吳學文 李身想
摘 要:江西贛州盆地晚白堊世茅店組和河口組發現大量恐龍動物化石,且化石分布集中,保存完整。文章論述了該盆地內恐龍化石賦存的地層、規律及埋藏特征等,認為該盆地內恐龍動物群聚集或恐龍化石集中分布與晚白堊世早期火山噴發和晚白堊世晚期洪(沖)積沉積建造這兩次災害事件有密切的關系。
關鍵詞:贛州盆地;沉積建造;恐龍化石;埋藏特征;賦存規律;災害事件
贛州盆地的恐龍化石生物群是我國晚白堊世恐龍生物群的代表,恐龍化石種類多、分布廣、保存完好,反映了亞洲地區乃至世界晚白堊世恐龍生物群的主要生物群特征。研究區含恐龍化石的上白堊統茅店組和河口組出露良好,層序完整,上下接觸及關系清楚,是研究中國東南地區上白堊統的典型地區。
1 區域地質背景
贛州盆地位于江西南部,面積約1261.85km2,出露主體地層為上白堊統。盆地總體呈NE-SW延展,北東與興國盆地貫通,平面呈葫蘆狀,是興國—南康斷陷盆地的一部分,地質構造復雜。巖層走向除盆地邊緣因受古地形影響隨邊界變化外,大部分地區巖層走向均為NE-NNE向,一致向SE傾斜,地層傾角一般為10°~20°。
贛州盆地已知恐龍化石產地有21處,主要分布于盆地西部(南康區橫寨小河)、西北部(南康龍華—贛州開發區湖邊)、東南部(章貢區沙河—贛縣茅店)和西南部(南康區龍嶺),累計出土恐龍蛋化石3300余枚,較完整的恐龍骨骼化石19具、龜鱉類化石17具。
2 沉積建造
2.1 茅店組(K2m)地層
以火山噴發溢流-火山沉積物呈層狀產出,延伸相對較穩定。與下伏本組下部復成分礫巖和上覆周田組均呈整合接觸關系。巖性為灰黑色橄欖玄武巖及黃綠色安山質凝灰巖夾凝灰質砂礫巖、凝灰質含礫砂巖等。總體由兩個大的火山噴溢-沉積旋回組成。每個旋回都是由橄欖玄武巖開始,到安山質凝灰巖結束。在第二旋回之安山質疑灰巖噴發過程中至少有兩次短暫的噴發間歇,可從其中夾厚層狀凝灰質砂礫巖及凝灰質含礫巖屑(雜)砂巖得到印證。其中礫石成份有較多的火山巖,填隙物多為火山質,夾層與安山質凝灰巖呈整合接觸,說明沉積作用與火山噴發作用具有較好的連續性。
2.2 河口組(K2h)地層
河口組為贛州盆地中的主要地層,呈北東向展布于盆地的中南部,代表贛州盆地封閉階段的沉積。最大特點是:盆地邊緣發育一套以洪(沖)積扇為主要特征和由紫紅-磚紅色陸源粗碎屑巖組成,以及由一系列洪(沖)積扇體疊復而成的沉積;盆地中心為一套相對較細的陸源碎屑巖沉積組合,以湖泊成因為特色。它們屬同時異相之沉積,兩者既有垂向上的上下關系,又有橫向上的指狀交互相變關系。根據沉積特點及不同期次扇體的疊復關系,將本組分為六段,各段均由同相疊覆面所分隔,段內各沉積相為指狀相變關系。
3 恐龍化石賦存規律
3.1 化石賦存的地層
贛州盆地恐龍動物或恐龍化石集中分布于晚白堊世早期茅店組(K2m)和晚期河口組(K2h)。
茅店組(K2m):以賦含恐龍蛋化石為主要特點,恐龍骨骼化石不多見,且恐龍蛋以窩蛋居多,一般一窩至少在8枚以上。目前在該組中僅發現1個化石富集層段(表1),化石主要集中分布于茅店組上部,化石層沿走向不穩定,延伸長一般<5km,多為1~2km。
河口組(K2h):以賦含恐龍及其蛋化石(包括含胚胎恐龍蛋)和龜鱉類化石為特點,化石類型豐富多樣。該組自下至上均已發現恐龍化石遺跡,富集層段多達5個(表1)。
4 恐龍化石埋藏特征
4.1 恐龍蛋化石埋藏特征
恐龍蛋化石見于贛州盆地所有恐龍化石產地,但各產地一般見1層產蛋層,最多見4層(南康小河)。蛋化石基本保持原始的窩狀,僅少數層位或 產地的蛋化石呈蛋殼碎片狀。蛋窩間距不一,贛州沙石吉埠產地較密集處蛋窩間距為3~5m,最密集處蛋窩間距不足2m;南康羅屋蛋窩間距一般為5~10m;橫寨小河蛋窩最大間距在100m以上。盆地內各化石產地蛋窩內,蛋化石數量不等,一般為10~20枚/窩,最多達30多枚/窩或更多。
贛州盆地恐龍蛋化石分布集中,成窩性好,蛋體大多形態完整,蛋在蛋窩中排列較規整,說明恐龍蛋未經搬運或僅短途搬運即被沉積物迅速覆蓋,受后期構造影響較小,主要表現為原地埋藏性質,即恐龍產蛋環境相對穩定。
4.2 恐龍骨骼化石埋藏特征
贛州盆地恐龍骨骼化石埋藏地較多,主要限于晚白堊世晚期河口組中上部沖洪積扇中、遠端相湖岸區,與河口組恐龍蛋化石產地埋藏環境一致。恐龍骨骼化石大多產于河口組沉積序列正粒序層中、上部細碎屑巖中,骨骼化石與共生的蛋化石數量基本呈正比,與賦存化石的巖層厚度也具有一定關系,即化石層的巖層厚度較大時,骨骼化石數量稍多,保存較好。化石層主體巖性為紫紅色鈣質砂巖,其中多有灰綠色鈣質砂巖和礫巖、砂礫巖或含礫砂巖呈透鏡狀分布。鈣質砂巖最厚為3~5m,一般為1~2m。
從恐龍骨骼化石出土和發掘現場的埋藏情況分析,不同屬種和不同大小個體的恐龍骨骼可同時出現于同一產地(如南康龍嶺),但未出現恐龍骨骼無規律、分散或無序堆積在一起或一窩多體等現象,這反映恐龍骨骼主要埋藏于當時地勢較低的湖岸漫灘或洪泛平原,說明該盆地恐龍骨骼未經水流沖刷搬運或僅短途搬運即被埋藏保存,具有原地埋藏的特點。
5 江西贛州盆地恐龍化石賦存規律、埋藏特征與災變事件的關系
(1)晚白堊世早期火山噴發這一災害事件與晚白堊世早期茅店組以產出恐龍蛋化石為特點具有較強的吻合性。
(2)贛州盆地出露大面積晚白堊世晚期洪(沖)積沉積建造與其埋藏的恐龍化石特征及賦存規律,說明在晚白堊世晚期發生過大面積的山洪、滑坡、泥石流等災害,并且具有一定的瞬時及突發性。