西藏白垩纪-古近纪生物地层特征及其对古地理、古海洋演化的约束

【摘要】：特提斯造山带是地球上最复杂的构造域之一,其不仅记录多重古陆及其间陆壳碎块间的相互作用、汇聚拼合、隆升事件的发生;而且也记录了多重特提斯洋盆的演化及消亡过程。这些事件决定了它在全球构造和洋陆变迁等重大地质问题研究中占有重要的地位。约束中特提斯洋和新特提斯洋的闭合时限是特提斯-喜马拉雅造山系统演化的关键,它们的俯冲闭合与拉萨-羌塘地体的碰撞、印度-亚洲板块的碰撞、青藏高原的隆升及整个东亚大陆发生挤压等众多相关地质过程密切相关,并深刻影响了新生代全球气候变化。本论文选取特提斯构造域的主体青藏高原为研究区,聚焦于西藏地区白垩纪-古近纪海相沉积记录,分别就日土、江孜、吉隆和亚东地区选取典型剖面进行详细的生物地层学研究。同时运用沉积学、岩相学和地球化学的方法,对江孜北家剖面和吉隆桑单林剖面白垩纪-古近纪沉积进行物源分析,确定桑单林剖面中白垩系蹬岗组砂岩为印度板块物源,而古近系桑单林组中的碎屑锆石主要来源为亚洲板块;北家剖面下白垩统加不拉组为印度板块物源,而古近系甲查拉组为亚洲板块物源。在物源分析的基础上,对从北家和桑单林剖面中获取的放射虫化石进行详细鉴定和系统分析,并与全球低纬度放射虫组合进行对比。通过基于构建共生物种确定性离散序列的数学模型-单一关联法对放射虫进行生物年代学分析,建立了白垩纪放射虫带UAZ RK1-6,以及古近纪放射虫带UAZ RP1-4。进而约束印度-亚洲板块的初次碰撞时间发生在61.8 Ma(UAZRP1)之前;同时将该数学模型运用于班公湖-怒江缝合带(日土地区)获取的放射虫化石,建立共存延限带UAZ1-5。结果表明在早白垩世晚期阿尔布期(Albian)时(UAZ5,101 Ma),中特提斯洋仍然存在。本论文还将由亚东古鲁浦剖面的古近纪海相沉积序列中新发现的15属29种介形虫,与喜马拉雅各地区沉积层序及全球特提斯域介形虫生物组合进行对比分析,划分出Gyrocythere grandilaevis、Loxoconcha mataiensis 和 Alocopocythere transversa 生物带。结果显示,在始新世中期,全球特提斯域介形虫动物群面貌极其相似,表明其很可能栖息于相似的海洋环境中。此外,藏南最高海相沉积地层遮普惹组中产出的丰富的浮游/底栖有孔虫、介形虫、翼足虫、钙质超微化石组合表明西藏南部地区乃至整个特提斯域在始新世晚期仍处于开放的浅海环境中,广阔的新特提斯洋海道仍然存在。