向坤鵬,陳明華,鄧小杰,龍建喜,史振華,冉維宇
(貴州省地質(zhì)調(diào)查院,貴州 貴陽 550081)
領(lǐng)薅組是望謨地區(qū)二疊系最上部的一個(gè)巖石地層單元,代表二疊紀(jì)中-晚期斜坡-盆地相沉積。根據(jù)《中國區(qū)域地質(zhì)志—貴州志》,領(lǐng)薅組整合于四大寨組灰?guī)r之上,巖石組合以砂巖、粘土巖為主,夾硅質(zhì)巖、灰?guī)r及礫屑灰?guī)r等為主,時(shí)代為陽新世晚期至樂平世(貴州省地質(zhì)調(diào)查院,2017)。前人曾報(bào)道該組發(fā)育豐富的遺跡化石(何遠(yuǎn)碧 等,1985),但未詳細(xì)描述化石的空間分布規(guī)律,一定程度上制約了對(duì)領(lǐng)薅組沉積環(huán)境的進(jìn)一步認(rèn)識(shí)。作者等在納夜開展古生物調(diào)研過程中,于領(lǐng)薅組上部發(fā)現(xiàn)大量保存完好的遺跡化石,極大地豐富了該組遺跡化石資料。通過系統(tǒng)研究,鑒定出多種遺跡化石類型。根據(jù)遺跡化石的分布規(guī)律,結(jié)合含遺跡化石層段巖石組成、沉積構(gòu)造以及同期巖相古地理地質(zhì)資料,綜合分析了領(lǐng)薅組的沉積環(huán)境,這為進(jìn)一步認(rèn)識(shí)貴州南部地區(qū)二疊紀(jì)中-晚期沉積演化提供依據(jù)。
望謨地區(qū)位于特提斯構(gòu)造域東北緣,其沉積作用大致同步于右江盆地的形成和演化。自泥盆紀(jì)以來,受北西、北東兩組斷裂系的控制,整體形成槽臺(tái)相間的構(gòu)造古地理分布格局(杜遠(yuǎn)生 等,2009,2013),并一直持續(xù)到二疊紀(jì)末。其中中-晚二疊世是巖相分異較為明顯的時(shí)期,自NW向SE依次發(fā)育潮坪-瀉湖相-局限臺(tái)地-開闊臺(tái)地相-臺(tái)地斜坡相以及臺(tái)盆相。研究區(qū)納夜一帶在空間上處于臺(tái)盆相區(qū),北側(cè)被弧形的臺(tái)地斜坡圍限,南側(cè)被斷續(xù)分布的孤立碳酸鹽巖臺(tái)地隔檔(圖1a)。
圖1 貴州南部地區(qū)二疊紀(jì)中-晚期巖相古地理圖(a,據(jù)劉寶珺 等,1994,有改動(dòng)),納夜一帶區(qū)域地質(zhì)圖(b,據(jù)貴州省地質(zhì)調(diào)查院,2014,有改動(dòng)),領(lǐng)薅組綜合柱狀圖(c,據(jù)貴州省地質(zhì)調(diào)查院,2014,有改動(dòng))以及領(lǐng)薅組遺跡化石層段柱狀圖(d)
納夜一帶中-晚二疊世領(lǐng)薅組發(fā)育豐富的遺跡化石,前人已有過報(bào)道(何遠(yuǎn)碧 等,1985),但未詳細(xì)描述化石的空間分布規(guī)律。得益于納夜-桑朗322省道的擴(kuò)寬,大量保存完整的遺跡化石得以發(fā)掘和揭露。根據(jù)露頭巖性差異,將含遺跡化石層段劃分為4層(圖2),路線剖面列述如下:
圖2 納夜地區(qū)中-晚二疊世領(lǐng)薅組上部遺跡化石層露頭分布
中-晚二疊世領(lǐng)薅組(P2-3lh2-3)
(上未見頂)
4.淺灰色-灰色中層狀砂屑灰?guī)r-含礫砂屑灰?guī)r,正粒序?qū)永?、沖刷面構(gòu)造發(fā)育,該層上部灰?guī)r層面上含2層遺跡化石層,編號(hào)自下而上依次為YJ4-1和YJ4-2。
>3.75 m
3.中-薄層狀含生物屑微-泥晶灰?guī)r,局部輕微硅化。主要發(fā)育水平層理。層中共見有4層遺跡化石層,均位于灰?guī)r層面上,編號(hào)自下而上分別為YJ3-1、YJ3-2、YJ3-3和YJ3-4。
6.85 m
2.淺灰色中層狀砂屑灰?guī)r,夾深灰色薄層狀泥晶灰?guī)r,該層中上部含2層遺跡化石層。編號(hào)自下而上分別為YJ2-1和YJ2-2。其中YJ2-1層遺跡化石位于層面上,YJ2-2層遺跡化石位于層中。
1.4 m
1.深灰色中-薄層狀含生物屑微-泥晶灰?guī)r,輕微硅化。該層頂面的極薄層泥皮上發(fā)育1層遺跡化石層,編號(hào)YJ1-1。遺跡化石類型豐富,具有較高的豐度。
>3.3 m
中-晚二疊世領(lǐng)薅組(P2-3lh2-3)
(下未見底)
路線剖面中共識(shí)別出9層遺跡化石層,主要識(shí)別出Chondritessp.、Planolitessp.、Helminthopsissp.、Keckiasp.等多種類型,各層特征列述如下:
YJ2-2:遺跡化石賦存于泥晶灰?guī)r夾層中,組成化石層的種屬較為單一,露頭只發(fā)現(xiàn)有Chondrites亞型II,豐度較高,局部密集分布(圖3i,j)。
圖3 第1-2層遺跡化石露頭照片(YJ1-1YJ2-2)
YJ3-2:遺跡化石賦存于泥晶灰?guī)r夾層中,露頭只發(fā)現(xiàn)有Chondritessp.(圖4d),主莖不甚清晰,分布較為稀疏。
YJ3-3:該層只見少量Planolitessp.稀疏分布,寬0.5 mm左右,表面光滑,無分枝(圖4e)。
YJ4-1:露頭只見有少量Planolitessp.平行層面分布,寬0.5 mm左右(圖4h)。
YJ4-2:主要由Planolitessp.和Helminthopsissp.組成,平行層面分布,豐度較低。Planolitessp.表面光滑無飾,不分枝,局部可見相互穿插排列(圖4i)。Helminthopsissp.寬2 mm,局部伴生Chondritessp.(圖4j)。
圖4 第3-4層遺跡化石照片(YJ3-1YJ4-2)
領(lǐng)薅組上部主要含Chondritessp.、Planolitessp.、Helminthopsissp.、Keckiasp.等遺跡化石。區(qū)域上以Chondrites分布最為廣泛,全球各大洲均有發(fā)現(xiàn)(Bromley and Ekdale,1984;龔一鳴,2004;楊式溥 等,2004),層位涵蓋寒武紀(jì)至今的所有地層。該屬化石在地層中的出現(xiàn)往往代表了缺氧環(huán)境(Bromley and Ekdale,1984,1986;Ekdale and Mason,1988;胡斌 等,1997)、貧氧或缺氧環(huán)境(楊式溥 等,2004)。龔一鳴研究認(rèn)為Chondrites在古生代和中生代地層中是有差別的,古生代地層中可發(fā)育于貧氧-缺氧環(huán)境,其中貧氧環(huán)境下Chondrites直徑較大,低-中等豐度;缺氧環(huán)境中Chondrites直徑較小,具有較高豐度(龔一鳴,2004)。Planolites被認(rèn)為是食沉積物軟體或蠕蟲狀動(dòng)物的覓食構(gòu)造(H?ntzschel,1975;Pemberton et al.,1982;Fillion et al.,1990;楊式溥 等,2004);Helminthopsis被認(rèn)為是食沉積物的動(dòng)物沿沉積物表面食表層有機(jī)質(zhì)造成;Keckia被認(rèn)為是食沉積物的動(dòng)物形成的充填潛穴(林文球,1985)。它們共同組成了以覓食跡為主的遺跡化石組合。
納夜一帶領(lǐng)薅組上部地層中發(fā)現(xiàn)的遺跡化石多為廣相型化石,多數(shù)遺跡化石在高、低緯度剖面中都有發(fā)現(xiàn)(張立軍 等,2015),在晚二疊世地層中常共生出現(xiàn)(何遠(yuǎn)碧 等,1987;楊式溥,1988;Bottjer et al.,1988;Wignall et al.,1998)??v向上,遺跡化石組合表現(xiàn)出較為明顯的變化特征:底部主要以Chondritessp.為優(yōu)勢(shì)化石種屬,具有較高的豐度,指示為底部水充氧或貧氧、孔隙水缺氧、富含有機(jī)物的沉積環(huán)境;向上則逐漸被Planolitessp.和Helminthopsissp.為代表的遺跡化石替代,可能代表了與陸架環(huán)境相當(dāng)?shù)呢氀醭练e環(huán)境。
圖5 領(lǐng)薅組遺跡化石層段典型巖性及沉積構(gòu)造
納夜地區(qū)在空間上處于臺(tái)盆相區(qū),北側(cè)被弧形的臺(tái)地斜坡圍限,南側(cè)即為由孤立臺(tái)地構(gòu)成的近EW向鏈狀地形高位區(qū)。古地形分布必然會(huì)對(duì)沉積作用產(chǎn)生限制,主要表現(xiàn)在:1)沉積環(huán)境方面:夾持在兩個(gè)地形高位區(qū)之間的臺(tái)盆相區(qū)水體相對(duì)滯留,形成相對(duì)閉塞和還原的淺海深水沉積環(huán)境;2)物源供給與沉積方面:來自西北方向的陸源碎屑會(huì)在由臺(tái)緣斜坡與孤立臺(tái)地間的臺(tái)盆區(qū)域發(fā)生快速的卸載和充填,導(dǎo)致水體快速變淺。
區(qū)域上,受中-晚二疊世峨眉地幔柱活動(dòng)的影響,海平面出現(xiàn)間歇性升降。在海平面降低的高水位期,孤立臺(tái)地上的風(fēng)化作用增強(qiáng),形成北強(qiáng)南弱的雙向物源供給,即:臺(tái)盆相區(qū)物源的供給除了來自西北方向以外,孤立臺(tái)地的強(qiáng)風(fēng)化也提供了部分物源,因此在巖石組合與沉積構(gòu)造中出現(xiàn)指示高能沉積環(huán)境的標(biāo)志。而在海平面升高的海侵階段,孤立臺(tái)地逐漸被水體淹沒,風(fēng)化作用較弱。該期臺(tái)盆相區(qū)的物源主要由臺(tái)地斜坡一側(cè)供給,孤立臺(tái)地一定程度上起到阻隔碎屑流通的障壁作用,形成相對(duì)缺氧、還原、滯留、安靜的淺海沉積環(huán)境。相對(duì)而言,海平面的升高伴隨著風(fēng)化作用的減弱,由此導(dǎo)致臺(tái)盆內(nèi)的物源供給更為匱乏,沉積作用緩慢甚至形成饑餓沉積。結(jié)合遺跡化石層主要分布于灰?guī)r層面或其上的極薄層泥皮中的地質(zhì)事實(shí),認(rèn)為遺跡化石整體屬于高水位期沉積作用的產(chǎn)物。而遺跡化石層中化石組合的縱向變化規(guī)律,暗示向上水體整體變淺,這與二疊紀(jì)晚期右江盆地及鄰區(qū)整體隆升并接受風(fēng)化剝蝕的沉積演化趨勢(shì)吻合。
(1)納夜地區(qū)中-晚二疊世領(lǐng)薅組上部發(fā)育豐富的遺跡化石,主要識(shí)別出Chondrites,Plan-olites,Keckia及Helminthopsis等,含遺跡化石層段下部以Chondrites為優(yōu)勢(shì)化石種屬,具有較高的豐度,向上逐漸被Planolites和Helminthopsis替代,整體構(gòu)成以覓食跡為主的遺跡化石組合,形成于相對(duì)閉塞的淺海還原環(huán)境。
(2)根據(jù)領(lǐng)薅組含遺跡化石層段的巖石組合、原生沉積構(gòu)造以及露頭尺度遺跡化石的空間分布規(guī)律等資料綜合分析認(rèn)為:遺跡化石的分布與海平面升降關(guān)系密切?;瘜儆诟咚惑w系沉積作用下的產(chǎn)物,化石組合的縱向變化規(guī)律指示向上水體整體變淺。
致謝:本文在化石材料系統(tǒng)鑒定中,得到河南理工大學(xué)牛永斌老師的指導(dǎo);在論文修改過程中,得到貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局王立亭研究員的悉心指導(dǎo),在此一并表示感謝!