青藏高原东北缘循化-化隆地区新生代沉积古地理演化

发展计划项目(IR T0546) 作者简介 :骆满生(1968 — ), 男 , 副教授 , 现正攻读地层学与古生物学专业博士学位 , 主要从事区域地质调查工作 。
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地质科技情报
2010 年
图 1 青海循化县积石镇羊圈贡拜 —西沟渐新统 —上新统实测剖面岩性岩相柱状图(S 20) Fig .1 Li th ocolumn of O ligocene t o Pli ocene of Yangjuangongbai to Xig ou , Ji shi Tow n , Xu nhua Coun ty , Q inghai Provin ce
第 29 卷 第 3 期 2 0 1 0 年 5 月
地质科技情报
G eological Science and T echnology
Info rmati on
V ol .29 N o .3
M ay 2 0 10
青藏高原东北缘循化 -化隆地区 新生代沉积古地理演化
骆满生a ,张克信a, b ,林启祥b ,张楗钰a ,陈奋宁a , 徐亚东a ,陈锐明a
地层单位
积石组
临夏组
何王家段 柳树段
咸水 河组
东乡段 上庄段 中庄段
他拉组
他拉组 ENt
贵德群 ENG
他拉组 ENt 积石组
临夏组何王家段
咸水河组
西宁组(他拉组 EN t)
他拉组 EN t(1 -3 层)
他拉组 ENt
西宁组(他拉组 EN t)
西宁群上段
他拉组
厚度/ m >290 173 .4 113 .2 380 .2
第 3 期 骆满生等 :青藏高原东北缘循化 -化隆地 区新生代沉积古地理演化 2 7
表 1 循化 -化隆盆地及邻区新生代 地层剖面主要特征
T able 1 M ajo r features of Ceno zo ic stra ta sequences in Xunhua-H ualong Basin and its adjacent a reas
(中国地质大学 a.生物地质与环境地质教育部重点实验室 ;b .地球科学学院 , 武汉 430074)
摘 要 :通过详细分析和对比循化 -化隆盆地及邻区新生代沉积序列 , 将研究区新生代沉积古地理演化划分为 3 个阶段 :(1)渐
新世 , 西秦岭逆冲带 、拉脊山逆冲带抬升 , 循化 -化隆盆地压陷下沉 , 接 受以砾岩夹砂 岩为主的洪 冲积扇和 山区河流 相沉积 , 称 他 拉组 。他拉组古流向主要为北东向及北北西向 , 与盆地南缘的西秦岭 北缘隆起带基 本垂直或平 行 , 西北边 缘古流向 为南东东 向 。 (2)中新世 —上新世早期 , 经过渐新世洪冲积填平 ,很快进入河流三角洲充填阶段 , 并在中新世早期进入湖泊 环境接受沉积 。中 新 世是循化 -化隆盆地 、临夏盆地 、定西 -兰州盆地湖盆面积扩展最大期 , 循化 -化隆盆地往东与临夏盆地连通 , 总体上构成向东 张 开的大型压陷盆地 。这一时期 , 盆地多以湖泊和湖相三角洲 、冲洪积平原相沉积为主 。盆地在循化 、尖扎 、化隆 等地发育大面积 咸 水湖相沉积 。盆地四周发育冲洪积扇和冲洪积平原相沉积 , 在同仁往北 、民和往南发育河流相 、三角洲相沉积 。(3)上新世 3 .6 M a 左右 , 为临夏组之上的积石组砾岩发育期 。由于周缘山系强烈逆冲与盆地整体隆升 , 导致积石组与下伏临夏组 何王家段之间发 育 沉积间断与不整面 , 区域上同仁盆地 、甘加盆地 、桑科盆地和定西 -兰州盆地全部结束沉积 。3 .6 M a 以后盆地 内分布的上新世 积 石组巨砾岩是该时期周缘山系进一步隆升的沉积响应 。循化 -化隆 盆地与临夏盆地 被积石山隆 起带分割 , 盆地主要 物源为拉 脊 山隆起带和西秦岭隆起带 。盆地在循化县尕楞乡宗务一带发育的积石组冲洪积扇砾岩堆积最厚 。
砾岩发育叠瓦状构造和底冲刷面构造 , 砂岩发育波 状交错层理 、小型爬升层理 、平行层理 , 泥岩和粉砂 岩中发育水平 层理 。 ②上 庄段(厚 138 m)为紫 红 色 、褐红色粉砂岩 、泥质粉砂岩与粉砂质泥岩互层夹
膏泥岩与少量薄层石膏 , 发育波状交错层理 、水平层 理 、砂枕构造等沉积构造 。 ③东乡段(厚 380 .2 m) 下部为蓝灰色 、灰绿色 、灰白色膏泥岩 与石膏层互 层 , 中部为紫红色钙质泥岩 、粉砂岩夹砂岩 , 上部为
程 、区域动力学背景及盆山演化动力有着重要的地
质意义 。
1 岩石地层与沉积相
循化 -化隆盆地位于拉脊山隆起带的西南侧 , 以积石山为界与临夏盆地相邻 。 本次在循化 -化隆 盆地共测制了 4 条剖面 :青海循化县积石镇羊圈贡 拜 -西沟渐新统 -上新统剖面(S20 , 图 1)、青海尖 扎县隆务峡红土山渐新统 -中新统剖面(P241 , 图 2)、青海循 化县尕楞 乡宗务中 新统 -上新统 剖面 (P 246 , 图 3)、甘肃积石山县大河家渐新统剖面(表 1)。循化 -化隆盆地新生代岩石地层序列从老至新 为他拉组 、咸水河组和积石组(表 1)。
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图 2 青海尖扎县隆务峡红土山渐新统他拉组实测剖面岩性岩相柱状图(P241 , 图例见图 1) Fig .2 Lit hocol umn of O ligocene Late Format ion at Hong tu shan , Longw uxia , Jian za Count y , Q inghai Provi nce(Legen ds ref er t o Fig .1)
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图 3 青海循化县尕楞乡宗务中新统 -上新统何王家组 -积石组实测剖面岩性岩相柱状图(P246) Fig .3 Li t hocolum n of M i ocene to Pliocene H ew angjia and Ji shi f ormations at Zongw u , X unh ua Count y , Qi nghai Province
关键词 :古地理 ;物源 ;沉积 ;循化 -化隆盆地 ;新生代 中图分类号 :P534 .6 文献标志码 :A 文章编号 :1000-7849(2010)03-0023-09
循化 -化隆盆地位于青藏高原东北缘 , 处在青 藏高原与黄土高原交接地带 , 大地构造位置属于祁 连造山带与西秦岭造山带接合部 , 它以其复杂的地 质构造 、漫长的演化历史 、丰富的矿产资源为中外地 学界所瞩目[ 1-8] 。 研究区新生代盆地 发育 , 如西宁 -贵德盆地[ 9-10] 、循化 -化隆 盆地 、同仁盆地 、临夏 盆地和定西 -兰州盆地 , 在盆地内形成了一系列出 露完好的天然剖面 , 是揭示青藏高原隆升和环境变 化最重要的地区之一 。 新生代以来的地层 , 尤其是 渐新世 —中新世的地层在这里出露齐全 , 地层比较 连续 , 为地层学与沉 积学研究提供 了很好的基础 。 笔者将从研究区地层出露较齐全的循化 -化隆盆地 古近纪 —新近纪沉积充填序列入手 , 进行盆地沉积 相和物源分析 , 并探讨循化 -化隆地区岩相古地理 演化(盆地的沉降方式 、沉积记录和物源类型), 这对 进一步研究造山带剥蚀物质的去向 , 山脉剥蚀量 , 造 山带的增生方式以及揭示青藏高原东北缘的造山过
他拉组(ENt , 厚度 >124 .1 m)与下伏地层呈角度 不整合接触 ,以红褐色厚层状中 —粗砾岩 、含砾中 —粗 粒砂岩为主 , 上部夹紫红色泥岩, 发育平行层理 、水平 层理 、楔状交错层理及底冲刷构造等沉积构造 , 属湖 泊 —冲积扇相沉积 。他拉组产较丰富的孢粉化石。
收稿日期 :2009-09-14 编辑 :杨 勇 基金项目:中国地质调查局国家青藏专项项目(1212010610103);国家自然科学创新研究群体基金项目(40621002);教育 部创新团队
138 145 .5 124 .1 429 .7 303 .4 432 .4 >290 .0
167 .4 110 .4 736 .8
72 .0 350 .2 457 .0 514 .0 408 .0
沉积相 辫状河 辫状河 —浅湖
浅湖 河流 —浅湖
浅湖 辫状河 、浅湖 冲积扇 —湖泊
冲积扇 辫状河 洪积扇 洪积扇 滨湖 -辫状河 辫状河
灰红色泥岩与灰绿色含砾粗砂 、粗砂岩互层 , 夹少量 砾岩层 , 砂岩发育平行层理 、楔状交错层理 、大型槽 状交错层理及板状交错层理 。 本段产丰富的介形虫 化石 :Cy prinotus sp ., Candoniel lamordv il koi , C . Suzi ni , C .mordvi lkoi , C.caudate , C .subex tensa , Leucocy there mi rabi l is , I ly ocy pris cornea , I .gib-
滨湖 洪积扇
河流 冲积扇 辫状河 洪积扇 -辫状河 -湖泊
资料来源
本次实测
本次实测 文献[ 10] 本次实测 本次实测 文献[ 11] 文献[ 12] 文献[ 13] 文献[ 14] 文献[ 15] 文献[ 16] 文献[ 17]
临夏组(N 2 l)划分为下部的柳树段和上部的何 王家段 。前人[ 18-20] 在该组地层中采到许多哺乳动物 化石 。 ①柳树段(厚 113 .2 m)下部为灰红色 、灰绿 色砾岩 、含砾粗砂岩 , 中 -细砂岩与灰红色粉砂岩 、 泥岩互层 , 上部为灰白色 、灰红色 、暗灰色粉砂岩 、钙 质泥岩 , 局部见泥灰岩 , 夹砾岩和含砾粗砂岩 。砾岩 发育叠瓦状构造 , 砂岩发育板状交错层理 、大型槽状 交错层理 、楔状交错层理 。 产介形虫化石 :Candona sp ., C .post irotunda , C .di sj uncta , C .spi ssa , C .larvae f ormi s , C .oppressa , Eucy pri s stenof orm is , E . huatugouensis , E .subgy irongensi s, Candoniel la mordv i lkoi , Paracandona caudata , I lyocy pris dunschanensi s 。产时代为中新世晚期以三趾马为代 表的哺乳动物化石群 , 主要是平齿三趾马 Hi p parion(H i ppari on)plat yodus Sef ve , 奇蹄目犀科 Chi lotherium sp .、 偶 蹄 目 牛 科 Gazel la gaudry i (Schlo sser)、Gazell a paotehensis 、Gazel la sp .、鹿 类 Cervocerus gen et .indet 、大唇犀和羚羊(保德羚 羊)[ 21] 。 ②何王家段(厚 173 .4 m)下部为浅灰色中 -粗砾岩与灰黄色中 —粗砂岩互层 , 上部为土黄色 中 —细砂岩与土红色 、黄褐色钙质泥岩互层 , 夹少量 泥灰岩 。砾岩发育叠瓦状构造 , 砂岩发育板状交错 层理 、大型槽状交错层理 。 在羊圈贡拜 -西沟剖面 (图 1)产介形虫化石 :I lyocy pris bi p licata , I .errabund is , I .corpuscula , L eucocy there sp ., Eucy pris sp ., Candoniel la m irabi li s , C .mordvi lkoi , C .sube xtensa , C.suzi ni , Candona ex ti ma , C .oppressa , C.combibo , C .posti rot unda 。在 尕楞乡 宗务剖 面
代号
剖面名称
S 20 青海循化县积石镇羊圈贡拜 — 西沟剖面
P 242 P 248 P 241
甘肃积石山县大河家剖面 青海民和县西沟公社袁家山剖面 青海尖扎县隆务峡红土山剖面
P246 青海循化县尕楞乡宗务剖面
P 247 P 213 P 215 P 261 P 262 K 493 K 496
青海同仁县保安剖面 青海省化隆县半主哇村剖面 青海尖扎县安中沟剖面 青海化隆县查甫沟剖面 青海同仁县兰采乡阿吾乎剖面 青海循化县拉雄村剖面 甘肃临夏县银川乡王家山剖面
咸 水 河 组 (N 1 x )自 下 而 上 划 分 为 中 庄 段 (N 1 cz)、上庄段(N 1 sz)、东乡段(N 1 d)3 个岩性段 。 ①中庄段(厚 145 .5 m)下部为紫红色含砾中 -细粒
砂岩与紫红色含细砾粉砂质泥岩夹浅灰色砾岩 , 上 部为红褐色 、紫红色粉砂质泥岩 、泥质粉砂岩 , 局部 见粗砂岩和细砾 岩夹层 , 含 少量薄层状石 膏夹层 。
ba , I .pseudobrady i , I .errabundis , I .bip li cata , I . d unschanensis , I . subdunshanensis , Cy pri notus (H eterocy pris)subderuptus , Candona e xt ima , C. post irotunda , C .op pressa , C .hubei ensi , C .spi ssa , C .di sj uncta , C .houae , E ucy pri s steno f ormi s , E ucy pri s cf .not abi li s, Paracandona caudat a 。