近日,中国科学院青藏高原研究所新生代环境团队在第二次青藏高原综合科学考察研究任务和国家自然科学基金委基础科学中心项目联合支持下,在青藏高原东北部的临夏盆地和政和东乡地区开展环境科学深钻工作。本次钻探计划钻取深度超过1000米,拟获取临夏盆地南部和中部完整的新生代沉积物,用于建立临夏盆地完整的高分辨率新生代地层年代序列,并开展全盆地层对比和盆地性质、区域构造地貌演化、剥蚀风化、环境变化和生物多样性演化等相关研究。
图1 临夏盆地地质图和钻孔位置(改自Fang et al., 2016)
临夏盆地位于青藏高原东北部,发育了厚层连续的新生代地层,蕴藏着目前全球最丰富的新生代哺乳动物化石,是青藏高原东北部构造变形、地貌和黄河水系演化、动植物演替和气候环境变化研究的热点地区(图1)。临夏盆地也是陆内山前挠曲盆地,地层穿时显著,前隆区地层有缺失,容易导致磁性地层与化石确定的地层年代在部分层段或剖面上产生差异。此外,该盆地新生代连续磁性地层年代标尺的建立主要基于盆地中、北部前隆翘起部分的天然剖面,仅在南部有少量中、浅钻孔补充,使得科研人员运用代用指标重建古环境变化时难以排除现代地表风化、岩相变化和地层穿时与缺失的潜在影响。
为解决上述问题,获取深厚连续完整的新生代地层记录,我所方小敏研究员带领团队在第二次青藏高原综合科学考察研究第七任务第七专题“高原风化剥蚀历史及气候环境效应”和国家自然科学基金基础科学中心项目课题“大陆碰撞-俯冲与高原生长影响”的联合资助下,选择临夏盆地南部地层沉积最厚和完整连续的前渊地带,在含有晚中新世三趾马动物群的南阳山剖面,以及盆地中部发现最早三趾马化石和开展天然剖面古地磁研究的郭泥沟剖面位置,开展拟钻穿整个新生代地层的环境科学深钻工作(图2)。
图2 临夏盆地南阳山钻孔现场及其与南部西秦岭山的位置示意图
本次临夏盆地环境科学钻探获得了和政县古动物化石博物馆、和政县和东乡县自然资源局的大力支持。目前,南阳山钻探工程已完成钻孔深度580米,钻孔岩芯顶部为约2米厚的第四纪黄土,2-40米发育大套浅褐红色钙质胶结泥岩夹灰黄色泥岩,之下为大套褐红色泥岩和粉砂岩互层,其中420—460米出现特征的“斑马层”即夹紫红色泥灰岩条带的泥岩沉积。后续研究成果可为恢复古动物群生存环境和建设临夏世界地质公园提供重要的地质证据。
图3 南阳山钻探获取岩芯
(新生代环境团队供稿)