任永健 吳穎慧 張明明 于汪 劉星旺 趙寒 王占兵 張偉勝 王暢

中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院，北京 100013

疑源類化石是具親緣關(guān)系不明的有機(jī)質(zhì)壁微體化石，該類化石廣泛分布于前寒武紀(jì)、顯生宙各種海相地層中，并具有高豐度和多樣性[1-3]。研究表明，疑源類化石可能是多源的、具有不同親緣關(guān)系的集合體，雖然其親緣關(guān)系和歸屬還存有疑問(wèn)，但它們?cè)谏锏貙訉W(xué)中，尤其是古生代的生物地層中，具有重要的應(yīng)用價(jià)值[4]。

近年來(lái)，越來(lái)越多的學(xué)者開(kāi)始重視對(duì)疑源類化石的研究，部分研究表明，在生物地層學(xué)上可以清楚地區(qū)分出早、中、晚寒武世的疑源類組合，暗示疑源類化石可作為劃分古生代地層的具有重要價(jià)值的微體生物化石證據(jù)[5-7]。以往研究表明松嫩-張廣才嶺地塊上的前寒武紀(jì)地質(zhì)體均被解體，原定新元古代的地質(zhì)體主體解體為早古生代-晚古生代地質(zhì)體，如區(qū)域上原定的一面坡群、東風(fēng)山群、張廣才嶺群[8-13]，但由于以往工作研究手段和精度因素，對(duì)張廣才嶺南段楊木崗組地層的認(rèn)識(shí)還存在爭(zhēng)議，其地層歸屬、形成時(shí)代等還需進(jìn)一步的研究。筆者在黑龍江南蛤拉河子一帶開(kāi)展的1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作中，于五常市東方林場(chǎng)楊木崗組中采集到了疑源類化石，精確劃定了該地層時(shí)代并初步探討了沉積物源等，為區(qū)域地層劃分對(duì)比提供了重要的依據(jù)。

1 地質(zhì)背景

研究區(qū)處于松嫩-張廣才嶺地塊東部，佳木斯地塊西南部，屬于張廣才嶺南段。區(qū)域上出露的地層主要為古生界、中生界和新生界，區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)十分強(qiáng)烈。

楊木崗組地層主要分布于研究區(qū)西蛤拉河子、青山林場(chǎng)、大鍋盔一帶，總體呈EW、NE向展布，該地層被早侏羅世花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖侵入，被下侏羅統(tǒng)二浪河組火山巖不整合覆蓋（圖1）。本次剖面測(cè)制工作位于東方林場(chǎng)-大鍋盔一帶，本剖面楊木崗組地層傾向北西，介于300°～340°，傾角中等，多為23°～45°，底部被早侏羅世中細(xì)粒黑云母花崗閃長(zhǎng)巖侵入，頂部被下侏羅統(tǒng)二浪河組呈角度不整合覆蓋，剖面控制厚度大于2556.8m。通過(guò)剖面控制，該組主要為一套淺變質(zhì)細(xì)碎屑巖組合，巖性以黑色、灰黑色含粉砂泥質(zhì)板巖、變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖、斑點(diǎn)板巖、粉砂質(zhì)板巖、泥質(zhì)粉砂質(zhì)板巖為主，可見(jiàn)有黃鐵礦化、褐鐵礦化、綠簾石化等蝕變現(xiàn)象，同時(shí)在碎屑巖中可見(jiàn)由粗而細(xì)的小韻律較為發(fā)育，多次重復(fù)出現(xiàn)。該地層受區(qū)域變質(zhì)作用、熱接觸變質(zhì)作用，均發(fā)生了不同程度的變質(zhì)，新生變質(zhì)礦物有絹云母、空晶石、堇青石等。該套沉積物的成分以泥質(zhì)、粉砂質(zhì)為主，間或有砂巖、凝灰質(zhì)砂巖等碎屑物質(zhì)，沉積物色調(diào)以深灰-灰黑色為主，根據(jù)其暗色的色調(diào)以及星點(diǎn)狀黃鐵礦的存在推斷當(dāng)時(shí)氣候溫暖，古地理環(huán)境處于較強(qiáng)烈的還原環(huán)境。從縱向變化可看出沉積物粒度自下而上逐漸變細(xì)。

圖1 張廣才嶺南部地質(zhì)簡(jiǎn)圖[14] Fig.1 Geological sketch map of southern Zhangguangcai Mountains

2 樣品特征及分析方法

本文中微體化石采集自五常市東方林場(chǎng)楊木崗組實(shí)測(cè)地質(zhì)剖面含粉砂泥質(zhì)板巖樣品（PM010-WG）（圖2）。巖石新鮮面呈灰黑色，見(jiàn)密集的板狀劈理，具變余含粉砂泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，由長(zhǎng)英質(zhì)粉砂、粘土礦物、絹云母和碳質(zhì)等組成。其中長(zhǎng)英質(zhì)粉砂呈次圓狀-次棱角狀，粒徑為0.04～0.06mm，以石英為主，石英粉砂局部發(fā)生重結(jié)晶作用。除粉砂質(zhì)礦物以外，還含有大量隱晶質(zhì)的粘土礦物，部分粘土礦物已變?yōu)樾律冑|(zhì)礦物-絹云母雛晶，呈聚集體出現(xiàn)，聚集體有被拉長(zhǎng)現(xiàn)象，其與粘土隱晶質(zhì)及粉砂質(zhì)呈明顯的定向排列，呈板狀構(gòu)造，局部仍保持原巖的斜層理構(gòu)造。巖石中還包含少量的包體，粒徑為2.7～9mm，其成分為變質(zhì)石英粉砂巖，其雜基中的粘土礦物已變?yōu)樽冑|(zhì)礦物-絹云母。

圖2 五常市東方林場(chǎng)楊木崗組實(shí)測(cè)地質(zhì)剖面簡(jiǎn)圖 Fig.2 Sketch of geological profile of Yangmugang Formation in Dongfang forest farm of Wuchang City

微體化石樣品由中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所經(jīng)孢粉分析法處理，獲得較多疑源類化石，制成薄片后用Zeiss Axio Scope A1光學(xué)顯微鏡觀察、統(tǒng)計(jì)，并用AxioCamHRC成像系統(tǒng)進(jìn)行顯微照相。化石薄片現(xiàn)保存于中國(guó)科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所微體古生物研究室。

3 疑源類化石組合特征

通過(guò)對(duì)采集的微體古生物樣品分析鑒定，發(fā)現(xiàn)楊木崗組中富含疑源類在內(nèi)的較多孢型化石（圖3），主要為光面球藻（未定種）Leiosphaeridiasp.，瘤面球藻（未定種）Lophosphaeridiumsp.，網(wǎng)面球藻（未定種）Dictyotidiumsp.，絲狀藻類碎片fragment of filamentous algae，底棲藻類碎片fragment of benthonic algae，始瓣藻（未定種）Priscogaleasp.，黑色穴面膜片Brocholaminaria nigrita，連球藻（未定種）Synsphaeridiumsp.。其中，炭化劇烈的化石（編號(hào)：1-10，13，22）如光面球藻Leiosphaeridia、瘤面球藻Lophosphaeridium、網(wǎng)面球藻Dictyotidium等，代表了新元古代晚期-早寒武世疑源類化石組合面貌；其余疑源類化石均呈現(xiàn)棕黃色，除了穿時(shí)分布的光面球藻Leiosphaeridia（編號(hào)16，18-19）外，有較多常見(jiàn)于奧陶紀(jì)地層的始瓣藻Priscogalea（編號(hào)12，14-15，20）。

圖3 張廣才嶺南部楊木崗組部分疑源類化石 Fig.3 Some acritarch fossils of Yangmugang Formation in southern Zhangguangcai Mountains

4 生物地層學(xué)意義

近年在東北地區(qū)前寒武紀(jì)和早古生代的地層中陸續(xù)發(fā)現(xiàn)有疑源類化石，為缺乏大化石的地層時(shí)代厘定提供了重要的依據(jù)[15]。本次獲取的疑源類化石，填補(bǔ)了研究區(qū)張廣才嶺南段疑源類化石空白乃至豐富了東北地區(qū)疑源類研究資料。從疑源類化石組合特征來(lái)看，這些化石明顯分為炭化、成熟度截然不同的兩個(gè)孢型化石組合，除光面球藻穿時(shí)分布，地層意義不大外，組合中出現(xiàn)了早寒武世地層的常見(jiàn)分子，如瘤面球藻、網(wǎng)面球藻，其組合面貌可以與中國(guó)早寒武世已知疑源類化石組合對(duì)比[16-17]。此外，組合中出現(xiàn)了奧陶紀(jì)地層的常見(jiàn)分子始瓣藻，結(jié)合區(qū)域構(gòu)造背景，反映了楊木崗組屬于再沉積地層，新元古代晚期-早寒武世隨著大洋板塊的俯沖作用，地層接受剝蝕，化石表現(xiàn)為高度成熟、炭化；早奧陶世開(kāi)始再沉積了一套富含始瓣藻的地層，反映此時(shí)研究區(qū)仍處于大洋環(huán)境。保存較好的化石組合，說(shuō)明搬運(yùn)距離短，地層最后沉積時(shí)周圍存在有寒武紀(jì)、奧陶紀(jì)地質(zhì)體。結(jié)合近年來(lái)區(qū)域上古生代-早中生代地層均存在大量中-新元古代年齡鋯石的事實(shí)[18-20]，筆者認(rèn)為楊木崗組沉積期間周邊也存在一個(gè)古老沉積物源區(qū)，為楊木崗組的形成提供了一定的物質(zhì)來(lái)源，且疑源類化石組合有較多保存完好的棕黃色化石，說(shuō)明它們可能經(jīng)歷了較近距離的搬運(yùn)和快速堆積過(guò)程。

5 結(jié)論

本文探索性地開(kāi)展了張廣才嶺南部楊木崗組地層疑源類化石組合的研究，獲取的疑源類化石明顯分為炭化、成熟度截然不同的兩個(gè)孢型化石組合，出現(xiàn)了瘤面球藻、網(wǎng)面球藻等早寒武世地層的常見(jiàn)分子，且化石表現(xiàn)為高度成熟、炭化，表明沉積盆地周邊的晚古生代早期地質(zhì)體和松嫩-張廣才嶺地塊及東緣的早古生代地質(zhì)體均為楊木崗組提供了一定的沉積物源。本次研究對(duì)于松嫩-張廣才嶺與佳木斯地塊于早古生代晚期拼合提供了新的證據(jù)，為進(jìn)一步研究松嫩-張廣才嶺地塊古生代地質(zhì)構(gòu)造演化提供了新的資料。