地质通报  2019, Vol. 38 Issue (10): 1603-1614  
0

引用本文 [复制中英文]

赵志刚, 张雄华, 李晓阳, 孙志佳, 曾蛟, 王运良. 新疆且末地区中侏罗世杨叶组孢粉化石的发现及其地质意义[J]. 地质通报, 2019, 38(10): 1603-1614.
[复制中文]
Zhao Z G, Zhang X H, Li X Y, Sun Z J, Zeng J, Wang Y L. The discovery of the sporopollen fossils from the Middle Jurassic Yangye Formation in Qiemo area of Xinjiang and its geological significance[J]. Geological Bulletin of China, 2019, 38(10): 1603-1614.
[复制英文]

基金项目

中国地质调查局项目《西北沿边及特殊地区地质矿产调查》(编号:DD20160079)

作者简介

赵志刚(1985-), 男, 工程师, 从事区域地质调查工作。E-mail:156513449@qq.com

通讯作者

张雄华(1963-), 男, 博士, 教授, 从事地层古生物研究。E-mail:1065250198@qq.com

文章历史

收稿日期: 2019-03-20
修订日期: 2019-06-27
新疆且末地区中侏罗世杨叶组孢粉化石的发现及其地质意义
赵志刚1 , 张雄华2 , 李晓阳1 , 孙志佳1 , 曾蛟1 , 王运良1     
1. 中国人民武装警察部队黄金第七支队, 山东 烟台 264004;
2. 中国地质大学(武汉)地球科学学院, 湖北 武汉 430074
摘要: 新疆且末县江尕勒萨依村杨叶组首次发现了大量孢粉化石。经鉴定共计37属81种,根据孢粉化石组合特征及地层分布将其命名为Cyathidites-Neoraistrickia-Disacciatrileti组合,时代为中侏罗世早期,与西北区、华北区同时代地层中孢粉组合可以很好的对比。通过研究孢粉组分与母本植物的亲缘关系,得出中侏罗世早期江尕勒萨依地区植被主要由真蕨类植物、石松类植物和乔木的松柏类及苏铁类组成,反映古气候为热带-亚热带湿润气候。
关键词: 孢粉组合    江尕勒萨依村    中侏罗世早期    杨叶组    古气候    
The discovery of the sporopollen fossils from the Middle Jurassic Yangye Formation in Qiemo area of Xinjiang and its geological significance
ZHAO Zhigang1, ZHANG Xionghua2, LI Xiaoyang1, SUN Zhijia1, ZENG Jiao1, WANG Yunliang1     
1. The 7th Gold Detachment of Chinese Armed Police Force, Yantai 264004, Shandong, China;
2. Faculty of Earth Sciences, China University of Geosciences(Wuhan), Wuhan 430074, Hubei, China
Abstract: Abundant sporopollen fossils, which include 37 genera and 81 species, were found for the first time in the Yangye Formation in Jiangalsay, Qiemo, Xinjiang. According to the characteristics and stratigraphic distribution of sporopollen fossils, the age of the Cyathidites-Neoraistrickia-Disacciatrileti belongs to the early stage of Middle Jurassic. The palynological assemblage is well correspondent to that of some regions in Northwest China and North China. By studying the kinship between the sporopollen components and vegetation types, the authors have reached the conclusion that the vegetation at the early stage of Middle Jurassic was mainly composed of Filicinae, lycopods conifers and cycad in Jiangalsay, which suggests that the paleclimate belonged to the tropicalsubtropical humid climate.
Key words: sporopollen assemblages    Jiangalsay    early stage of Middle Jurassic    Yangye Formation    paleclimate    

阿尔金弧盆系位于青藏高原东北缘,夹持于敦煌陆块、塔里木陆块和柴达木地块之间,是中国西部主要大地构造单元的衔接带。其经历了太古宙陆核形成、中元古代地层沉积、新元古代超大陆裂解、早古生代板块俯冲碰撞等一系列复杂的地质演化过程,又被中新生代多期次构造活动改造,属于不同时期、不同构造环境地质体共同组成的复合造山带[1-3]。依据区域地质特征、地层学、岩石学、地球化学与同位素年代学的研究结果,阿尔金弧盆系由北向南依次划分为4个构造单元:阿北地块、红柳沟-拉配泉蛇绿混杂岩带、米兰河-金雁山地块和南阿尔金俯冲碰撞杂岩带,其中南阿尔金俯冲碰撞杂岩带进一步划分为江尕勒萨依-巴什瓦克高压-超高压变质带和阿帕茫崖蛇绿混杂岩带[2, 4-5]图 1-a)。研究区位于米兰河-金雁山地块北缘的中新生代坳陷盆地内,区内的侏罗系被认为是勘探烃源岩的有利层位[6-8]。前人对侏罗系研究多集中在构造演化、油气成藏、沉积相、古环境特征等方面[9-11],缺少对杨叶组孢粉特征的相关报道。笔者在区内杨叶组剖面获得大量孢粉化石,通过研究孢粉化石特征,建立了区内孢粉组合,同时对杨叶组的地质时代进行了讨论。此外,通过孢粉组成分析,恢复其古植被、古气候特征,为区内煤田地质和油气地质工作提供了基础资料。

图 1 1江尕勒萨依构造位置简图(a,据参考文献[1-4]修改)及地质简图(b) Fig.1 Tectonic position map (a) and geological map (b) of Jiangalsay
1 地质概况及剖面特征 1.1 地质概况

研究区位于新疆且末县江尕勒萨依村一带(图 1-b),海拔1450~1800m。构造上,该区受阿尔金北缘断裂带控制,断裂带由几条近平行、产状近直立的断层组成,南部中新元古代变质基底逆冲推覆于中—新生代褶皱变形地层之上,其中陡立的老江尕勒萨依断层向南倾斜,使南部的中生代地层(侏罗系、白垩系)覆于北西部新生代地层之上。区内侏罗系沉积连续,前人[12-13]将中下侏罗统命名为叶尔羌群,上侏罗统命名为库孜贡苏组。叶尔羌群整体为一套河流-湖沼相含煤碎屑岩,自下而上由莎里塔什组、康苏组、杨叶组、塔尔尕组组成,侏罗系各组之间均为整合接触关系,与下伏新元古代地层角度不整合接触。

1.2 剖面特征

研究剖面位于老江尕勒萨依村东约500m处,起点坐标:北纬38°08′41″、东经86°37′45″。杨叶组厚度为361.5m,与下伏新元古代巴什库尔干岩群为角度不整合接触,与上覆塔尔尕组为整合接触。孢粉化石产于杨叶组的粉砂质泥岩、含煤线泥岩中。剖面杨叶组岩性特征及采样位置自下而上简述如下。

塔尔尕组(J2t
22.紫红色粉砂质泥岩 13.4m
杨叶组(J2y
21.黄绿色粉砂岩夹细砂岩、灰白色泥岩,局部见有薄石膏层夹层 26.8m
20.灰白色石英长石中粗砂岩 74.0m
19.灰色厚-巨厚层砾岩夹灰绿色中层岩屑中细砂岩 21.6m
18.灰白色含砾粗砂岩 15.7m
17.浅灰绿色中层状岩屑细砂岩夹黑色薄层状煤层(样品:BF-17-1,BF-17-2,BF-17-3) 34.2m
16.灰绿色中层状岩屑细砂岩与灰黑色薄层煤层互层(样品:BF-16-1,BF-16-2) 4.7m
15.灰色巨厚层砾岩,主要成分花岗岩、片岩、片麻岩 45.0m
14.灰色厚层砾岩夹灰绿色中层岩屑中粗砂岩 10.2m
13.黑色炭质页岩夹灰褐色薄层状中粒岩屑砂岩(样品:BF-13-1,BF-13-2) 14.4m
12.灰色厚-巨厚层砾岩,砾石主要为石英岩、花岗岩、片麻岩等 12.8m
11.灰绿色中层状含砾岩屑砂岩夹黑色岩屑粉砂岩 30.8m
10.灰色厚层砾岩,砾石主要为石英岩、花岗岩、片麻岩等 6.0m
9.灰褐色粉砂质泥岩夹灰黑色粉砂质泥岩(样品:BF-09-1,BF-09-2) 8.6m
8.灰色厚层砾岩,砾石主要为石英岩、花岗岩、片麻岩等 8.6m
7.灰黑色粉砂质泥岩(样品:BF-07-1) 5.1m
6.灰色厚层砾岩,砾石主要为石英岩、花岗岩、片麻岩等,见植物碎片 3.4m
5.灰黑色粉砂质泥岩(样品:BF-05-1) 4.3m
4.灰绿色厚层砾岩,砾石主要为片岩、石英岩,见少量斜长角闪岩 23.3m
3.灰黑色岩屑粉砂岩 4.0m
2.灰绿色岩屑中细粉砂岩 3.3m
1.灰绿色厚层-巨厚层砾岩,砾石主要为石英岩、花岗岩、片麻岩等,见少量大理岩、斜长角闪岩 4.7m
巴什库尔干岩群(Pt3B
0.灰黑色黑云母片岩 >20m
2 沉积相划分与特征

通过对野外露头的考察和分析,研究区侏罗系杨叶组自下而上具有沉积变细的特征,可识别出辫状河流相和辫状河三角洲相2种沉积类型。

2.1 辫状河流相

辫状河沉积总体以大套砾岩、含砾砂岩夹粉砂岩、煤线构成的韵律为特征。砾岩底部具有冲刷构造,不发育层理,以中-粗砾为主,砾石主要成分为变质沉积岩及变质火成岩,分选性和磨圆度均较差,次棱角状-次圆状,具有近源快速堆积的特征。

2.2 辫状河三角洲

辫状河三角洲沉积主要以含砾砂岩与细砾岩、粉砂岩与粗砂岩、粉砂岩与细砂岩构成的反韵律为特征。砂岩具有槽状交错层理、波状交错层理和斜层理。顶部以粉砂质泥岩为主。总体反映物源逐渐后退变远,沉积物逐渐变细的过程。

3 孢粉组合特征

新疆且末县江尕勒萨依煤矿中侏罗世杨叶组剖面中,微体植物化石丰富,本次共采集样品11块,在7块样品中或多或少见有孢粉化石,但具有统计意义的只有6块(BF-07-1,BF-09-2,BF-13-1,BF-16-1,BF-16-2,BF-17-3),样品位置见剖面。据统计,孢子花粉化石共计37属81种,其中蕨类植物孢子21属44种(表 1图 2图版Ⅰ),主要有Deltoidospora perpusillaD. gradataD. sp.,Cyathidites australisC. minorC. sp.,Gleicheniidites rouseiG. nilssoniiDictyophyllidites equiexinusD. harrisiiD. sp.,Stereisporites perforatusS. sp.,Calamospora nashorstiiC. sp.,Undulatisporites pannuceusU. concavusU. sp.,Concavisporites toralisToroisporis rotundiformisT. yixianensisPunctatisporites minutusAnapiculatisporites telephorusOsmundacidites wellmaniiO. alpinusO. sp.,Annulispora granulataApiculatisporis ovalisA. bulliensisA. globosusAcanthotriletes midwayensisNeoraistrickia truncataN. sp.,Lycopodiacidites infragranulatusL. paniculatoidesL. subrotundusL. sp.,Duplexisporites amplectiformisAsseretospora gyrataA. scanicaA. sp.,Densoisporites microrugulatusKlukisporites pseudoreticulatusK. variegatus;裸子植物花粉16属37种,主要有Cerebropollenites carlylensisCallialasporites dampieriC. hebeiensisC. turbatusProtopinus scanicusP. sp.,Paleoconiferus asaccatusVitreisporites jurassicusV. sp.,Pinuspollenites divulgatusP. sp.,Pseudopicea variabiliformisPiceites expositusP. latensP. podocarpoidesP. sp.,Piceaepollenites omoriciformisP. sp.,Cedripites minorInaperturopollenites limbatusPodocarpidites multesimusP. multicinusPsophosphaera minorQuadraeculina limbataQ. enigmataQ. minorQ. sp.,Cycadopites rugugranulatusC. nitidusC. typicusC. subgranulosusC. sp.,Classopollis annulatusC. classoidesC. parvusC. majorC. sp.。

表 1 新疆且末县江尕勒萨依中侏罗世杨叶组主要孢粉及其百分含量 Table 1 The main pollen and spores statistics of Yangye Formation in Jiangalsay, Qiemo, Xinjiang
图 2 江尕勒萨依杨叶组孢粉含量变化 Fig.2 The variation of pollen and spores of Yangye Formation in Jiangalsay
图版Ⅰ   PlateⅠ   1.Cyathidites australis;2.Cyathidites sp.;3.Asseretospora scanica;4.Toroisporis yixianensis;5.Neoraistrickia truncate;6.Calamospora nashorstii;7.Cycadopites typicus;8.Cycadopites sp.;9.Cycadopites reticulata;10.Cycadopites deterrius;11.Cycadopites nitidus;12.Cycadopites striatus;13.Cycadopites sp.;14, 16.Protopinus sp.;15.Quadraeculina limbata;17.Callialasporites hebeiensis;18.Dictyophyllidites equiexinus;19.Cycadopites subgranulosus;20.Inaperturopollenites limbatus;21.Acanthotriletes microspinosus;22. Neoraistrickia taylorii;23.Callialasporites turbatus;24.Neoraistrickia sp.;25.Piceaepollenites omoriciformis;26.Paleoconiferus asaccatus。化石均保存于中国地质大学(武汉)地球生物系

该孢粉组合以蕨类植物孢子为主,占整个孢粉组合的56.7%~79.3%,平均68.8%;裸子植物花粉次之,为20.7%~43.3%,平均31.2%(表 1)。

蕨类孢子以光面三缝孢类为主,尤其是桫椤科各属多见,Cyathidites(7.5%~17.0%,平均11.9%)含量最高,其次为Deltoidospora(6.3% ~11.3%,平均8.0%)。双扇蕨科Dictyophyllidites(4.8%~11.0%,平均6.9%)含量显著。组合中还见一定数量海金砂科的Klukisporites属(1.2%~5.7%,平均3.4%),特别是K. variegatus(1.0%~3.8%,平均2.1%)含量较高。常见分子有Gleicheniidites(1.8% ~4.9%,平均3.3%),Calamospora(1.6%~4.2%,平均3.3%),Punctatisporites(0.0% ~13.4%,平均3.9%),Undulatisporites(0.0% ~ 6.3%,平均2.7%),Toroisporis(0.0% ~4.8%,平均2.6%),Osmundacidites(0.0% ~4.5%,平均2.7%)、Asseretospora(1.2%~3.8%,平均2.5%),Apiculatisporis(0.0%~3.7%,平均2.2%),Neoraistrickia(0.0%~4.8%,平均1.9%),Lycopodiacidites(0.0% ~3.8%,平均5.4%),Duplexisporites(0.0% ~3.8%,平均1.8%),Lycopodiumsporites(0.0% ~2.4%,平均1.5%,Acanthotriletes(0.0%~3.6%,平均1.2%)。个别或少量出现的分子有Concavisporites, Anapiculatisporites, Annulispora, Densoisporites

裸子植物花粉中本体无肋双气囊类花粉(7.1%~ 17.7%,平均11.4%)占优势,包括Protopinus(0.0%~ 1.9%,平均1.0%),Paleoconiferus(0.0%~2.5%,平均0.4%),Vitreisporites(0.0% ~3.0%,平均1.5%),Pinuspollenites(0.0%~2.0%,平均1.2%),Pseudopicea(0.0%~1.0%,平均0.2%),Piceites(0.0%~5.1%,平均1.9%)Piceaepollenites(0.0% ~2.0%,平均0.8%),Cedripites(0.0% ~1.5%,平均0.3%),Podocarpidites(0.0%~2.4%,平均1.6%),Quadraeculina(0.0%~2.4%,平均2.0%);单沟类花粉(5.1%~19.0%,平均10.3%)含量较高,以Cycadopites为主;单孔类花粉(1.2%~ 9.0%,平均3.8%)主要为Classopollis;环囊类花粉(1.6% ~10.4%,平均4.7%)以Callialasporites(1.2% ~ 9%,平均3.8%)为主,个别出现Cerebropollenites;无口器花粉(1.5% ~2.1%,平均0.6%)含量较少,InaperturopollenitesPsophosphaera个别出现。本体具肋纹两气囊花粉消失。

当前孢粉组合以桫椤科的孢子为主,Cyathidites属含量占绝对优势。裸子植物花粉中,气囊与本体分化相对完善的双气囊类花粉含量较高,单沟类花粉Cycadopites含量也占据一定比例。根据上述孢粉化石组成特征,将杨叶组的孢粉组合命名为Cyathidites-Cycadopites-Disacciatrileti组合。

4 地质时代讨论

江尕勒萨依杨叶组孢粉组合中松柏类两气囊花粉丰富,苏铁类花粉Cycadopites含量较高,这是中国侏罗纪孢粉组合的特征之一[14]。该组合中不存在三叠纪广泛分布、早侏罗世尚有少量残余的具肋双囊粉(如ProtohaploxypinusTaeninaesporites等)、Aratrisporites及其他三叠纪分子。根据现有的国内外资料,在早侏罗世孢粉组合中,常含有少量三叠纪甚至晚古生代的残余分子,而在中侏罗世孢粉组合中,这些残余分子均已消失[14-23]。同时,该孢粉组合也不存在TrilobosporitesCicatricosporitesSchizaeoisporites等分子,这些分子繁盛于早白垩世,但其先驱常少量或个别出现于中国晚侏罗世的孢粉组合中[24-25]。据此,江尕勒萨依地区杨叶组孢粉组合特征基本反映了中侏罗世孢粉组合的面貌。下面就组合中的一些重要分子的含量及其分布时代进一步分析,反映该孢粉组合的中侏罗世性质更明显。

江尕勒萨依杨叶组孢粉组合中,DeltoidosporaOsmundaciditesNeoraistrickiaKlukisporites常见于世界各地的中生界[26]。桫椤科孢子CyathiditesDeltoidospora,以及OsmundaciditesNeoraistrickiaUndulatisporites等均为侏罗纪的重要分子。其中Cyathidites平均含量为11.9%,最高达17.0%,Cyathidites minor平均含量为2.8%,最高达3.8%;Deltoidospora平均含量为8.0%,最高达11.3%(蕨类植物孢子平均含量为68.8%,最高达79.3%)。CyathiditesDeltoidospora等桫椤孢子是世界各地早—中侏罗世孢粉的主要成员,主要分子Cyathidites minor始现于晚三叠世,早侏罗世逐渐兴起,到中侏罗世发展至顶峰,而在三叠纪很少出现或消失,它的高含量是中侏罗世孢粉组合的标志之一[27-28];紫萁科孢子Osmundacidites的含量最高达4.5%,Osmundacidites最早发现于英国[27],这类孢子在中国的早中侏罗世组合中,含量较高,如陕甘宁盆地早侏罗世富县组、辽宁西部早侏罗世北票组[14],同时也是鄂尔多斯盆地延安组、吐哈盆地西山窑组、三塘胡盆地、江苏、辽宁西部中侏罗世组合中的繁盛分子[20, 28-32]O. wellmaniiO. alpinus在国内外侏罗纪地层中十分普遍[27]Neoraistrickia含量最高达4.8%,主要见于世界各地的中侏罗世组合中;Undulatisporites含量最高达6.3%,也是中侏罗世常见类型;另外,Quadraeculina虽然在三叠纪—白垩纪均有分布,但在中侏罗世相对发育,尤其Q. enigmata在欧洲见于中侏罗世,在加拿大西部见于中侏罗世早期[27],为中国早中侏罗世的常见分子。Callialasporites在下侏罗统出现较少,到中侏罗世才逐渐繁盛起来,常产于澳大利亚、印度、加拿大、北欧和东欧及中国下侏罗统以上地层中,Callialasporites dampieri广泛见于中晚侏罗世,是德国、法国及欧洲其他地区巴通—卡洛维期的特征分子[33-36]Klukisporites varuegatus首见于英国中侏罗统[27],在欧洲其他地区多见于早侏罗世晚期—中侏罗世地层,在苏联西伯利亚地区多见于下—中侏罗统。以上典型分子的地质分布特征表明,江尕勒萨依杨叶组孢粉组合显示了中侏罗世的孢粉组合特征。

新疆准噶盆地、吐-哈盆地中侏罗世早期西山窑组孢粉组合中桫椤科孢子Cyathidites含量丰富,裸子植物花粉以松柏类两气囊花粉为主;其他主要常见孢粉分子有NeoraistrickiaLycopodiaciditesDeltoidosporaOsmundaciditesDictyophylliditesCycadopitesQuadraeculinaClassopollisPinuspollenitesProtoconiferusPiceitesPiceaepollenitesPodocarpiditesPodocarpiditesInaperturopollenitesCallialasporitesCerebropollenites[14, 17, 27, 37-38]。上述孢粉组合特征与江尕勒萨依杨叶组孢粉组合特征非常相似(表 2)。内蒙古鄂尔多斯盆地、陕西彬县、榆林地区、长武地区、甘肃崇信中侏罗世早期延安组孢粉组合中蕨类植物孢子占优势,裸子植物花粉次之,局部地区相反。蕨类植物孢子以桫椤科孢子CyathiditesDeltoidospora含量最丰富,单沟类花粉占居一定优势,其他主要常见孢粉分子有OsmundaciditesLycopodiaciditesNeoraistrickiaCalamosporaQuadraeculinaPinuspollenitesPiceaepollenitesPodocarpiditesPodocarpiditesPsophosphaeraCallialasporites[29, 38, 40-43]。上述孢粉分子均是江尕勒萨依杨叶组孢粉组合中的常见分子,但杨叶组孢子Klukisporites属的含量比延安组略高,尤以K. varuegatus为主(表 2)。西伯利亚中侏罗世早期(阿连期—巴柔期)孢粉组合以Cyathidites minor占优势[27],有类型丰富的LycopodiumsporitesQuadraeculinaNeoraistrickia等属。裸子植物花粉中两气囊及单沟类花粉大量发育,与江尕勒萨依杨叶组孢粉组合特征相似。英国约克郡巴柔期孢粉组合也以Cyathidites minor为主,包括QuadraeculinaLycopodiumsporitesDictyophylliditesClassopollis等属,均在当前的孢粉组合中出现。总体面貌上2个组合基本一致,其时代也应相同。当前孢粉组合与鄂尔多斯盆地、甘肃崇信地区中侏罗世晚期直罗组的孢粉组合相似[29, 43],孢粉组合蕨类植物孢子含量高于裸子植物花粉含量,蕨类中,桫椤科为主的光面三缝孢(CyathiditesDeltoidospora)数量最多,常见主要孢粉分子也有许多相同属种,尤其Classopollis含量基本一致。但直罗组中OsmundaciditesQuadraeculina平均含量较江尕勒萨依杨叶组孢粉组合偏高,含量一般在6%以上。

表 2 新疆江尕勒萨依中侏罗世孢粉组合与其他地区同期孢粉组合对比 Table 2 Comparison of Middle Jurassic palynological assemblages

另外,江尕勒萨依杨叶组孢粉组合还可与新疆西昆仑苏巴什杨叶组(表 2)、山西大同组、内蒙古包头召沟组、靖远龙凤山组、河南渑池义马组、河北下花园组的孢粉化石组合进行对比[16, 39, 44-47]

综上所述,江尕勒萨依杨叶组孢粉组合的地质时代可确定为中侏罗世早期,可与陕甘宁盆地延安组上部与直罗组下部对比。

5 古植被及古气候 5.1 古植被

中生代植物化石原位孢子积累甚少,再造古植被只能通过与现代植物孢粉形态进行对比,将其归到科级或更大的分类单位,从而反映植物群面貌。江尕勒萨依杨叶组孢粉组合中蕨类植物孢子占优势,裸子植物次之。其中蕨类植物以真蕨纲为主,石松纲次之。裸子植物以松柏纲为主,苏铁纲次之。真蕨纲主要有真蕨木的桫椤科、双扇蕨科和海金沙科;石松纲主要有石松科、卷柏科;松柏纲主要有松科、柏科和掌鳞杉科;苏铁科主要有苏铁目。

江尕勒萨依杨叶组孢粉组合反映当时以蕨类植物群和裸子植物群为主体的古植被面貌,桫椤科、苏铁科已经发展到全盛时期。这充分说明在中侏罗世早期,研究区既生长高大的桫椤科树蕨、乔木松柏类灌木苏铁类等茂盛的森林植被,林下又伴生密集的草本石松科、卷柏科等植被类型,代表了一种常绿针叶、阔叶落叶混交植被景观。

5.2 古气候

植物群落的兴衰与气候的冷暖干湿有密切的联系,例如青海柴达木盆地第四纪孢粉反映植物对气候冷暖干湿变化有明显的响应,植被更替正是冰期与间冰期变化的反映[48];青海达布逊湖晚更新世孢粉谱反映的气候冷暖变化与青藏高原西昆仑山古里雅冰心记录的冷暖时间一一对应[49-50];上海东部全新世孢粉组合带反映的植被演替与全球气候变化一致[51],说明植被生态与气候条件关系密切。

利用孢粉资料定量研究古气候主要有3种划分方案,张立平等[52]将各孢粉属归类于喜热成分、喜温成分、喜寒成分、喜干成分和水生成分6类。赵秀兰等[53]、高瑞祺等[54]将孢粉植被类型划分为针叶树、常绿阔叶树、落叶阔叶树、灌木和草本5类,将孢粉气候带划分为热带、亚热带、温带及广温性的热带-亚热带、热带-温带植物5类,将孢粉干湿度带划分为旱生、中生、湿生、水生和沼生5类。王蓉等[55]则用孢粉资料计算喜热系数,旱生系数来研究古气候。但都是将孢粉按照不同的植被类型、气候带类型和干湿度类型进行划分。本文按照植被类型、干湿度类型、气候带类型对其进行了划分(表 3)。

表 3 江尕勒萨依剖面主要孢粉植被、气候带及干湿度类型划分 Table 3 Vegetation, climate and humidity types implied by spores and pollen from the Jiangalsay section

在蕨类植物中,桫椤科的CyatheaceaeDeltoidospora均为生长在热带、亚热带潮湿环境的阔叶树,是反映热带亚热带湿热气候的分子[29, 56]。紫萁科的Osmundacidites为生长在亚热-温带潮湿的环境的阔叶树。属双扇蕨科的Dictyophyllidites为生长在热带-亚热带潮湿地区的灌木。石松纲石松科中的LycopodiaciditesLycopodiumsporites和卷柏科中的Neoraistrickia主要在热带-温带地区分布,多生长在半干旱-半湿润环境。海金沙科是一类反映热带、亚热带湿热气候的典型植物,区内常见分子为Klukisporites。裸子植物中,现今苏铁纲植物分布于热带和亚热带[57],苏铁纲苏铁科的Cycadopites为生长在热带半干旱-半湿润环境下的阔叶树。具囊松柏类花粉以松科和罗汉松科植物为主,主要分布于暖温带,是温带湿润环境的常绿乔木,松科花粉的含量较高常反映了温暖湿润的气候环境,区内常见分子有PinuspollenitesPiceaepollenitesProtoconiferusPiceaepollenitesPiceites等。南美杉科的Callialasporites为生长在热带干旱环境的针叶树。柏科的Inaperturopollenites为生长在温带湿润环境下的针叶树。掌鳞杉科的Classopollis为生长在热带-亚热带干旱环境下的针叶树,Classopollis含量升高一般表示气候变热,但应结合沉积特征分析[56, 58]。上述陆生植物对生态环境反映灵敏,可作为讨论古生态、古气候的标识。

在江尕勒萨依杨叶组孢粉组合中,以蕨类植物孢子为主,平均含量68.8%,裸子植物次之,平均含量31.2%。桫椤科的CyathiditesDeltoidospora含量最高,平均含量19.9%,其次为苏铁科Cycadopites(平均含量10.3%),双扇蕨科Dictyophyllidites(平均含量6.9%)的含量显著。OsmundaciditesLycopodiumsporitesLycopodiaciditesKlukisporitesCallialasporitesNeoraistrickiaClassopollis常见,反映植被中以热带-亚热带潮湿地区的阔叶树为主,热带-亚热带、湿生植被含量高。裸子植物中,松柏类两气囊花粉含量高,以PinuspollenitesPodocarpiditesProtoconiferusPiceaepollenites,Piceites最常见,指示为热带-亚热带半干旱-半湿润气候条件。综合以上孢粉植物群主要分子的现代分布特征,新疆且末县江尕勒萨依地区中侏罗世早期气候属于热-亚热带湿润气候,说明在中侏罗世早期阿尔金山系还未隆起,当时仍处在湿润气候环境,植被繁盛。

6 结论

(1)新疆且末县江尕勒萨依地区杨叶组孢粉组合以蕨类植物孢子为主,裸子植物花粉次之。蕨类孢子中桫椤科Cyathidites属和Deltoidospora属含量占绝对优势;裸子植物花粉中,气囊与本体分化相对完善的双气囊类花粉含量较高,单沟类花粉Cycadopites含量也占据一定比例。在此基础上将其命名为Cyathidites-Cycadopites-Disacciatrileti组合。

(2)通过孢粉组合特征及其与区域孢粉组合对比,杨叶组形成时代为中侏罗世早期。

(3)通过野外露头的考察和分析,中侏罗世早期研究区的沉积环境经历了由辫状河流-辫状河三角洲的演化过程。

(4)通过研究孢粉组分与母本植物的亲缘关系,认为中侏罗世早期江尕勒萨依地区植被主要由真蕨类植物、石松类植物和乔木的松柏类及苏铁类组成,反映古气候为热带-亚热带湿润气候,说明在中侏罗世早期阿尔金山系还未隆起形成,当时仍处在湿润气候环境,植被繁盛。

致谢: 本文涉及的所有孢粉样品由武警黄金第七支队化验室柳晓丹工程师前期处理,中国地质大学(武汉)喻建新教授鉴定,在此一并表示感谢。

参考文献
[1]
车自成, 刘良, 刘洪福, 等. 阿尔金断裂系的组成及相关中新生代含油气盆地的成因特征[J]. 中国区域地质, 1998, 17(4): 377-384.
[2]
刘良, 车自成, 王焰, 等. 阿尔金高压变质岩带的特征及其构造意义[J]. 岩石学报, 1999, 15(1): 57-64.
[3]
Zhang J X, Zhang Z M, Xu Z Q, et al. The ages of U-Pb and SmNd for eclogite from the western segment of Altyn Tagh tectonic belt:Evidence for existence of Caledonian orogenic root[J]. Chinese Science Bulletin, 1999, 44(24): 2256-2259. DOI:10.1007/BF02885933
[4]
刘良, 康磊, 曹玉亭, 等. 南阿尔金早古生代俯冲碰撞过程中的花岗质岩浆作用[J]. 中国科学:地球科学, 2015, 45(8): 1126-1137.
[5]
胡云绪, 校培喜, 高晓峰, 等. 东昆仑西段-阿尔金地区区域地层划分及地层时空格架建立[J]. 西北地质, 2010, 43: 152-158. DOI:10.3969/j.issn.1009-6248.2010.04.018
[6]
姜正龙, 邱海峻, 黄玉平, 等. 塔里木盆地东南坳陷中侏罗统杨叶组湖相烃源岩[J]. 新疆石油地质, 2013, 36(6): 619-622.
[7]
徐翔, 胡民, 张渠, 等. 塔里木盆地东南断陷区侏罗系含油砂岩的地球化学特征[J]. 石油实验地质, 1994, 16(4): 345-353.
[8]
蒲仁海, 车自成, 任战利. 塔里木盆地东南部构造特征与油气远景[J]. 石油实验地质, 1995, 17(3): 269-258, 264.
[9]
许怀智, 张岳桥, 刘兴晓, 等. 塔东南隆起沉积构造特征及其演化历史[J]. 中国地质, 2009, 36(5): 1030-1045. DOI:10.3969/j.issn.1000-3657.2009.05.008
[10]
王建国, 王林凤, 周琦. 塔里木盆地东南区侏罗系油气勘探前景[J]. 石油与天然气地质, 2000, 21(3): 259-263. DOI:10.3321/j.issn:0253-9985.2000.03.016
[11]
陈冀, 姜在兴, 姜正龙, 等. 塔东南坳陷侏罗系杨叶组沉积相特征及古环境研究[J]. 地球学报, 2015, 36(3): 344-352.
[12]
新疆维吾尔自治区区域地层表编写组. 西北地区区域地层表·新疆维吾尔自治区分册[M]. 北京: 地质出版社, 1981: 421-427.
[13]
蔡土赐, 孙巧缡, 缪长泉, 等. 新疆维吾尔自治区岩石地层[M]. 武汉: 中国地质大学出版社, 1999: 289-295.
[14]
黄嫔, 李建国. 新疆玛纳斯河畔红沟剖面西山窑组和头屯河组孢粉组合及地层意义[J]. 微体古生物学报, 2007, 24(2): 170-193. DOI:10.3969/j.issn.1000-0674.2007.02.004
[15]
刘兆生, 尚玉珂, 黎文本. 陕西、甘肃一些地区三叠纪和侏罗纪孢粉组合[J]. 中国科学院南京地质古生物研究所丛刊, 1981, 3: 131-210.
[16]
刘兆生. 内蒙古包头石拐煤田早、中侏罗世孢粉组合[J]. 古生物学报, 1982, 21(3): 371-379.
[17]
刘兆生. 新疆沙湾县中侏罗世孢粉组合[J]. 古生物学报, 1990, 29(1): 63-83.
[18]
刘兆生, 孙立广. 新疆温泉煤田早、中侏罗世孢粉组合及其地层意义[J]. 古生物学报, 1992, 31(6): 629-645.
[19]
蒲荣干, 吴洪章. 辽西中晚侏罗世孢粉组合[J]. 中国地质科学院沈阳地质矿产研究所所刊, 1982, 4: 169-184.
[20]
王从风, 童国榜.江苏丰县中侏罗世孢粉化石新知[C]//中国孢粉学会第一届学术论文集.北京: 科学出版社, 1982: 110-114.
[21]
孙峰. 新疆吐鲁番七泉湖煤田早、中侏罗世孢粉组合[J]. 植物学报, 1989, 31(8): 638-646.
[22]
尚玉珂. 南极维多利亚地南部Carapace Nunatak中侏罗世孢粉植物群[J]. 古生物学报, 1997, 36(2): 170-186.
[23]
黄嫔. 南京北象山中侏罗世孢粉化石的发现[J]. 微体古生物学报, 2000, 17(4): 457-469. DOI:10.3969/j.issn.1000-0674.2000.04.014
[24]
徐钰林, 张望平. 陕甘宁盆地中生代地层和古生物(上册)[M]. 北京: 地质出版社, 1980: 144-186.
[25]
张望平, 张振来. 长江三峡地区生物地层学·三叠纪-侏罗纪分册[M]. 北京: 地质出版社, 1987: 135-145.
[26]
丁秋红, 陈树旺, 李晓海, 等. 辽宁北部秀水盆地秀D1井孢粉组合及其地层意义[J]. 地质通报, 2017, 36(8): 1305-1318. DOI:10.3969/j.issn.1671-2552.2017.08.001
[27]
王永栋, 江德昕, 杨惠秋, 等. 新疆吐鲁番-鄯善地区中侏罗世孢粉组合[J]. 植物学报, 1998, 40(10): 969-976. DOI:10.3321/j.issn:1672-9072.1998.10.014
[28]
张弘, 李恒堂, 熊存卫, 等. 中国西北侏罗纪含煤地层与聚煤规律[M]. 北京: 地质出版社, 1998: 1-317.
[29]
孙立新, 张云, 张天福, 等. 鄂尔多斯北部侏罗纪延安组、直罗组孢粉化石及其古气候意义[J]. 地学前缘, 2017, 24(1): 32-51.
[30]
黄嫔. 新疆吐哈盆地大南湖煤田早、中侏罗世孢粉组合及其时代意义[J]. 古生物学报, 1995, 34(2): 171-193.
[31]
黄嫔. 新疆三塘湖盆地塘浅3井中侏罗世孢粉组合[J]. 微体古生物学报, 2002, 19(2): 178-192. DOI:10.3969/j.issn.1000-0674.2002.02.008
[32]
蒲荣干, 吴洪章. 辽宁西部中生代地层古生物[M]. 北京: 地质出版社, 1985: 121-212.
[33]
刘兆生, 张祖辉.陕西富县早侏罗世晚期富县组孢粉组合及其意义[C]//北京大学地质系.北京大学国际地质科学学术研讨会论文集.北京: 地震出版社, 1998: 430-438.
[34]
Srivastava S K. Jurassic spore-pollen assemblages from Normandy (France) and Germany[J]. Geobios, 1987, 20: 5-79. DOI:10.1016/S0016-6995(87)80057-8
[35]
Filatoff J. Jurassic palynology of the Perth Basion, Western Australia[J]. Palaeontographica abteilungb-Palaophytologie, 1975, 154: 1-113.
[36]
Barrón E, Gómez J J, Goy A, et al. The Triassic-Jurassic boundary in Asturias (norther Spain):Palynological characterization and facies[J]. Review of Palaeobotany and Palynology, 2006, 138(3/4): 187-208.
[37]
吉利明. 吐哈盆地台北凹陷西山窑组(J2)孢粉组合[J]. 高校地质学报, 1997, 3(1): 94-105.
[38]
王双明, 李锋莉, 佟英梅. 鄂尔多斯盆地含煤地层延安组孢粉组合及其地质意义[J]. 中国煤田地质, 1997, 9(1): 25-29.
[39]
仵桐, 王炬川, 杨涛, 等. 西昆仑苏巴什东部侏罗系杨叶组孢粉化石的发现及其沉积环境分析[J]. 西北地质, 2018, 51(1): 44-53. DOI:10.3969/j.issn.1009-6248.2018.01.006
[40]
段剑威, 赵秀丽, 纪仁忠. 内蒙古东胜煤田中侏罗世延安组孢粉组合及其古环境意义[J]. 科技信息, 2013, 18: 126-127.
[41]
尹凤娟, 候宏伟. 陕西长武地区中侏罗世延安组孢粉植物群及其意义[J]. 西北大学学报(自然科学版), 1995, 25(5): 487-490.
[42]
尹凤娟, 候宏伟. 陕西彬县地区中侏罗世延安组孢粉植物群及其意义[J]. 植物学报, 1999, 41(3): 325-329. DOI:10.3321/j.issn:1672-9072.1999.03.018
[43]
杜宝安, 李秀荣, 段文海.甘肃崇信延安组、直罗组孢粉组合古生物学报[J]. 1982, 21(5): 597-606. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFD1982-GSWX198205012.htm
[44]
刘兆生, 李润兰.山西宁武井下大同组孢粉组合[C]//中国古生物学会第21届学术年会论文摘要集, 2001: 65-67. http://cpfd.cnki.com.cn/Article/CPFDTOTAL-ZUGS200105001065.htm
[45]
杜宝安. 甘肃靖远王家山中侏罗世孢粉及其地层、古地理意义[J]. 地质论评, 1965, 31(2): 131-141.
[46]
王从凤. 河南义马谭庄组和义马组的孢粉组合[J]. 地层学杂志, 1983, 7(4): 305-309.
[47]
甘振波. 河北中侏罗统下花园组孢子花粉及其地层意义[J]. 古生物学报, 1986, 25(1): 87-93.
[48]
Jiang D X, Robbins E I. Quaternary palynofloras and paleoclimate of the Qaidam Basin, Qinghai Povince, northwestern China[J]. Palynology, 2000, 24: 95-112. DOI:10.2113/0240095
[49]
Yao T D, Thompson L G, Shi Y F, et al. Climatevariation since the last interglaciation recorded in the Guliyaicecore[J]. Science in China(Series D), 1997, 40: 662-668. DOI:10.1007/BF02877697
[50]
江德昕, 杨惠秋. 青海达布逊湖50万年以来气候变化的孢粉学证据[J]. 沉积学报, 2001, 19(1): 101-106. DOI:10.3969/j.issn.1000-0550.2001.01.017
[51]
张玉兰. 上海东部地区全新世孢粉组合及古植被和古气候[J]. 古地理学报, 2006, 8(1): 35-41. DOI:10.3969/j.issn.1671-1505.2006.01.004
[52]
张立平, 王东坡. 松辽盆地白垩纪古气候特征及其变化机制[J]. 岩相古地理, 1994, 14(1): 12-16.
[53]
赵秀兰, 赵传本, 关学婷, 等. 利用孢粉资料定量解释我国第三纪古气候[J]. 石油学报, 1992, 13(2): 215-225.
[54]
高瑞祺, 赵传本, 乔秀云, 等. 松辽盆地白垩纪石油地层孢粉学[M]. 北京: 地质出版社, 1999: 1-373.
[55]
王蓉, 沈后. 孢粉资料定量研究古气候的尝试[J]. 石油学报, 1992, 13(2): 184-190.
[56]
王大宁, 王旭日, 季强. 冀北-辽西地区侏罗-白垩纪之交期的孢粉植物群演替与古气候变化[J]. 地球学报, 2016, 37(4): 449-459.
[57]
王成龙, 刘雪松, 张梅生. 华北地块东北缘红庙子盆地鹰嘴砬子组孢粉化石[J]. 地质通报, 2019, 38(7): 1089-1094.
[58]
黎文本.中国早白垩世孢粉植物群及其地理分区[C]//中国古生物地层分区.北京: 科学出版社, 1983: 142-151.