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1、西藏札达盆地早更新世香孜组沉积特征对青藏高原第四系底界的约束 孟宪刚朱大岗。邵兆刚。杨朝斌 韩建恩。余佳。孟庆伟。吕荣平o 中国地质科学院地质力学研究所，北京1 0 0 0 8 1 中国地震局地质研究所，北京1 0 0 0 2 9 ； 西藏自治区国土资源厅，拉萨，8 5 0 0 0 0 札达盆地位于西藏的西南边陲，在地貌上属于西藏山原湖盆谷地的藏南山原湖盆宽谷区、札达 盆地亚区。平均海拔4 5 0 0 m ，南侧为喜马拉雅弧形山脉，在札达县内卡美特山的最高海拔为7 7 5 6 m ， 札达盆地出口处的最低海拔为2 9 0 0 m ，县城所在地托林镇海拔高度为3 7 2 8 m 。对札达盆地的考
2、察、 研究始于1 9 世纪末，特别是在西藏和平解放后，中国学者开始了逐步对札达盆地进行研究。前人曾 提出早更新世香孜组中分布的冻融褶皱构造，但并未提及它是第四纪冰期最早的冰缘区沉积，更未 提到是第四纪冰期的底界。因此详细深入研究香孜组河湖相沉积环境及其地质意义，对研究第四纪 冰期底界有着重要意义。近年来，笔者对位于西藏西南部的札达盆地及其周缘地区开展的野外地质 调查期间，发现了大面积分布的早更新世早期第四纪冰期冰川发育之前冰缘区河湖相沉积。 1 、香孜组地层的岩石结构构造特征 香孜组冰缘区河湖相沉积地层，主要由互层状产出的砾岩、泥质粉砂岩和含砾砂岩组成，具有 明显的二元结构特征。砾岩中的砾石圆
3、度较差，多呈次棱角状、次圆状，砾石成分复杂，主要由板 岩、砂岩、变质岩、花岗岩及石英岩等组成。大小一般在数厘米左右。依据实测地层剖面、岩性特 征，可划分为4 个岩性段( 图1 ) ，自下而上为： 第一岩段。以砾岩为主夹含砾长石岩屑粗砂岩及少量粘土质、粉砂质细砂岩。顶部为含砾细砂 岩。底部砾岩中斜层理发育。含孢粉化石不多，以木本植物花粉占优，达5 8 。乔木植物花粉占3 0 ， 灌木植物花粉约1 5 ，蕨类植物孢子仅个别见到。主要花粉类型为蒿( 约2 5 ) 、松( 约2 0 ) 、藜 ( 约2 0 ) ，禾本科及麻黄也较为常见1 6 】。与下伏上新统古格组，呈微角度不整合接触。厚约1 0 1
4、1 m 。 第二岩段。上部全部为砾岩。下部以砾岩为主，夹含砾长石岩屑粗砂岩。厚5 7 9 m 。 第三岩段。主要为砾岩与泥质砂岩和含砾钙质岩屑长石砂岩呈互层产出，并形成5 个较大的沉 积旋回。在每个旋回的上部均普遍发育有强烈的冻融褶皱，伴随的砂楔构造( 图2 ) 和砂包构造( 图 3 ) ，也十分常见。 第四岩段。岩段下部为砾岩，上部为粘土粉砂质泥岩、细砂岩。水平和波状层理发育，具冰川 纹泥特征，由冰伐沉积作用形成的花岗岩坠石构造常见( 图4 ) 。与上覆香巴组冰川堆积呈连续接触。 2 、香孜组的形成时代 香孜组的时代主要依据磁性地层年代对比及E S R 测年资料来确定的。古地磁年龄测定结果表
5、 明( 图1 ) ，第一岩段的底界为3 4 M a ，第三岩段的顶界为2 4 M a ，而香孜组下伏的上新世古格组第 一、二岩段的古地磁年龄介于5 4 4 “ - - 6 9 2 M a 之间。香孜组上覆的香巴组冰碛层E S R 年龄为2 3 3 M a ， 故此可认为香孜组的形成年代在3 4 2 3 3 M a 之间，形成年代应属于早更新世早期。 古地磁年代由中国地质科学院地质力学研究所古地磁实验室测定，2 0 0 4 吨S R 年龄由成都理工大学E S R 实验室测定，2 0 0 4 3 6 6 照 地联 辑 厚 傀钉 f j c 糟性特征 特址 锹 气扳 测年 备洼性 符 ( m )捆
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9、巴组的冰川堆积，沉积作用除香孜组与古格 组呈微角度不整合外，基本上是连续的。但气候和沉积环境却发生很大变化。在上新世古格组中除 含种类繁多的哺乳类动物化石群，如三趾马、鼠兔类、犀类化石等之外，还含大量腹足类、介形类 和孢粉化石。气候属于温湿到温凉。进入香孜组后，不但化石种类仅发现有孢粉化石，而且数量也 大大减少，气候环境由温凉到冷偏干，此时的沉积以冰湖相为主；到了早更新世中期的香巴组，区 域气候己转变为干冷到寒冷，大规模的冰川活动开始出现了。从上述演化不难看出，香孜组整个沉 3 6 7 积环境是处于第四纪冰川作用到来之前的冰缘地区，是代表该区进入第四纪冰期的最早记录和历史 见证。因此，香孜组的
10、底界，应该是第四纪冰期的底界，或第四纪的下限，其E S R 法和古磁法年龄 介于3 4 2 4 M a 之间。 图4香孜组第四岩段中花岗岩坠石构造特征素描图 上平行层理的化岗岩坠石；下斜交层理的花岗岩坠石 香孜组作为第四系的底界，与以往提出的环境转变所确定的黄土底界、海相生物地层底界、动 植物化石底界、气候冷暖变化氧同位素年代学底界和地质事件古地磁底界【1 们等有所不同，由于它是 第四纪冰期开始形成演化的起点，因此它才是第四纪真正的底界。 4 、香孜组冰缘区河湖相沉积研究的意义 关于第四纪冰期的底界( 或第四纪下限) ，在地学界争论由来已久，至今仍众说纷纭、莫衷一是， 且国内外对第四纪的时段划
11、分也不一致。因此，早更新世香孜组冰缘区河湖相沉积地层的研究，为 解决这个问题提供了新的资料和线索，其理由是： ( 1 ) 早更新世香孜组冰缘区的河湖相沉积地层，除香孜组与下伏的上新世古格组问呈微角度不 整合外，基本上是连续沉积的，而上新世地层中富含各种生物化石，香孜组中也含一定数量的孢粉 化石，为系统研究自上新世一早更新世生物演化提供了重要的剖面。 ( 2 ) 香孜组本身沉积剖面连续，反映气候、环境的地质标志较多，如反映冰缘气候的冻融褶皱、 反映冰湖相沉积的坠石构造等特征较明显，且发育较普遍，为研究气候环境演化提供了可靠的证据。 ( 3 ) 在札达盆地香孜组与上覆的香巴组冰川堆积直接接触，香巴组以上至少发育有6 层不同时 期的冰川堆积，且直接与现代冰川相连，为研究和确定第四纪以来的冰期划分，提供了可靠的基础 材料。 香孜组是该区第四纪冰期发展阶段最早、最直接的沉积记录，其底界也是第四纪冰期划分可靠 的底界。毫无疑问，这一发现，对第四纪冰期底界的进一步研究，对建立正确的气候地层层序，提 供了可靠和珍贵的实际资料和依据，具有较高的科学价值和学术意义。
