《Palaeoworld》:Chronology and geochemistry of radiolarian chert from Zhongba, southern Xizang (Tibet): Implications for the evolution of the Neo-Tethys Ocean
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本研究在西藏仲巴Pianji剖面杜本组中识别出三个新放射虫带,结合地球化学分析揭示晚白垩世西周缘被动大陆边缘存在持续深海环境,为Neo-Tethys Ocean演化提供关键证据。
韩燕|韩婷钟|林宗琦|王晨宇|高凌雪|王彩|侯明才
自然资源部深时地理与环境重建及应用重点实验室,成都理工大学,中国成都610059
摘要
印度板块北部边缘的远端深水沉积序列保存了新特提斯洋在印度-亚洲初始碰撞之前和期间的演化关键记录。然而,在印度板块被动大陆边缘沉积的深水沉积物中,上白垩统放射虫化石记录相对稀少。在这项研究中,我们修订了位于西藏南部日喀则中巴地区雅鲁藏布缝合带皮安吉处印度板块远端被动边缘的深海沉积物的上白垩统生物地层学。从韦梅、日朗、多崩和创德地层中回收的放射虫组合确定了三个放射虫生物带:Turbocapsula costata带、Archaeospongoprunum tehamaensis带和Crucella messinae带。这些新识别的放射虫组合为了解新特提斯洋的演化提供了新的见解。结合地球化学数据,结果表明,在森诺曼期,西藏西部仍然存在深海环境。特提斯洋范围内的动物群相似性也表明,在晚白垩世时,这片海域可能与新特提斯洋相连。
引言
雅鲁藏布缝合带(YTSZ)是西藏最年轻、最南端的构造缝合带。其岩石序列由蛇绿岩、混杂岩和深海沉积物组成,保存了新特提斯洋演化和印度-欧亚板块碰撞的关键地质记录,标志着新特提斯洋的最终闭合和消失。因此,对YTSZ的研究具有广泛的地质意义(McDermid等人,2002年;Dai,2012年;Hébert等人,2012年;Hu等人,2016年)。在YTSZ两侧分布的燧石中发现了大量的中生代放射虫组合,该缝合带延伸约2000公里(Aitchison等人,2007年;Searle,2013年)。此前在泽当以西地区(包括大竹曲、白朗、拉孜、昂仁、萨加和中巴)进行的研究记录了从中三叠世到早古新世的化石组合,其中大部分集中在晚侏罗世到早白垩世(Wu,2000年;Matsuoka等人,2001年;Matsuoka等人,2002年;Li等人,2003年;Ziabrev等人,2003年;Ziabrev等人,2004年;Li等人,2007年;Liu等人,2016年;Wang等人,2016年;Zhong等人,2017年;Cui等人,2023年;Cui等人,2025年;Li等人,2023b;Wang等人,2023年)。Sun等人(2002年)在中巴的图吉拉附近发现了一种构造混杂岩。从紫红色燧石中鉴定出的放射虫组合根据生物地层学证据属于上白垩统的桑托尼亚期-坎帕期。先前的研究发现,中巴西部燧石和燧石页岩中的放射虫组合主要属于早侏罗世到早白垩世(Li等人,2013年;Li等人,2017年;Li等人,2020年;Li等人,2023a;Li等人,2023b;Zhong等人,2017年)。Zhang等人(2016年)在中巴西部的混杂岩带中发现了丰富的中三叠世到上三叠世的放射虫。中巴的南部地层经历了强烈的构造变形,其燧石泥岩基质中含有超基性岩石、基性岩石、燧石和砂岩的结构块,形成了典型的构造混杂岩。以往的研究主要集中在中巴晚侏罗世到下白垩世的放射虫化石记录上,多崩地层中的放射虫组合仅限于下白垩世。然而,该地区上白垩统燧石的地球化学研究存在明显空白。
本研究报道了从多崩地层中发现的保存完好的晚白垩统放射虫,并建立了放射虫生物地层学框架。通过分析燧石的地球化学特征,本研究旨在重建沉积环境并增进对该地区地质历史的理解。
地质背景
青藏高原是由多个构造块碰撞形成的,被多条近乎东西向的缝合带分隔。最南端的缝合带是YTSZ,它通常沿着雅鲁藏布河方向延伸,是青藏高原最显著的构造边界,代表了新特提斯洋岩石圈的残余。缝合带及其南部地区保存了多种沉积物
材料与方法
共采集了18个燧石样本,这些样本来自西藏南部中巴皮安吉剖面(29°45’2.55”N,83°35’45.25”E)的白垩纪地层(图3)。
实验室中的样本分析主要遵循Pessagno和Newport(1972年)以及Yang和Wang(1990年)描述的使用氢氟酸处理的方法提取燧石中的放射虫标本。野外采集的样本被切割成约2–3立方厘米的块状,并放入1000毫升的塑料烧杯中。
放射虫生物地层学
本研究中的物种鉴定主要基于白垩纪放射虫分类标准(Pessagno,1976年;Wu,1982年;Wu,1986年;Jud,1994年;O’Dogherty,1994年;Baumgartner等人,1995年;Matsuoka,1995年;Li等人,2017年)。
共采集了18个来自皮安吉多崩地层的样本(图8)。不同样本之间的放射虫丰度和保存状况存在显著差异。其中7个样本因放射虫丰富而被选中,共包含36个属的53个物种
讨论
作为雅鲁藏布缝合带蛇绿岩混杂带的主要组成部分,燧石被认为与附近的玄武岩火山岩密切相关。通过分析这些燧石样本的地球化学特征,我们推断出它们的沉积环境和构造背景,为了解新特提斯洋的演化提供了重要线索。
结论
在皮安吉剖面的层状燧石中发现了保存完好且分类多样的中白垩统放射虫组合,包含36个属的53个物种。这些组合涵盖了阿尔比期到森诺曼期。根据其地层分布,确定了三个放射虫生物带:Turbocapsula costata带、Archaeospongoprunum tehamaensis带和Crucella cachensis带。这些生物带可以与同时期的放射虫生物带进行对比
未引用的参考文献
Liu等人,2020a;Liu等人,2020b;Vishnevskaya和Kazintsova,1990年。CRediT作者贡献声明
韩燕:撰写——初稿。韩婷钟:撰写——审阅与编辑,概念构思。林宗琦:撰写——审阅与编辑。王晨宇:撰写——审阅与编辑。高凌雪:撰写——审阅与编辑,数据管理。王彩:撰写——审阅与编辑。侯明才:概念构思。利益冲突声明
作者声明他们没有已知的可能会影响本文工作的财务利益或个人关系。
致谢
我们感谢编辑Ian Percival以及审稿人Jonathan Aitchison和Guo-Biao Li对我们论文的细致和批判性审阅。本研究得到了国家自然科学基金(41802126,42272131)和“成都理工大学沉积地质研究所研究生创新人才培训基金”的财政支持。我们衷心感谢北京中国地质大学的Jian-Bo Cheng在采样工作上的协助。