【doc】新疆南天山库车河地区二叠—三叠系界线探讨

【doc】新疆南天山库车河地区二叠—三叠系界线探讨 新疆南天山库车河地区二叠—三叠系界线 探讨 ? 管 JOURNANZ … HOU — UNIVESI 南 (Natu 天 ralSc 山 lenc~ 库车河地区 ALmLR") 二叠——三叠系界线探讨 孙柏年许敬龙@p;' l(兰州大学地质系.兰州.730000)' 臼 摘要新疆南天山库车河地区出露着二叠——三叠系的连续剖面,剖面中地层界线 清楚.化石较 为丰富.在上二叠坑比尤勒包谷孜群中发现丁安加拉大陆晚二叠世植物群的典蛩 代Callipteri$" =和俄罗斯库滋涅茨克煤田~--叠统顶部的特有种Yavoskya胁f删阳.而下三叠坑 俄霍布拉 克群的植物化石具明显的中生代面貌.因此,库车河地区海西期花岗岩之上覆盖着晚二叠世晚期地层. 它与下三叠毵俄雹布拉克群连续沉积,二者为整合接触关系.该区二叠——三叠系界线应置于俄霍布 拉克群底部的底砾岩. 关键词=叠系三叠系r堕塑些互垫星墨竺新疆;库车河 中图法分类号P534 叠三壹f 新疆南部塔里术盆地北缘的石炭——二叠系是一套含油地层,自50年代就引起我国石油 地质工作者的普遍关注.近年来,更有不少岩相古地理和生物地层学方面的论着发表"].但 是,由于工作区人烟稀少,气候恶劣,交通困难,野外工作难度大,该区至南天山一带上二 叠统顶底界线方面的研究则显薄弱,尤其是二叠系与三叠系的界线问题及其接触关系尚存有 不少争议.1987年,在七?五国家重点科技攻关54—03项课题的资助下.作者有幸赴新疆南 部塔里术盆地北缘至南天山一带进行野外地质调查,实测了库车河连续出露的二叠——三叠 纪地层剖面,采集大量化石并于室内做了细致地研究.基于所掌握的大量第一手资料,对该 区二叠——三叠系界线问题有了新的认识. 1地层概述 新疆南天山比尤勒包谷孜干沟一带,上二叠统发育完好,并产大量的安加拉型植物化石, 岩石地层单元统称为比尤勒包谷孜群(P.).比尤勒包谷孜群不整合在南天山海西期花岗岩之 上,它与上覆地层下三叠统俄霍布拉克群(T)的接触关系主要有两种意见,整合接 触与假 整合接触",..至于二者的界线划分更颇有争议.在南天山库车河东西两岸,覆于海西期花岗 岩之上的地层曾被归入下三叠统俄霍布拉克群.经野外实地观察和室内综合研究,库车河一 带的俄霍布拉克群底部实际上包含有上二叠统上都地层在内.在库车河中游,独一库公路400 km处的一条山谷中,实测有从海西期花岗岩至俄霍布拉克群的连续剖面(附图). 剖面描述如下: 本文1993年2月22日收到 ?通讯联系人. 112兰州大学(自然科学版)3O卷 下三叠统俄霍布拉克群(T): 1O.紫红色,紫棕色砾岩,含砾粗砂岩及砂岩,13.5m. 9.灰绿色,黄绿色粉砂质泥岩与砂岩互层,粉砂质泥岩中化石丰富.植物:Equisetitessp., Neocalamltessp.,Cladophlebissp.,Sphenopterissp.,Desmiophyllumsp..Yolt~ia heterophyllaBrgt.,Arbertiasp.,Peltaspermumsp.,叶肢介Euestheriaegr.mlnuta (Ze[ten).41.1m. 8.灰色,灰褐色巨厚层至块状砾岩,13.1m. —— 整合 上二叠统比尤勒包谷孜群(P): 7.黄绿色泥质粉砂岩及粉砂质泥岩,问夹 数层中厚层状含砾粗砂岩,粉砂质泥岩 中产大量植物化石:Paracalamites tenuicostatusNeuburg, Koreterophyllitesdeliquescens(Goep— pert)Radczenko,CaUipterlszeilleri . Zalessky,Noeggerathiopsissubangusta Zalessky,~qoeggerathiopsisderzavlnli Neuburg,YavorskyamungaticaRad— czenko.Sphenobaierasp.16.5m 团花岗岩囝鼍岩曰砂晕.1霉青砾粗砂岩 国踟目赌圃蛐 附图南天山库车河二叠——三叠系剖面 6.灰绿色及暗绿色粉砂岩与粉砂质泥岩互层,顶部具薄层紫红色粘土岩,产植物化石: Paracalamitestti?s,&,"5Neuburg-"CalllpterisHzeilleriZalessky,Noeggerathiopsis derzaviniiNeuburg.14.8m 5.黄绿色橱砂岩与粉砂质泥岩互层,问夹含砾粗砂岩,产植物化石:Paracalamltes tenu~costatusNeuburg,Koreterophyllitesdeliquescems(Goeppert) Radczenko.CallipteriszeilleriZalessky,NoeggerathiopslssubangustaZalessky.12.7m 4.紫红色粉砂质粘土岩.6.4m 3.浅黄色粉砂岩.3.6m 2.灰白色粉砂岩夹粉砂质粘土岩.3.4m 1.灰黑色粉砂质泥岩,局部含砾,见植物化石碎片.7.4m 下伏地层:海西期花岗岩 2化石及地层界线讨论 不整台 上述南天山库车河剖面中的下三叠统俄霍布拉克群厚度大于100rll,而上二叠统比尤勒 包谷孜群厚仅64.8rtl,向东至比尤勒包谷孜干沟一带,厚度可达到200rll多【.千沟与库车 河两地上二叠统厚度虽不同,但岩性基本一致,所产植物化石的面貌相同.如干沟的比尤勒 包谷孜群中含有"Callipterlscf.zeilleriZalessky,Callipteriscf.altanicaZalessky, Noeggerathiofosissp.等安加拉植物群分子.而从库车河剖面5,6,7层所产化石来分析,也 1期孙柏年等;新疆南天山库车河地区=叠——三叠系界线探讨113 是一个典型的与干沟特征一致的晚二叠世安加拉型植物群.在这个植物群中,Callipteris" zeilleri的发现甚为重要,这种具大型小羽片的美羊齿类植物,是安加拉大陆晚二叠世植物群 的典型代表0],在我国天山——阴山纬向构造带及其以北的上二叠统中,有着广泛的分布,它 也是北疆晚二叠世最重要的标准植物化石,古植物学家以它的消失作为安加拉大陆上二叠 统的结束.剖面中与Galli.pteriszeilleri共生的植物化石t~aracalamitesgenulcostatus, Koreterophyllitesdeliquescens,Noeggerathiopsisspp.等都是安加拉植物群的成员,在二叠纪 地层中普碗存在.值得注意的是,上述剖面中采到的苏铁类化石虽只一属一种,Yavoskya mungatica,但标本块数很多.这种化石30年代发现于俄罗斯库滋涅茨克盆地,是该地区晚 二叠世晚期地层的特有类型,近年来叉出现于吐鲁番盆地的上=叠统.该种植物在库车河剖 面的发现,说明覆于海西期花岗岩之上的这段地层(剖面1—7)戈归晚二叠世比尤勒包谷孜 群应无疑问. 上述库车河剖面第8层,为巨厚层至块状灰褐色砾岩,它们组成陡峻的山脊,野外地形 标志极为明显,该层砾岩与下伏地层的接触面甚为平垫砾岩中砾石的分选性和磨圆度均中 等,它与下伏地层的岩相变化不明显,它们之间无任何侵蚀间断面存在,显然两者为连续沉 积.8层砾岩之上,为第9层灰绿,黄绿色砂泥岩互层和第10层紫红色砾岩,含砾粗砂岩,向 上逐渐过渡为灰黑色,这与南疆广泛出露的俄霍布拉克群岩性一致.在第9层的黄绿色粉砂 质泥岩中,发现有叶肢介,轮藻和植物大化石.植物化石尽管不多,但与比尤勒包谷孜群的 面貌完全不同,比尤勒包谷孜群中十分常见的Paracalamites,CaHipt~is"和 Noeggerathiopsis均不复存在,而代之以中生代十分普遍的Neocalamites,Equisetites, Cladophlebis和Sphenopte~s等.几件松柏类化石:Voltzheterophylla和Arbertia印.,颇 具地质时代意义,它『仃都是西欧早三叠世斑砂岩统的重要植物化石,近年来也发现于我国海 南和山西一带的下三叠统中[".'? 吴绍祖(见新疆地矿所)认为:南天山比尤勒包谷孜群上部缺失相当于北天山锅底坑组 上部的沉积,二叠系与三叠系的界线应划在俄霍布拉克群底部的砾岩层的底面,二叠纪生物 群与三叠纪生物群发生了突变更替,上下地层为假整合接触.作者认为生物的突变更替不能 完全证明地层缺失,并且在界线上下仅是植物大化石发生突变更替,而其它生物类群,如叶 肢介,孢粉和轮藻等并未表现出突变更替,观察野外地层的接触面也无间断的痕迹.因此不 能排除南天山地区存在着二叠系与三叠系连续剖面的可能性. 吴舜卿,陈丕基(见周志毅,陈丕基)从正厦两方面说明了俄霍布拉克群的植物化石时 代为早三叠世,并认为属早三叠世早期的可能性不大,可初步确定为早三叠世晚期.该文同 时指出,俄霍布拉克群所合的叶肢介,孢粉和轮藻化石群经专家研究,其时代均为早三叠世, 故俄霍布拉克群的时代确定为早三叠世是最为可倍的. 3结论 a新疆南天山库车河一带紧覆于海西期花岗岩之上的地层的时代为晚二叠世,应归于上 二叠统比尤勒包谷孜群. b该区下三叠统俄霍布拉克群连续沉积于上二叠统比尤勒包谷孜群之上,二者接触面 平整,为整合接触关系.应进一步寻找和证实南天山区存在着二叠系与三叠系的连续剖面. 114兰州大学(自然科学版)3O卷 c南天山区上二叠统的顶界以Callipteriszeilleri—Coraia植物群的消失为界,上二叠 统与三叠系的界线应置于俄霍布拉克群底部的灰褐色块状砾岩层(剖面第8层)之下. 参考文献 1吴绍祖.新疆二叠纪植橱地理分区的初步探讨.中国古生物地理区系.北京:科学出版社.1983.91~89 8张致民.吴绍祖.新疆二叠纪岩相古地理及其有关的几十问题.新疆地质研究论文集.乌鲁木齐新疆人 民出版杜,1885.1l8,130 3沈光隆,孙柏年,刘燕学等.tt~gniaco~ferta(Sternberg)Kerp在新疆塔北的发现.科学通报,1990.35 (2)123,125 4王根长?刘朝安,熊刽飞.新疆塔东北地区百炭二叠把沉积相.中国塔里木盆地北 部油气地质研究,第 一 辑,地层沉积.北京:中国地质大学出版社.1991.160,168 8孙柏年.沈光隆.'塔里木盆地北缘二叠纪植物地理区系探讨,中国塔里木盆地北部 油气地质研究.第一 辑,地层沉积.北京:中国地质大学出版社.1991.186~193 6周志瓤,豫丕基主编.塔里木生物地层和地质演化.北京:科学出版社.1990.255, 258 7新疆地矿局l地质矿产研究所,中国地覆科学院地质研究所.中国天山二叠—— 三叠系界线的研究.北京: 海洋出版社,1989.44~49,94~95, 8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.新疆分册.北京:地 质出版杜,1981 9SalyrnenovaKZ.Permian,/loraandthegrob, ems-OilthephytogeographicaldivlsioninKazaldlst~n.Bull AcndSeiUSSR,Sev.Ged".1884,(1)'14,2O 1O赛亚伟,孙吉占华.新?北部晚二叠世植物群特征.地层学杂 志,1984-,8():Z79~285 11WangZiqiang.Palaeovegetationandplatetectonics,PalaeophyiogeographyNorthChinaduringPermianandTriassic time.PaleogeogrPaleodimPaleoeco1.1985,49:25~45. StudiesonthePermian-TriassicBoundaryin KuqaRiverBasinofSouthTianshanMountains,Xinjiang SunBainianXuJinglong (DepartmentofGeology,Lanzh0uUniversity.Lanzhou.730000) AbstraetThereisacontinuoussectionofthePermianandTriassicsystemsintheKuqariv- erbasinoftheSouthTianshanMountains,Xinjiang.Thestratigraphicboundariesareclear— Cutandfossilsarericherinthesection.Callipteris"zeilleriandYavoskyamungaticawere foundintheUpperPermianBiyoulebaoguziGroup.Theformerisatypicalrepresentativeof thelatePermianfloraintheAngaraland.andthelatterisaspecialspeciesatthetopofthe UpperPermianintheKuzinicikcoaIfieldofRussia.ThePIantfossilsintheLowerTriassic EhuobulakeGroupshowaconspicuousMesozoiclook.OntheHercyniangranitealongthe Kuqariver,therefore,isthelateLatePermianstratum,whichiscontinuouslyjoined抽the LowerTriassicEhuobulakeGroup.Andbothofthemareinconformity.ThePermian.Trias— sicboundaryintheregionshouldbeputatthebottomconglomenatesinthebaseoftheE— huobulakeGroup.AfossiImarkofdivisionbetweenthemthed~sappearanceof thenCaHipteris~zeilleri—Comiaflora. KeywordsPermiansystem;Triassicsystem;plantfossils;stratigraphicboundary;Xin— jiang;KuqaRiver