西藏久朗仓地区吐卡日组化石的发现及其意义

2020-08-04 06:59侯召硕刘振宇孙继彬王永胜郭安臣李东泽纪占胜
吉林地质 2020年2期
关键词:侏罗世侏罗系灰岩

侯召硕,刘振宇,孙继彬,王永胜,郭安臣,李东泽,纪占胜

1.吉林省地质调查院,吉林 长春 130102;2.自然资源部地层与古生物重点实验室,中国地质科学院地质研究所,北京 100037

0 引言

中国地质科学院地质力学研究所于2000年至2002年完成了在措勤盆地内的1∶25万当雄县幅[1]区域地质调查工作。

2013年至2018年,纪占胜等在措勤盆地西部的班戈县保吉地区进行了地质路线调查,采集到的珊瑚化石指示这些地层时代都是上侏罗统吐卡日组[2-4]。这也对重新了解保吉地区地层情况提供了先决条件。

本区位于冈底斯构造带北部、班公湖—怒江断裂带以南,狮泉河—永珠—嘉黎结合带中部,原定义的永珠—纳木错蛇绿混杂岩带及其南北两侧(图1)。

图1 研究区大地构造位置图Fig.1 Geotectonic location map of the studied areaI.泛华夏大陆早古生代秦祁昆构造区;II.泛华夏大陆晚古生代羌塘—三江构造区;III.冈瓦纳北缘晚古生代—中生代冈底斯喜马拉雅构造区;II2.扬子陆块;II5.可可西里—金沙江—哀牢山结合带;II3.塔什库尔干—甜水海—北羌塘陆块;II9.桥尔天山—红山湖—双湖结合带;II10.喀喇昆仑—南羌塘—左贡陆块;III1.班公湖—怒江结合带;III2.狮泉河—永珠—嘉黎结合带;III2-3.措勤—申扎岩浆弧带;III2-4.革吉—措勤—晚古生代复合弧后盆地带;III2-5.隆格尔—工布江达断隆;III2-6.冈底斯下察隅晚燕山—喜马拉雅期岩浆弧带

结合作者在西藏措勤盆地东段的工作区所获得的第一手野外资料,本文试图通过对久朗仓地区进行详细的岩相学及古生物学研究,以期能为区域地层学研究提供部分研究背景和参考材料。

1 研究剖面

1.1 实测地层A-A′剖面

研究区位于西藏班戈县保吉乡三村东南部的拉拢怕一带(见图2)。实测地层A-A′剖面(见图3)近邻一条乡村公路,地层出露较好,局部化石产出较多且种类丰富,剖面展布方向为近NNE—SSW。剖面起点坐标为N30°49′05″,E90°03′59″;终点坐标为N30°50′15″,E90°05′12″。具体测制的地层层序如下:

隆嘎村岩蛇绿岩组(J2lg.)

吐卡日组下段(J3t1,原划为D2C1c∧):

372.60 m

9.灰色中层含生物碎屑粉晶灰岩,产珊瑚:Calamophylliopsis? sp.,Enallhelia? sp.

65.20 m

8.灰色中层粉晶灰岩

146.30 m

7.灰色中层生物碎屑粉晶灰岩,产珊瑚:Cladocoropsissp.

70.00 m

6.灰黑色中层粉晶灰岩

21.70 m

5.灰色中层生物碎屑粉晶灰岩,产苔藓虫:Astrorhizoporasp.

20.70 m

4.灰色中层含生物碎屑粉晶灰岩,产珊瑚:Cladocoropsissp.

41.70 m

3.灰黑色中层粉晶灰岩,可见珊瑚、腹足,产珊瑚:Cladocoropsissp.,Phacellastraea? sp.,CladocoropsismirabilisFelix

4.05 m

2.灰色中层生物碎屑粉晶灰岩

2.50 m

1.灰色中层砂屑灰岩

8.10 m

未见底

图3 西藏久朗仓地区A-A′ 实测地层剖面图Fig.3 Measured section of the A-A′ in Jiulangcang area of Bangor County, Tibet

1.2 实测地层B-B′剖面

本次研究的实测地层B-B′剖面(图4)位于西藏班戈县保吉乡三村南部的饿弄下里舍一带(见图2)。本剖面近邻一条乡村公路,地层出露较好,剖面展布方向为近N—S。剖面起点坐标为N30°51′32″, E90°06′35″;终点坐标为N30°51′56″, E90°06′38″。具体测制的地层层序如下:

多尼组(K1d)

111.90 m

3.灰绿色薄层粉砂岩

16.88 m

2.紫褐色中层细粒长石石英砂岩

95.02 m

------------整合------------

吐卡日组上段(J3t2,原划为P2x)

1.紫褐色中层细粒长石石英砂岩

图4 西藏久朗仓地区B-B′ 实测地层剖面图Fig.4 Measured section of the B-B′ in Jiulangcang area of Bangor County, Tibet

1.3 实测地层C-C′剖面

本次研究的实测地层C-C′剖面(图5)位于西藏班戈县保吉乡三村西南部的隆嘎村一带(见图2)。本剖面近邻一条乡村公路,地层出露较好,剖面展布方向为近NE—SW。剖面起点坐标为N30°49′04″,E90°01′53″;终点坐标为N30°49′43″,E 90°02′02″。具体测制的地层层序如下:

吐卡日组下段(J3t1,原划为P2x)

6.灰色中层含生物碎屑粉晶灰岩

------------整合------------

萨波直不勒组(J3s,原划为P1a)

68.40 m

5.灰黑色薄层粉砂岩

17.00 m

4.黄褐色中层含砾粗砂岩

4.10 m

3.深灰色中层细粒长石石英砂岩

2.70 m

2.灰色中层岩屑粗粒杂砂岩

19.10 m

1.灰黑色中层细粒长石石英砂岩

25.50 m

未见底

图5 西藏久朗仓地区C-C′实测地层剖面图Fig.5 Measured section of the C-C′ in Jiulangcang area of Bangor County, Tibet

通过以上3个剖面的信息,可得出吐卡日组的上段与多尼组整合接触,吐卡日组的下段与萨波直不勒组[5]整合接触(具体讨论在下文)。

再结合路线信息可知,吐卡日组垂直方向上有两个基本层序:下段的主要岩性为粉晶灰岩、生物碎屑粉晶灰岩;上段的主要岩性为生物碎屑粉晶灰岩、粉晶灰岩、白云质粉晶灰岩,部分夹长石石英砂岩等碎屑岩。

从以上岩性上看,吐卡日组下段沉积有大量的碳酸盐岩,产珊瑚、腹足、海百合茎等化石。吐卡日组上段也沉积大量的碳酸盐岩,夹碎屑岩,产珊瑚、苔藓虫等化石。以上特点反映了吐卡日组下段处于浅海的沉积环境,而吐卡日组上段处于滨浅海的沉积环境。

2 化石的组成和时代

本次剖面原划分为中泥盆统—下二叠统“查果罗玛组”、下二叠统“昂杰组”、中二叠统“下拉组”,地层在本地区出露较好,部分低洼地区覆盖严重。本地区发现有丰富的珊瑚[6]、层孔虫、苔藓虫、腹足等化石,笔者在剖面与路线上这段地层中采集了90件珊瑚化石、13件层孔虫化石。

经中国科学院南京地质古生物研究所廖卫华、梁昆、潘华璋研究员鉴定,本地区鉴定出23个属种的珊瑚,5个属的层孔虫等化石(见图版)。鉴定的珊瑚属种主要包括: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)表示化石时代为侏罗纪—白垩纪。鉴定的层孔虫属主要包括:东巧层孔虫(未定种)Donggiaostromasp.(晚侏罗世)、小多孔层孔虫(未定种)Milleporellasp.(晚侏罗世)、枝状体层孔虫(未定种)Cladocoropsissp.(晚侏罗世)、副层孔虫(未定种)Parastomatoporasp.(晚侏罗世)、不全层孔虫(未定种)Atelostromasp.(晚侏罗世)。

从以上的鉴定结果可知,大多数珊瑚化石时限较长,广泛分布于侏罗纪—白垩纪时期,而层孔虫化石的延续时代为晚侏罗世时期,因此推断本套动物群指示的地层时代为晚侏罗世。

3 地层讨论及其意义

3.1 地层讨论

原1∶25万当雄县幅中作者的观点认为久朗仓地区大面积出露的海相地层为泥盆系中统—石炭系下统查果罗玛组和二叠系中统下拉组,但并没有充分的化石证据。

本次发现的地层是一套滨浅海相的碳酸盐岩为主的地层,岩性以生物碎屑粉晶灰岩、粉晶灰岩、白云质粉晶灰岩、砂屑灰岩为主,其上段夹长石石英砂岩、石英砂岩等碎屑岩,且本地层碳酸盐岩大面积稳定出现,表明本套地层处于稳定的浅海碳酸盐台地环境。与上覆的白垩系下统多尼组地层、下伏的侏罗系上统萨波直不勒组地层均为整合接触关系。

据前人资料[7]可知,吐卡日组是由吉林省地质调查院于2006年在昂达尔错幅-帕度错幅(1∶25万)区域地质调查中建立的海相岩石地层单位,岩性以灰白色、灰色、灰黑色泥晶灰岩、微晶灰岩、结晶灰岩、鲕粒灰岩、砂屑灰岩为主,夹少量的粉砂岩及石英砂岩的地层,出露的厚度为1 008 m。随后郑春子等(2005)[8]、纪占胜等(2006)[9]、纪占胜等(2011)[10]孟亚洲等(2016)[2]、孙倩等(2018)[3]又将吐卡日组的岩性确定为台地相碳酸盐岩为主的岩石地层,时代为晚侏罗世的牛津期—基末利期。由此可知本套地层的岩性特征与上述学者所描述的吐卡日组地层均具有较强的对比性。

此外,吉林省地质调查院(2006)报道的吐卡日组中出现的Thecosmilia? sp.,Kobyastraea? sp.,Epistreptophyllumsp.,纪占胜(2011)[5]的物玛乡剖面吐卡日组中出现的Epistreptophyllumsp.,Stylinasp.,Thamnasteria? sp.,孟亚洲(2016)[2]发现的吐卡日组中的Thecosmilia? sp.,Thamnasteria? sp.等这些珊瑚化石均在本套地层中出现,并且本套地层的动物群指示的时代为晚侏罗世,与吐卡日组的时代一致。

由上述的岩性特征、上下地层的接触关系、化石时代等特征,可推断出这套地层不是原来1∶25万当雄县幅所认为的查果罗玛组和下拉组。笔者认为本套地层应为侏罗系上统的吐卡日组。

3.2 地质意义

此次吐卡日组化石群的发现,重新厘定了西藏久朗仓地区的大面积出露的碳酸盐岩地层,不是原来所认为的古生界,而是中生代晚侏罗世的岩石地层单元。这些证据表明本地区在晚侏罗世不是隆起的陆地剥蚀区,而是稳定的浅海陆棚环境。并对本套地层进行了详细的岩相学及古生物学研究,建立和完善了本区中生界地层序列,对恢复西藏久朗仓地区晚侏罗世的生物群面貌及古地理古环境均具有重要意义。

此外,措勤盆地可作为油气勘探战术突破的目标[11-13],且措勤盆地的勘探重点应为中侏罗世—晚侏罗世层位[14-16]。

本区晚侏罗世的吐卡日组,形成于一个稳定的海相碳酸盐岩沉积盆地,当时有丰富的有机物质来源(珊瑚、苔藓虫、层孔虫等化石),而珊瑚和苔藓虫都是典型的造礁生物,吐卡日组下段生物礁的发现[3]为措勤盆地内部寻找晚侏罗世礁相油气藏提供了关键证据。而且其上、下整合接触的碎屑岩地层也可以作为很好的盖层和基底,因此吐卡日组也是措勤盆地一个有利的油气勘探目标。

4 结论

(1)班戈县久朗仓地区新发现中生代珊瑚和层孔虫化石,指示的地层时代为晚侏罗世,该地层不是原来认为的泥盆系中统—石炭系下统查果罗玛组和二叠系中统下拉组。

(2)根据沉积特征与古生物化石对比,本次主要研究的地层应对比至侏罗系上统吐卡日组,岩性主要以生物碎屑粉晶灰岩、粉晶灰岩、白云质粉晶灰岩、砂屑灰岩为主,其上段夹长石石英砂岩、石英砂岩等碎屑岩,表明本套地层处于稳定的浅海碳酸盐台地环境。

(3)吐卡日组化石群的发现,表明本地区在晚侏罗世不是弧背隆起的陆地剥蚀区,而是稳定的海洋沉积盆地区。其中生物礁的发现表明吐卡日组也是措勤盆地一个有利的油气勘探目标。

致谢:该成果在研究过程中得到了中国地质科学院地质研究所纪占胜老师、武桂春老师、孟亚洲、孙倩、何继富、石秋圆、李浩同学的大力支持与帮助,在西藏野外采样过程中得到了边巴、贡桑等藏族同胞的帮助,在此一并表示衷心感谢。

图版I

图版II

图版说明

图版I

1.Cladocoropsissp.

横切面×4。照相号:DSC_8312。标本号:L0012 DHD0574-1。

产地:西藏班戈县久朗仓侏罗系上统吐卡日组。

2 .Cladocoropsissp.

横切面×3。照相号:DSC_8307。标本号:L0011 DHD0074-3。

产地:西藏班戈县久朗仓侏罗系上统吐卡日组。

3 a,3b.Cladocoropsissp.

3a.横切面×3。照相号:DSC_8304。2b.横切面×1.5。照相号:DSC_8305。标本号:L0011 DHD0074-2。

产地:西藏班戈县久朗仓侏罗系上统吐卡日组。

4 a,4b.Cladocoropsissp.

4a.横切面×1.5。照相号:DSC_8310。4b.横切面×3。照相号:DSC_8309。标本号:L0011 DHD0075-2。

产地:西藏班戈县久朗仓侏罗系上统吐卡日组。

5.Cladocoropsissp.

横切面×1.5。照相号:DSC_8314。标本号:L0012 DHD0575-1。

产地:西藏班戈县久朗仓侏罗系上统吐卡日组。

6.Cladocoropsissp.

横切面×2。照相号:DSC_8308。标本号:L0011 DHD0075-1。

产地:西藏班戈县久朗仓侏罗系上统吐卡日组。

7.Pseudostromatoporasp.

横切面×1.3。照相号:DSC_8313。标本号:L0012 DHD0574-2。

产地:西藏班戈县久朗仓侏罗系上统吐卡日组。

8.Cladocoropsissp.

横切面×3。照相号:DSC_8303。标本号:L0011 DHD0074-1。

产地:西藏班戈县久朗仓侏罗系上统吐卡日组。

图版II

1.Phacellastraea? sp.

横切面×2.5。照相号:DSC_8315。标本号:Pm010 DH4-2。

产地:西藏班戈县久朗仓侏罗系上统吐卡日组。

2.CladocoropsismirabilisFelix

横切面×5。照相号:DSC_8316。标本号:Pm010 DH4-3。

产地:西藏班戈县久朗仓侏罗系上统吐卡日组。

3.Montlivaltiasp.

横切面×1.2。照相号:DSC_8359。标本号:L0019 DHD0198-3。

产地:西藏班戈县久朗仓侏罗系上统吐卡日组。

4.Parastromatoporasp.

横切面×0.9。照相号:DSC_8356。标本号:L0019 DHD0195-2。

产地:西藏班戈县久朗仓侏罗系上统吐卡日组。

5 a,5b.Parastromatoporasp.

5a.横切面×2。照相号:DSC_8355。5b.纵切面×2。照相号:DSC_8354。标本号:L0019 DHD0195-1。

产地:西藏班戈县久朗仓侏罗系上统吐卡日组。

6 a,6b.Cladocoropsissp.

6a.横切面×1.5。照相号:DSC_8352。6b.纵切面×1.5。照相号:DSC_8353。标本号:L0019 DHD0193-1。

产地:西藏班戈县久朗仓侏罗系上统吐卡日组。

7 a,7b.Conicosmilotrochus? sp.

7a.横切面×2.5。照相号:DSC_8318。7b.纵切面×5。照相号:DSC_8317。标本号:Pm010 DH6-1。

产地:西藏班戈县久朗仓侏罗系上统吐卡日组。

8 a,8b.Astrorhizoporasp.

8a.横切面×3。照相号:DSC_8320。8b.横切面×2。照相号:DSC_8319。标本号:Pm010 DH6-2。

产地:西藏班戈县久朗仓侏罗系上统吐卡日组。

9.Calamophylliopsis? sp.

横切面×4。照相号:DSC_8321。标本号:Pm010 DH10-1。

产地:西藏班戈县久朗仓侏罗系上统吐卡日组。

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