貴州龍宮貴州龍化石首次發(fā)現(xiàn)區(qū)地質(zhì)特征及尋找標志探討

吳仕軍，鮑 淼，劉 剛，林權(quán)富，楊光祥，何騰躍

（貴州省地礦局一一二地質(zhì)大隊，貴州 安順 561000）

1 概述

在貴州省三疊系地層中發(fā)現(xiàn)大量的貴州龍化石主要集中產(chǎn)出于盤縣、興義、關(guān)嶺等地，發(fā)現(xiàn)的地層主要為中三疊統(tǒng)關(guān)嶺組、上三疊統(tǒng)竹竿坡組、瓦窯組及相同時代地層中[1]。貴州龍化石主要產(chǎn)出于貴州關(guān)嶺新鋪地區(qū)上三疊統(tǒng)的瓦窯組[2]、興義烏沙地區(qū)上三疊統(tǒng)竹桿坡組[3]以及本次發(fā)現(xiàn)的安順玳瑁山中三疊統(tǒng)青巖組。關(guān)嶺新鋪地區(qū)上三疊統(tǒng)的瓦窯組年代地層為卡尼克階[4]，時間大約237Ma～227Ma，發(fā)現(xiàn)的最大化石大于3m；興義烏沙地區(qū)上三疊統(tǒng)竹桿坡組年代地層為拉丁階晚期[5]，時間大約為242Ma～237Ma，發(fā)現(xiàn)的最大化石約0.71m。而本次發(fā)現(xiàn)的安順玳瑁山中三疊統(tǒng)青巖組年代地層為安尼階，時間大約247Ma～242Ma，安尼階比拉丁階早大約5Ma，而在安尼階發(fā)現(xiàn)的化石大于1.2m(化石頭部未出露)，比興義烏沙地區(qū)上三疊統(tǒng)竹桿坡組發(fā)現(xiàn)的化石還要大。

關(guān)嶺新鋪地區(qū)上三疊統(tǒng)的瓦窯組和興義烏沙地區(qū)上三疊統(tǒng)竹桿坡組巖性主要為含灰色—深灰色泥灰?guī)r，為低能缺氧的沉積產(chǎn)物，反映臺內(nèi)盆地水體底部出現(xiàn)缺氧，該沉積環(huán)境為還原環(huán)境[6]。

我單位在安順市龍宮鎮(zhèn)做地質(zhì)調(diào)查時，在龍宮鎮(zhèn)青巖組中發(fā)現(xiàn)兩條貴州龍化石，其體型較大、保存完整，在該地層中發(fā)現(xiàn)的貴州龍化石無論個體大小或是保存的完整度都屬于重大發(fā)現(xiàn)。而到目前為止，在中三疊青巖組發(fā)現(xiàn)比較完整且個體較大的貴州龍化石屬首次。

安順市西秀區(qū)龍宮鎮(zhèn)以龍宮景區(qū)的旅游開發(fā)而名揚世界，安順市龍宮鎮(zhèn)青巖組中發(fā)現(xiàn)的貴州龍化石，將對貴州省龍化石的研究提供新化石及產(chǎn)地，對研究海生爬行動物的分類、演化、古生態(tài)和古埋藏學都具有重要的科學意義。同時也為龍宮景區(qū)增添了更多神秘色彩，大大提高了龍宮景區(qū)的知名度及旅游開發(fā)價值。本文通過對區(qū)內(nèi)的地層、構(gòu)造、巖性、巖相古地理、古環(huán)境等方面進行分析，探討區(qū)內(nèi)的貴州龍化石的尋找標志，為后期區(qū)內(nèi)貴州龍化石的尋找、挖掘、保護等工作提供理論依據(jù)，同時也為地方旅游資源開發(fā)起到助推作用。

2 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位處羌塘—揚子—華南板塊（一級構(gòu)造單元）屬江南復合造山帶（二級構(gòu)造單元）黔南坳陷區(qū)（三級構(gòu)造單元）都勻南北向隔槽式褶皺變形區(qū)北西邊緣（四級構(gòu)造單元）[7]。區(qū)域出露地層由新到老有第四系（Q）；中三疊統(tǒng)壟頭組（T2l）、青巖組（T2q）；下三疊統(tǒng)安順組（T1a）、下三疊羅樓組（T1l）。

3 研究區(qū)地質(zhì)特征

3.1 地層

研究區(qū)出露的地層主要為：第四系（Q）；中三疊統(tǒng)壟頭組（T2l）、青巖組（T2q）；下三疊統(tǒng)安順組（T1a）、下三疊羅樓組（T1l）。

第四系（Q）：主要分布于地形較緩地帶，為松散、砂礫、粘土及砂、礫石等殘積及沖積層、腐質(zhì)土，厚0～8m，與下伏地層不整合接觸。

壟頭組（T2l）：巖性為淺白色中—厚層細晶灰?guī)r，厚度大于150m。

青巖組（T2q）：巖性為淺灰色薄層泥灰?guī)r、泥巖，局部夾中—厚層塌積角礫灰?guī)r、泥灰?guī)r、白云巖:厚度365～410m。剖面上露薄層泥灰?guī)r大于9層，貴州龍化石保存于頂部第二層薄層泥灰?guī)r內(nèi)。

下三疊統(tǒng)安順組（T1a）：巖性為灰色、灰白色薄層—中厚層細晶灰?guī)r、白云巖等，厚度大于550m。

羅樓組（T1l）：頂部巖性為一套中—厚層灰色白云質(zhì)灰?guī)r，中部下部為一套薄層泥灰?guī)r、灰?guī)r與灰色中厚層角礫灰?guī)r灰層，厚度大于400m。

3.2 構(gòu)造

研究區(qū)于揚子陸塊—江南復合造山帶—黔南凹陷區(qū)—都勻南北向隔槽式褶皺變形區(qū){Ⅳ-4-2-3（1）}。區(qū)內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，主要構(gòu)造有南西—北東向的區(qū)域斷層F1和北東—南西向至中部折轉(zhuǎn)為北東向的F2斷層。

F1斷層：該斷層在研究區(qū)附近傾向北北西向，傾角80°，該斷層位于研究區(qū)的正北面，斷層貫穿整個研究區(qū)。

F2斷層：該斷層在研究區(qū)附近傾向北東向，傾角15°～30°，斷層左面端點交到F1斷層上，在大洋海附近，該斷層傾向發(fā)生折轉(zhuǎn)，傾向為北北東向，傾角76°，該斷層位于研究區(qū)的正東面，斷層貫穿整個研究區(qū)。

研究區(qū)內(nèi)的中三疊統(tǒng)青巖組（T2q）出露位置嚴格受F1和F2斷層控制，僅在這兩條斷層交匯的西南面出露，其余部位均未出露中三疊統(tǒng)青巖組（T2q）。

3.3 含貴州龍化石巖系特征

含貴州龍化石在研究區(qū)出露的地層主要為中三疊統(tǒng)青巖組二段（T2q2）、頂部為壟頭組（T2l）；底部為中三疊統(tǒng)青巖組一段（T2q1）。

壟頭組（T2l）：巖性為淺白色中）—厚層細晶灰?guī)r，厚度大于150m。

…………相變接觸…………

青巖組二段（T2q2）：該地層為貴州龍化石產(chǎn)出地層，共分為16層：

1.灰色薄泥灰?guī)r，單層厚0.50～11.00cm，風化面呈灰白色，厚14.87m；

2.灰色中厚層狀細晶灰?guī)r，單層厚10.00～25.00cm，風化面呈灰色，層間未見明顯泥質(zhì)，節(jié)理面可見方解石脈，厚10.29m；

3.灰色厚層狀礫屑灰?guī)r，礫徑長3.00～10.00cm，節(jié)理裂隙發(fā)育，節(jié)理面見大量方解石脈填充，厚1.50m；

4.灰色薄泥質(zhì)灰?guī)r，單層厚8.00～15.00cm，風化面溶蝕溝槽節(jié)理發(fā)育，節(jié)理裂隙面見大量方解石脈，鐵質(zhì)充填，層面可見大量的腕足、腹足類、貝殼類化石，該層為貴州龍化石出露層，厚8.77m；

5.灰白色薄—厚層塊狀白云巖，單層厚0.25～2m，風化面呈灰黑色，大量刀砍紋，局部偶見灰質(zhì)白云巖，節(jié)理發(fā)育，節(jié)理面見方解石脈填充，厚18.74m；

6.灰白色薄層泥質(zhì)灰?guī)r，局部可見塌積角礫巖，單層厚6.00～10.00cm，風化面呈灰白色，層間見0～2.00cm泥質(zhì)，節(jié)理發(fā)育，節(jié)理面見方解石脈、鐵質(zhì)填充，厚12.22m；

7.灰白色中厚層泥質(zhì)灰?guī)r，單層厚0.30～1.10m，風化面呈灰色，節(jié)理發(fā)育，節(jié)理面見方解石脈，層面節(jié)理面見大量鐵質(zhì)填充，厚24.78m；

8.深灰色薄層狀泥質(zhì)灰?guī)r，單層厚1.00～10.00cm，風化面溶蝕溝槽節(jié)理發(fā)育，層間見0～2cm條帶泥質(zhì)，厚3.17m；

9.灰色中—厚層狀泥質(zhì)灰?guī)r，單層厚0.5～2m，風化面見溶蝕溝槽，節(jié)理面見方解石脈，層面、節(jié)理面見鐵質(zhì)填充，厚9.03m；

10.灰色厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r，風化面呈黑色，見刀砍狀，節(jié)理發(fā)育，未見方解石脈，厚34.00m；

11.灰色薄層泥灰?guī)r，層間見0～2cm泥質(zhì)，厚2.00m；

12.灰色厚層狀白云質(zhì)灰?guī)r，風化面呈黑色，見刀砍狀，節(jié)理發(fā)育，未見方解石脈，厚6.33m；

13.灰白色薄層泥灰?guī)r與泥巖互層，單層厚3.00～10.00cm，掩蓋嚴重，露頭較差，層理清晰，厚18.50m；

14.深灰色薄—中厚層狀泥灰?guī)r，單層厚5～20cm，頂部有一層厚度大約0.90m的角礫灰?guī)r，層理清晰，層面見0～2cm泥質(zhì)，附近多為耕地，露頭較差，厚8.03m；

15.灰白色中厚層狀角礫灰?guī)r，層厚1.00～1.50m，磨圓度較好，角礫大小為1.00～20.00cm，泥質(zhì)膠結(jié)，層理清晰，厚3.88m；

16.灰白色薄層泥質(zhì)灰?guī)r與灰褐色薄層泥巖不等厚互層，灰白色薄層泥質(zhì)灰?guī)r節(jié)理裂隙中等發(fā)育，層厚變化較大，層間構(gòu)造發(fā)育，灰褐色薄層泥巖，泥狀結(jié)構(gòu)，頁理發(fā)育，出露面巖石破碎，風化嚴重，厚39.93m。

…………整合接觸…………

青巖組一段（T2q1）：巖性為灰色中厚層、厚層灰?guī)r、角礫狀灰?guī)r，底部偶爾夾頁巖。

在該地層剖面上，僅在第4層的灰色薄層泥灰?guī)r中發(fā)現(xiàn)貴州龍化石及其殘骸，同時伴生的有大量的腕足類、腹足類、貝殼類化石。

3.4 貴州龍化石特征

通過對研究區(qū)野外開展詳細調(diào)查，共發(fā)現(xiàn)基本完整的貴州龍化石產(chǎn)地兩處，一處在戴帽村后山，共發(fā)現(xiàn)兩條貴州龍化石，編號：Ⅰ、Ⅱ號貴州龍化石；另一處為高寨村采石場附近，編號：Ⅲ號貴州龍化石。Ⅰ號貴州龍化石長約1.2m（頭部未出露），Ⅱ號貴州龍化石長度約0.8m（頭部未出露），見圖1。Ⅲ號貴州龍化石長約0.31m，僅見頭部和前胸，見圖2。前胸以后的部分被采石場采砂石時破壞，經(jīng)現(xiàn)場多次尋找均未發(fā)現(xiàn)。發(fā)現(xiàn)疑似貴州龍化石點多處，在這些點附近發(fā)現(xiàn)許多類似骨骼的化石以及許多貝殼類、腕足類等化石，見圖3。

圖1 玳瑁山村后貴州龍化石

圖2 高寨村采石場貴州龍化石

圖3 各類化石圖片

4 區(qū)域巖相古地理特征

在二疊紀陽新世與樂平世過渡期，貴州的巖相古地理格局有一次大變動。首先，南部深水沉積區(qū)進一步加深、擴大?？档峁抨懙男纬?，成為貴州省內(nèi)淺水沉積區(qū)陸源碎屑的供應地。省內(nèi)由西向東依次出現(xiàn)陸相、海陸交互相及海相。至樂平世長興期開始海侵，并一直延續(xù)到中三疊世。

至陽新世晚期南盤江（右江）盆地達最大裂陷期時，受普安—貴陽—印江木黃斷裂、望謨—羅甸斷裂和埡都—紫云斷裂等同生斷裂構(gòu)造的控制，沿貞豐—安順龍宮—貴陽青巖—福泉馬場坪以南的揚子碳酸鹽巖臺地南部邊緣發(fā)生階梯狀斷裂下陷，逐漸成為水深數(shù)百米至兩千米左右的三疊紀南盤江盆地的一部分，使南盤江盆地往北擴大。在此下陷過程中，伴隨長興期海侵，碳酸鹽臺地邊緣礁灘除板庚礁灘外，其生長速度均低于斷裂下陷造成破壞的速度和海水加深的速度，而保存為水下隆起，在隆起后緣形成局限臺盆；只有在黔南羅甸、平塘及惠水交界處的板庚礁灘的生長速度與臺地下陷和海水上升速度均衡，在此二疊紀揚子碳酸鹽巖臺地前緣隆起較高的礁雜巖底座上，繼續(xù)保留為碳酸鹽臺地淺灘，并逐漸開始發(fā)育形成右江盆地內(nèi)的一個坡型北緩南陡的三疊紀孤立碳酸鹽巖臺地—板庚“大貴州灘”?！按筚F州灘”東西長約70km，南北寬10～20km，面積約600km2，灘頂海水深度不過數(shù)米至數(shù)十米，邊緣高峻、挺拔，四周被次深海濁積砂泥巖環(huán)圍。在中三疊世，“大貴州灘”迅速長高，其內(nèi)部為瀉湖，周邊生長著高約千米的生物礁和小型珊瑚點礁，灘緣斜坡坡度超過了40°，巖相古地理特征見圖4[7]；中三疊世后期，灘頂高于海底1700～2000m左右，并且出現(xiàn)小島，島上發(fā)育大型帳篷構(gòu)造、喀斯特裂隙微型鐘乳石和滲流豆灰?guī)r；晚三疊世早期，灘頂海水變深，小島被淹沒，緊接著，濁積砂泥巖便超覆掩埋了“大貴州灘”。中三疊世時期，研究區(qū)屬于臺地邊緣礁灘相與內(nèi)陸棚相中間的過渡相—臺地邊緣斜坡相，臺地邊緣礁灘環(huán)境可以為陸生生物提供棲息地，而礁灘的北西側(cè)為大面積的局限臺地，這個區(qū)域海水較淺，生物生長繁盛，這些生長繁盛的生物為海生陸地爬行動物提供充足的食物場所而得以迅速繁衍，短期內(nèi)個體很小的爬行生物就能迅速演變成較大的海生爬行生物個體。

圖4 貴州中三疊世關(guān)刀期巖相古地理圖

5 貴州龍化石的尋找標志

（1）區(qū)域出露地層有中三疊統(tǒng)壟頭組和青巖組，下三疊統(tǒng)安順組和下三疊羅樓組，僅在青巖組中發(fā)現(xiàn)貴州龍化石，在區(qū)內(nèi)中三疊統(tǒng)青巖組是區(qū)內(nèi)找貴州龍的標志之一；

（2）區(qū)內(nèi)的中三疊統(tǒng)青巖組（T2q）出露位置嚴格受F1和F2斷層控制，僅在這兩條斷層交匯的西南面出露，在區(qū)內(nèi)F1和F2斷層交匯的西南面的地層是區(qū)內(nèi)找貴州龍的標志；

（3）區(qū)內(nèi)中三疊統(tǒng)青巖組出露的薄層泥灰?guī)r有9層以上，貴州龍化石保存于頂部第二層薄層泥灰?guī)r中，頂部第二層薄層泥灰?guī)r是區(qū)內(nèi)找貴州龍化石的重要標志；

（4）第二層薄層泥灰?guī)r的頂板為一套厚度10～20m的角礫狀灰?guī)r，角礫狀灰?guī)r抗風化能力比薄層的泥灰?guī)r強，區(qū)內(nèi)貴州龍保存地層薄層泥灰?guī)r頂部往往為一條凸起的角礫狀灰?guī)r層，該角礫狀灰?guī)r為區(qū)內(nèi)尋找貴州龍化石輔助標志；

（5）第二層薄層泥灰?guī)r層與層之間夾有1～5cm的泥巖或粘土巖，該地層隔水條件較好，上部地層中的含水層中的水，受隔水層的作用，從薄層泥灰?guī)r的破碎巖石處流出。在貴州龍保存地層附近，常常有泉點出露，區(qū)內(nèi)泉點出露的地方是尋找貴州龍化石的重要標志；

（6）在貴州龍出現(xiàn)的薄層泥灰?guī)r中，發(fā)現(xiàn)大量的遺跡化石、腕足類化石、貝殼類化石等，有上述化石出現(xiàn)的薄層泥灰?guī)r中，往往有保存不完整的貴州龍化石殘骸出現(xiàn)（骨骼化石），大量的足跡化石、腕足類化石、貝殼類化石等出現(xiàn)是區(qū)內(nèi)找貴州龍化石的主要信息標志；

（7）貴州龍化石保存的巖層為薄層泥灰?guī)r，巖層厚度小于10cm，當?shù)乩习傩粘３Ｈ≡摰貙拥谋踊規(guī)r作為房屋屋頂?shù)纳w層，在區(qū)內(nèi)往往該地層都被當?shù)匕傩臻_挖取石，在區(qū)內(nèi)被開挖過的地方，往往是貴州龍化石保存的地層層位，故區(qū)內(nèi)很多被開挖取薄層灰?guī)r的地方往往是區(qū)內(nèi)貴州龍保存層位的又一個有趣的尋找標志。