘎崗日巖群在研究區(qū)近EW向延伸展布。實(shí)測(cè)木嘎崗日巖群地層剖面(剖面編號(hào)為PM10)位于改則縣雞島錯(cuò)北部地區(qū)江中窩若西側(cè)一帶(圖1，圖2)，剖面頂部被第四系殘坡積、沖積物掩蓋，受后期構(gòu)造影響，剖面下部為斷層，與木嘎崗日巖群呈斷層接觸。剖面巖層總體成層良好，局部巖層變形程度較強(qiáng)。

1.巖屑砂巖； 2. 泥質(zhì)砂巖； 3.粉砂巖； 4. 泥巖； 5. 角礫狀灰?guī)r； 6. 砂屑灰?guī)r； 7. 含生物屑灰?guī)r； 8.輝長(zhǎng)輝綠巖； 9. 孢粉產(chǎn)出位置； 10. 第四系堆積物

未見頂(第四系掩蓋)

木嘎崗日巖群(J1-3K1m)

>1 707.70 m

24.92 m

7.70 m

35.90 m

38.07 m

28.70 m

26.64 m

36.00 m

23.09 m

59.10 m

63.27 m

60.06 m

94.04 m

37.55 m

41.32 m

41.23 m

81.93 m

87.55 m

51.92 m

154.88 m

25.46 m

92.39 m

53.66 m

17.00 m

62.58 m

⑨灰色薄層狀砂質(zhì)泥巖夾淺灰色中層狀細(xì)—中粒巖屑砂巖。泥巖層中產(chǎn)孢粉化石Leiotriletessp.,Pterisisporites(?),Dicheiropollisestruscus,Classopollissp.,Pinuspollenitessp.和Taxodiaceaepollenitessp.

22.20 m

⑧淺灰、灰色中層狀中—細(xì)粒長(zhǎng)石巖屑砂巖

41.84 m

⑦淺灰色中厚層狀含灰質(zhì)不等粒巖屑砂巖

83.84 m

⑥灰綠色中厚層狀鐵染不等粒巖屑砂巖。巖層中含孢粉化石Leiotriletessp.,Dicheiropollisestruscus,Classopollissp.,Pinuspollenitessp.和Taxodiaceaepollenitessp.

91.38 m

⑤淺灰色中厚層狀細(xì)粒長(zhǎng)石巖屑砂巖

26.14 m

④淺灰、灰色薄—中層狀細(xì)粒長(zhǎng)石巖屑砂巖

82.30 m

③淺灰色中層狀細(xì)—中粒長(zhǎng)石巖屑砂巖夾深灰色薄層狀泥質(zhì)細(xì)砂巖

50.50 m

②淺灰、灰色中層狀巖屑砂巖夾深灰色薄層狀泥巖。巖層中產(chǎn)孢粉化石Leiotriletessp.,Dicheiropollisestruscus,Classopollissp.和Vitreisporitessp.Taxodiaceaepollenitessp.

21.28 m

①淺灰、灰色中層狀中—粗粒巖屑砂巖夾同色薄層狀粉砂巖，砂巖中發(fā)育平行層理，巖層略變形

37.57 m

——————斷層不整合接觸——————

未見底(斷層破碎帶)

2.2 巖性特征及沉積環(huán)境

班-怒帶內(nèi)大面積分布的木嘎崗日巖群雖普遍發(fā)生區(qū)域變質(zhì)，但研究區(qū)內(nèi)木嘎崗日巖群發(fā)生的為淺變質(zhì)，還保留有原巖的特征，下部為深灰色、暗綠色、灰黑色薄層狀泥巖與灰色中厚層狀巖屑砂巖呈不等厚互層，夾灰色薄層狀粉砂巖和灰綠色塊狀輝綠巖巖脈； 中部以深灰色薄層狀泥巖為主，夾深灰色、暗綠色、灰色中厚層巖屑砂巖； 上部為灰—深灰色薄層狀泥巖夾呈透鏡狀產(chǎn)出灰色中層狀砂屑灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r、含生物屑灰?guī)r，局部見泥巖與砂屑灰?guī)r呈不等厚韻律互層。巖層中除產(chǎn)孢粉組合外，一些樣品中還見微體有孔蟲類，而微體有孔蟲類的出現(xiàn)說明本剖面地層與海相沉積環(huán)境有關(guān)。剖面中木嘎崗日巖群盡管頂?shù)撞蝗?，但出露的層序較清楚，可識(shí)別出2個(gè)基本層序(圖3)： ①深灰色、暗綠色、灰黑色薄層狀泥巖(Ⅰ)與灰色中厚層狀巖屑砂巖(Ⅱ)韻律互層(圖3(a))； ②灰—深灰色薄層狀泥巖(Ⅰ)與灰色中層狀砂屑灰?guī)r(Ⅲ)韻律互層(圖3(b))。

(a) 基本層序① (b) 基本層序②

區(qū)域上，木嘎崗日巖群為一套半深?！詈３练e，其沉積范圍較廣，因經(jīng)歷了班公湖—怒江洋盆的裂解拉張和擠壓匯聚階段，構(gòu)造運(yùn)動(dòng)造就了各區(qū)域所處的古地理有差異，其沉積環(huán)境略有不同，如班戈縣馬前鄉(xiāng)地區(qū)木嘎崗日巖群為一套陸棚相沉積[13]。因此，據(jù)研究區(qū)巖石組合特征其總體為一套混積陸棚相沉積。

3 孢粉組合特征和時(shí)代歸屬

3.1 孢粉組合特征

本次工作在PM10剖面采集了25件孢粉樣品(圖2)，經(jīng)中國(guó)科學(xué)院南京古生物研究所實(shí)驗(yàn)室浸解處理后，在顯微鏡下檢查、鑒定(化石鑒定人： 黎文本)發(fā)現(xiàn)，樣品編號(hào)為PM10-2至PM10-14中的6件樣品化石較多(表1)，而14件樣品中含少量或個(gè)別孢粉，其余5件樣品均未發(fā)現(xiàn)任何孢粉化石，不能為相關(guān)地層的時(shí)代劃分等提供信息。孢粉化石有Classopollissp. (克拉梭粉)(圖4編號(hào)1～6)、Dicheiropollisestruscus(伊特拉斯雙手粉)(圖4編號(hào)7～14)、Leiotriletessp.(光面三縫孢)、Pterisisporites(?)(鳳尾蕨孢？)、Vitreisporitessp.(開通粉)、Pinuspollenitessp. (雙束松粉)和Taxodiaceaepollenitessp.(破隙杉粉)，其中Dicheiropollis花粉的出現(xiàn)對(duì)確定其所在地層時(shí)代具有重要的意義。除上述的孢粉組合外，一些樣品中還見微體有孔蟲類(Microforaminifera)，微體有孔蟲類的出現(xiàn)說明本剖面地層處于海相沉積環(huán)境。

表1 孢粉化石組合特征

1～6.Classopollis sp.； 7～14.Dicheiropollis estruscus

3.2 孢粉層位時(shí)代歸屬

孢粉組成很單調(diào)，組合中以Classopollis較多見，其余組分的分布較零散，數(shù)量也少。據(jù)化石鑒定者的意見，孢粉組合中Dicheiropollisestruscus見于PM10-2至PM10-14號(hào)樣品，其他樣品中只見個(gè)別可疑標(biāo)本。由于Dicheiropollisestruscus的出現(xiàn)，至少可以確定PM10-2至PM10-14所在地層的時(shí)代為早白堊世早期(尼歐克姆期)。PM10-16和PM10-33含化石很少，其中鑒定為Dicheiropollis的標(biāo)本尚存疑問，既不排除該層段的時(shí)代屬早白堊世的可能性，也不排除其屬晚侏羅世的可能。但從有機(jī)物殘?jiān)目傮w面貌看，整個(gè)剖面的時(shí)代同屬早白堊世早期的可能性要大些。其他孢粉如Leiotriletessp.,Pterisisporites(?),Vitreisporitessp.,Pinuspollenitessp.和Taxodiaceaepollenitessp.，時(shí)代跨度較大，無(wú)法提供精確的時(shí)代。其中，對(duì)Classopollis與Dicheiropollis進(jìn)行詳細(xì)分析。

Classopollis與裸子植物掌鱗杉科(Chriolepidaceae)有親緣關(guān)系，是中生代的標(biāo)志化石[14]，繁盛于侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)。Classopollis最早見于三疊紀(jì)，最晚在古近紀(jì)[15]。在我國(guó)南方孢粉植物區(qū)系里，Classopollis在晚侏羅世至早白堊世最為繁盛。樣品中花粉屬種比較單一，主要是克拉梭粉，產(chǎn)量較為豐富，已達(dá)到晚侏羅世至早白堊世的繁盛程度。

Dicheiropollis屬于裸子植物花粉，其花粉粒形態(tài)奇特，極易辨認(rèn)，一般成雙手狀態(tài)保存，酷似雙手作揖相拱，該花粉在地質(zhì)歷史時(shí)期出現(xiàn)的時(shí)限很短。由Trevisan在1971年定名,目前僅1個(gè)種,即模式種D.estruscusTrevisan(伊特拉斯雙手粉)[16]。國(guó)內(nèi)外孢粉學(xué)者一般視它為早白堊世早期(Berriasian-Barremian)的典型化石。國(guó)外發(fā)現(xiàn)于意大利南托斯卡納(Tuscany)早白堊世[16]沉積中，之后相繼在巴西、加蓬、安哥拉、剛果、阿爾及利亞等地早白堊世沉積中均有發(fā)現(xiàn)[17]。在中國(guó)先后發(fā)現(xiàn)于新疆塔里木盆地早白堊世[18-21]沉積中，在云南富民盆地[22]、青藏高原北羌塘唐古拉山[23]、班公湖—怒江結(jié)合帶班戈恐弄拉[13]及北羌塘盆地中部笙根地區(qū)[24]等地早白堊世沉積中均有發(fā)現(xiàn)。

綜上所述，班公湖—怒江縫合帶中西段改則雞島錯(cuò)北部地區(qū)木嘎崗日巖群中發(fā)現(xiàn)了早白堊世早期特征花粉分子Dicheiropollis，這一典型花粉的獲得明確了木嘎崗日巖群沉積時(shí)代的上限至少跨入至早白堊世早期(尼歐克姆期)。

4 意義

(1)班-怒帶中西段改則地區(qū)木嘎崗日巖群中發(fā)現(xiàn)了早白堊世早期典型花粉分子Dicheiropollis，這一花粉的發(fā)現(xiàn)不僅明確了木嘎崗日巖群的沉積時(shí)代的上限至少持續(xù)到早白堊世早期(尼歐克姆期)，而且還豐富了地層的古生物數(shù)據(jù)，同時(shí)為班-怒帶侏羅紀(jì)與白堊紀(jì)地層劃分對(duì)比、地層格架建立提供了重要的依據(jù)。

(2)當(dāng)前這些獲得的孢粉化石可以為本地區(qū)沉積地層的時(shí)代確定和對(duì)比，以及白堊紀(jì)古植被及古氣候討論提供一些新的古生物證據(jù)，特別是為分析該地區(qū)早白堊世的古地理特征提供了資料。

(3)侏羅紀(jì)時(shí)期，木嘎崗日巖群為一套半深海—深海沉積，而至早白堊世時(shí)期，研究區(qū)總體為一套混積陸棚相沉積，體現(xiàn)了班公湖—怒江洋殼雙向俯沖，其沉積主體趨于萎縮，總體表現(xiàn)出從早期到晚期海水變淺的特點(diǎn)。

5 結(jié)論

班公湖—怒江洋的關(guān)閉時(shí)限一直是地質(zhì)學(xué)界爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。木嘎崗日巖群作為班-怒帶中生代時(shí)期演化過程中重要的物質(zhì)記錄之一，其沉積時(shí)代上限可客觀地界定班公湖—怒江洋盆閉合時(shí)代的下限范圍。因此，通過班公湖—怒江縫合帶中西段改則地區(qū)木嘎崗日巖群中獲得的孢粉型化石的研究，得出結(jié)論如下。

(1)本區(qū)木嘎崗日巖群沉積時(shí)代的上限至少跨入至早白堊世早期(尼歐克姆期)，與區(qū)域橫向上班戈地區(qū)木嘎崗日巖群的沉積時(shí)代具有對(duì)比性，二者均持續(xù)沉積至早白堊世早期，應(yīng)屬同一構(gòu)造背景的產(chǎn)物。

(2)本區(qū)段的班公湖—怒江洋盆閉合時(shí)限不早于早白堊世早期(尼歐克姆期)，其中生代洋盆是繼承了古生代洋盆發(fā)展而來，為一個(gè)連續(xù)沉積的洋盆。這為今后進(jìn)一步分析班公湖—怒江縫合帶中生代盆地演化提供了線索。

(3)本文僅對(duì)木嘎崗日巖群的孢粉型化石時(shí)代做了簡(jiǎn)要的研究，而該套地層分布地域較廣，沉積時(shí)代跨度較長(zhǎng)，地層厚度較大，本次未對(duì)其地層進(jìn)行拆解。后期將結(jié)合本項(xiàng)目取得的多方面的基礎(chǔ)地質(zhì)成果、區(qū)域地層特征、大地構(gòu)造背景等進(jìn)行較為深入的分析，重點(diǎn)分析區(qū)域演化史及對(duì)地層做解體研究。

致謝：文中孢粉化石由中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所鑒定，貴州省地質(zhì)調(diào)查院王敏研究員對(duì)巖礦進(jìn)行了鑒定，參加野外工作還有貴州省地質(zhì)調(diào)查院馬德勝、蔣開源、李月森、吳滔、劉真才、蔣良兵、張厚松、白平等同仁，得到駕駛員徐方生、陳國(guó)全、謝亞林的支持和幫助，在此一并表示感謝!