班公错-怒江缝合带牛堡组中植物大化石的发现及其意义

廖铸敏，白培荣

(贵州省地质调查院 贵州 贵阳 550081)

古新统-始新统牛堡组即为青藏高原新生代地质作用过程以印度和欧亚板块的开始碰撞拉开帷幕，碰撞及后碰撞造山阶段的一套山间红色磨拉石建造，主要分布于班公错-怒江断裂带原板块缝合带遗留下来的串珠状断陷盆地及其两侧[1]。

1 牛堡组创名及划分沿革

据西藏自治区第四地质队(1978)介绍，牛堡组是由王文彬(1957)等人创名，原指代表下第三系一套紫红色粉砂岩、泥页岩为主夹砂砾岩、凝灰岩的一套地质体。1955年李璞将班戈湖、伦坡拉地区的古近纪地层统称第三纪，尔后曾有许多学者涉足本区并提出划分意见。1997年《西藏自治区岩石地层》将古近纪地层划分为古新统-始新统牛堡组和渐新统丁青湖组。并定义古新统-始新统牛堡组为不整合覆于竟柱山组红色碎屑岩之上，平行不整合于丁青湖组泥岩、砂砾岩及凝灰岩之下的一套深水湖相泥岩、页岩、细-粗碎屑岩、碳酸盐岩含油气的地层体系。

关于古新统-始新统牛堡组的古生物化石数据，西藏第四地质队(1978～1979)通过钻孔资料，牛堡组中含大量的孢粉(Quercoidites-Ulmipollenites)和介形虫(Cypris-Limnocythere)组合[2-3]。介形虫组合中，主要分子与湖北早始新世洋溪组、湖南古新世枣市组、广东三水盆地早始新统华涌组中面貌相似；而孢粉组合面貌与江西清江盆地早始新世的“清二段”，湖北江汉盆地早始新统新沟咀组二段之孢粉组合相当[2]。

区域上，对于牛堡组的古生物化石数据仅见于孢粉(Quercoidites-Ulmipollenites)和介形虫(Cypris-Limnocythere)组合的报道和研究，而古生物大化石的发现及其研究相对缺乏。本次在藏北班戈地区进行1∶5万区调过程中，于牛堡组中上部泥岩层中首次采集到被子植物叶片印痕化石。通过对地层中保存的植物化石类型，简要讨论地层沉积时期时代、古气候及古地理环境，对分析古新世-始新世时期古植物区系分布范围提供了新的资料。

2 牛堡组地层特征

研究区内牛堡组地貌宏观表现为一套紫红色粗碎屑岩特征，下部紫红色厚层块状复成分中-粗砾岩；中部紫红色中层状细-中砾岩，向上渐变过渡为含砾砂岩、中-细粒砂岩及紫红、浅灰绿、灰色薄-中层状粉砂岩、泥质粉砂岩[4]。化石产出层位处于牛堡组中上部粉砂岩和泥岩层段(图1)，地层剖面坐标为：北纬31°37′25″～31°37′33″，东经90°01′57″～90°01′56″。岩层总体露头情况较好，顶底均被第四系掩盖，化石产出层位岩性较单一，底部为褐黄色、灰白、灰绿色薄层状粉砂岩夹同色薄层状泥岩或二者呈韵律互层之，向上至中部粉砂岩增多、增厚，在地貌宏观特征又表现为不同颜色的粉砂岩韵律互层；至顶部，泥岩层变厚，发育有水平纹层。岩层中发育大量植物化石，泥岩层中局部含有一定碳质成分，部分染手。岩性特征表现为湖泊相次深湖相沉积。

图1 班戈地区牛堡组剖面古生物面貌及古气候特征

3 植物化石的特征

本次采集了3件植物化石(图1、表1)，其类型标本的数量及属种虽然不多，但由于发现的壳斗科槲叶属是已经灭绝的类型，与现生种的关系较远，因而它的出现可为班戈地区的古植物区系研究提供了重要的线索。部分标本的顶部和蜷部略缺失，但叶的轮廓及叶脉清晰可见。

表1 班戈地区牛堡组植物叶片化石特征

4 讨论

4.1 地层时代

拟胡桃(Juglanditessp.)为胡桃科胡桃属，最早出现在美国白垩纪的赛偌曼期达科他层(Lesquereux，1891)，广泛分布于亚、欧、北美的古近系及第四系[5]；我国西藏西部的嘎尔门士、秋乌和柳区等地在古近纪地层也产出拟胡桃[6-7]；施特凡榕(Ficusstephensoni)为桑科榕属。榕属(Ficussp.)国外见于日本北海道始新统、苏联北乌拉尔、哈萨克及西伯利亚东部地区的上白垩统及北美及西欧的古近系均有分布。我国发现于云南景谷渐新统、山东山旺中新统[5]及西藏藏南地区古新-始新统柳区组亦出现[8-9]。施特凡榕在西藏昂仁县桑桑、秋乌、吉松拉和日喀则扎西林、东嘎等地始新世秋乌组均有分布[2，10-11]；槲叶(Dryophyllumsp.)为壳斗科槲叶属，对其含义尚未确定。1971年Dilcher详细研究了北美东南部始新世植物群槲叶属的叶脉和角质层，认为它和壳斗科有亲缘关系，是壳斗科的祖先，特别是与栗属、锥栗属及椆属有关[12]。槲叶属(Dryophyllum)为中新世后绝灭的植物，多分布于北半球的晚白垩世至新生代的中新世，在始新世至渐新世分布最广[13-14]，之后逐步减少至消亡；在我国除云南景谷、剑川和维西等地始新世见有之外，尚有东北古近系的抚顺煤田和黑龙江省的达连河煤田也见其分布[13-14]、山东沾化始新统沙河街组一段也产出槲叶[15]。据此，研究区内牛堡组上部层位沉积的泥岩层的时代可以确定为始新世，与区域上将牛堡组时代置于古新世-始新世是一致的。

4.2 古气候和古地理

根据植物化石类型的科属并结合地层沉积特征，可以推测班戈地区始新世时期植物群面貌的古气候特征和古地理环境。桑科榕属为现代植物中最大的属之一，广泛分布于热带和亚热带[5]，为常绿乔木[10]。藏南古新-始新统柳区组内发现有多种桑科榕属(Ficus)是分布在热带和亚热带地区[8～9]，说明班戈地区在古新-始新世时，气侯湿热多雨，酷似今日热带[16]；胡桃科等则为我国暖温带或亚热带山区常见树种；而壳斗科槲叶属为绝灭的植物，从其在云南发现的情况看，与其同时发现的有栎属的常绿类型及樟科的楠属(Phoebe)、樟属(Cinnamomum)、檫木属(Sassafras)、黄连木属(Pistacia)、盐肤木属(Rhus)及马甲子属(Paliurus)等，共同组成常绿阔叶和落叶阔叶混交林，指示温暖湿润气候，为亚热带-暖温带气候[13]。植物化石类型中桑科、壳斗科、胡桃科等为热带-暖温带落叶阔叶植物。青藏地区热带-亚热带阔叶林植被自始新世中期开始逐步减少，至中新世早期濒临消亡[17]。牛堡组上部沉积是以褐黄色、灰白、灰绿色湖泊相的粉砂岩夹泥岩或二者韵律互层为主，泥岩中局部含有一定碳质成分，为湖泊相次深湖相沉积，说明始新世时期班戈地区的气候比较湿润，地形较为平坦，并适宜植物生长。据上述分析，始新世时期班戈地区植物群生活环境为温暖湿润的亚热带气候条件，生长于地势较平缓的湖泊边或潮湿环境中。

5 结论

分布于班公错-怒江断裂带原板块缝合带遗留下来的串珠状断陷盆地充填沉积的牛堡组，其中上部泥岩层中被子植物叶片印痕化石首次的发现对牛堡组地层的划分对比、地层格架的建立及沉积时期环境的分析提供了依据，完善了地层的古生物大化石数据，并依据植物化石类型特征确定了泥岩层沉积时代为始新世；而且也可推断当时的古气候特征为温暖湿润的亚热带气候，古植物群生长于地势较平缓的湖泊边或潮湿环境中，以落叶、阔叶的乔木或灌木为主，叶体一般较大，叶脉从掌状到羽状脉序均有。特别是地层中发现了中新世后已绝灭的植物壳斗科的祖先槲叶属及产出的施特凡榕和拟胡桃化石的对比分析，可推测本区植物群与昂仁县-日喀则一线应属同一植物区系，具有相同的古气候环境，对研究古植物类型的分布范围提供了界线，同时对探讨古近纪时期青藏高原隆升阶段海拔高度、古气候及古植物群三者之间的内在联系提供了线索。

本文是在西藏1∶5万恐弄拉地区四幅区域地质调查项目集体成果的基础上完成，中国地质大学(武汉)黄其胜、喻建新老师鉴定；本文得到贵州省地质调查院白培荣高级工程师悉心指导，在此一并表示感谢!