论江西赣州盆地恐龙化石赋存规律、埋藏特征与灾害事件的关系

2018-10-20 00:29吴学文李身想
炎黄地理 2018年9期

吴学文 李身想

摘 要:江西赣州盆地晚白垩世茅店组和河口组发现大量恐龙动物化石,且化石分布集中,保存完整。文章论述了该盆地内恐龙化石赋存的地层、规律及埋藏特征等,认为该盆地内恐龙动物群聚集或恐龙化石集中分布与晚白垩世早期火山喷发和晚白垩世晚期洪(冲)积沉积建造这两次灾害事件有密切的关系。

关键词:赣州盆地;沉积建造;恐龙化石;埋藏特征;赋存规律;灾害事件

赣州盆地的恐龙化石生物群是我国晚白垩世恐龙生物群的代表,恐龙化石种类多、分布广、保存完好,反映了亚洲地区乃至世界晚白垩世恐龙生物群的主要生物群特征。研究区含恐龙化石的上白垩统茅店组和河口组出露良好,层序完整,上下接触及关系清楚,是研究中国东南地区上白垩统的典型地区。

1 区域地质背景

赣州盆地位于江西南部,面积约1261.85km2,出露主体地层为上白垩统。盆地总体呈NE-SW延展,北东与兴国盆地贯通,平面呈葫芦状,是兴国—南康断陷盆地的一部分,地质构造复杂。岩层走向除盆地边缘因受古地形影响随边界变化外,大部分地区岩层走向均为NE-NNE向,一致向SE倾斜,地层倾角一般为10°~20°。

赣州盆地已知恐龙化石产地有21处,主要分布于盆地西部(南康区横寨小河)、西北部(南康龙华—赣州开发区湖边)、东南部(章贡区沙河—赣县茅店)和西南部(南康区龙岭),累计出土恐龙蛋化石3300余枚,较完整的恐龙骨骼化石19具、龟鳖类化石17具。

2 沉积建造

2.1 茅店组(K2m)地层

以火山喷发溢流-火山沉积物呈层状产出,延伸相对较稳定。与下伏本组下部复成分砾岩和上覆周田组均呈整合接触关系。岩性为灰黑色橄榄玄武岩及黄绿色安山质凝灰岩夹凝灰质砂砾岩、凝灰质含砾砂岩等。总体由两个大的火山喷溢-沉积旋回组成。每个旋回都是由橄榄玄武岩开始,到安山质凝灰岩结束。在第二旋回之安山质疑灰岩喷发过程中至少有两次短暂的喷发间歇,可从其中夹厚层状凝灰质砂砾岩及凝灰质含砾岩屑(杂)砂岩得到印證。其中砾石成份有较多的火山岩,填隙物多为火山质,夹层与安山质凝灰岩呈整合接触,说明沉积作用与火山喷发作用具有较好的连续性。

2.2 河口组(K2h)地层

河口组为赣州盆地中的主要地层,呈北东向展布于盆地的中南部,代表赣州盆地封闭阶段的沉积。最大特点是:盆地边缘发育一套以洪(冲)积扇为主要特征和由紫红-砖红色陆源粗碎屑岩组成,以及由一系列洪(冲)积扇体叠复而成的沉积;盆地中心为一套相对较细的陆源碎屑岩沉积组合,以湖泊成因为特色。它们属同时异相之沉积,两者既有垂向上的上下关系,又有横向上的指状交互相变关系。根据沉积特点及不同期次扇体的叠复关系,将本组分为六段,各段均由同相叠覆面所分隔,段内各沉积相为指状相变关系。

3 恐龙化石赋存规律

3.1 化石赋存的地层

赣州盆地恐龙动物或恐龙化石集中分布于晚白垩世早期茅店组(K2m)和晚期河口组(K2h)。

茅店组(K2m):以赋含恐龙蛋化石为主要特点,恐龙骨骼化石不多见,且恐龙蛋以窝蛋居多,一般一窝至少在8枚以上。目前在该组中仅发现1个化石富集层段(表1),化石主要集中分布于茅店组上部,化石层沿走向不稳定,延伸长一般<5km,多为1~2km。

河口组(K2h):以赋含恐龙及其蛋化石(包括含胚胎恐龙蛋)和龟鳖类化石为特点,化石类型丰富多样。该组自下至上均已发现恐龙化石遗迹,富集层段多达5个(表1)。

4 恐龙化石埋藏特征

4.1 恐龙蛋化石埋藏特征

恐龙蛋化石见于赣州盆地所有恐龙化石产地,但各产地一般见1层产蛋层,最多见4层(南康小河)。蛋化石基本保持原始的窝状,仅少数层位或 产地的蛋化石呈蛋壳碎片状。蛋窝间距不一,赣州沙石吉埠产地较密集处蛋窝间距为3~5m,最密集处蛋窝间距不足2m;南康罗屋蛋窝间距一般为5~10m;横寨小河蛋窝最大间距在100m以上。盆地内各化石产地蛋窝内,蛋化石数量不等,一般为10~20枚/窝,最多达30多枚/窝或更多。

赣州盆地恐龙蛋化石分布集中,成窝性好,蛋体大多形态完整,蛋在蛋窝中排列较规整,说明恐龙蛋未经搬运或仅短途搬运即被沉积物迅速覆盖,受后期构造影响较小,主要表现为原地埋藏性质,即恐龙产蛋环境相对稳定。

4.2 恐龙骨骼化石埋藏特征

赣州盆地恐龙骨骼化石埋藏地较多,主要限于晚白垩世晚期河口组中上部冲洪积扇中、远端相湖岸区,与河口组恐龙蛋化石产地埋藏环境一致。恐龙骨骼化石大多产于河口组沉积序列正粒序层中、上部细碎屑岩中,骨骼化石与共生的蛋化石数量基本呈正比,与赋存化石的岩层厚度也具有一定关系,即化石层的岩层厚度较大时,骨骼化石数量稍多,保存较好。化石层主体岩性为紫红色钙质砂岩,其中多有灰绿色钙质砂岩和砾岩、砂砾岩或含砾砂岩呈透镜状分布。钙质砂岩最厚为3~5m,一般为1~2m。

从恐龙骨骼化石出土和发掘现场的埋藏情况分析,不同属种和不同大小个体的恐龙骨骼可同时出现于同一产地(如南康龙岭),但未出现恐龙骨骼无规律、分散或无序堆积在一起或一窝多体等现象,这反映恐龙骨骼主要埋藏于当时地势较低的湖岸漫滩或洪泛平原,说明该盆地恐龙骨骼未经水流冲刷搬运或仅短途搬运即被埋藏保存,具有原地埋藏的特点。

5 江西赣州盆地恐龙化石赋存规律、埋藏特征与灾变事件的关系

(1)晚白垩世早期火山喷发这一灾害事件与晚白垩世早期茅店组以产出恐龙蛋化石为特点具有较强的吻合性。

(2)赣州盆地出露大面积晚白垩世晚期洪(冲)积沉积建造与其埋藏的恐龙化石特征及赋存规律,说明在晚白垩世晚期发生过大面积的山洪、滑坡、泥石流等灾害,并且具有一定的瞬时及突发性。