牛曉路，李國彪，王天洋

(1.中國地質(zhì)大學(北京)生物地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)國家重點實驗室，北京　100083；2.中國地質(zhì)大學(北京)地球科學與資源學院，北京　100083)

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藏南亞東堆納地區(qū)古近紀鈣藻化石與沉積環(huán)境

牛曉路1，2，李國彪1，2，王天洋1，2

(1.中國地質(zhì)大學(北京)生物地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)國家重點實驗室，北京100083；2.中國地質(zhì)大學(北京)地球科學與資源學院，北京100083)

西藏南部發(fā)育著連續(xù)的海相古近紀地層,亞東地區(qū)是特提斯演化晚期殘留海的居留地,保存著西藏最年輕的海相沉積(即最高海相層)，其時代標志著殘留海盆消亡的時間。研究最高海相層可以為東特提斯晚期演化及其封閉時限提供良好信息。亞東堆納地區(qū)古魯浦剖面宗浦組頂部和遮普惹組含有較豐富的鈣藻化石，本研究鑒定出紅藻門珊瑚藻科7屬11種(含3個未定種)，綠藻門粗枝藻科4屬4種(含1個未定種)及松藻科1屬1種，據(jù)其分布特征劃分出3個化石組合，自下而上分別為：Lithoporellamelobesioides-Lithophyllumcarpathicum、Lithoporellamelobesioides-Ovulitesmargaritula、Distichoplexbiserialis-Janiadenotata組合。推測堆納地區(qū)在晚古新世至始新世時期總體處于淺海陸棚環(huán)境，海水逐漸變淺，在始新世晚期海水深度可能已不足30 m。

藏南亞東；古近紀；鈣藻化石；沉積環(huán)境

0　引　言

東特提斯洋的最終關(guān)閉與印度—亞歐板塊碰撞的時間是特提斯—喜馬拉雅造山帶研究的熱點問題[1]。由于板塊碰撞不可能完全沿縫合帶同時發(fā)生，所以碰撞后仍有殘留海盆的存在，海水并沒有完全退出。隨著碰撞作用的持續(xù)推進，殘留海盆逐漸萎縮直至最終消亡，海相沉積隨之停止[2]。區(qū)域內(nèi)最年輕海相沉積(即所謂的“最高海相層”)的年齡代表了殘留海盆消亡的時間。在過去的幾十年中,地層古生物學及沉積學研究人員一直致力于西藏珠穆朗瑪峰地區(qū)最高海相層的研究,并對特提斯洋閉合時限提出了不同的時間約束[3-8]。

20世紀70年代中晚期，古生物學家在我國西藏珠穆朗瑪峰地區(qū)(下文簡稱為珠峰地區(qū))對綠藻及紅藻化石進行過較為系統(tǒng)的研究[9]，王玉凈[10]報道了珠峰地區(qū)晚白堊世及古近紀早期的珊瑚藻科、鱗葉藻科以及粗枝藻科、松藻科的分子。章炳高等[11]報道過西藏雅魯藏布江以北地區(qū)古近紀地層中發(fā)現(xiàn)的鈣藻化石，包括卵石藻屬1種，紅孔藻屬1種及雙板藻屬1種。穆西南等[12]報道了西藏定日始新世珊瑚藻科古石枝藻屬、石葉藻屬及石孔藻屬等鈣藻化石。20世紀晚期至今，古生物學家們[2, 13-14]在藏南地區(qū)運用鈣藻化石與其他微體化石識別出晚白堊世至古近紀的多種沉積微相，探討了沉積環(huán)境變化。本次研究通過詳細的野外地質(zhì)考察與室內(nèi)工作，對藏南亞東堆納地區(qū)西北部古近紀古魯浦剖面發(fā)育的鈣藻化石進行了較為系統(tǒng)的分類學研究，并對鈣藻化石組合所反映的沉積環(huán)境進行了初步的探討。

1　地層剖面及化石分布

圖2　藏南亞東古魯浦古近系實測剖面圖Fig. 2　Gulupu Paleogene cross-section in Yadong, southern Tibet

本次研究的古魯浦剖面位于亞東縣堆納鄉(xiāng)，所涉及的地層單元包括古近系古新統(tǒng)宗浦組(E1z)上部、始新統(tǒng)遮普惹組(E2z)(圖1、圖2)。其中，宗浦組主要由一套瘤狀灰?guī)r組成，而遮普惹組可分為上、下兩段，即下部灰?guī)r段與上部砂頁巖段。剖面起點坐標為28°03′55″N、89°11′29″E，海拔4 663 m，剖面詳細描述如下。

未見頂

遮普惹組(E2z)

砂頁巖段(E2z2)

(4)紫紅色薄層頁巖夾少量中厚層砂質(zhì)灰?guī)r，頂部被第四紀沉積物覆蓋，第四紀覆蓋物之上有一逆沖斷層，斷層的上盤為宗浦組。產(chǎn)鈣藻化石(圖3中樣品G155—G157)：Distichoplexbiserialis(Dietrich)，JaniadenotataWang，JaniavetusJohnson，LithophyllumcarpathicumLemoine，LithoporellamelobesioidesFosile，Mesophyllumsp.，PolygonellaminimaWang，Polygonellasp.，SporolithonhaugHeydrich，SporolithonnummuliticumHeydrich，Sporolithonsp.

46 m

(3)粉砂質(zhì)頁巖

30 m

(2)灰白色厚層塊狀生物碎屑灰?guī)r。產(chǎn)鈣藻化石(圖3中樣品G30—G59)：Cyclocrinitessp.，CymopoliaentongensisWang，Distichoplexbiserialis(Dietrich)，Lithophyllumcar-pathicum Lemoine，LithoporellamelobesioidesFosile，OvulitesmargaritulaLamarck

圖1　藏南亞東堆納古魯浦剖面位置示意圖(a)西藏區(qū)域圖；(b)藏南亞東地區(qū)區(qū)域圖，其中★指示剖面位置Fig.1　Location of the Gulupu section in Tüna of Yadong in southern Tibet

33 m

宗浦組(E1z)

(1)灰白色厚層塊狀生物碎屑灰?guī)r、瘤狀灰?guī)r。產(chǎn)鈣藻化石(圖3中樣品G24—G29)：ClypeinarotellaWang，IndopoliaparvulaWang，LithophyllumcarpathicumLemoine，LithoporellamelobesioidesFosile

35 m

2　鈣藻化石組合及其時代

圖3　藏南亞東堆納古魯浦剖面鈣藻化石分布圖Fig.3　Distribution of calcareous algae fossils from Gulupu section in Tüna, Yadong in southern Tibet

亞東堆納地區(qū)古魯浦剖面宗浦組頂部和遮普惹組含有豐富的鈣藻化石，對灰?guī)r進行切片處理，在偏光顯微鏡下觀察，鑒定出珊瑚藻科7屬11種(含3個未定種)，粗枝藻科4屬4種(含1個未定種)，松藻科1屬1種(圖3)，據(jù)其分布特征劃分出3個化石組合，自下而上描述如下。

2.1Lithoporella melobesioides-Lithophyllum carpathicum 組合

圖5　藏南亞東堆納古魯浦剖面所產(chǎn)鈣藻化石鏡下照片(a) Clypeina rotella Wang;(b)—(c) Ovulites margaritula Lamarck;(d) Cymopolia entongensis Wang;(e)—(f) Sporolithon haug Heydrich;(g)、(n) Jania denotata Wang;(h) Mesophyllum sp;(i)—(j) Polygonella minima Wang;(k)—(l) Lithophyllum carpathicum Lemoine;(m) Indopolia parvula Wang;(o)—(p) Jania vetus Johnson (比例尺為200 μm)Fig.5　Micrographs of calcareous algae from Gulupu section in Tüna of Yadong in southern Tibet

該組合在古魯浦剖面中標注為組合①(樣品G24—G33)，鈣藻化石較為豐富，共有珊瑚藻科2屬2種及粗枝藻科4屬4種(含1個未定種)，以LithoporellamelobesioidesFosile 1904(圖4(a)—(i))，LithophyllumcarpathicumLemoine 1933(圖5(k)—(l))的集中產(chǎn)出為特征，主要分子有ClypeinarotellaWang 1976(圖5(a))，Cyclocrinitessp. Eichwald 1804，CymopoliaentongensisWang 1976(圖5(d))，IndopoliaparvulaWang 1976(圖5(m))。作為本組合主要成員的LithoporellamelobesioidesFoslie 1904(圖4(a)—(f))常見于我國珠峰地區(qū)晚白堊世、古近紀地層中[10]；ClypeinarotellaWang 1976(圖5(a))在我國珠峰地區(qū)早白堊世和古新世地層中發(fā)現(xiàn)[10]；Cymopoliasp. Lamauroux 1816一屬的大部分種均見于我國珠峰地區(qū)定日恩同地區(qū)的古近紀地層中[10]。因此，本組合的時代總體上應為晚古新世。

2.2Lithoporella melobesioides-Ovulites margaritula 組合

該組合在古魯浦剖面標注為組合②(樣品G34—G59)，鈣藻化石貧乏，識別出松藻科1屬1種、珊瑚藻科3屬3種，以LithoporellamelobesioidesFosile 1904(圖4(a)—(g))的集中產(chǎn)出為特征，主要分子有Distichoplexbiserialis(Dietrich) 1927(圖4(j)—(p))，LithophyllumcarpathicumLemoine 1933(圖5(k)—(l))，OvulitesmargaritulaLamarck 1816(圖5(b))。如前所述，LithoporellamelobesioidesFoslie 1904(圖4(a)—(i))常見于我國珠峰地區(qū)古近紀地層中[10]；Distichoplexbiserialis(Dietrich) 1927(圖4(g)—(i))曾在珠峰地區(qū)古新世及西藏雅魯藏布江以北海相古近紀地層中發(fā)現(xiàn)[10-11]；OvulitesmargaritulaLamarck 1816(圖5(b)—(c))發(fā)現(xiàn)于歐洲始新統(tǒng)中下部及我國珠峰地區(qū)始新統(tǒng)[12]。結(jié)合上述三個屬種的時代特征，本組合的時代應為始新世。

2.3Distichoplex biserialis-Jania denotata 組合

該組合在古魯浦剖面標注為組合③(樣品G155—G157)，鈣藻化石豐富，計有珊瑚藻科6屬9種(含1個未定種)，以Distichoplexbiserialis(Dietrich) 1927(圖4(j)—(p))，JaniadenotataWang 1976(圖5(g)—(n))，JaniavetusJohnson 1957(圖5(o)—(p))的集中產(chǎn)出為特征，主要分子有LithophyllumcarpathicumLemoine 1933(圖5(k)—(l))，LithoporellamelobesioidesFosile 1904(圖4(a)—(i))，Mesophyllumsp. Lemoine 1933(圖5(h))，PolygonellaminimaWang 1976(圖5(i)—(j))，SporolithonhaugPfender 1926(圖5(d))，SporolithonnummuliticumGümbel 1861，Sporolithonsp. Rothpletz 1891。作為本組合命名屬種的Distichoplexbiserialis(Dietrich) 1927曾見于珠峰地區(qū)古新世及西藏雅魯藏布江以北海相古近紀地層中[10-11]；JaniadenotataWang 1976(圖5(g)—(n))報道發(fā)現(xiàn)于太平洋馬里亞納群島始新世和我國西藏崗巴始新世地層中[10]；LithoporellamelobesioidesFoslie 1904(圖4(a)—(i))在我國珠峰地區(qū)晚白堊世、古近紀地層中發(fā)現(xiàn)[10]；PolygonellaminimaWang 1976(圖5(i)—(j))發(fā)現(xiàn)于我國珠峰地區(qū)古新世、始新世地層中[10]。因此，本組合的時代總體上應為始新世。

3　沉積環(huán)境分析

通過對薄片內(nèi)所含鈣藻化石個數(shù)進行統(tǒng)計，以此繪制出古魯浦剖面鈣藻化石的豐度變化曲線圖(圖6)，圖中顯示：宗浦組頂部和遮普惹組的鈣藻化石豐度呈現(xiàn)由多變少再變多的趨勢，其豐度在遮普惹組砂頁巖段的頂部(樣品G55—G157)出現(xiàn)較大值，說明當時的沉積環(huán)境適合鈣藻大量生存。隨著水深的不斷變化，鈣藻化石的豐度也呈現(xiàn)相應的變化。

古魯浦剖面的鈣藻化石均為底棲類[15]，主要棲息在熱帶和亞熱帶正常鹽度下的溫暖淺海中，以近濱海環(huán)境最為發(fā)育，水深幾米到幾十米的淺海陸棚環(huán)境；但是在屬和種一級，具有有限的深度分帶[16]。ELIAS[17]研究認為鈣藻的合適深度為25～37 m；CLOUD等[18]認為鈣藻最適合的發(fā)育深度小于30 m；JOHNSON[19]認為現(xiàn)代的珊瑚藻深度超過23 m后，其粒徑和豐度均明顯減少；吉磊[13]指出珊瑚藻亞科(具節(jié)珊瑚)的水體深度分布范圍是不超過10 m的動蕩淺水帶?，F(xiàn)代粗枝藻科正常的深度分布范圍從低潮線下至30 m深，其大量的分布深度在5 m處，至10 m處數(shù)量逐漸減少，到30 m處僅有零星分布[16]；現(xiàn)生的松藻科在低潮線以下到不超過5 m的水深環(huán)境中最為豐富，最大深度不超過15 m[20]。

圖6　西藏亞東堆納古魯浦剖面鈣藻化石豐度變化及海水深度變化曲線示意圖　Fig.6　Diagram showing change of calcareous algae abundance and seawater depth of Gulupu section in Tüna of Yadong in southern Tibet

宗浦組上部鈣藻化石雖未發(fā)現(xiàn)，但介形蟲Hermanils，Bairdia屬的分子及底棲大有孔蟲Miscellanea，Daviesina屬的分子出現(xiàn)，它們分布在80～100 m的深度范圍[21]。在宗浦組頂部和遮普惹組灰?guī)r段下部(樣品G24—G33)，鈣藻化石開始出現(xiàn)，珊瑚藻科Lithophyllumcarpathicum和Lithoporellamelobesioides增多，偶見粗枝藻科Clypeinarotella，Cyclocrinitessp.，Cymopoliaentongensis，說明當時水體環(huán)境更適合珊瑚藻科的生存，水體較早期已經(jīng)變淺；往上，遮普惹組灰?guī)r段的中上部(樣品G34—G59)鈣藻化石的豐度較下部明顯減少，但Lithoporellamelobesioides仍大量產(chǎn)出，未見粗枝藻科，僅見松藻科Ovulitesmargaritula，從數(shù)量及種數(shù)上說明水體深度較下部逐漸變深。隨后，遮普惹組砂頁巖段的頂部(樣品G155—G157)，粗枝藻科和松藻科完全消失，珊瑚藻科豐度驟然增多(樣品G156)；同時鈣球零星出現(xiàn)，它產(chǎn)于循環(huán)受限制的淺水環(huán)境的巖層中，水深幾米到十幾米，是良好的古環(huán)境標志[22]。兩者共同出現(xiàn)可以指示出水體已經(jīng)變得很淺，最深可能不超過30 m。

以此得出相對海平面變化曲線，如圖6所示，反映古魯浦剖面宗浦組頂部和遮普惹組沉積期海平面由淺變深再變淺，鈣藻化石豐度與所對應的海水深度呈負相關(guān)。因此，可以推測出亞東堆納地區(qū)古近紀特提斯海殘留海盆處于淺海陸棚環(huán)境，隨著碰撞的持續(xù)進行，殘留海盆基底不斷抬升，總體處于海退環(huán)境，至始新世晚期海水深度可能小于30 m。

4　結(jié)　論

(1)在西藏亞東堆納地區(qū)古魯浦剖面宗浦組頂部和遮普惹組中初步鑒定出鈣藻化石紅藻門珊瑚藻科7屬11種(含3個未定種)，綠藻門粗枝藻科4屬4種(含1個未定種)，松藻科1屬1種，它們均為底棲鈣藻；

(2)據(jù)鈣藻化石分布特征可將其劃分為3個組合，自下而上分別為Lithoporellamelobesioides-Lithophyllumcarpathicum、Lithoporellamelobesioides-Ovulitesmargaritula、Distichoplexbiserialis-Janiadenotata組合，時代為晚古新世至始新世；

(3)結(jié)合鈣藻化石的分布、豐度變化以及其顯示的海平面變化，初步推斷：亞東堆納地區(qū)晚古新世至始新世特提斯海殘留海盆處于淺海陸棚環(huán)境，至始新世晚期海水深度可能小于30 m。

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Paleogene Calcareous Algae and Sedimentary Environment in Tüna Area of Yadong in Southern Tibet

NIU Xiaolu1，2, LI Guobiao1，2, WANG Tianyang1，2

(1.State Key Laboratory of Environmental Geology and Biogeology, China University of Geosciences， Beijing100083, China;2.SchoolofEarthSciencesandResources,ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083,China)

Continuous Paleogene marine deposits are outcropped in southern Tibet. Yadong area in southern Tibet was once located in the Tethyan residence sea basin and developed the youngest well-exposed marine sediments (the highest marine layer, HML). The age of the HML stands for the final closing age of the residual basin. The study on HML in this area can provide direct information about the late evolutionary history and the closing age of eastern Tethys. Based on the detailed analysis on the calcareous algae fossils from the Gulupu section in Tüna of Yadong area, eleven species of seven genus of Corallinaceae, four species of four genus of Dasycladaceae, one species of one genus of Codiaceae have been identified and three assemblages have been recognized from the Zongpu Formation and Zhepure Formation, which are ranked from bottom to up as follows:Lithoporellamelobesioides-Lithophyllumcarpathicumassemblage,Lithoporellamelobesioides-Ovulitesmargaritulaassemblage,Distichoplexbiserialis-Janiadenotataassemblage. Based on the study of the characteristics of calcareous algae fossil assemblages, it is inferred that during Late Paleocene to Eocene Tüna region should be located in a shallow shelf environment and the depth of sea water might gradually decrease to be less than 30 m until Late Eocene.

Yadong in southern Tibet; Paleogene; calcareous algae; sedimentary environment

2015-12-09；改回日期：2016-03-13；責任編輯：潘令枝。

國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項目(2012CB822001)；中國科學院戰(zhàn)略性先導科技專項項目(XDB050105003)；中國地質(zhì)大學(北京)生物與環(huán)境地質(zhì)國家重點實驗室開放性課題項目(GBL21312)；國家自然科學基金項目(40972026)；高?；究蒲袠I(yè)務費優(yōu)秀教師研究項目(2011YXL012)。

牛曉路，女，博士研究生，1988年出生，古生物學與地層學專業(yè)，主要從事微古生物學與古海洋學研究工作。Email：nxl8831@126.com

P534.6

A

1000-8527(2016)04-0863-08