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西藏定結(jié)盆地中更新世介形類與環(huán)境氣候變化

2014-09-11 01:02:20韓建恩邵兆剛余佳朱大崗孟憲剛王津陳麒光王艷
地質(zhì)論評(píng) 2014年4期
關(guān)鍵詞:粘土湖泊化石

韓建恩,邵兆剛,余佳,朱大崗,孟憲剛,王津,陳麒光,王艷

中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所,北京, 100081

內(nèi)容提要: 西藏定結(jié)盆地葉如藏布東岸剖面為一套灰—灰白色粘土質(zhì)砂、粉砂、細(xì)砂與粗砂層所組成的湖相沉積地層,厚約41.3m,該套地層中產(chǎn)豐富的介形類化石,含10屬26種,ESR測(cè)年數(shù)據(jù)顯示地層沉積時(shí)間介于543.8~184.0 kaBP的中更新世時(shí)期。本文首次報(bào)道了該盆地中更新世時(shí)期(543.8~184.0 kaBP)的介形類,據(jù)介形類屬種類型與豐度值變化,自下而上可分為6個(gè)化石組合;結(jié)合ESR測(cè)年結(jié)果,討論了定結(jié)古湖近360 ka 的沉積環(huán)境與氣候變化:543.8~437.9 kaBP,湖區(qū)氣候偏涼濕,降水較多,湖面較寬,水體較深,但水溫不高,水質(zhì)為微咸水;437.9~347.7 kaBP,湖區(qū)氣候較上一時(shí)期變得寒冷,水體變小,湖水向咸化發(fā)展;347.7~264.2 kaBP,氣候較上一時(shí)期變得更冷,湖泊水體擴(kuò)大,湖水含鹽度減少,向淡化方向發(fā)展;264.2~254.9 kaBP,湖區(qū)氣候更加寒冷,水體溫度變得更冷,湖泊水體先縮小后逐漸增大;254.9~239.0 kaBP,湖泊水體減少,湖區(qū)氣候較前一階段變暖;239.0~184.0 kaBP,湖水較上一時(shí)期有所擴(kuò)大,淡化明顯,湖泊周邊環(huán)境依然比較寒冷。

西藏定結(jié)盆地位于青藏高原南部,喜馬拉雅山脈中段,日喀則市,約北緯28°10′~28°30′,東經(jīng)87°55′~88°40′,海拔4200~4600 m(圖1),處于喜馬拉雅山與拉軌崗日山之間,受季風(fēng)影響較小,為一封閉區(qū)域。湖泊沉積由于其沉積環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定性、沉積序列的連續(xù)性、指標(biāo)的多樣性,以及高分辨性,因而是研究高原第四紀(jì)古環(huán)境、古氣候變化的理想場(chǎng)所。筆者等通過對(duì)定結(jié)盆地沉積物和微體古生物研究獲取了過去的環(huán)境氣候變化信息,也為預(yù)測(cè)未來環(huán)境變化趨勢(shì)提供了一定的依據(jù)。在定結(jié)縣縣城東約8km處的葉如藏布東岸,筆者等發(fā)現(xiàn)了一套由灰—灰白色粘土質(zhì)砂、粉砂、細(xì)砂與粗砂層所組成的湖相沉積地層,湖相沉積的出露厚度41.3m,按沉積物特征可劃分為7層,實(shí)測(cè)剖面時(shí)采集了介形類和電子自旋共振(ESR)年齡測(cè)試樣品,其中介形類樣品164件,進(jìn)行了全分析全鑒定,獲得了大量的介形類化石。介形類生態(tài)信息豐富,能生活于絕大多數(shù)水體,保存完整的介形類化石,作為環(huán)境的指示器正逐漸成為古環(huán)境變化研究中常用的微體生物學(xué)指標(biāo)(蕭宗正等,1996;Griffiths,2001;Boomer et al.,2003;Frenzel et al.,2005)。利用介形類化石的組合指標(biāo)定性或定量地恢復(fù)古氣候、環(huán)境變化也越來越受到重視,并取得重要進(jìn)展(Neale,1988;李元芳等,1994,2002;彭金蘭,1997,2000,2002;孫鎮(zhèn)城等,2003;劉俊英等,2007a、2007b、2007c、2010;龐其清等,2007;謝曼平等,2008;陳奮寧等,2013)。本文在定結(jié)盆地湖相地層剖面沉積年齡厘定的基礎(chǔ)上,基于介形類化石組合對(duì)環(huán)境變化具較強(qiáng)的敏感性,首次重建了青藏高原藏南定結(jié)盆地中更新世的古環(huán)境演化過程。

圖1 定結(jié)盆地及湖相地層剖面位置圖Fig. 1 Map of Dingjie Basin, and location of lacustrine stratigraphic section

1 地層簡(jiǎn)述

定結(jié)盆地葉如藏布東岸剖面是由河水沖刷而形成的天然剖面,剖面出露厚度約41.3m ,為一套灰—灰白色粘土質(zhì)砂、粉砂、細(xì)砂與粗砂層所組成的湖相沉積地層,在其中含豐富的介形類化石。其層序自上而下為(圖2):

上覆地層:全新統(tǒng)殘坡積

41.3m

7.灰、灰黃色粘土層,水平層理十分發(fā)育

2.6m

6.淺黃—灰色硅藻土層,質(zhì)輕而松軟,局部含細(xì)砂,水平層理十分發(fā)育

2.2m

5.灰—灰黃色粘土層,細(xì)紋狀水平層理發(fā)育

4.2m

4.灰—灰黃色含礫粘土層,厚層狀,無明顯的水平層理,礫石占5%~10%, 成分以砂巖、板巖、片巖及石英脈為主,礫徑在0.3~1cm,多為次棱角狀,礫石占5%~10%,粘土層中見少量白色鹽堿顆粒

16.0m

3.灰色粘土層,質(zhì)地細(xì)膩不含砂礫,具水平層理

1.0m

2.土黃色、淺灰黃色砂質(zhì)粘土層,水平層理十分發(fā)育,層理間隔在0.5~5cm。局部含白云母和細(xì)角礫,礫徑在3mm以下,含量在5%左右。本層常夾厚1~3cm,棕黃色細(xì)砂層或厚4~6cm含礫粗砂層,礫徑在0.3~1cm,多為次棱角狀巖性,以板巖,砂巖,片巖為主。該層下部見一厚3~5mm的植物化石層,呈褐色,化石葉片多數(shù)為寬2~3mm的長(zhǎng)條狀

10.1 m

1.灰黑色粘土層,具水平層及微細(xì)波狀層理。本層有的層位含有1cm以下的礫石,礫石多為次棱角狀—次圓狀,其巖性以灰黑色板巖和砂巖為主,含量約占5%

5.2m

——未見底——

2 地層年代厘定

筆者等在定結(jié)盆地41.3m厚的湖相地層剖面中,以3~5m的間隔,采集了9個(gè)ESR測(cè)年樣品,樣品采樣位置見圖1。9個(gè)樣品中有8個(gè)測(cè)出具體年齡,樣品DJE1接近葉如藏布水面,可能由于水分含量過高,無法測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明,該湖相地層剖面上部ESR年齡為205±20 ka,中部的ESR年齡為266±27ka,最下部的DJE2年齡為484±50ka(表1),根據(jù)8個(gè)ESR年齡數(shù)據(jù),按沉積速率插入法推算出剖面頂部和底部的年齡數(shù)據(jù)(圖3)。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)2003年于麻加鄉(xiāng)機(jī)腳橋南東湖相地層中進(jìn)行光釋光樣品測(cè)年,結(jié)果為233.4±24.7 kaBP,古地磁測(cè)年法在該剖面相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)年齡約為390 kaBP。在薩爾鄉(xiāng)達(dá)日阿剖面古地磁測(cè)年為128 kaBP、290 kaBP、390 kaBP。這些測(cè)年結(jié)果范圍均介于中更新世730~130 ka的年齡范圍內(nèi)(中國(guó)地層典編委會(huì),2000;全國(guó)地層委員會(huì),2001)。綜合前人和本次測(cè)年數(shù)據(jù)認(rèn)為,本文研究的定結(jié)盆地湖相地層剖面的沉積年代為中更新世中晚期。

表1 定結(jié)葉如藏布東湖相沉積物ESR測(cè)年結(jié)果表Table 1 ESR dating of lacustrine stratigraphy from East bank of Yairu Zangbo in Dingjie Basin

注:由成都理工大學(xué)應(yīng)用核技術(shù)研究所ESR實(shí)驗(yàn)室梁興中教授測(cè)定。

3 介形類生態(tài)簡(jiǎn)介

圖 3 西藏定結(jié)盆地葉如藏布剖面地層測(cè)年Fig. 3 Section dating of East bank of Yairu Zangbo in Dingjie Basin, Xizang(Tibet)

小白花介屬Leucocytherella,小白花介屬是青藏高原地區(qū)特有的屬,為偏冷屬,在淡水至微咸水中豐度較大(Vesper,1975;黃寶仁,1985;Danielopol et al.,1993)。本剖面發(fā)現(xiàn)該屬的兩個(gè)種:Leucocytherellasinesis和L.trinoda。Leucocytherellasinesis分布深度很廣,是一個(gè)能迅速生長(zhǎng)、成熟、具較高繁殖力的種(李元芳等,2002)。黃寶仁認(rèn)為這兩者之間的差異在于L.trinoda殼面有較明顯的三個(gè)小瘤。但是有些研究證明,瘤的生長(zhǎng)是其對(duì)環(huán)境改變的響應(yīng)(Keen,1971;Yin Y et al.,1999;彭金蘭,2002)。

白花介屬Leucocythere為偏冷屬,大量出現(xiàn)指示氣候較冷,一般生活在微咸至稍咸水域,在上新世至第四紀(jì)廣泛分布(黃寶仁等,1982)。本剖面出現(xiàn)7種類型,其中Leucocytheredorsotuberosa曾發(fā)現(xiàn)于上新統(tǒng)至第四系(黃寶仁等,1982, 1985);L.dilatata,L.postilirata等亦曾產(chǎn)于第四系(黃寶仁等,1982;龐其清,1985)。LeucocytheresubsculptaHuang、L.tropisHuang、L.gongheensisHuang見于佩枯錯(cuò)盆地中。

湖花介屬Limnocythere偏愛于靜水水域,適宜碳酸鹽含量較高的泥質(zhì)湖泊底質(zhì)生活,當(dāng)其大量出現(xiàn)時(shí),可指示水體含鹽度在0.5‰~18‰范圍,在岱海主要出現(xiàn)在較溫暖的淺水、次深水環(huán)境,而少見于冷水較深水環(huán)境(青海石油管理局勘探開發(fā)研究院等,1988;王蘇民等,1990;楊藩等,2006),因此,相對(duì)而言,Limnocythere似乎較偏暖的淺水環(huán)境。此屬在本剖面,主要有2種類型,其中Limnocytheredubiosa為較喜鹽的湖泊現(xiàn)生種,在西歐、前蘇聯(lián)和中國(guó)青藏高原湖泊(含鹽量1.498‰~33.71‰)有其活體,主要生活在堿性碳酸鹽或堿性硫酸鹽型的微咸水—真鹽水湖泊(李元芳等,1997);在中國(guó)河北桑干河下游和柴達(dá)木盆地更新統(tǒng)有分布。L.binoda曾發(fā)現(xiàn)于山西運(yùn)城、青海湖區(qū)、柴達(dá)木盆地甘森區(qū)等的更新世地層中(黃寶仁,1985),后者廣泛分布于北歐、中歐、前蘇聯(lián)、美國(guó)等地現(xiàn)代陸地水域,亦見于中國(guó)西藏班公錯(cuò)現(xiàn)代湖泊底層中(李元芳等,1994,1997)。

土星介屬Ilyocypris偏愛于流動(dòng)水體,是具水生生物及藻類的流動(dòng)水體環(huán)境的標(biāo)志,喜熱,多生活于10.5~20℃以上的水體中,當(dāng)其種類繁盛時(shí)指示水溫較高(黃寶仁,1985;青海石油管理局勘探開發(fā)研究院等,1988)。本剖面可見I.bradyiSars,I.biplicata(Koch)和I.dunschanensisMandelstam三種,I.bradyi常在濕熱的氣候條件下,湖底水溫17℃的環(huán)境中生存。Ilyocyprisbiplicata分布于歐洲、北美等地, 如在挪威奧斯陸出現(xiàn)于水池和水溝中,在我國(guó)青海湖區(qū)的河邊水坑、沼澤地水坑、水溝等處很發(fā)育, 為一淺水種(王蘇民等,1990)。Ilyocyprisbiplicata也被視為流動(dòng)水標(biāo)志(彭金蘭,1997),適應(yīng)性較強(qiáng),既耐鹽又能在低溫和少鹽的水域生存,如青海冷湖沼澤地區(qū),湖面結(jié)冰,含鹽量1.547‰的水塘有該種的發(fā)現(xiàn),反應(yīng)水溫較偏溫涼,較適宜淡水—半咸水環(huán)境,當(dāng)其數(shù)量出現(xiàn)較多時(shí)反映鹽度偏低,因此其含量的多少,在一定程度上指示水體含鹽度高低(龐其清,1982b;青海石油管理局勘探開發(fā)研究院等,1988;王蘇民等,1990;李元芳等,2001;彭金蘭,2002;楊藩,2002,2006)。I.dunschanensisMandelstam為淺湖相沉積環(huán)境種。

玻璃介屬Candona為厭熱性、多數(shù)生活在10℃以下水體(青海石油管理局勘探開發(fā)研究院等,1988;李元芳等,1994;彭金蘭,1997),為喜淡水屬,現(xiàn)生種多數(shù)生活在各種類型的淡水環(huán)境中,少數(shù)種見于含鹽量為0.5‰~5‰左右的水域,當(dāng)介形類組合中其豐度值高時(shí),可指示淡化水體。本剖面出現(xiàn)的C.gyirongensis和C.xizangensis均為西藏的地方屬種,為較喜冷的介形類,1982年發(fā)現(xiàn)于西藏吉隆縣小咸湖湖岸淡水至微咸水沉積的中更新統(tǒng)至全新統(tǒng)地層中(黃寶仁等,1982;青海石油管理局勘探開發(fā)研究院等,1988),此后在西藏佩枯錯(cuò)、班公錯(cuò)、扎布耶湖、札達(dá)盆地、扎日南木錯(cuò)、納木錯(cuò)、沉錯(cuò)等地的地層中也有發(fā)現(xiàn)。在定結(jié)盆地西部的佩枯錯(cuò)湖盆的三級(jí)階地地層中,C.xizangensis含量達(dá)6%~13%(彭金蘭,1997);在班公錯(cuò)鉆孔揭露的16 kaBP以上沉積的12.38m地層剖面中,時(shí)間大約在15~12 kaBP,Candonagyirongensis為介形類組合的主要成分(李元芳等,1994)。Candonacandida是廣泛分布于歐亞大陸和北美洲的冷水種,主要生活在濱岸淺水帶,該種介形適宜生活在0.1‰~5.8‰鹽度范圍之間的湖泊或河水的淺水地區(qū),是一個(gè)喜冷水種。通常在湖水剛解凍后不久就能孵化生長(zhǎng),在水溫20℃以下,經(jīng)過2~3個(gè)月就能成熟(Forester et al.,1987;Meisch,2000;青海石油管理局勘探開發(fā)研究院等,1988)??傮w看,Candona為喜淡水、冷水屬,豐度值變大可指示水體淡化(黃寶仁等,1982;彭金蘭,1997;青海石油管理局勘探開發(fā)研究院等,1988;Danielopol et al.,1993)。

4 介形類組合特征與古環(huán)境重建

定結(jié)北葉如藏布東岸地層剖面厚41.3m,主要為灰—灰黃色粘土層、含砂粘土層、含礫粘土層,在ESR測(cè)年數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,利用沉積速率推算,剖面底部年齡大致為543.8 kaBP,頂部約為184.0 kaBP。剖面介形類豐度和分異度較高,以Leucocythere、Leucocytherella和Limnocythere屬的豐度較高,整個(gè)介形類化石的豐度與這3個(gè)屬的豐度呈同步變化趨勢(shì)(圖4)。根據(jù)剖面中所見介形類屬種類型、豐度值變化、組合特征,結(jié)合地層的沉積特征,可將定結(jié)盆地543.8~184.0 kaBP 以來的湖泊發(fā)展及其湖區(qū)氣候演變特征劃分為如下6個(gè)階段:

圖4 西藏定結(jié)葉如藏布東岸湖相剖面介形類豐度變化圖Fig. 4 Ostracods abundance in section of East bank of Yairu Zangbo in Dingjie Basin, Xizang(Tibet)

第一階段:543.8~437.9 ka BP期間,Leucocytherella—Leucocythere—Candona組合,分布于41.3~36.7 m 的第1層內(nèi),樣品序號(hào)DJ1~DJ23。該階段介形類化石含量豐富,見6屬14種介形類化石。組合以Leucocytherella屬種化石為主,含量達(dá)44.8 %,其中L.sinensis為36.3%,L.trinoda為8.5%。其次是Leucocythere和Candona,含量分別為28.8%和12.1%,前者包括L.dubiosa含量為19.0%和L.binoda含量為9.8%,后者包括C.xizangensis含量為3.7%和C.candida含量為8.4%。Limnocythere,Limnocytherellina屬種化石次之,Ilyocypris為零星層位出現(xiàn),僅發(fā)現(xiàn)有I.dunschanensis,含量為0.1%。介形類Leucocytherella分布深度廣,豐度較大指示淡水至微咸水環(huán)境,Leucocythere一般生活在微咸至稍咸水域中,Candona為厭熱性、喜淡水屬,現(xiàn)生種多數(shù)生活在各種類型的淡水環(huán)境中,少數(shù)種見于含鹽量為0.5‰~5‰左右的水域。

該階段介形類以偏冷種屬Leucocytherellasinensis和Leucocytheredubiosa為主,其中反映大型水體的C.xizangensis與C.candida百分含量明顯高于剖面中的其它組合(圖5),這說明該介形類組合可能生活于深水環(huán)境。沉積物以具水平層及微細(xì)波狀層理的灰黑色粘土層為主,說明該時(shí)期氣候環(huán)境濕潤(rùn),降水較多,有較大和較多的徑流匯入湖盆,湖面較寬,水體較深,但水溫不高,水質(zhì)為微咸水,反映湖區(qū)氣候偏涼濕,處于我國(guó)大間冰期階段(施雅風(fēng),2002)。

圖5 西藏定結(jié)葉如藏布東岸湖相剖面介形類百分含量變化圖Fig. 5 Ostracods percentage in section of East bank of Yairu Zangbo in Dingjie Basin, Xizang(Tibet)

第二階段:大約437.9~347.7 kaBP,Leucocythere—Leucocytherella—Limnocythere組合,分布于36.7~28.85 m 的第1層頂部和第2層中下部?jī)?nèi),樣品序號(hào)DJ24~DJ54。介形類化石含量極為豐富,見7屬19種介形類化石。以Leucocythere屬為主,見7個(gè)種。Leucocytherella,Limnocythere,Ilyocypris,Candona,Candoniella屬種化石次之,Eucypris為零星層位出現(xiàn)。本組合的特征是指示氣較冷候、生活在微咸至稍咸水域的Leucocythere屬大量出現(xiàn),含量達(dá)50.3%,其中L.subsculpta含量為5.4%,L.dorsotuberosa為19.2%,L.mirabilis為3.3%,L.postilirata為8.9%,L.tropis為4.3%,L.dilatata為1.7%,L.gongheensis為7.5%。其次為偏冷屬Leucocytherella,含量為26.7%,包括L.sinensis含量為24.9%和L.trinoda含量為1.8%。偏愛靜水環(huán)境的Limnocythere含量為16.0%,其中L.dubiosa含量為3.6%,L.binoda為12.4%。相對(duì)于上一組合,Candona銳減,含量由12.1%減少為1.7%,其中C.xizangensis含量由3.7%減少為1.2%,C.candida含量由8.47%減少為0,C.gyirongensis開始出現(xiàn),但含量很低,不超過1%。

本階段介形類以偏冷濕的Leucocythere屬為主,其中L.dorsotuberosa、L.postilirata和L.subsculpta種的含量均達(dá)剖面的高峰。其次為偏冷屬Leucocytherella,偏愛靜水環(huán)境的Limnocythere含量為16.0%,Candona銳減,含量由上一階段的12.1%減少為1.7%,Candona為喜淡水屬,它的減少說明水體進(jìn)一步咸化。介形類主要賦存于土黃色、淺灰黃色砂質(zhì)粘土層中,從巖性及介形類組合來看,均說明該時(shí)期仍為湖泊環(huán)境,但較上一時(shí)期氣候變得寒冷,水體可能變小,湖水向咸化發(fā)展。

第三階段:大約347.7~264.2 kaBP,Leucocytherella—Leucocythere—Limnocytherellina組合,分布于28.85~18.69 m 的第2層頂部、第3層和第4層底部?jī)?nèi),樣品序號(hào)DJ55~DJ98。該階段介形類化石含量豐富,見10屬23種介形類化石及一個(gè)未定種。介形類組合與第二階段組合類似,不同之處是Lencocytherella屬種化石大量增加,含量達(dá)54.6%,其中L.sinensis含量為48.7%,L.trinoda為5.9%。Leucocythere屬種化石轉(zhuǎn)為其次,含量由上一組合的50.3%下降為20.5%,其中L.subsculpta含量為1.2%,L.dorsotuberosa含量為7.9%,L.mirabilis含量為1.4%,L.postilirata含量為0.8%,L.tropis含量為4.9%,L.dilatata含量為3.3%,L.gongheensis含量為0.9%,這之中L.dilatata和L.tropis含量明顯升高。Candona幾乎為零,但喜冷的、偏愛靜水環(huán)境的Candoniellaalbicans和C.zandaensis開始出現(xiàn),含量分別為0.4%和1.5%。

這一階段偏冷屬的介形類Lencocytherella化石大量增加,Leucocythere屬種化石轉(zhuǎn)為其次,Candona幾乎為零,喜冷的、偏愛靜水環(huán)境的Candoniella零星出現(xiàn)。這一階段介形類的種屬數(shù)比上一階段減少,總的介形殼瓣數(shù)量更是銳減,沉積物為粘土層和質(zhì)地細(xì)膩粘土層,這些均說明該期依然為湖泊環(huán)境,氣候較上一時(shí)期變得更冷,湖泊水體擴(kuò)大,湖水含鹽度減少,向淡化方向發(fā)展。

第四階段:大約264.2~254.9 kaBP,Leucocytherella—Leucocythere組合,分布于18.69~11.56 m的第4層中部?jī)?nèi),樣品序號(hào)DJ99~DJ129。該階段介形類化石含量較多,見4屬11種介形類化石。組合以Leucocytherella屬種化石為主,含量達(dá)71.8%,其中L.sinensis含量增大最快,達(dá)71.2%,L.trinoda含量由5.9%減少為0.6%。其次為L(zhǎng)eucocythere,含量為26.1%,其中L.subsculpta含量為0.1%,L.dorsotuberosa含量為4.4%,L.mirabilis含量為8.6%,L.postilirata含量為1.6%,L.tropis含量為8.2%,L.dilatata含量為3.2%,L.gongheensis消失。Microlimnocythere,Ilyocypris屬種化石數(shù)量較少,但Microlimnocytheresinensis屬種化石含量從上一組合0.3%增加到1.3%,Ilyocypris屬種化石含量從2.2%下降到0.8%,其中I.bradyi含量由1.7%下降為0.7%,I.biplicata由0.3%下降為0.1%,I.dunschanensis消失。本階段以偏冷屬的介形類Leucocytherella化石為主,其次為L(zhǎng)eucocythere,這兩屬化石在每個(gè)層位均有出現(xiàn)。Microlimnocythere,Ilyocypris屬種化石數(shù)量較少,但Microlimnocythere屬種化石含量從上一階段0.3%增加到1.3%,Ilyocypris屬種化石含量從2.2%下降到0.8%。

該階段沉積地層為含礫粘土層,化石組合依然以典型湖相屬種為主,明顯為湖泊相沉積環(huán)境。Ilyocypris屬偏愛于流動(dòng)水體,喜熱,多生活于10.5~20℃以上的水體中,其含量的減少說明水體溫度變得更冷。Leucocytherellasinensis為偏冷種屬,在該組合中也大量出現(xiàn),這也表示湖水溫度較低。為整個(gè)剖面最冷時(shí)期,湖泊水體先縮小后逐漸增大。

第五階段:大約254.9~239.0 kaBP,Leucocythere—Leucocytherella—Ilyocypris組合,分布于11.56~4.55 m 的第4層上部、第5層和第6層下部,樣品序號(hào)DJ130~DJ152。該階段介形類化石含量豐富,見6屬15種介形類化石?;M合以Leucocytherella,Leucocythere屬種化石為主,含量相差不大,分別為41.1%與39.2%。其中Leucocytherellasinensis含量為35.8%,L.trinoda為5.3%。Leucocytheresubsculpta含量為3.2%,L.dorsotuberosa含量為13.6%,L.mirabilis含量為7.7%,L.postilirata含量為1.1%,L.tropis含量為12.5%,L.dilatata含量為1.0%。Ilyocypris屬種化石次之,含量為13.6%,為整個(gè)剖面的最大值,其中Ilyocyprisbradyi含量為10.5%,I.dunschanensis零星出現(xiàn),I.biplicata含量為3.0%。Limnocytheredubiosa與L.binoda又開始出現(xiàn),Microlimnocytheresinensis,Candoniellamirabilis屬種化石在少數(shù)層位出現(xiàn)。本階段介形類以Leucocytherella,Leucocythere屬種化石為主,Ilyocypris屬種化石次之,但為整個(gè)剖面的最大值,Limnocythere、Microlimnocythere、Candoniella屬種化石在少數(shù)層位出現(xiàn)。

本階段以典型湖相屬種為主,沉積時(shí)期為湖泊環(huán)境無疑,但I(xiàn)lyocypris屬種含量增多,前已述及Ilyocypris屬偏愛于流動(dòng)水體,喜熱,它的增多暗示湖泊水體減少,同時(shí)本組合賦存于淺黃—灰色硅藻土層中,藻類的大量生長(zhǎng)也說明湖區(qū)氣候較前一階段變暖。

第六階段:大約239.0~184.0 kaBP,Leucocythere—Leucocytherella—Candona組合,分布于4.55~0 m 的第6層中上部和第7層內(nèi),樣品序號(hào)DJ153~DJ164。該階段介形類化石含量豐富,見7屬16種介形類化石及一個(gè)未定種。該化石組合以Leucocytherella為主,含量為56.0%,其中L.sinensis含量為37.9%,L.trinoda含量為18.1%,為整個(gè)剖面最大階段。Leucocythere屬種化石由上一組合39.2%減少為16.3%,其中L.subsculpta含量為2.1%,L.dorsotuberosa含量為6.9%,L.mirabilis含量為4.8%,L.postilirata含量為0.1%,L.tropis含量為2.5%,L.dilatata消失。Ilyocypris屬種化石次之,含量為11.3%,其中I.bradyi含量為6.3%,I.dunschanensis含量為3.4%,I.biplicata含量為1.7%。前階段沒有或很少出現(xiàn)的Candona、Candoniella屬種出現(xiàn),含量分別為9.6%和2.6%,其中C.gyirongensis含量為5.3%C.xizangensis含量為3.9%,C.candida含量為0.5%,Candoniellamirabilis含量為1.1%,C.albicans含量為1.5%。

本階段介形類以Leucocytherella、Leucocythere屬種化石為主,Ilyocypris屬種化石次之,前階段沒有或很少出現(xiàn)的Candona、Candoniella屬種出現(xiàn)。本階段介形類賦存于灰、灰黃色粘土層中,化石組合也以典型湖相屬種為主,說明該階段沉積環(huán)境為湖泊相沉積環(huán)境。C.albicans適于在水塘、分流河道、沼澤等小型水體生活,上兩個(gè)組合中沒有發(fā)現(xiàn)該種,本組合中又出現(xiàn),指示當(dāng)時(shí)水體比較小。同時(shí)厭熱的Candonagyirongensis再次出現(xiàn),偏冷的Leucocytherellatrinoda也大量出現(xiàn),為整個(gè)剖面的最大,這些均指示當(dāng)時(shí)的水體溫度較低。Candona和Candoniella的出現(xiàn)湖水淡化明顯,水體較上一時(shí)期可能有所擴(kuò)大,但湖泊周邊環(huán)境依然比較寒冷。

5 結(jié)論

青藏高原藏南谷地定結(jié)縣北葉如藏布東岸地層剖面存在著對(duì)環(huán)境條件敏感的介形類屬種化石,介形類組合很好地反映了古環(huán)境變化的特征,揭示了定結(jié)地區(qū)中更新世543.8~184.0 kaBP期間具有6個(gè)不同的環(huán)境變化時(shí)期:在543.8~437.9 kaBP,湖區(qū)氣候偏涼濕,降水較多,有較大和較多的地表徑流匯入湖盆,湖面較寬,水體較深,但水溫不高,水質(zhì)為微咸水;在大約437.9~347.7 kaBP,湖區(qū)氣候但較上一時(shí)期變得寒冷,水體可能變小,湖水向咸化發(fā)展;大約347.7~264.2 ka BP,氣候較上一時(shí)期變得更冷,湖泊水體擴(kuò)大,湖水含鹽度減少,向淡化方向發(fā)展;大約264.2~254.9 kaBP,湖區(qū)氣候更加寒冷,水體溫度變得更冷,湖泊水體先縮小后逐漸增大;大約254.9~239.0 kaBP,湖泊水體減少,但湖區(qū)氣候較前一階段變暖;大約239.0~184.0 kaBP,水體較上一時(shí)期有所擴(kuò)大,湖水淡化明顯,但湖泊周邊環(huán)境依然比較寒冷。

定結(jié)北葉如藏布東岸地層剖面沉積物特征,反映543.8~184.0 ka BP期間為湖泊相沉積環(huán)境,整個(gè)剖面沉積連續(xù),這說明該階段定結(jié)盆地總體上是一個(gè)穩(wěn)定的湖盆,期間湖泊水體有多次擴(kuò)大與縮小變化。剖面中的介形類化石組合總體以偏冷濕或偏冷的Leucocytherella、Leucocythere種屬為主,整個(gè)剖面均有發(fā)現(xiàn),而且含量很高,反映在在543.8~184.0 kaBP期間的中更新世時(shí)期內(nèi),定結(jié)盆地湖相地層沉積時(shí)期內(nèi),氣候環(huán)境雖然有短暫的相對(duì)溫暖階段,但整體比較寒冷。中更新世時(shí)期,深海氧同位素記錄的全球氣候變化出現(xiàn)了多次冷暖變化(Shackleton et al.,1973),定結(jié)盆地介形類化石組合記錄顯示湖泊水體溫度整體以冷為主,但也表現(xiàn)出多次的冷暖變化。定結(jié)盆地現(xiàn)今海拔為4200~4600 m,屬高寒地區(qū),湖泊補(bǔ)給主要為冰川融水。前人對(duì)青藏高原古海拔高度的研究表明,大約11 Ma青藏高原南部就已達(dá)到近似現(xiàn)在的高度(Garzioneet al.,2000),之后的中更新世時(shí)期青藏高原南部古海拔和現(xiàn)今高度也比較一致,定結(jié)盆地當(dāng)時(shí)的氣候環(huán)境可能與現(xiàn)今比較相似。

致謝:本文介形類化石由田國(guó)強(qiáng)研究員鑒定;ESR測(cè)年為成都理工大學(xué)梁興中教授測(cè)定;在研究工作中得到了孫立蒨、馬天林、王建平研究員的指導(dǎo)和幫助,在此一并致謝!

注 釋 /Note

? 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢).2003.定結(jié)幅、陳塘區(qū)幅(國(guó)內(nèi)部分)1∶250000區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告.

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