川西木里地區甘孜—理塘結合帶放射蟲化石的發現及其意義

摘要：甘孜—理塘結合帶位于西南“三江”多島弧盆系東緣，放射蟲化石在現代海洋和古海洋研究中具有重要的意義。在川西木里地區理塘結合帶發育的硅質巖中，發現放射蟲化石Pseudostylosphaera sp，Cryptostephanidium sp.Cenosphaera sp.時限為中—晚三疊世（T2-T3），表明研究區中—晚三疊世深水沉積盆地的存在。該研究為該地區多重地層劃分對比及甘孜—理塘結合帶構造演化提供了新的證據。

關鍵詞：放射蟲；中—晚三疊世；甘孜—理塘結合帶；木里

引言

甘孜—理塘結合帶位于西南“三江”多島弧盆系東緣，為研究特提斯洋發展、青藏構造演化的一個關鍵區域。研究區位于甘孜—理塘結合帶南段，該帶作為川西義敦島弧與揚子地塊的分界線，一直是我國地學研究的熱點之一[1]。沿結合帶分布的蛇綠巖多被肢解，常呈斷裂夾塊雜亂展布，各巖石單元之間多成斷層接觸[2、3]。本文重點研究的放射蟲硅質巖分布于木里縣丁央寺以東，為一套深海相遠洋沉積物，原1∶20萬區調報告將其歸屬為下志留統米黑溝組（S1m）[4]。

2015年，依托“四川1∶5萬東朗鄉等6幅區域地質調查”項目，項目組根據物質原始形成環境、后期構造成因組合，在結合帶內劃分出基底殘片、外來巖片、洋島—海山組合、洋內弧、洋盆系統等多個單元。筆者在研究區采集了微體古生物樣品，在硅質巖中新發現了放射蟲化石，并根據硅質巖產出狀態及圍巖組合特征將其歸屬為“洋盆系統”單元。洋盆系統包括了變質橄欖巖+堆晶橄欖巖、塊狀輝長巖、輝綠巖巖墻群、淺色巖系、洋底—洋脊低鉀拉斑玄武巖以及遠洋硅—灰—泥沉積等幾種巖石組合。本文所研究的放射蟲硅質巖屬于遠洋硅—灰—泥沉積，代表了遠洋深海沉積的產物[5]，相當于蛇綠構造混雜巖的“基質”部分。

1.研究區地質特征

放射蟲硅質巖發育于甘孜—理塘結合帶的洋盆系統單元，該單元內可見變質橄欖巖、堆晶橄欖巖、塊狀輝長巖、輝綠巖巖墻群、淺色巖系、洋底—洋脊拉斑玄武巖等組成的蛇綠巖套組合及遠洋硅—灰—泥沉積（圖1）。遠洋硅—灰—泥沉積主要巖石類型有板巖、泥質巖夾細砂巖、薄層狀硅質巖、灰巖及絹云石英千枚巖，為理塘蛇綠構造混雜巖的基質部分（圖1）。在板巖、千枚巖中發育小褶皺，沿軸面劈理僅見少量絹云母等低等變質礦物，顯示了強變形，弱變質的特征。

在研究區丁央寺以東，剖面上共發現硅質巖2處，出露寬度40m～150m，以透鏡狀產出，在走向上逐漸尖滅，與細砂巖、板巖組合產出，并見有泥質灰巖巖塊混雜于細砂巖中（圖1～圖3），顯示出強烈的構造混雜特征。

2.巖相學特征

硅質巖為深灰色—灰黑色，薄—中層狀構造，巖石具細粒—隱晶質結構，幾乎全部由微晶的石英組成，另含少量鐵、泥質礦物。具體特征如下：

硅質，含量85%～90%，無色，幾乎全部為隱晶質石英，局部為細粒狀。細粒石英，粒度0.02mm左右，呈圓狀，粒度較穩定，呈星點狀分布。

泥質，含量10%±，分布較均勻，多已蝕變為絹云母，呈針狀或鱗片狀。

鐵質礦物多以集合體形式沿裂隙分布。見后期石英脈穿插。

3.分析方法及鑒定結果

本次工作在硅質巖中共采集微體古生物分析樣品4件，由于硅質巖性脆，且部分巖石表面氧化嚴重，采樣時盡量采集較為新鮮的巖石樣品。化石樣品的測試單位為中國科學院南京地質古生物研究所，鑒定人為王玉凈；樣品采用常規的4%的氫氟酸浸解法處理后，在實體顯微鏡下觀察、鑒定。本次采集的4件硅質巖中，有2件樣品中的放射蟲化石保存較好，其余2件保存較差，無法鑒定，經鑒定硅質巖中含化石：假樁球蟲（未定種）Pseudostylosphaera sp，隱王冠蟲（未定種）Cryptostephanidium sp，空球蟲（未定種）Cenosphaera sp；前2個屬的時限都為中—晚三疊世（T2-T3），從安尼期（Anisian）至諾利期（Norian），但是最發育的時間是安尼晚期—卡尼早期，最可能的時代是中三疊世拉丁期（Ladinian），而空球蟲屬的時限很長，從寒武紀一直延續到現代，無時代意義[6]。

4.討論

甘孜—理塘洋盆的形成時代，早期的地質工作者根據甘孜—理塘結合帶兩側的沉積建造、蛇綠巖的地球化學特征及時代，普遍認為甘孜—理塘洋盆的發育時間為二疊紀[11～13]。20世紀90年代之后，隨著區調工作的開展，工作手段及測試方法的不斷更新，對甘孜—理塘結合帶中各類巖石組合的研究也隨之不斷深入。更多的研究表明：甘孜—理塘洋盆打開的時間可能更早。在該帶北段甘孜以北的竹慶一帶，硅質巖含早石炭世放射蟲[7]，認為甘孜—理塘洋盆的打開時間為早石炭世。而在甘孜—理塘結合帶中的硅質巖也涌現出更多的時代成果：在中段理塘溫泉一帶發現有早三疊世放射蟲[3]，在理塘一帶硅質巖中分別發現有早三疊世、晚三疊世放射蟲化石[2]；在玉樹歇武、石德格縣竹慶浪多—三岔河、竹慶鄉—幾柯一帶蛇綠混雜巖中，相伴產出硅質巖含早石炭世、中二疊世、中三疊世和晚三疊世放射蟲[5、8]。上述研究表明：甘孜—理塘地區在石炭世已存在初始洋盆，至晚三疊世都為洋盆的擴張發展階段。

本次在研究區獲得了時代為T2-T3的放射蟲化石，在1∶20萬稻城幅中，前人在附近的灰巖中采集到筳：Sphaerulina sp. Ozawainellidae，確定時代為早二疊世[4]，這些灰巖應為混雜于復理石基質中的外來巖塊，由此判斷該蛇綠混雜巖帶的基質為早二疊世之后。另外，本次工作在甘孜—理塘結合帶中的閃長玢巖巖塊中獲得U-Pb年齡為248±2.3Ma，時限為早三疊世早期[5]；在流紋巖基質中獲得U-Pb同位素年齡為222.48±0.80Ma，時限為晚三疊世[5]，在玄武巖基質中獲得2件鋯石U-Pb年齡，各為219.35±0.45Ma和221±0.93Ma，處于晚三疊世早期卡尼晚期—諾利早期的年齡范圍。上述基質時代與放射蟲硅質巖的沉積時期相當。結合以上證據表明：甘孜—理塘洋盆開始打開的時間可能形成于早石炭世，晚二疊世—晚三疊世為甘孜—理塘洋的擴張鼎盛期[9、10]。這一結論與前人研究成果吻合。

本次研究認為，該套反射蟲硅質巖的時代為中—晚三疊世，對應的事件為甘孜—理塘洋盆打開擴張發展階段。前人將其歸屬為志留系米黑組實為不妥。

5.結論

放射蟲硅質巖發育于甘孜—理塘結合帶的洋盆系統單元，以透鏡狀產出，在走向上逐漸尖滅，與細砂巖、板巖組合產出，顯示出強烈的構造混雜特征，屬于遠洋硅—灰—泥沉積，代表了遠洋深海沉積的產物。

經鑒定硅質巖中含化石：假樁球蟲（未定種）Pseudostylosphaera sp，隱王冠蟲（未定種）Cryptostephanidium sp，空球蟲（未定種）Cenosphaera sp；確定硅質巖時限為中—晚三疊世（T2-T3），最可能為中三疊世拉丁期（Ladinian）。

硅質巖代表的甘孜—理塘洋盆擴張發展時期與前人研究成果吻合，結合區域資料表明：甘孜—理塘洋盆開始打開的時間可能為早石炭世，晚二疊世—晚三疊世為甘孜—理塘洋的擴張鼎盛期。

本次研究確定了該套放射蟲硅質巖的時代，也證實了前人將其歸屬為志留系米黑組實為不妥。采用“巖性+時代+成因”的造山帶填圖理論，應確定該套硅質巖為中—晚三疊世的遠洋沉積物。這一研究豐富了甘孜—理塘結合帶遠洋沉積物的時代依據，為該地區多重地層劃分對比及甘孜—理塘結合帶構造演化提供了新的證據。

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