在地质历史上,古地理演化是影响气候、环境和生物变化的第一位控制因素。海陆格局转换是古地理演化中的一个关键过程,它可能对大洋和大气环流、河流、区域气候、动植物类型和分布等方面的演变具有重要影响。在古高度历史重建中,海陆转换也被用来标记该地区地表隆升的开始:即区域最高海相地层沉积结束时间通常被用来限定该地区地表隆升的起始。
在青藏高原西北部的西昆仑地区,富含固着蛤(双壳类)的铁隆滩群是该地区发育的最高海相地层(图1)。一百多年前,欧洲探险家和古生物学家德·菲利皮(De Filippi)、亨利·杜维莱(Henri Douville)、弗朗茨·克林哈特(Franz Klinghardt)、法布里齐奥·帕罗纳(Fabrizio Parona)等就对铁隆滩群进行了样品采集和固着蛤种属鉴定,初步认为其时代为晚白垩世塞诺曼期–土伦期(距今约1亿年至9千万年前)。在1987–1992年的喀喇昆仑-昆仑山科学考察中,我国老一辈地质学家们(文世宣等)首次对铁隆滩群中的固着蛤化石进行了粗略(属级别)鉴定,认为铁隆滩群的时代可能是土伦期–坎潘期(距今约9400万年至7200万年前)。2020年,沙金庚等学者对帕罗纳等研究过的固着蛤进行了种属修订,认为铁隆滩群的沉积时间至少可以延伸到坎潘期中期(距今约7600万年前)。然而,也有部分学者认为西昆仑地区在古新世–始新世期间(距今约6600万年至3400万年之间)仍然被海水覆盖,并命名这片海域为“松西海湾”。尽管学者们在百年前就对西昆仑地区铁隆滩群开展研究,由于该地区气候环境恶劣,地层学研究相较薄弱,西昆仑地区海退时间尚未得到较好的限定。
为此,中国科学院青藏高原研究所碰撞隆升及影响团队张清海研究员和丁林院士等连续多年在西昆仑地区开展了野外考察和剖面测量/样品采集,基于剖面/样品中获得的浮游有孔虫和固着蛤化石,对铁隆滩群灰岩开展了生物地层研究(图2)。研究共发现6个属10个种的浮游有孔虫和4个属2个种的固着蛤,其中最年轻化石Muricohedbergella holmdelensis(浮游有孔虫)和Biradiolites boldjuanensis(固着蛤)表明,铁隆滩群顶部的时代可以延伸至距今约7000万年前(马斯特里赫特期早期)(图3)。目前,尚未有证据可以证实古新世–始新世期间西昆仑地区存在“松西海湾”。
以上研究成果分别以“Persistence of a shallow-marine environment in the western Kunlun area (northwestern Tibet) until the early Maastrichtian: Evidence from radiolitid rudist bivalves”和 “Age of the latest marine sedimentation in the western Kunlun area constrained by planktic foraminifera”为题发表于《Cretaceous Research》和《Palaeoworld》。我所高彬涛博士生为论文第一作者,张清海研究员为通讯作者,丁林院士等为共同作者。上述研究获得第二次青藏高原综合科学考察研究(2019QZKK0708)、国家自然科学基金项目(41972032, 42272027, 41988101)等联合资助。
论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0195667124002088
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1871174X22000877
图1 研究区位置简图
(A)距今70 00万年前古地理重建和研究区位置;(B)青藏高原主要构造单元示意图;(C)剖面和样品采样位置;(D)西昆仑地区地层柱状简图
图2 最年轻浮游有孔虫和固着蛤薄片及显微扫描照片
A –C Muricohedbergella holmdelensis (Olsson, 1964), A正视图,B–C侧视图;D–K Biradiolites boldjuanensis Bobkova, D–E横切面照片,F–G纵切面显微扫描照片,H–K薄片镜下特征,H–I聚集体镜下照片,J 纵切面镜下照片,K 横切面镜下照片
图3 铁隆滩群生物地层年代图