班公錯-怒江縫合帶牛堡組中植物大化石的發現及其意義

廖鑄敏，白培榮

(貴州省地質調查院 貴州 貴陽 550081)

古新統-始新統牛堡組即為青藏高原新生代地質作用過程以印度和歐亞板塊的開始碰撞拉開帷幕，碰撞及后碰撞造山階段的一套山間紅色磨拉石建造，主要分布于班公錯-怒江斷裂帶原板塊縫合帶遺留下來的串珠狀斷陷盆地及其兩側[1]。

1 牛堡組創名及劃分沿革

據西藏自治區第四地質隊(1978)介紹，牛堡組是由王文彬(1957)等人創名，原指代表下第三系一套紫紅色粉砂巖、泥頁巖為主夾砂礫巖、凝灰巖的一套地質體。1955年李璞將班戈湖、倫坡拉地區的古近紀地層統稱第三紀，爾后曾有許多學者涉足本區并提出劃分意見。1997年《西藏自治區巖石地層》將古近紀地層劃分為古新統-始新統牛堡組和漸新統丁青湖組。并定義古新統-始新統牛堡組為不整合覆于竟柱山組紅色碎屑巖之上，平行不整合于丁青湖組泥巖、砂礫巖及凝灰巖之下的一套深水湖相泥巖、頁巖、細-粗碎屑巖、碳酸鹽巖含油氣的地層體系。

關于古新統-始新統牛堡組的古生物化石數據，西藏第四地質隊(1978～1979)通過鉆孔資料，牛堡組中含大量的孢粉(Quercoidites-Ulmipollenites)和介形蟲(Cypris-Limnocythere)組合[2-3]。介形蟲組合中，主要分子與湖北早始新世洋溪組、湖南古新世棗市組、廣東三水盆地早始新統華涌組中面貌相似；而孢粉組合面貌與江西清江盆地早始新世的“清二段”，湖北江漢盆地早始新統新溝咀組二段之孢粉組合相當[2]。

區域上，對于牛堡組的古生物化石數據僅見于孢粉(Quercoidites-Ulmipollenites)和介形蟲(Cypris-Limnocythere)組合的報道和研究，而古生物大化石的發現及其研究相對缺乏。本次在藏北班戈地區進行1∶5萬區調過程中，于牛堡組中上部泥巖層中首次采集到被子植物葉片印痕化石。通過對地層中保存的植物化石類型，簡要討論地層沉積時期時代、古氣候及古地理環境，對分析古新世-始新世時期古植物區系分布范圍提供了新的資料。

2 牛堡組地層特征

研究區內牛堡組地貌宏觀表現為一套紫紅色粗碎屑巖特征，下部紫紅色厚層塊狀復成分中-粗礫巖；中部紫紅色中層狀細-中礫巖，向上漸變過渡為含礫砂巖、中-細粒砂巖及紫紅、淺灰綠、灰色薄-中層狀粉砂巖、泥質粉砂巖[4]。化石產出層位處于牛堡組中上部粉砂巖和泥巖層段(圖1)，地層剖面坐標為：北緯31°37′25″～31°37′33″，東經90°01′57″～90°01′56″。巖層總體露頭情況較好，頂底均被第四系掩蓋，化石產出層位巖性較單一，底部為褐黃色、灰白、灰綠色薄層狀粉砂巖夾同色薄層狀泥巖或二者呈韻律互層之，向上至中部粉砂巖增多、增厚，在地貌宏觀特征又表現為不同顏色的粉砂巖韻律互層；至頂部，泥巖層變厚，發育有水平紋層。巖層中發育大量植物化石，泥巖層中局部含有一定碳質成分，部分染手。巖性特征表現為湖泊相次深湖相沉積。

圖1 班戈地區牛堡組剖面古生物面貌及古氣候特征

3 植物化石的特征

本次采集了3件植物化石(圖1、表1)，其類型標本的數量及屬種雖然不多，但由于發現的殼斗科槲葉屬是已經滅絕的類型，與現生種的關系較遠，因而它的出現可為班戈地區的古植物區系研究提供了重要的線索。部分標本的頂部和蜷部略缺失，但葉的輪廓及葉脈清晰可見。

表1 班戈地區牛堡組植物葉片化石特征

4 討論

4.1 地層時代

擬胡桃(Juglanditessp.)為胡桃科胡桃屬，最早出現在美國白堊紀的賽偌曼期達科他層(Lesquereux，1891)，廣泛分布于亞、歐、北美的古近系及第四系[5]；我國西藏西部的嘎爾門士、秋烏和柳區等地在古近紀地層也產出擬胡桃[6-7]；施特凡榕(Ficusstephensoni)為桑科榕屬。榕屬(Ficussp.)國外見于日本北海道始新統、蘇聯北烏拉爾、哈薩克及西伯利亞東部地區的上白堊統及北美及西歐的古近系均有分布。我國發現于云南景谷漸新統、山東山旺中新統[5]及西藏藏南地區古新-始新統柳區組亦出現[8-9]。施特凡榕在西藏昂仁縣桑桑、秋烏、吉松拉和日喀則扎西林、東嘎等地始新世秋烏組均有分布[2，10-11]；槲葉(Dryophyllumsp.)為殼斗科槲葉屬，對其含義尚未確定。1971年Dilcher詳細研究了北美東南部始新世植物群槲葉屬的葉脈和角質層，認為它和殼斗科有親緣關系，是殼斗科的祖先，特別是與栗屬、錐栗屬及椆屬有關[12]。槲葉屬(Dryophyllum)為中新世后絕滅的植物，多分布于北半球的晚白堊世至新生代的中新世，在始新世至漸新世分布最廣[13-14]，之后逐步減少至消亡；在我國除云南景谷、劍川和維西等地始新世見有之外，尚有東北古近系的撫順煤田和黑龍江省的達連河煤田也見其分布[13-14]、山東沾化始新統沙河街組一段也產出槲葉[15]。據此，研究區內牛堡組上部層位沉積的泥巖層的時代可以確定為始新世，與區域上將牛堡組時代置于古新世-始新世是一致的。

4.2 古氣候和古地理

根據植物化石類型的科屬并結合地層沉積特征，可以推測班戈地區始新世時期植物群面貌的古氣候特征和古地理環境。桑科榕屬為現代植物中最大的屬之一，廣泛分布于熱帶和亞熱帶[5]，為常綠喬木[10]。藏南古新-始新統柳區組內發現有多種桑科榕屬(Ficus)是分布在熱帶和亞熱帶地區[8～9]，說明班戈地區在古新-始新世時，氣侯濕熱多雨，酷似今日熱帶[16]；胡桃科等則為我國暖溫帶或亞熱帶山區常見樹種；而殼斗科槲葉屬為絕滅的植物，從其在云南發現的情況看，與其同時發現的有櫟屬的常綠類型及樟科的楠屬(Phoebe)、樟屬(Cinnamomum)、檫木屬(Sassafras)、黃連木屬(Pistacia)、鹽膚木屬(Rhus)及馬甲子屬(Paliurus)等，共同組成常綠闊葉和落葉闊葉混交林，指示溫暖濕潤氣候，為亞熱帶-暖溫帶氣候[13]。植物化石類型中桑科、殼斗科、胡桃科等為熱帶-暖溫帶落葉闊葉植物。青藏地區熱帶-亞熱帶闊葉林植被自始新世中期開始逐步減少，至中新世早期瀕臨消亡[17]。牛堡組上部沉積是以褐黃色、灰白、灰綠色湖泊相的粉砂巖夾泥巖或二者韻律互層為主，泥巖中局部含有一定碳質成分，為湖泊相次深湖相沉積，說明始新世時期班戈地區的氣候比較濕潤，地形較為平坦，并適宜植物生長。據上述分析，始新世時期班戈地區植物群生活環境為溫暖濕潤的亞熱帶氣候條件，生長于地勢較平緩的湖泊邊或潮濕環境中。

5 結論

分布于班公錯-怒江斷裂帶原板塊縫合帶遺留下來的串珠狀斷陷盆地充填沉積的牛堡組，其中上部泥巖層中被子植物葉片印痕化石首次的發現對牛堡組地層的劃分對比、地層格架的建立及沉積時期環境的分析提供了依據，完善了地層的古生物大化石數據，并依據植物化石類型特征確定了泥巖層沉積時代為始新世；而且也可推斷當時的古氣候特征為溫暖濕潤的亞熱帶氣候，古植物群生長于地勢較平緩的湖泊邊或潮濕環境中，以落葉、闊葉的喬木或灌木為主，葉體一般較大，葉脈從掌狀到羽狀脈序均有。特別是地層中發現了中新世后已絕滅的植物殼斗科的祖先槲葉屬及產出的施特凡榕和擬胡桃化石的對比分析，可推測本區植物群與昂仁縣-日喀則一線應屬同一植物區系，具有相同的古氣候環境，對研究古植物類型的分布范圍提供了界線，同時對探討古近紀時期青藏高原隆升階段海拔高度、古氣候及古植物群三者之間的內在聯系提供了線索。

本文是在西藏1∶5萬恐弄拉地區四幅區域地質調查項目集體成果的基礎上完成，中國地質大學(武漢)黃其勝、喻建新老師鑒定；本文得到貴州省地質調查院白培榮高級工程師悉心指導，在此一并表示感謝!