柴達木盆地一里坪凹陷新近紀孢粉特征及其古環境意義

張益銘，黃雷，宋世駿，陳琰，劉池洋，周飛，張麒，吳志雄 ，類維龍

1)西北大學含油氣盆地研究所，西安，710069；2)中石油青海油田勘探開發研究院，甘肅敦煌，736200；3)中國石油長慶油田第五采油廠，西安,710200；4)山東東山新驛煤礦有限公司，山東兗州，272100

內容提要:柴達木盆地位于青藏高原北部，受高原隆升以及全球氣候影響，新近紀盆地內古環境發生顯著變化。通過對新近紀柴達木盆地一里坪凹陷孢粉特征進行分析，恢復盆地植被類型和環境演化過程，進而探討高原構造隆升和全球氣候變化對盆地古環境的影響。結果表明，一里坪凹陷新近紀孢粉組合以裸子植物繁盛，被子植物較為常見，旱生植物發育為主要特征。孢粉特征指示柴達木盆地一里坪凹陷整體新近紀屬于半干旱—干旱氣候，古環境演化受青藏高原隆升強度以及全球氣候影響顯著：下油砂山組環境為亞熱帶森林，上油砂山組環境為溫帶森林—草原，獅子溝組環境轉變為寒溫帶草原—半荒漠。該時期環境背景，不利于一里坪凹陷在新近紀發育大規模優質烴源巖。

咸化湖盆內發育優質烴源巖的現象在全球范圍內廣泛存在(姜桂鳳等，2006；陳啟林，2007；王力等，2009；劉池洋等2014；王艷清等，2016；郭佩，2018；馬新民等，2018)。柴達木盆地是我國新生代典型的咸化湖盆，古近紀期間，該盆地的柴西地區為盆地沉積中心與咸化中心，同時也是同期優質烴源巖發育區(金強等，2008；李洪波等，2008；郭佩，2018；徐思淵，2018)；至新近紀期間，柴達木盆地沉積中心和咸化中心向北遷移至一里坪凹陷地區(趙加凡等，2004；郭澤清等，2009；王迪，2020)。然而該地區在新近紀是否發育優質烴源巖卻尚不明確。柴達木盆地一里坪凹陷新近紀古環境的恢復是評價該期是否發育烴源巖的基礎，然而目前針對該方面研究相對不足。此外，青藏高原新近紀期間的隆升使我國西北部環境發生劇烈變化，加劇了中國內陸干旱化，同時對中國乃至全球的氣候變化產生深遠的影響(葛肖虹等，2006；宋之琛等，2008；劉曉東等，2013；季軍良等，2013；袁冶，2015；徐增連，2015)，因此恢復青藏高原及周緣地區古環境是研究青藏高原以及周緣地區隆升演化史的重要內容(孔昭宸等，1996；陳傳飛，2009；王國燦等，2010；惠爭闖，2011；劉佳，2016)。新近紀一里坪凹陷作為青藏高原內部盆地的沉積中心，因其較厚的沉積地層可更好地記錄同期環境變化信息，是作為該項研究的良好選區。

鑒此，開展一里坪凹陷新近紀古環境的恢復具有重要的油氣勘探意義和區域地質意義。在古環境恢復的方法上，目前主要有沉積相研究、地球化學以及孢粉學等方法(劉迪，2014；楊梅，2018)。由于古環境是開放體系，不可避免地受到外界因素干擾，與沉積學相關的古氣候指標信息容易受物源和沉積相等因素的影響，相同指標在不同地區可能指示不同的古氣候特征；但孢粉學不易受這些外在因素的影響，可以較清楚地記錄當時地區古氣候和沉積環境發生的變化(孫非非等，2010；賈艷艷等，2015；徐紅艷，2018)。有鑒于此，本文擬利用孢粉分析探討新近紀柴達木盆地一里坪凹陷的古環境，旨在揭示柴達木盆地新近紀古環境變化對青藏高原隆升的響應，并探討一里坪凹陷在新近紀是否存在有利于優質烴源巖發育的環境條件。

1 區域地質背景

柴達木盆地處于青藏高原北部，盆地面積約120000 km2，被祁連山、昆侖山和阿爾金山所夾持，形成 “三山夾一盆”的地貌特征，表現為高原山間盆地。大地構造位置上屬于古亞洲構造域和古特提斯—喜馬拉雅構造域的結合部(湯良杰等，2000；樊小龍等，2016)。盆地西高東低，西寬東窄，呈菱型，內部構造十分復雜，發育系列山前沖斷構造帶和盆內晚期構造帶(趙加凡等，2004；郭佩，2018)，盆內可分為柴北緣隆起、一里坪凹陷、柴西隆起和三湖坳陷4個一級構造單元(圖1)。

圖1 柴達木盆地構造單元及沉積中心遷移[據趙加凡等(2004)、湯良杰等(2000)修改]Fig.1 Tectonic units and depositional center migration of Qaidam Basin (Modified from Zhao Jiafan et al.,2004&and Tang Liangjie et al.,2000&)

2 樣品采集與分析方法

本研究中樣品采集于柴達木盆地一里坪凹陷堿石2井巖芯。堿石2井位于柴達木盆地一里坪地區堿石山構造東高點。該井鉆遇層位有七個泉組、獅子溝組、上油砂山組、下油砂山組共4套地層，完鉆井深5400 m。在取芯段獅子溝組地層,井深800～850 m處采集6件樣品；上油砂山組地層，井深2000～2190 m處采集17件樣品；下油砂山組地層，井深2200～2400 m處采集19件樣品，共計42件樣品。由于樣品巖性、沉積環境以及地層所含礦物成分不同，其保存孢粉的能力不同，故在孢粉提取過程中，所用樣品質量、化學試劑及其濃度、處理方法等亦有不同。孢粉樣品處理采用實驗室孢粉標準分析方法(SY/T 5522-2018)，主要采集包括植物孢粉、浮游藻類等微體化石及其他各種類別的有機物進行分析。

表1 柴達木盆地一里坪凹陷新近紀孢粉采樣位置及其巖性Table 1 Palynology sampling location and lithology of Neogene in the Yiliping Sag,Qaidam Basin

3 孢粉組合特征

某一孢粉含量=該孢粉統計數/孢粉統計總數×100%；盤星藻屬含量=盤星藻屬統計數/(孢粉統計總數+盤星藻屬統計數)×100%，以上公式中孢粉統計總數皆不包括藻類植物統計數。根據孢粉屬種及其豐度變化，自上而下劃分為3個孢粉組合帶，并進一步分為6個孢粉組合，各個孢粉組合特征描述如下：

3.1 組合帶Ⅰ

該孢粉組合帶以裸子植物花粉占優勢，含量66.7%～88.9%，平均80.1%；被子植物花粉居次要位置，含量8.3%～33.3%，平均15.4%；蕨類植物孢子較少，含量0～9.4%，平均4.6%。裸子類中，松科花粉占絕大多數，含量71.9%，主要為單/雙束松粉Abietineaepollenites/Pinuspollenites，次為油杉粉Keteleeriaepollenites，云杉粉Piceapollis，冷杉粉Abiespollenites等；杉科的破隙杉粉Taxodiaceaepolleniteshiatus和麻黃科的麻黃粉Ephedripites也有一定含量，分別占總量的4.2%與3.9%。被子類以草本植物花粉為多，占9.7%，主要為禾本科、菊科和藜科的一些分子，如禾本粉Graminidites，刺三孔溝粉Echitricolporites，蒿粉Artemisiaepollenites，藜粉Chenopodipollis等；木本植物不多，占5.8%，見少量或個別的三孔溝粉Tricolporopollenites，擬樺粉Betulaceoipollenites，樸粉Celtispollenites等。蕨類不發育，見零星的三角孢Deltoidospora，水龍骨單縫孢Polypodiaceaesporites，平瘤水龍骨孢Polypodiisporites等。

組合帶Ⅰ可進一步劃分為兩個孢粉組合(圖2)，其鏡下鑒定照片(圖3)。

圖3 柴達木盆地一里坪凹陷上新統獅子溝組孢粉形態光學顯微照片Fig.3 Optical micrograph of pollen morphology of the Pliocene Shizigou Formation in the Yiliping Sag,Qaidam Basin1—小型油杉粉Keteleeriaepollenites minor;2—鐵堅杉型油杉粉 Keteleeriaepollenites davidianaeformis;3—寬圓云杉粉 Piceapollis tobolicus;4—云杉粉(未定種)Piceapollis sp.;5、6—方體云杉粉 Piceapollis quadracorpus;7—標準云杉粉 Piceapollis praemarianus;8、9—對裂藻(未定種)Schizosporis sp.;10—環紋藻(未定種)Concentricystes sp.;11～19—盤星藻(未定種)Pediastrum sp.

(1)組合1：該孢粉組合中裸子植物花粉含量很高，其中松科植物花粉含量最多；被子植物花粉含量較少；蕨類植物孢子含量極少。麻黃粉屬Ephedripites和藜粉屬Chenopodipollis等旱生植物含量較少，云杉粉屬Piceapollis和冷杉粉屬Abiespollenites等高海拔寒冷環境生長的植物較為常見。

(2)組合2：該孢粉組合中以裸子植物花粉含量很高，被子植物花粉含量較少，蕨類植物孢子含量極低。與組合1相比，該孢粉組合裸子植物中松科植物花粉含量明顯升高，其中云杉粉屬Piceapollis和冷杉粉屬Abiespollenites植物花粉更常見且含量有所增加；麻黃粉屬Ephedripites和藜粉屬Chenopodipollis等旱生植物花粉含量升高。

3.2 組合帶Ⅱ

該孢粉組合帶以裸子植物花粉占優勢，含量54.8%～88.7%，平均71.3%；被子植物花粉居次要位置，含量8.2%～37%，平均22.3%；蕨類植物孢子較少，占2.1%～21.3%，平均6.4%。裸子植物豐富，以松科花粉含量最高，占41.9%，主要為單/雙束松粉Abietineaepollenites/Pinuspollenites和云杉粉Piceapollis，其余如冷杉粉Abiespollenites與羅漢松粉Podocarpidites等也較為常見；裸子植物中麻黃科居次要位置，占15.5%；杉科的破隙杉粉Taxodiaceaepolleniteshiatus占13.7%。被子類主要為草本植物花粉，占14.5%，其中以藜科植物為多，主要有小孔藜粉Chenopodipollismicroporatus，地膚型藜粉C.kochioides，平滑藜粉C.psilatoides，多坑藜粉C.multiplex等；其余分子均為少量或零星出現。菊科中刺三孔溝粉Echitricolporites和纖細擬菊苣粉Cichorieaciditesgracilis，禾本科的禾本粉Graminidites，水生黑三棱科的黑三棱粉Sparganiaceaepollenitessparganioides，眼子菜科中新生代眼子菜粉Potamogetonaciditescenozoicus等植物孢粉含量較少。蕨類植物以水龍骨科孢子占絕大多數，平均占5.2%，見纖細水龍骨單縫孢Polypodiaceaesporitesgracilis，哈氏水龍骨單縫孢P.haardti，平瘤水龍骨孢Polypodiisporites等。

組合帶Ⅱ可進一步劃分為兩個孢粉組合(圖4)，其鏡下鑒定照片(圖5)。

(1)組合3：與組合1和組合2相較，該孢粉組合中裸子植物花粉和被子植物含量有所升高，裸子植物花粉占主要優勢，被子植物花粉居次要位置，蕨類植物孢子含量較少。

(2)組合4：與組合3相比，該孢粉組合中裸子植物中松科植物更為繁盛，生長于寒冷高海拔山地的云杉粉屬Piceapollis較為常見，麻黃粉屬Ephedripites植物花粉含量有所降低，藜粉屬Chenopodipollis植物花粉含量相當。

3.3 組合帶Ⅲ

該孢粉組合帶以裸子植物花粉占優勢，含量75.5%～100%，平均89%；被子植物花粉居次要位置，含量0～21.1%，平均9.1%；蕨類植物孢子占0～6.6%，平均1.9%。裸子類植物含量豐富，其中以松科花粉含量最高，占58.8%，主要為單/雙束松粉Abietineaepollenites/Pinuspollenites和云杉粉Piceapollis，其余如油杉粉Keteleeriaepollenites，冷杉粉Abiespollenites與羅漢松粉Podocarpidites也較常見；麻黃科居次要位置，占16.5%；杉科的破隙杉粉Taxodiaceaepolleniteshiatus占13.2%。被子類植物含量較低，主要為草本植物花粉，占5.9%，以藜科為多，見小孔藜粉Chenopodipollismicroporatus，地膚型藜粉C.kochioides等；其余分子均為少量或零星出現。蕨類植物孢子中水龍骨科孢子占絕大多數，平均含量1.5%，見纖細水龍骨單縫孢Polypodiaceaesporitesgracilis，哈氏水龍骨單縫孢P.haardti，平瘤水龍骨孢Polypodiisporites等，個別出現的有三角孢Deltoidospora。

組合帶Ⅲ可進一步劃分為兩個孢粉組合(圖4),其鏡下鑒定照片(圖5)。

圖5 柴達木盆地一里坪凹陷油砂山組孢粉形態光學顯微照片Fig.5 Optical micrograph of pollen morphology of the Miocene Youshashan Formation in the Yiliping Sag,Qaidam Basin1—小桫欏孢Cyathidites minor；2—哈氏水龍骨單縫孢Polypodiaceaesporites haardti；3、4—平瘤水龍骨孢屬Polypodiisporites；5、6—南嶺麻黃粉Ephedripites(Distachyapites)nanlingensis；7、8、12、13、18、20—雙穗麻黃粉亞屬Ephedripites(Distachyapites)；9～11—第三紀麻黃粉Ephedripites(Distachyapites)tertiaries；14～17、19—梭形麻黃粉Ephedripites(Distachyapites)fusiformis；21—破隙杉粉Taxodiaceaepollenites hiatus；22—環圈克拉梭粉Classopollis annulatus；23—無口器粉屬Inaperturopollenites；24—密刺鐵杉粉Tsugaepollenites multispinus；25—具緣鐵杉粉Tsugaepollenites igniculus；26—茫崖楝粉Meliaceoidites mangnaiensis；27—蕓香粉屬Rutaceoipollis；28—卵形楝粉Meliaceoidites ovatus；29—阿爾金坡氏粉Pokrovskaja altunshanensis；30、32—大型楝粉Meliaceoidites magnus；31、33、36—寬圓青海粉Qinghaipollis subrotundus；34—錦致青海粉Qinghaipollis elegans；35—橢圓青海粉Qinghaipollis ellipticus；37—櫟粉屬Quercoidites；38、41—地膚型藜粉Chenopodipollis kochioides；39—小孔藜粉Chenopodipollis microporatus；40—稀孔藜粉Chenopodipollis oligoporus；42～45—刺三孔溝粉屬Echitricolporites；46—小榆粉Ulmipollenites minor；47—纖細擬菊苣粉Cichorieacidites gracilis；48—苦買型擬菊苣粉Cichorieacidites ixeriformis

(1)組合5：與組合3和組合4相比，該孢粉組合裸子植物中松科植物依舊繁盛，其中云杉粉屬Piceapollis和油杉粉屬Keteleeriaepollenites含量更高，蕨類植物含量非常少，麻黃粉屬Ephedripites和藜粉屬Chenopodipollis等旱生植物較為常見。

(2)組合6：與組合5相較，該孢粉組合中植物種屬有所下降，裸子植物中松科植物花粉含量較高，麻黃粉屬Ephedripites含量相當，藜粉屬Chenopodipollis等旱生植物含量有所減少，蕨類植物物種單調且含量較少。

4 孢粉時代特征

根據鉆井巖芯分層，研究樣品分別處于獅子溝組、上油砂山組、下油砂山組；在以往柴達木盆地地層年代學研究中，關于獅子溝組、上油砂山組、下油砂山組的時代存在不同認識(徐思淵，2018；樊小龍等，2016)，例如：青海石油管理局和中國科學院中國科學院南京地質古生物研究所(1985)將下油砂山組地層時代確定為中新世中—晚期，而上油砂山組和獅子溝組地層確定為上新世。本文通過對柴達木盆地一里坪凹陷孢粉組合特征分析將其地層時代重新進行了約束。

前人(李明杰等，2005；王亞東等，2011；王偉銘等，2009；王偉銘，2011)將我國新近紀孢粉植物區分為4個區，即內陸區、東部區、東南沿岸區和西南區，其中新近紀期間柴達木盆地屬內陸孢粉植物區，該區早中新世時含有較多的木本被子類花粉，如樺粉Betulaceoipollenites，榆粉Ulmipollenites，櫟粉Quercoidites，胡桃粉Juglanspollenites等，裸子類松科花粉含量也較高；從中中新世開始，主要出現草本被子類藜科和菊科花粉，木本被子類均為零星見及，裸子類麻黃粉Ephedripites含量較高，松科仍有一定數量。甘肅敦煌盆地南部新近紀孢粉化石經馬玉貞(1991)研究建立了4個組合，這些組合均以被子植物花粉占絕對優勢，裸子植物花粉次之，而蕨類植物孢子稀少為主要特征。西寧—民和盆地(孫秀玉等，1984)中新世—上新世的孢粉組合與敦煌盆地南部(馬玉貞，1991)基本相同，皆與柴達木盆地一里坪凹陷孢粉組合差別較大，其原因可能是由于新近紀樣品所采位置周圍有高山針葉林存在，致使松科植物花粉大量出現。

4.1 孢粉組合帶Ⅲ的時代特征

孢粉組合帶Ⅲ可稱為松科—麻黃粉屬組合，主要特征為：① 裸子植物花粉占絕對優勢，被子植物花粉次之，蕨類植物孢子很少；② 裸子植物繁盛且種屬豐富，主要為單/雙束松粉屬Abietineaepollenites/Pinuspollenites和云杉粉屬Piceapollis，其中麻黃粉屬Ephedripites也有較多數量出現；③ 被子類植物含量較低，主要為草本植物花粉，以旱生的藜粉屬Chenopodipollis最多；④ 蕨類植物孢子中水龍骨科孢子占絕大多數，藻類植物很少。孢粉組合帶Ⅲ與柴達木盆地中新世早期孢粉組合(表2)特征基本一致(樊小龍等，2016；青海石油管理局勘探開發研究院和中國科學院南京地質古生物研究所，1985)，其孢粉特征皆以裸子植物占絕對優勢，被子植物次之，蕨類植物很少，裸子植物中松科含量最高，其中主要為單/雙束松粉屬Abietineaepollenites/Pinuspollenites和云杉粉屬Piceapollis；被子植物中以旱生植物為主；并且組合帶Ⅲ與周邊地區酒泉盆地(馬瑾乾，1993)中新世早期孢粉組合以及庫木庫里盆地(宋之琛等，2008)早中新世孢粉組合有較好的相似性(表3)。故地質時代亦應相當，據此將孢粉組合帶Ⅲ時間確定為早中新世。

4.2 孢粉組合帶Ⅱ的時代特征

孢粉組合帶Ⅱ可稱為松科—麻黃粉屬—藜粉屬組合，其組合特征為：① 裸子植物花粉占優勢，被子植物花粉據次要位置，蕨類植物孢子很少；② 裸子類植物豐富，裸子植物豐富，以松科花粉含量最高，且類型多樣，以單/雙束松粉屬Abietineaepollenites/Pinuspollenites最多，云杉粉屬Piceapollis次之，麻黃科中麻黃粉屬Ephedripites也較常見 ；③ 被子類植物中，草本植物花粉較普遍，其中以旱生藜科植物為多，其余分子均為少量或零星出現；④ 蕨類植物以水龍骨科孢子占絕大多數。孢粉組合帶Ⅲ與柴達木盆地中新世中期孢粉組合(表2)基本一致(樊小龍等，2016；青海石油管理局勘探開發研究院和中國科學院南京地質古生物研究所，1985)，并且孢粉組合特征皆以裸子植物占優勢，被子植物次之，蕨類植物很少，裸子植物中松科植物含量較高，被子植物中以旱生植物為主，并且組合帶Ⅱ與相鄰地區渭河盆地(宋之琛等，2008)中中新世孢粉組合具有較好相似性(表3)，地質時代亦應相近。再者該組合與組合帶Ⅲ為連續采樣，故可將孢粉組合帶Ⅱ的時代確定為中中新世。

4.3 孢粉組合帶Ⅰ的時代特征

孢粉組合帶Ⅰ可稱為松科—旱生草本植物組合，其主要特征為：① 裸子植物花粉含量最高，被子植物花粉較為常見，蕨類植物孢子較少；② 裸子類松科花粉大量出現，除單/雙束松粉屬Abietineaepollenites/Pinuspollenites外，還有云杉粉屬Piceapollis，冷杉粉屬Abiespollenites等，杉科的破隙杉粉屬Taxodiaceaepolleniteshiatus和麻黃科的麻黃粉屬Ephedripites也有一定含量；③ 被子植物在組合中居次要位置，以草本植物花粉為多，主要為藜科、菊科和禾本科的分子較多；④ 蕨類不發育，見零星的三角孢Deltoidospora，水龍骨單縫孢Polypodiaceaesporites等。孢粉組合帶Ⅰ與柴達木盆地早上新世孢粉組合(表2)相似(樊小龍等，2016；青海石油管理局勘探開發研究院和中國科學院南京地質古生物研究所，1985)，兩孢粉組合其特征皆為裸子植物中松科植物含量很高，被子植物以旱生植物為主。此外，組合帶Ⅰ與周邊地區塔里木盆地(宋之琛等，2008)上新世早期孢粉組合以及甘肅靈臺雷家河地區(吳玉書，2001)早上新世孢粉組合皆以旱生草本植物發育為主要特征，孢粉組合整體面貌與組合帶Ⅰ相似(表3)，兩者地質時代應接近。故判斷孢粉組合帶Ⅰ時代為早上新世。

表2 柴達木盆地新近紀地層劃分及其孢粉特征表Table 2 Neogene stratigraphic division and palynological characteristics of Qaidam Basin

表3 西北地區各盆地新近紀時期孢粉特征Table 3 Characteristics of palynology in the Neogene in the basins of Northwest China

5 古環境指示意義

不同的環境適宜生長的植物不同,而不同科屬的植物所指示的環境亦不同。孢粉組合能夠恢復古植被面貌以及地質歷史時期的氣候和沉積環境狀況(馬玉貞等，1995；馬玉貞等，1996;宋之琛等，2008；陳傳飛，2009)。根據孢粉組合以及植物生態習性可將孢粉植物分為5大類(馬瑾乾，1993；樊小龍等，2016)：山地針葉植物、溫帶落葉闊葉植物、亞熱帶及熱帶植物、濕生和水生植物、旱生植物。旱生植物中藜粉屬Chenopodipollis和蒿粉屬Artemisiaepollenites花粉在非喬木花粉中屬于量大而擴散能力強的類型，主要生長在荒漠或半荒漠地區(吳征鎰，1980；宋之琛，1999；劉佳，2016)。麻黃科、石竹科和菊科也屬于旱生植物，是草原、荒漠等干旱氣候區域的主要植物(吳征鎰，1980；惠爭闖，2011)。蕨類是一種主要生長于林下潮濕的植物，其中三角孢Deltoidospora主要分布于潮濕、較溫暖環境(宋之琛，1999；陳傳飛，2009)。裸子植物中云杉粉屬Piceapollis是一種適宜生長于寒冷以及高海拔3000～4000 m山區的植物，當云杉粉屬Piceapollis花粉含量大于10%時，表明云杉粉屬Piceapollis是當地主要生長植物；冷杉粉屬Abiespollenites是一種與云杉粉屬Piceapollis類似的植物，適宜生長于高海拔且寒冷的山地，其花粉具有較差的的擴散能力，當冷杉粉屬Abiespollenites花粉含量大于2%時，即可證明為當地生長；單/雙束松粉屬Abietineaepollenites/Pinuspollenites具有較高代表性，是一種生長于較低濕潤的高山環境的植物，擴散能力較強，只有含量達到20%時才表明當地有該植物生長(吳征鎰，1980；宋之琛，1999；劉迪，2014)。被子植物中眼子菜粉屬Potamogetonaciditescenozoicus和黑三棱粉屬Sparganiaceaepollenitessparganioides是一種生長于潮濕環境下的草本植物(吳征鎰，1980；宋之琛，1999)。盤星藻屬Pediastrum是一種適宜生活在淡水環境中的浮游藻類，其含量大小與水體的深度有關，當水體達到一定深度后，水體越深其含量越大(孫湘君等，1987；宋之琛，1999)。

孢粉組合帶Ⅲ中麻黃粉屬Ephedripites和藜粉屬Chenopodipollis等旱生植物總含量較高，說明該地區在早中新世氣候屬于較干旱氣候。裸子植物中云杉粉屬Piceapollis和冷杉粉屬Abiespollenites等生長于較寒冷、高海拔環境的植物較高，是當地生長的主要植物，這表明該地區在早中新世是一種海拔較高、氣候較寒冷的山地森林環境。亞熱帶針葉林植物含量較高，被子植物中草本植物和木本植物含量較低。濕生和水生植物較少，以淡水藻類為主。據此推測早中新世一里坪凹陷氣候主要為亞熱帶型氣候，植被類型主要為森林型。

孢粉組合帶Ⅱ中麻黃粉屬Ephedripites和藜粉屬Chenopodipollis等旱生植物含量高于早中新世的孢粉組合(圖6)，說明從早中新世到中中新世氣候逐漸變干旱。與早中新世孢粉組合相比，該孢粉組合中裸子植物花粉含量有所下降、被子植物花粉含量明顯升高，裸子植物中云杉粉屬Piceapollis和冷杉粉屬Abiespollenites等指示寒冷高海拔環境的植物含量亦較高，屬于當地生長植物，亞熱帶植物中生長在潮濕林下的植物較高，被子植物中草本植物和木本植物含量有所升高。濕生和水生植物含量低，主要為淡水藻類。故推測中中新世一里坪凹陷氣候變為溫帶氣候，其植被類型為森林草原型。

因鉆井取芯資料缺失，本研究未獲得晚中新世沉積的樣品。前人研究(宋之琛等，2008；劉迪，2014；徐紅艷，2018；楊梅，2018)揭示柴達木盆地晚中新世的孢粉組合所見孢粉化石以被子植物花粉占優勢，裸子植物花粉次之，蕨類植物孢子很少為主要特征；被子植物中以藜粉屬Chenopodipollis含量最高，水生植物花粉較多出現，以眼子菜粉屬Potamogetonaciditescenozoicus和黑三棱粉屬Sparganiaceaepollenitessparganioides為主；裸子植物中以云杉粉屬Piceapollis為主，單/雙束松粉屬Abietineaepollenites/Pinuspollenites次之，其中麻黃粉屬Ephedripites也較發育為主要特征，可稱為藜粉屬—麻黃粉屬—松科植物組合。該孢粉組合旱生植物極度發育，說明從中中新世到晚中新世氣候也是逐漸變干旱。相較其他孢粉組合而言，該孢粉組合中被子植物花粉含量較高，裸子植物花粉含量較低，以藜科為主的草本植物含量大幅度升高，裸子植物中云杉粉屬Piceapollis和冷杉粉屬Abiespollenites等指示寒冷高海拔環境的植物含量較低。據此推測晚中新世一里坪凹陷氣候為溫帶氣候，植被類型以草原為主。

孢粉組合帶Ⅰ中以麻黃粉屬Ephedripites和藜粉屬Chenopodipollis為主的旱生植物含量占優勢，整體表現出旱生植物含量高于濕生、水生植物(圖7)，反映出當時氣候仍為干旱性氣候。云杉粉屬Piceapollis和冷杉粉屬Abiespollenites等寒冷高海拔的山地植物含量較高，且亞熱帶植物中林下植物含量非常低。該孢粉組合存在較多濕生和水生植物，其中以淡水藻類植物為主，適宜生長于淡水環境的盤星藻屬Pediastrum含量非常高，為當地生長的植物，說明該地區當時存在著適合其大量繁殖發育的淡水湖盆環境。據以上孢粉組合特征，認為早上新世一里坪凹陷氣候為寒溫帶氣候，植被類型變為草原—半荒漠型。

6 討論

前人研究表明青藏高原的隆升可引起亞洲內陸的干旱化(孔昭宸等，1996；劉曉東等，2013；季軍良等，2013)，柴達木盆地持續干旱化以及上新世淡水藻類繁盛是否與青藏高原隆升有關，值得進一步探討研究。柴達木盆地一里坪凹陷孢粉分析表明，下油砂山組沉積期間為半干旱氣候，以較寒冷的針闊葉林為主，屬于亞熱帶氣候，植被類型為森林型；上油砂山組沉積期間，氣候干燥且較寒冷，屬于溫帶氣候，以松科植物為主，高海拔寒冷環境下的針葉林發育，林下常見蕨類植物，植被以森林—草原型為主；獅子溝組沉積期間，氣候轉變為寒溫帶干旱氣候，以耐干旱的草本植物發育為主，植被類型為草原—半荒漠型。值得注意的是，上新世孢粉中發育大量指示淡水環境的藻類，而中新世孢粉組合中淡水藻類植物含量較低。筆者認為這是由于中新世—上新世期間青藏高原隆升，使得柴達木盆地周緣山脈海拔升高，盆地內焚風效應，造成高山冰雪融化輸入湖盆水體淡化，故中新世和上新世孢粉組合中均有淡水藻類存在。中新世孢粉組合中淡水藻類含量較低，主要為異地搬運而來；上新世孢粉組合中淡水藻類含量很高，為當地生長的主要植物，筆者等推測可能是由于上新世存在季節性氣候變暖，造成冰雪融水使湖盆水體淡化以及當時研究區水深達到適宜淡水藻類生長的深度，故上新世淡水藻類繁盛。

關于青藏高原新生代隆升期次劃分有多種不同說法(方小敏等,2007；張克信等，2007,2013；王成善等，2009)。研究者普遍認為中新世青藏高原北部發生過劇烈隆升(王國燦等，2010；方小敏，2017)，但當時柴達木盆地隆升高度尚不明確。柴達木盆地孢粉研究表明，中新世指示寒冷高海拔山地的云杉粉屬Piceapollis和冷杉粉屬Abiespollenites植物含量較高，為當地生長的主要植物類型，這表明該時期柴達木盆地已經隆升到3000 m以上。前人對新生代全球氣候變化進行相關研究(路晶芳等，2010,2020;王治祥，2019；王海濤等，2020)發現，新近紀氣候變化趨勢主要為變干燥且變寒冷趨勢(圖8)，在中新世中—晚期曾出現氣候溫暖且植物繁盛的適宜期。但柴達木盆地一里坪凹陷新近紀孢粉研究發現，中新世的孢粉組合和上新世孢粉組合之間不存在較大差別，早—中中新世孢粉組合中云杉粉屬Piceapollis和冷杉粉屬Abiespollenites含量較高，為當地生長的的主要植物，藻類植物含量較低，為異地生長；晚中新世孢粉組合中松科植物含量較高，云杉粉屬Piceapollis和冷杉粉屬Abiespollenites含量亦較高。以上孢粉組合特征表明新近紀氣候溫暖期對柴達木盆地一里坪凹陷環境的影響并不明顯，筆者認為這是由于盆地內焚風效應以及全球氣候干冷的大背景造成了湖區有效濕度降低，氣候以半干旱—干旱為主，使得植被類型從森林型退化為森林—草原型直至草原—半荒漠型。

圖8 柴達木盆地一里坪凹陷新近紀環境及構造演化[據方小敏等(2017)、郭佩(2018)、張克信等(2013)、路晶芳等(2010,2020)修改]Fig.8 Neogene environment and tectonic evolution of the Yiliping Sag,Qaidam Basin (Modified from Fang Xiaomin et al.,2017&;Guo Pei,2018&;Zhang Kexin et al.,2013&and Lu Jingfang et al.,2010&,2020&)

縱觀我國新近紀孢粉植物群的變化規律可以發現，新近紀青藏高原周緣環境變化的復雜性,不同地區環境的表現存在著很大的差別(閻存鳳等，2006；李清山等，2020)。青藏高原隆升會導致高原周緣孢粉植物區的形成，對我國新近紀期間孢粉植物群的變遷產生很大的影響，尤其是對高原周緣地區植物(孔昭宸等，1996；王亞東等，2011；劉佳，2016)。柴達木盆地新近紀期間處于半干旱氣候，干旱條件會使得湖盆水體咸化，持續的干旱氣候還會使湖盆逐漸收縮，甚至消失，不可能發育大規模優質烴源巖(姜桂鳳等，2006;王力等，2009；郭佩，2018；徐思淵，2018)。孢粉研究發現，新近紀期間青藏高原隆升以及全球氣候干冷的背景使得一里坪凹陷整體氣候以半干旱—干旱為主，植被從森林型逐漸退化為草原—半荒漠型(圖6)，不利于發育優質烴源巖。前人研究(郭佩，2018；王力等，2009；王艷清等，2016；梁德秀，2017；李洪波等，2006)以及TOC分析發現，柴達木盆地一里坪凹陷中新統下油砂山組TOC值約0.5%，屬于較差烴源巖；中新統上油砂山組TOC值約0.3%，屬于非烴源巖；上新統獅子溝組TOC值小于0.3%，也屬于非烴源巖。故柴達木盆地一里坪凹陷新近紀不發育大規模優質烴源巖。

7 結論

根據柴達木盆地一里坪凹陷新近紀孢粉分析數據，與周邊地區相關資料進行對比分析，將該時期植物孢粉化石劃分為3個孢粉組合帶以及6個孢粉組合，獲得如下認識:

(1)柴達木盆地一里坪凹陷中新統下油砂山組植被為森林，氣候主要為亞熱帶氣候；中新統上油砂山組環境主要為溫帶森林—草原；上新統獅子溝組植被退化為草原—半荒漠，氣候變為寒溫帶氣候。

(2)早中新世青藏高原隆升，高原北部柴達木盆地海拔升高，周緣山脈山地植被帶發育，出現針葉林,故一里坪凹陷孢粉組合中松科植物花粉大量出現。柴達木盆地一里坪凹陷早中新世孢粉組合中生長于寒冷高海拔環境的云杉粉屬和冷杉粉屬植物含量較高，為當地生長的主要植物，這證明該時期柴達木盆地海拔高度已經達到3000 m。高原隆升使得柴達木盆地周緣山脈海拔升高，造成高山冰雪融化，淡水匯入湖盆使得水體淡化，中新世淡水藻類含量不高，主要為異地搬運而來，上新世淡水藻類含量很高，為當地生長的植物，這可能是由于上新世季節性冰雪融水使得湖盆水體淡化以及當時研究區水深達到適宜淡水藻類生長的深度，故造成上新世淡水藻類含量遠高于中新世。

(3)全球氣候干冷的背景造成了研究區陸地有效濕度降低，使得新近紀柴達木盆地一里坪凹陷屬于半干旱—干旱氣候。雖然早上新世淡水藻類繁盛，但陸地植被類型總體依舊逐漸從森林—草原退化至草原—半荒漠。該時期環境以及TOC值皆表明，一里坪凹陷新近紀不發育大規模優質烴源巖。

致謝：感謝章雨旭研究員和審稿專家提出的寶貴意見。