青藏高原及其周边二叠纪综合地层、生物群以及古地理和古气候演化

二叠纪是青藏高原各块体演化的关键时段,发生了一系列重大地质和生物事件,当时横跨南北半球统一的泛大陆演化到了鼎盛阶段,阻断了全球东西向的赤道暖流的同时,在泛大陆的东侧形成了一个半封闭的、具有重要历史意义的特提斯洋暖池,是古-中生代之交生物与环境演变的引擎.青藏高原二叠纪地层分布广泛、化石丰富,从南到北由于跨越不同的纬度带体现出不同的特点.雅鲁藏布江以南的喜马拉雅特提斯带当时位于冈瓦纳大陆印度板块北缘,整个二叠纪沉积含有典型的冈瓦纳冷水型生物群;雅鲁藏布江缝合带内的灰岩外来体时代集中在瓜德鲁普世(Guadalupian,中二叠世)中、晚期至早三叠世,古生物地理与喜马拉雅特提斯带有显著差异,最有可能为新特提斯洋中的海山型沉积.基墨里(Cimmerian)微地块群在乌拉尔世(Cisuralian,早二叠世)早期阿瑟尔期-萨克马尔期(Asselian-Sakmarian)全部位于冈瓦纳大陆北缘,均发育冰海相沉积及冈瓦纳型冷水生物群.乌拉尔世中期(约290~280Ma)基墨里微地块群由于印度板块北缘Panjal Traps等大火成岩省岩浆活动与冈瓦纳大陆裂解,并以不同的速度向北漂移.可以分为两个条带,由南羌塘、保山和Sibuma地块组成的北基墨里微地块群漂移速度较快,在亚丁斯克期(Artinskian)就已经出现大量碳酸盐岩沉积和暖水生物群,因此,它们最先从冈瓦纳大陆裂解并进入低纬度暖水区域;而由拉萨、腾冲和Irrawaddy地块组成的南基墨里微地块群,漂移速度相对较慢,在空谷(Kungurian)晚期才开始出现大规模碳酸盐岩沉积,并延续至乐平世(Lopingian,晚二叠世),瓜德鲁普世和乐平世地层中含暖水生物为主的动物群,因此,这些地块至少在空谷晚期已经从冈瓦纳大陆北缘分离,裂解时间稍晚于北基墨里微地块群;这种沉积和古生物地理的时空演变差异性表明乌拉尔世的裂解事件造成了中特提斯洋和新特提斯洋的开启和形成.更北的北羌塘地块由于整个二叠纪地层中均含有典型的暖水生物群,与华南地区、思茅地块和印支地块等可以比较,属于古特提斯洋北部的块体.因此,二叠纪中、晚期特提斯域形成了古、中、新特提斯多岛洋共存的局面,是当时构造活动最活跃的地区和全球生物多样性的中心.此外,青藏高原多个块体在二叠纪位于南半球中高纬度地区,完整记录了晚古生代大冰期、亚丁斯克期全球变暖和二叠纪末快速变暖等重大古气候事件,对于阐明板块运动和全球气候演变对生物群时空分布的影响具有举足轻重的作用.

西藏拉萨地块西部下二叠统昂杰组—下拉组底部沉积特征与沉积环境

拉萨地块作为组成青藏高原的众多板块之一,其古地理演化是学术界关注的焦点,识别拉萨地块晚古生代冰期—冰后期地层和沉积的变化对于了解和认识拉萨地块古环境变化有重要的指示意义。前人对于拉萨地块下二叠统沉积环境研究较少,且主要集中在拉萨地块中部。本文通过详细测制西藏拉萨地块狮泉河地区羊尾山剖面下二叠统,依据邓哈姆碳酸盐岩分类方案及威尔逊碳酸盐岩相带划分模式,查明了昂杰组上部至下拉组底部的岩石类型、组合及沉积环境。昂杰组以生物碎屑灰岩夹碎屑岩沉积为特征,代表了晚古生代大冰期衰退后的碳酸盐岩中缓坡下部环境;下拉组底部岩性以富含生物碎屑的泥粒灰岩为特征,沉积环境为碳酸盐岩中缓坡上部环境。研究认为,狮泉河地区与拉萨地块中部下二叠统的沉积背景大体相同,表现出由碳酸盐岩中缓坡下部逐渐向碳酸盐岩中缓坡上部过渡的特征,以及海平面变浅的趋势,同时指示拉萨地块早二叠世时是一个稳定的地块。

西藏拉萨地块中部扎布耶茶卡一带中二叠世■类动物群及其古生物地理意义

对拉萨地块中部扎布耶茶卡北岸的两个剖面开展(虫筳)类动物群系统古生物学及古生物地理研究。鉴定出(虫筳)类 6 属 16 种,包括Yangchienia tobleri Thompson,Yangchienia haydeni Thompson,Chusenella brevipola (Chen),C. schwagerinaeformis Sheng,C. cf. brevis (Chen),C. sp.,Nankinella rarivoluta Wang,Sheng and Zhang,N. complanata Wang,Sheng and Zhang,Kahlerina tenuitheca Wang,Sheng and Zhang,K. pachytheca Kochansky-Devidé and Ramovs,Verbeekina americana Thompson, Wheeler and Danner,V. tenuispira Sheng,Neoschwagerina cheni Sheng,N. colaniae Ozawa,N. craticulifera (Schwager),N. brevis Thompson,Wheeler and Danner。基于Kahlerina属的出现及Neoschwagerina属的厚壁壳体以及第二旋向副隔壁发育较弱的形态特征,判断其时代为二叠纪瓜德鲁普世(Guadalupian)沃德期(Wordian)。该(虫筳)类动物群面貌可与拉萨地块的狮泉河地区、措勤夏东地区、申扎地区、林周地区等对比。拉萨地块从中二叠世开始普遍出现暖水(虫筳)类动物群,这与印度板块北缘特提斯喜马拉雅地区中、晚二叠世时期均以冷水的腕足生物群为主所反映的水体性质有明显的差异。这表明拉萨地块和喜马拉雅地区在晚三叠世之前仍然连在一起的可能性并不大,拉萨地块可能在瓜德鲁普世沃德期以前已经脱离冈瓦纳大陆。

西藏拉萨地块申扎地区晚二叠世有孔虫动物群及其古生物地理意义

西藏申扎木纠错地区的上二叠统碳酸盐岩地层是近年来新发现的重要地层,但其中的有孔虫动物缺乏系统研究。本文研究了申扎木纠错剖面下拉组上部灰岩中有孔虫动物群的组成及古生物地理意义。共鉴定出有孔虫类26属52种,其中■类4属7种;有孔虫动物群主要由Reichelina,Codonofusiella,Dunbarula,Colaniella,Pachyphloia,Globivalvulina,Agathammina,Hemigordius,Midiella,Multidiscus等组成,结合同层位中产出的牙形类化石,其时代被限定在晚二叠世吴家坪期。鉴于木纠错组整合于下拉组之上,限定了木纠错组底界的时代至少从吴家坪期最晚期开始。该剖面中发现了结构构造相对简单的Colaniella属原始类型,对研究Colaniellidae的起源演化提供了化石材料。木纠错地区吴家坪期有孔虫动物群呈现的古生物地理面貌和喜马拉雅地区截然不同,说明当时新特提斯洋已有一定的宽度。