肖云鵬，龔文平，楊志偉，冉路堯

(長江大學地球科學學院，湖北 武漢 430100)

川西地區(qū)中-晚二疊世古生物地理研究

肖云鵬，龔文平，楊志偉，冉路堯

(長江大學地球科學學院，湖北 武漢 430100)

[摘要]四川西部二疊紀生物化石較豐富，其門類有腕足類、珊瑚、菊石、牙形石、雙殼類、蜓類以及有孔蟲等。其地理分布具有一定的規(guī)律性，對研究區(qū)中-晚二疊世生物化石的地理分布特征分析表明，中二疊世時期，研究區(qū)的主體區(qū)域與邊緣區(qū)域生物屬、種的相似率較高，屬于同一個生物古地理區(qū)即上揚子生物古地理區(qū)，而與松潘生態(tài)區(qū)不屬于同一生物古地理區(qū)，由此體現(xiàn)了松潘-甘孜海槽在該時期的獨立發(fā)育特征，并未擴展至研究區(qū)。至晚二疊世時期，研究區(qū)邊緣的2個區(qū)域與松潘、藏東滇西生態(tài)區(qū)生物屬種具有一定的相似率，反映了研究區(qū)的邊緣區(qū)域應屬于松潘-甘孜海槽的一部分，說明了松潘-甘孜海槽在晚二疊世已經(jīng)逐漸擴展至研究區(qū)的邊緣區(qū)域，上揚子板塊的范圍逐漸縮小。因此，對古生物地理特征的研究對區(qū)內(nèi)古板塊的恢復具有一定的意義。

[關鍵詞]古生物地理；生物分區(qū)；板塊構(gòu)造；二疊紀；川西地區(qū)

1地質(zhì)概況

川西地區(qū)位于四川省中西部，東南起樂山至西充一線、北西起寶興至平武一線、東北至青川-儀隴一線，其面積約40000km2。在古地理位置上，研究區(qū)位于上揚子板塊的西部，包括西北邊緣，在二疊紀期間，總體處于陸棚、陸表海碳酸鹽巖臺地環(huán)境，北部和西北邊緣存在斜坡和深水環(huán)境。在構(gòu)造位置上屬于川西坳陷，西部為龍門山推覆構(gòu)造帶，東鄰川中隆起，北鄰米倉山褶斷帶，南抵峨眉-瓦山斷塊[1～5]。

川西地區(qū)的二疊紀以充填碳酸鹽巖沉積為主，其地層序列較完整(表1)。根據(jù)巖相古地理特征可以將研究區(qū)劃分為2個區(qū)域：第1個區(qū)域是研究區(qū)的主體區(qū)域，包括綿竹、綿陽、德陽以及三臺一帶；第2個區(qū)域稱為邊緣區(qū)域，主要圍繞研究區(qū)東北、西部邊緣，包括東北部邊緣的廣元-南江-通江一帶和西部邊緣的汶川-茂縣-大邑大飛水一帶，其水體較深[6～10]。

2生物古地理特征

大量研究表明，不同的環(huán)境中含有不同類別和不同生態(tài)類型的生物化石，且呈現(xiàn)一定的地理分布規(guī)律。生物化石的分布規(guī)律與多種因素有關，如板塊構(gòu)造、海洋阻隔、洋流作用、山脈阻隔等。研究區(qū)屬于華夏特提斯生物區(qū)系的上揚子生態(tài)區(qū)，生物群以底棲動物為主，主要生物門類有腕足、蜓類、珊瑚、雙殼類、有孔蟲、菊石、苔蘚蟲、海百合，腹足等較少，此外極個別地區(qū)還有少量的三葉蟲、層孔蟲、鸚鵡螺、孢粉等。上揚子生態(tài)區(qū)特色化石有腕足類(Cryptospirifer、Monticulifera)，珊瑚(Ipciphyllum)，蜓類(Verbeekina)等。在中-晚二疊世，研究區(qū)的古生物地理分布特征明顯表現(xiàn)出一定的區(qū)域性，主要受主體區(qū)域和邊緣區(qū)域的控制。

表1　川西地區(qū)二疊紀地層序列

2.1中二疊世生物古地理特征

研究區(qū)內(nèi)中二疊世生物較繁盛，基本均為海相生物。其中，腕足類、蜓類、珊瑚等繁盛。據(jù)不完全統(tǒng)計，中二疊世腕足類約有25個屬，蜓類約有26個屬，珊瑚約有27個屬。此外，還有有孔蟲及少量的苔蘚蟲等。生物群以底棲生物為主(表2)。中二疊世腕足類以Athyris、Cryptospirifer、Plicafifera等為特征；蜓類有Cancellina、Misellina、Nankinella、Neoschwagerina、Parafusulina、Schwagerina、Verbeekina；珊瑚有Corwenia、Hayasakaianankingensis、Iranophyllum、Ipciphyllum、Michelinia、Paracaninia等，在研究區(qū)范圍內(nèi)均有廣泛分布。

表2　中二疊世重要化石分布表

注：“*”表示區(qū)域內(nèi)具有該種屬，空白為不具有該種屬。下同。

研究區(qū)主體區(qū)域與汶川-茂縣-大邑大飛水地區(qū)在中二疊世時期的生物化石較為相似，主要為腕足類、蜓類、珊瑚以及少量的苔蘚蟲。其中，腕足類為Cryptospiriferomeishanensis、Dictyoclostusnakingensis、Squamulariasp．；蜓類為Pisolinaexcessa、Pisolinaexessa、Neoschwagerinsp.、N.craticulifera、N.margaritae、Pseudodoliolinasp．、Schwagerinasp.、Sphanrulinasp.、Verbeekinasp.、V.verbeeki、V.heimi；珊瑚為Hayasakaiaelegantula、H.syringoporoides、Wentzellophyllumsp.；以及苔蘚蟲Fenertellasp .。

在廣元-南江-通江地區(qū)，旺蒼雙河王家溝剖面梁山組主要為植物化石(Equisititessp.，Lepidodendronoculusfelis、Pecopterisnorinii、Protoblechnumwongii等)及腕足類(Orthotichiacf.indica等)，偶夾薄煤層，為濱海沼澤環(huán)境。至中二疊世中期，蜓類(Pisolina、Nankinellaorbicularia)、珊瑚(Hayasakaia)等大量發(fā)育。至茅口期，以蜓類、珊瑚以及腕足類為組合的正常淺海底棲生物相為特征，其中腕足類、蜓類較為豐富。上述現(xiàn)象表明，由中二疊世早期開始的海侵，到晚期在區(qū)內(nèi)有一定程度的擴大，水體由中二疊世早期的內(nèi)緩坡變?yōu)樗w較深的外緩坡環(huán)境。

綜上所述，中二疊世時期，研究區(qū)的主體區(qū)域與邊緣區(qū)域中的汶川-茂縣-大邑大飛水地區(qū)以及廣元-南江-通江地區(qū)的生物面貌基本相同，屬、種的相似率較高，但與松潘生態(tài)區(qū)有一定差異，反映在該時期，研究區(qū)主體區(qū)域與邊緣區(qū)域基本屬于同一個生物古地理區(qū)即上揚子生物古地理區(qū)，而與松潘生態(tài)區(qū)不屬于同一生物古地理區(qū)。該現(xiàn)象體現(xiàn)了松潘-甘孜海槽的獨立發(fā)育特征，同時也反映了不同板塊對生物地理分布特征具有一定的控制作用。

2.2晚二疊世生物古地理特征

在中二疊世相當繁盛的蜓類、四射珊瑚和橫板珊瑚到了晚二疊世急劇衰退，然而腕足類在晚二疊世仍然繁盛，并出現(xiàn)一些特化類型如Leptodus和Oldhamina等。珊瑚以Liangshanophyllum、Lophophyllidium為代表。據(jù)不完全統(tǒng)計，晚二疊世腕足類約有19個屬，蜓類為10個屬、珊瑚為8個屬。該時期廣元-南江-通江一帶出現(xiàn)大量菊石，此外，腹足類、苔蘚蟲、有孔蟲、海百合、三葉蟲等在研究區(qū)內(nèi)均有少量出現(xiàn)(表3)。

表3　晚二疊世重要化石分布表

(續(xù)表3)

中二疊世末，由于揚子板塊西緣發(fā)生峨眉地裂運動，大量玄武巖噴益地表，同時發(fā)生大規(guī)模海退。上揚子地區(qū)在晚二疊世早期大部分地區(qū)為海陸交互的過渡環(huán)境。研究區(qū)內(nèi)生物群主要為腕足類、蜓類、珊瑚以及植物和少量的有孔蟲等。在龍?zhí)督M底部主要為黑色炭質(zhì)頁巖夾薄煤層，為海陸交互環(huán)境，頁巖中含植物(Gigantopterisniolianaefolia)等。

研究區(qū)主體地區(qū)的生物主要為腕足、蜓類、珊瑚等，均為上揚子生物古地理區(qū)的常見生物，此外，在長興組厚層灰?guī)r中含較多的有孔蟲等，說明由晚二疊世早期的海陸交互環(huán)境過渡為正常鹽度的淺海臺地環(huán)境。

汶川-茂縣-大邑大飛水地區(qū)的生物群主要為腕足類、蜓類、珊瑚等；在灰-深灰色厚層塊狀生屑灰?guī)r中含底棲型蜓類(Codonofusiella、Palaeofusulina等)。通過對研究區(qū)西部汶川-茂縣-大邑大飛水地區(qū)與松潘、藏東-滇西等地區(qū)晚二疊世生物的對比發(fā)現(xiàn)，上述2個地區(qū)含有較多相同的生物化石，其中腕足類有Athyris、Leptodus、Spinomarginifera；珊瑚有Liangshanophyllum、Lophophyllidium；有孔蟲有Colaniella、Pseudogastrioceras等。生物化石之間的相似率為30.6%，而汶川-茂縣-大邑大飛水地區(qū)與研究區(qū)主體區(qū)域的化石相似率僅為13.9%，該現(xiàn)象反映了汶川-茂縣-大邑大飛水地區(qū)與松潘、藏東-滇西生態(tài)區(qū)可能具有某種聯(lián)系，或者屬于同一生物古地理區(qū)，與大地構(gòu)造環(huán)境的演化相關，反映了松潘甘孜海槽在該時期向外擴展至研究區(qū)的邊緣區(qū)域。

廣元-南江-通江地區(qū)的生物群主要為腕足類、蜓類、珊瑚以及菊石，與松潘、藏東滇西等地區(qū)內(nèi)生物群也有較高的相似性，如腕足類Chonetes、Crurithyris、Marginifera；蜓類Nankinella、Reichelina、Staffella；珊瑚類Liangshanophyllum、Lophophyllidium；有孔蟲Colaniella；菊石Pseudogastrioceras等，它們之間的相似率為47.2%，與研究區(qū)主體區(qū)域相比，化石相似率僅為為19.4%，而與汶川-茂縣-大邑大飛水地區(qū)之間化石相似率為27.8%。此外，在研究區(qū)邊緣地區(qū)大隆組中上部為黑色薄層硅質(zhì)巖與硅質(zhì)頁巖互層，上部夾硅質(zhì)灰?guī)r。富含游泳型菊石(Altudoceras、Pseudotirolites等)以及雙殼類(Aviculopectenmachuricus)，代表了滯流還原條件下的沉積和較深水的非補償環(huán)境。

通過將晚二疊世研究區(qū)主體區(qū)域與其東北部及西部邊緣的化石分布對比發(fā)現(xiàn)，其相似率為15%左右，且主要為揚子生態(tài)區(qū)內(nèi)的特色化石，如Oldhamina、Palaeofusulina等。而邊緣地區(qū)與松潘、藏東-滇西地區(qū)化石相似率較高，最高可達47%。上述現(xiàn)象表明，該時期研究區(qū)邊緣的兩個區(qū)域即汶川-茂縣-大邑大飛水地區(qū)和廣元-南江-通江地區(qū)與松潘、藏東-滇西生態(tài)區(qū)可能屬于同一生物古地理區(qū)，應屬于較深水盆地即西部松潘-甘孜海槽的一部分，同時說明了該時期研究區(qū)北部、西部邊緣存在一個海槽背景的構(gòu)造環(huán)境，該海槽在晚二疊世已經(jīng)逐漸擴展至研究區(qū)邊緣區(qū)域，上揚子板塊生物區(qū)逐漸縮小。

3結(jié)論

1)中二疊世時期，研究區(qū)主體區(qū)域與邊緣區(qū)域中的汶川-茂縣-大邑大飛水地區(qū)以及廣元-南江-通江地區(qū)生物屬、種相似率較高，應屬于同一個生物古地理區(qū)即上揚子生物古地理區(qū)，而與松潘生態(tài)區(qū)不屬于同一生物古地理區(qū)，表明了松潘-甘孜海槽的獨立發(fā)育特征，同時也反映了不同的板塊對生物地理的分布特征具有一定的控制作用。

2)晚二疊世時期，研究區(qū)邊緣的2個區(qū)域即汶川-茂縣-大邑大飛水地區(qū)和廣元-南江-通江地區(qū)與松潘、藏東-滇西生態(tài)區(qū)生物屬種具有較高的相似率，推測其可能屬于同一生物古地理區(qū)，應屬于較深水盆地即西部松潘-甘孜海槽的一部分，同時說明了該時期研究區(qū)北部、西部邊緣存在一個海槽背景的構(gòu)造環(huán)境，該海槽在晚二疊世已經(jīng)逐漸擴展至研究區(qū)的邊緣區(qū)域，上揚子板塊的范圍逐漸縮小。

[參考文獻]

[1]童崇光.四川盆地油氣地質(zhì)研究[J].西安地質(zhì)學院學報，1990，12(2): 9～17.

[2]何鯉，劉莉萍，羅瀟，等.川西龍門山推覆構(gòu)造特征及有利油氣勘探區(qū)塊預測[J].石油實驗地質(zhì)，2007，29(3)：247～252.

[3]羅嘯泉，陳蘭.川西坳陷形成演化及其與油氣的關系[J].油氣地質(zhì)與采收率，2004，11(1)：20～23.

[4]吳世祥，汪澤成，張林，等.川西前陸盆地勘探思路分析[J].石油與天然氣地質(zhì)，2001，22(3)：210～216.

[5]葉軍.再議四川盆地西部坳陷深盆氣[J].石油實驗地質(zhì)，2008，30(2):109～120.

[6]郭正吾，鄧康齡，韓永輝，等.四川盆地形成與演化[M].北京:地質(zhì)出版社，1996：6～69.

[7]劉樹根.龍門山?jīng)_斷帶與川西前陸盆地的形成演化[M].成都:成都科技大學出版社，1993.

[8]李勇，曾允孚，伊海生.龍門山前陸盆地沉積及構(gòu)造演化[M].成都:成都科技大學出版社，1995.

[9]樂光禹.大巴山造山帶及其前陸盆地的構(gòu)造特征和構(gòu)造演化[J].礦物巖石，1998，18(增刊):8～15.

[10]尚慶華，金玉.二疊紀腕足類地理區(qū)系演化特征[J].古生物學報，1997,36(1)：93～115.

[編輯]鄧磊

[收稿日期]2016-02-01

[作者簡介]肖云鵬(1993-)，男，現(xiàn)主要從事沉積地層方面的學習與研究；通信作者：龔文平，gwp627@163.com。

[中圖分類號]TE121.3

[文獻標志碼]A

[文章編號]1673-1409(2016)20-0023-05

[引著格式]肖云鵬，龔文平，楊志偉，等.川西地區(qū)中-晚二疊世古生物地理研究[J].長江大學學報(自科版), 2016,13(20):23～27.