西藏日土东部早-中二叠世地层特征与盆地演化

吕少伟 李晓勇

摘要：本文重点阐述了西藏日土东部早－中二叠世层序地层特征；探讨了该时期海盆地演化及其发展过程，确定晚古生代盆地大致经历了盆地下沉海侵、盆地裂陷（谷）冰融、盆地抬升海退和块断升隆等4个演化发展阶段。这些研究成果，为区域性地层的划分与对比提供重要依据。

中图分类号：P62文献标识码：A文章编号：1672-3791(2012)04(a)-0000-00

西藏日土东部的早－中二叠世地层，是羌南－保山地层区羌南地层分区[1－2]分布较广泛的地区之一，是研究二叠纪地层及盆地演化的上佳窗口。长期以来，由于该地区群山耸立，高寒缺氧，交通艰难，人迹罕至，以至在漫长岁月中，问津的地质学家甚少，地质研究程度极低。

区内系统的基础地质调查是1980和1982年及之后，西藏地质局区域地质调查大队、武汉地质学院、中国科学院南京地质古生物研究所等单位在该地区及毗邻区域进行了多学科大规模的全面考察，首次比较系统地收集了沉积地层和古生物学等方面的资料[3－5]，对这一地区地层系统有了初步的轮廓性的了解，先后有许多专著和论文发表。1987年西藏地质局区调大队开展的1∶100万日土幅区调，及区调过程中与中科院南京古生物研究所合作进行的“西藏日土地区二叠纪、侏罗纪、白垩纪地层及古生物”[6]专题调研，是唯一涉及研究区的较完整的基础性地质资料。

本文重点阐述了该地区早－中二叠世地层特征；进行了不同时段岩相古地理的恢复；探讨了该时期海盆地演化及其发展过程。这些研究为区域性地层的划分与对比提供了重要依据。

1地层概况

研究区下、中二叠统发育较完整，地层分布面积广，地层区划属羌南－保山地层区羌南地层分区，以复式背、向斜呈近东西向条带状展布。本文参照《西藏岩石地层》[1]划分方案，自下而上划分为早二叠世霍尔巴错群曲地组（展金组和擦蒙组未出露）和早－中二叠世吞龙共巴组以及中二叠世龙格组。

霍尔巴错群曲地组（P1q）：是一套很具特色的沉积，沉积类型复杂，也是研究区出露的最老地层，未见底，其与上覆早－中二叠世吞龙共巴组呈连续沉积整合接触关系。据其岩性组合与变化特点，可划分出上、中、下三段：下段以其不含砾的浅灰色夹青灰色中－厚层状不等粒石英砂岩为基本特征而区别于上覆曲地组中段含杂砾碎屑岩。厚度＞1833.12m。特征反映沉积区海域具滨海沉积环境与特点。中、上段主要为一套含杂砾碎屑岩组合，岩性以含砾砂岩、含砾板岩为主，夹较多的粉砂质板岩、泥质板岩和多层石英砂岩，顶部夹不稳定的火山岩（以流纹质火山碎屑岩为主，局部夹有玄武岩）。底、顶部均以含砾砂岩或含砾板岩与下伏曲地组下段和上覆吞龙共巴组呈连续沉积整合接触关系，地层厚度＞2848.17－3459.1m。

本组独特的沉积记录代表了一个非常特殊的古气候和古构造背景下的冰浅海陆棚相杂砾岩[7－10]沉积环境，与晚石炭世－早二叠世这一地球历史上最寒冷的事件相关。

吞龙共巴组（P1－2t）：岩性为一套浅灰、青灰色不等厚层状中细粒钙质长石石英砂岩、含砾钙质石英砂岩、钙质岩屑砂岩、深灰色薄层状钙质粉砂质板岩与深灰色中层状亮晶砂屑生物屑灰岩、亮晶砂屑生屑白云质灰岩互层，局部夹弱蚀变紫苏辉石安山岩。一般碎屑岩多于灰岩，地层厚度＞229.58－1360.44m。碎屑岩中含少量砂岩、灰岩和花岗岩等冰碛砾；灰岩中局部含燧石条带或团块，产丰富的的蜓类和腕足动物化石。表明在浅海混积陆棚碎屑岩夹灰岩沉积的同时，部分地区有海底火山喷发。

龙格组（P2lg）：总体岩性较稳定，为一套碳酸盐岩组合。根据其岩性组合与变化特点，可划分出上、中、下三段：下段岩性为深灰色薄－中层状亮晶砂屑生物屑含白云质灰岩，上部含燧石结核；中段以灰白、浅肉红色薄－中层状（含）灰质白云岩、白云岩为主，夹泥晶生物屑含白云质灰岩，局部夹亮晶砂砾屑含白云质灰岩、亮晶颗粒白云质灰岩及砾屑含白云灰岩，顶部为灰紫色中层状砾屑含灰白云岩、浅灰色中－厚层状亮晶砂屑白云岩、青灰色中层状砂屑含灰白云岩及浅灰紫色厚－块状白云岩；上段为浅灰色厚－块状亮晶砂屑（含）白云质灰岩、微晶白云质灰岩，夹少量青灰色砂屑含灰白云岩，未见顶。总厚度>1175－5176.64m。岩石中所含生物以暖水型动物群为特色，产丰富的蜒类、珊瑚、海百合茎及苔藓虫，生物含量各地不一，有时形成珊瑚礁和苔藓虫礁。地层体属稳定型浅海台地相沉积类型。

综上所述，各组有序紧密相伴展布，统间沉积连续，沉积总厚度>11829.3m。自下而上碎屑岩含量由多至少乃至无，碳酸盐含量则由少到多，乃至全部岩类皆为碳酸盐岩，即霍尔巴错群几乎全部为碎屑岩类；而吞龙共巴组则为碎屑岩和碳酸盐大体各占其半，或灰岩岩层略少，或作为夹层出现；到龙格组则全由各种类型的灰岩组成。其沉积体系叠置型式为：下部（曲地组）滨海相－冰浅海陆棚（斜坡）相→中部（吞龙共巴组）混积陆棚相→上部（龙格组）浅海碳酸盐岩台地相。

2盆地形成与演化

南羌塘古生代盆地的形成与演化，经历了复杂的地质演化历史。在经历了前晚古生代复杂的地壳运动以后，研究区早二叠世（以霍尔巴错群和吞龙共巴组下部为代表）具有明显的活动大陆边缘沉积特点，中二叠世（以龙格组为代表）开始渐趋于或向较稳定的被动大陆边缘转化，形成了陆缘碎屑岩夹火山岩→碳酸盐岩的海侵→海退旋回，生物特征由冷水型→冷温型→暖水型的演化序列，代表着冈瓦纳大陆北缘边缘海古特提斯洋演化的基本特征。

2.1 岩相古地理

众所周知，石炭－二叠纪是冈瓦纳大陆存在的典型时期。研究区早二叠世早期，沉积了一套以石英砂岩为代表的滨海环境的沉积组合；早二叠世中晚期，随着海侵扩大，进入了“裂谷化”时期，含有基性火山岩，并具复理石相之碎屑岩及含砾板岩，且含“冷水动物群”，即以前称的下冈瓦纳海相岩系；早二叠世晚期－晚二叠世早期，沉积了一套碳酸盐类与碎屑岩互层的沉积组合，生物群也表现出冷、暖交替的现象，代表混积陆棚过渡相组合；嗣后，中二叠世中晚期代之以碳酸盐岩相沉积，表现为特提斯暖水型开阔陆棚浅海碳酸盐岩建造的生物群特征。它们共同构成了一个由近海或滨海→冰浅海陆棚→混积陆棚→碳酸盐岩台地环境的完整的海侵→海退序列。

本文以实测地层剖面和路线地质调查为基础，依据沉积环境和沉积地层组合变化的阶段特征，对不同时期的沉积序列进行分析，进一步划分为早二叠世早期（曲地早期）；早二叠世中晚期（曲地中晚期）；早二叠世晚期－中二叠世早期（吞龙共巴期）和中二叠世中晚期（龙格期）共计4个时期。

早二叠世早期（曲地早期）：早二叠世早期的曲地组下段，沉积了一套以石英砂岩为代表的滨海环境的沉积组合，成分成熟度和结构成熟度均较高，碎屑物长时间遭受了滨岸波浪的淘洗，易溶易碎的钙质、泥质等分解或随水流携带于深水或较深水海域沉积，留下来的多是石英颗粒，从而形成了滨岸海滩和近滨、前滨等古地理格局（图1－A）。

早二叠世中晚期（曲地中晚期）：早二叠世中晚期（Asselian－Sakmarian 期）的曲地组中、下段，尤其在Sakmarian期，羌多地区同西藏其它地区一样，广泛发育冈瓦纳型的冰水沉积，形成了代表冈瓦纳相大陆边缘海域沉积的主要标志：布兰尼型冰海相杂砾岩或冰碛岩（含砾板岩）和含以双壳类Eurydesma，腕足类Globiella为代表的冷水动物群，表明羌塘块体、冈底斯块体与喜马拉雅块体一样都是冈瓦纳板块的边缘海，当时处于南纬高纬度位置。做为海洋底栖生物的腕足动物，它的分布与生活的海洋底质、深度、盐度、水动力条件等重要因素是密切相关的。而从大的生物地理区系看，腕足动物与其生活的地质时期的古地理格局又是具有紧密联系的，它不仅受温度（气候带）、地障阻隔、海域封闭，还受深海洋盆的分隔所控制。这些标志迥然不同于当时赤道附近的古特提斯洋北缘欧亚板块边缘海的称为特提斯相暖水型沉积和生物群。