西藏日土東部早-中二疊世地層特征與盆地演化

呂少偉 李曉勇

摘要：本文重點闡述了西藏日土東部早－中二疊世層序地層特征；探討了該時期海盆地演化及其發展過程，確定晚古生代盆地大致經歷了盆地下沉海侵、盆地裂陷（谷）冰融、盆地抬升海退和塊斷升隆等4個演化發展階段。這些研究成果，為區域性地層的劃分與對比提供重要依據。

中圖分類號：P62文獻標識碼：A文章編號：1672-3791(2012)04(a)-0000-00

西藏日土東部的早－中二疊世地層，是羌南－保山地層區羌南地層分區[1－2]分布較廣泛的地區之一，是研究二疊紀地層及盆地演化的上佳窗口。長期以來，由于該地區群山聳立，高寒缺氧，交通艱難，人跡罕至，以至在漫長歲月中，問津的地質學家甚少，地質研究程度極低。

區內系統的基礎地質調查是1980和1982年及之后，西藏地質局區域地質調查大隊、武漢地質學院、中國科學院南京地質古生物研究所等單位在該地區及毗鄰區域進行了多學科大規模的全面考察，首次比較系統地收集了沉積地層和古生物學等方面的資料[3－5]，對這一地區地層系統有了初步的輪廓性的了解，先后有許多專著和論文發表。1987年西藏地質局區調大隊開展的1∶100萬日土幅區調，及區調過程中與中科院南京古生物研究所合作進行的“西藏日土地區二疊紀、侏羅紀、白堊紀地層及古生物”[6]專題調研，是唯一涉及研究區的較完整的基礎性地質資料。

本文重點闡述了該地區早－中二疊世地層特征；進行了不同時段巖相古地理的恢復；探討了該時期海盆地演化及其發展過程。這些研究為區域性地層的劃分與對比提供了重要依據。

1地層概況

研究區下、中二疊統發育較完整，地層分布面積廣，地層區劃屬羌南－保山地層區羌南地層分區，以復式背、向斜呈近東西向條帶狀展布。本文參照《西藏巖石地層》[1]劃分方案，自下而上劃分為早二疊世霍爾巴錯群曲地組（展金組和擦蒙組未出露）和早－中二疊世吞龍共巴組以及中二疊世龍格組。

霍爾巴錯群曲地組（P1q）：是一套很具特色的沉積，沉積類型復雜，也是研究區出露的最老地層，未見底，其與上覆早－中二疊世吞龍共巴組呈連續沉積整合接觸關系。據其巖性組合與變化特點，可劃分出上、中、下三段：下段以其不含礫的淺灰色夾青灰色中－厚層狀不等粒石英砂巖為基本特征而區別于上覆曲地組中段含雜礫碎屑巖。厚度＞1833.12m。特征反映沉積區海域具濱海沉積環境與特點。中、上段主要為一套含雜礫碎屑巖組合，巖性以含礫砂巖、含礫板巖為主，夾較多的粉砂質板巖、泥質板巖和多層石英砂巖，頂部夾不穩定的火山巖（以流紋質火山碎屑巖為主，局部夾有玄武巖）。底、頂部均以含礫砂巖或含礫板巖與下伏曲地組下段和上覆吞龍共巴組呈連續沉積整合接觸關系，地層厚度＞2848.17－3459.1m。

本組獨特的沉積記錄代表了一個非常特殊的古氣候和古構造背景下的冰淺海陸棚相雜礫巖[7－10]沉積環境，與晚石炭世－早二疊世這一地球歷史上最寒冷的事件相關。

吞龍共巴組（P1－2t）：巖性為一套淺灰、青灰色不等厚層狀中細粒鈣質長石石英砂巖、含礫鈣質石英砂巖、鈣質巖屑砂巖、深灰色薄層狀鈣質粉砂質板巖與深灰色中層狀亮晶砂屑生物屑灰巖、亮晶砂屑生屑白云質灰巖互層，局部夾弱蝕變紫蘇輝石安山巖。一般碎屑巖多于灰巖，地層厚度＞229.58－1360.44m。碎屑巖中含少量砂巖、灰巖和花崗巖等冰磧礫；灰巖中局部含燧石條帶或團塊，產豐富的的蜓類和腕足動物化石。表明在淺海混積陸棚碎屑巖夾灰巖沉積的同時，部分地區有海底火山噴發。

龍格組（P2lg）：總體巖性較穩定，為一套碳酸鹽巖組合。根據其巖性組合與變化特點，可劃分出上、中、下三段：下段巖性為深灰色薄－中層狀亮晶砂屑生物屑含白云質灰巖，上部含燧石結核；中段以灰白、淺肉紅色薄－中層狀（含）灰質白云巖、白云巖為主，夾泥晶生物屑含白云質灰巖，局部夾亮晶砂礫屑含白云質灰巖、亮晶顆粒白云質灰巖及礫屑含白云灰巖，頂部為灰紫色中層狀礫屑含灰白云巖、淺灰色中－厚層狀亮晶砂屑白云巖、青灰色中層狀砂屑含灰白云巖及淺灰紫色厚－塊狀白云巖；上段為淺灰色厚－塊狀亮晶砂屑（含）白云質灰巖、微晶白云質灰巖，夾少量青灰色砂屑含灰白云巖，未見頂。總厚度>1175－5176.64m。巖石中所含生物以暖水型動物群為特色，產豐富的蜒類、珊瑚、海百合莖及苔蘚蟲，生物含量各地不一，有時形成珊瑚礁和苔蘚蟲礁。地層體屬穩定型淺海臺地相沉積類型。

綜上所述，各組有序緊密相伴展布，統間沉積連續，沉積總厚度>11829.3m。自下而上碎屑巖含量由多至少乃至無，碳酸鹽含量則由少到多，乃至全部巖類皆為碳酸鹽巖，即霍爾巴錯群幾乎全部為碎屑巖類；而吞龍共巴組則為碎屑巖和碳酸鹽大體各占其半，或灰巖巖層略少，或作為夾層出現；到龍格組則全由各種類型的灰巖組成。其沉積體系疊置型式為：下部（曲地組）濱海相－冰淺海陸棚（斜坡）相→中部（吞龍共巴組）混積陸棚相→上部（龍格組）淺海碳酸鹽巖臺地相。

2盆地形成與演化

南羌塘古生代盆地的形成與演化，經歷了復雜的地質演化歷史。在經歷了前晚古生代復雜的地殼運動以后，研究區早二疊世（以霍爾巴錯群和吞龍共巴組下部為代表）具有明顯的活動大陸邊緣沉積特點，中二疊世（以龍格組為代表）開始漸趨于或向較穩定的被動大陸邊緣轉化，形成了陸緣碎屑巖夾火山巖→碳酸鹽巖的海侵→海退旋回，生物特征由冷水型→冷溫型→暖水型的演化序列，代表著岡瓦納大陸北緣邊緣海古特提斯洋演化的基本特征。

2.1 巖相古地理

眾所周知，石炭－二疊紀是岡瓦納大陸存在的典型時期。研究區早二疊世早期，沉積了一套以石英砂巖為代表的濱海環境的沉積組合；早二疊世中晚期，隨著海侵擴大，進入了“裂谷化”時期，含有基性火山巖，并具復理石相之碎屑巖及含礫板巖，且含“冷水動物群”，即以前稱的下岡瓦納海相巖系；早二疊世晚期－晚二疊世早期，沉積了一套碳酸鹽類與碎屑巖互層的沉積組合，生物群也表現出冷、暖交替的現象，代表混積陸棚過渡相組合；嗣后，中二疊世中晚期代之以碳酸鹽巖相沉積，表現為特提斯暖水型開闊陸棚淺海碳酸鹽巖建造的生物群特征。它們共同構成了一個由近海或濱海→冰淺海陸棚→混積陸棚→碳酸鹽巖臺地環境的完整的海侵→海退序列。

本文以實測地層剖面和路線地質調查為基礎，依據沉積環境和沉積地層組合變化的階段特征，對不同時期的沉積序列進行分析，進一步劃分為早二疊世早期（曲地早期）；早二疊世中晚期（曲地中晚期）；早二疊世晚期－中二疊世早期（吞龍共巴期）和中二疊世中晚期（龍格期）共計4個時期。

早二疊世早期（曲地早期）：早二疊世早期的曲地組下段，沉積了一套以石英砂巖為代表的濱海環境的沉積組合，成分成熟度和結構成熟度均較高，碎屑物長時間遭受了濱岸波浪的淘洗，易溶易碎的鈣質、泥質等分解或隨水流攜帶于深水或較深水海域沉積，留下來的多是石英顆粒，從而形成了濱岸海灘和近濱、前濱等古地理格局（圖1－A）。

早二疊世中晚期（曲地中晚期）：早二疊世中晚期（Asselian－Sakmarian 期）的曲地組中、下段，尤其在Sakmarian期，羌多地區同西藏其它地區一樣，廣泛發育岡瓦納型的冰水沉積，形成了代表岡瓦納相大陸邊緣海域沉積的主要標志：布蘭尼型冰海相雜礫巖或冰磧巖（含礫板巖）和含以雙殼類Eurydesma，腕足類Globiella為代表的冷水動物群，表明羌塘塊體、岡底斯塊體與喜馬拉雅塊體一樣都是岡瓦納板塊的邊緣海，當時處于南緯高緯度位置。做為海洋底棲生物的腕足動物，它的分布與生活的海洋底質、深度、鹽度、水動力條件等重要因素是密切相關的。而從大的生物地理區系看，腕足動物與其生活的地質時期的古地理格局又是具有緊密聯系的，它不僅受溫度（氣候帶）、地障阻隔、海域封閉，還受深海洋盆的分隔所控制。這些標志迥然不同于當時赤道附近的古特提斯洋北緣歐亞板塊邊緣海的稱為特提斯相暖水型沉積和生物群。