西北干旱環(huán)境的形成時(shí)代

西北干旱環(huán)境的形成時(shí)代

1干旱環(huán)境與氣候變化的關(guān)系中國(guó)西北干旱地區(qū)（即250m以上的降雨線位于西北干旱地區(qū)）不僅是中國(guó)的自然環(huán)境，也是歐亞干旱地區(qū)的重要組成部分。了解其形成過程對(duì)于認(rèn)識(shí)該區(qū)及鄰區(qū)的環(huán)境演變過程均有重要作用。形成時(shí)代是認(rèn)識(shí)形成過程的一個(gè)關(guān)鍵問題,對(duì)此,地學(xué)界的看法尚不一致。德日進(jìn)推測(cè)中國(guó)的干旱環(huán)境可能自二疊-三疊紀(jì)以來就持續(xù)存在,且主要與大陸的持續(xù)抬升有關(guān);西尼村、葉干諾夫、劉東生等、李吉均等認(rèn)為,中亞氣候變干主要與新近紀(jì)區(qū)域山岳、青藏高原構(gòu)造隆升有關(guān);周廷儒、趙松喬認(rèn)為我國(guó)西北干旱氣候早在白堊-第三紀(jì)初步形成。董光榮等依據(jù)沙漠沉積分布認(rèn)為西北干旱環(huán)境的形成時(shí)代為早白堊世以來。Guo等認(rèn)為亞洲內(nèi)陸干旱化至少自22MaB.P.開始,北極冰蓋的形成演化和高原隆升都是中國(guó)西北和中亞地區(qū)干旱化發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)因素,二者對(duì)西伯利亞高壓的形成和發(fā)展的影響以及高原對(duì)暖濕氣流的阻擋可能是導(dǎo)致干旱化的重要途徑。本文試圖通過對(duì)干旱環(huán)境沉積證據(jù)的分析,進(jìn)而對(duì)西北幾個(gè)內(nèi)陸大盆地包括塔里木、準(zhǔn)噶爾、柴達(dá)木、河西走廊、陜甘寧等的中、新生界干旱沉積記錄的研究,探討有關(guān)中國(guó)西北干旱環(huán)境的形成時(shí)代問題。2確定西北干旱環(huán)境中積累的證據(jù)干旱環(huán)境形成時(shí)代主要依據(jù)干旱沉積相的存在及其時(shí)代確定。根據(jù)古地理學(xué)和干旱區(qū)地貌與沉積研究,干旱環(huán)境的沉積證據(jù)主要包括4個(gè)方面。(1)沙區(qū)的干旱沙區(qū)沉積解釋了其指示作用戈壁風(fēng)棱石、風(fēng)成砂及風(fēng)成粉塵堆積是常見的也是典型的風(fēng)成沉積,主要代表干旱荒漠至半干旱草原環(huán)境。風(fēng)成地貌及其沉積代表干旱環(huán)境的存在,但根據(jù)其次一級(jí)類型特征不同對(duì)干旱環(huán)境又有不同的指示作用。干旱風(fēng)沙沉積以含有蒸發(fā)巖礦物砂粒為特征,廣泛分布于干旱區(qū)的各類沉積中,特別是在沙丘沉積中。流動(dòng)沙丘沉積以發(fā)育大型板狀斜層理為主要標(biāo)志,主要是干旱環(huán)境的指示;而沙丘沉積中的砂質(zhì)古土壤層和層理不顯層,碳酸鈣質(zhì)結(jié)核和鈣板及根管主要是干旱至半干旱環(huán)境的產(chǎn)物與指示。粉塵沉積常常是沙漠沙丘沉積的同期異相相關(guān)沉積,從我國(guó)新疆昆侖山北坡亞砂土沉積與黃土高原黃土來看,這類沉積所指示的環(huán)境相當(dāng)于干旱或半干旱環(huán)境。在西太平洋、青藏高原東部湖相等沉積序列中發(fā)現(xiàn)的水下風(fēng)成砂沉積,常常是亞洲內(nèi)陸源區(qū)干旱環(huán)境風(fēng)沙沉積的相關(guān)沉積,是干旱環(huán)境的旁證。(2)西北陸洋盆地紅層一是物理風(fēng)化現(xiàn)象,包括多邊形構(gòu)造或干裂(石膏楔多邊形構(gòu)造土)、戈壁風(fēng)棱石等;二是化學(xué)風(fēng)化現(xiàn)象,包括鹽殼、荒漠漆等;三是生物風(fēng)化現(xiàn)象,包括鹽、堿土壤層等。受成巖作用影響,古老干旱沉積其土壤鹽分會(huì)發(fā)生遷移和再聚集,因此,干旱沉積地層中的方解石、芒硝和石膏等蒸發(fā)巖礦物富集是重要干旱證據(jù)。我國(guó)西北干旱區(qū)有大量中、新生界紅層分布,其紅色主要是由于砂粒表面及粒間有Fe2O3引起。Fe的地球化學(xué)性質(zhì)規(guī)定,Fe3+在氧化和堿性環(huán)境下的水溶液中容易由Fe2+轉(zhuǎn)化而成。西北內(nèi)陸盆地紅層主要有風(fēng)成和水成兩種類型:對(duì)于風(fēng)成沉積一定指示干旱環(huán)境;對(duì)于紅色水成沉積,一般為洪積相或者堿性河湖相沉積,所以也可看作干旱環(huán)境的標(biāo)志。當(dāng)紅層含膏鹽礦物時(shí),對(duì)干旱環(huán)境的指示幾乎是可以肯定的。葉干諾夫認(rèn)為構(gòu)造抬升、氣候干旱及溫暖或炎熱是柴達(dá)木盆地紅層形成的必要條件,這個(gè)觀點(diǎn)也可推廣到所有西北內(nèi)陸盆地中。碳酸鹽在干旱沉積中也常見到。按照土壤發(fā)生學(xué),碳酸鈣多存在于半干旱草原土壤淀積層。某些金屬礦床的風(fēng)化礦物也具有干旱環(huán)境的指示作用,如黃鉀鐵礬等,當(dāng)黃鐵礦在干旱地表風(fēng)化氧化時(shí)容易轉(zhuǎn)化為黃鉀鐵礬保存下來。(3)在干旱環(huán)境湖泊熱沉積的蒸發(fā)巖干旱區(qū)水下沉積主要有沖、洪積相與鹽湖相,它們常與風(fēng)成相一起出現(xiàn)。沖積扇相分布于河流的出山口,其中不乏風(fēng)成相沉積。受徑流系統(tǒng)的間歇性影響,干旱區(qū)湖泊也具有顯著的間歇性,呈現(xiàn)出風(fēng)成沉積和鹽湖沉積伴生的情況。在鹽湖相沉積中,一個(gè)完整的干化旋回通常從下至上依次為碳酸鹽-石膏、石鹽、硫酸鈉鎂鹽、鉀鹽、光鹵石及水鹵鎂石組合。其中,方解石(CaCO3)、白云石[CaMg(CO3)]、石膏(Ca(H2O)2[SO4])、硼砂(Na2(H2O)8[B4O5](OH)4)、芒硝(Na(H2O)10[SO4])、瀉利鹽(Mg(H2O)7[SO4])、石鹽(NaCl)、鉀鹽(KCl)、鈉硝石[Na(NO3)]、鉀硝石[K(NO3)]和光鹵石(KMgCl3·6H2O)等是干旱環(huán)境湖泊沉積中常見的蒸發(fā)巖礦物。而菱鐵礦的形成需要還原環(huán)境,一般與潮濕氣候有關(guān)。在地質(zhì)歷史時(shí)期,我國(guó)西北內(nèi)陸經(jīng)歷過海陸的變遷,許多鹽湖可能是濱海瀉湖沉積,如在古近紀(jì)塔里木盆地西部,這種情況下蒸發(fā)巖出現(xiàn),兼與低緯度和干旱氣候有關(guān)。盡管海相碳酸鹽巖通常形成于中低緯度炎熱地區(qū),但瀉湖相石膏碳酸鹽巖通常與亞熱帶干旱有關(guān)。(4)干旱氣候標(biāo)志據(jù)潘曉玲等,現(xiàn)知我國(guó)西北干旱荒漠區(qū)有種子植物82科,484屬,1704種。其中,優(yōu)勢(shì)種有11科,依次為菊科、豆科、禾本科、黎科、十字花科、蓼科、莎草科、毛茛科、薔薇科、唇形科、百合科等;表征科有8科,依次為香蒲科、麻黃科、檉柳科、蒺藜科、胡頹子科、藜科、眼子菜科、蓼科等。據(jù)黎文本研究,在地層中高含量的克拉梭粉屬(Classopollis)花粉(50%~90%)可作為干旱氣候的標(biāo)志?？傊?要較好地確定古干旱環(huán)境的存在狀況,需要綜合考慮上述風(fēng)成、風(fēng)化、水成及古生物等多方面資料。3干旱環(huán)境的確立本文主要依據(jù)西北干旱沉積的時(shí)空分布與沉積特征來確定中國(guó)西北干旱環(huán)境的形成時(shí)代。由于侏羅紀(jì)是西北重要的成煤期,所以主要對(duì)前述各大盆地自侏羅紀(jì)以來干旱沉積情況進(jìn)行研究(表1)。3.1上部干旱向干旱轉(zhuǎn)化早侏羅世(J1),各盆地干旱沉積少見,主要發(fā)育灰色煤系地層。如塔里木盆地的陽霞組(J1y),準(zhǔn)噶爾盆地的八道灣組(J1b)、三工河組(J1s),柴達(dá)木盆地的小煤溝組(J1x),河西走廊的大山口群(J1-2ds)、大西溝群(J1dx),陜甘寧盆地(或鄂爾多斯盆地)的富縣組(J1f)等均為灰黃、灰綠色含煤層、炭質(zhì)泥巖等陸相地層,說明當(dāng)時(shí)西北氣候普遍相當(dāng)濕潤(rùn)。中侏羅世(J2),一般下部含煤地層分布廣泛,而上部干旱沉積開始出現(xiàn)并逐漸增多。如塔里木盆地烏恰縣塔爾尕組(J2t)、準(zhǔn)噶爾盆地克拉瑪依的西山窯組(J2x)、柴達(dá)木盆地北緣的大煤溝組(J2d)—采石嶺組(J2c)、河西走廊的新河組(J2x)和窯街組(J2y)、鄂爾多斯延安組(J2y)—直羅組(J2z)—安定組(J2a)等地層序列均表現(xiàn)為下部為含煤灰色地層,頂部過渡為紅層。說明該期前期西北氣候普遍濕潤(rùn),后期則普遍轉(zhuǎn)向干旱。但總體上,該期表現(xiàn)為從濕潤(rùn)向干旱的轉(zhuǎn)化過渡期。晚侏羅世(J3),以內(nèi)陸紅層為代表的干旱沉積大量出現(xiàn),并占據(jù)主要地位。塔里木盆地的齊古組(J3q)、躍參1井、烏恰群的塔爾尕組(J3t)和庫孜貢蘇組(J3k)等紅層大量出現(xiàn)。準(zhǔn)噶爾盆地的喀拉扎組(J3k)、齊古組(J3q)也為紅層,在將軍廟附近的吉木薩爾縣北石樹溝剖面上段還有多層次生石膏層。柴達(dá)木盆地北緣的紅水溝組(J3h)也完全為紅色沉積。在河西走廊,玉門赤金橋組(J3c)為河湖相雜色含礫砂質(zhì)泥巖,含結(jié)晶灰?guī)r和鈣質(zhì)泥巖,并夾石膏層;苦水峽組(J3k)為紫色砂質(zhì)泥巖。在鄂爾多斯,芬芳河組(J3f)均為紅層。此外,在近海的西遼河地區(qū)的土城子組(J3t)已經(jīng)確認(rèn)有大量風(fēng)成砂巖分布,說明氣候干旱并有沙漠景觀出現(xiàn)。根據(jù)當(dāng)時(shí)西北各大盆地紅層的廣泛分布來看,該期西北已經(jīng)普遍處于亞熱帶干旱環(huán)境。3.2早中晚白堊世沉積-改造型石膏地層該期西北各盆地紅色荒漠沉積廣布。在塔里木盆地,據(jù)陳金華等的研究結(jié)果,陸相地層廣泛分布,且干旱氣候孢粉組合面貌十分突出,如該期Classopollis在輪南8井4521.16~4526.06m處達(dá)到90%,在輪南3井4377.33~4418.00m處達(dá)到50%。在塔西南,早白堊世陸相干旱紅層大量發(fā)育?？俗卫仗K群(K1kz)在且末江格薩依剖面為紅色塊狀疏松砂巖含石膏。另據(jù)陳榮林等研究,盆地西南拗陷下白堊統(tǒng)還沉積有200m余厚的紅色風(fēng)成砂巖。晚白堊世,吐依洛克組(K2t)在庫孜貢蘇剖面、烏依塔克組(K2w)在烏依塔克剖面、庫克拜組(K2k)在烏恰縣庫克拜剖面等均有大量膏鹽沉積。王詩佾在上白堊統(tǒng)海相沉積中還發(fā)現(xiàn)風(fēng)成石英砂?？梢?當(dāng)時(shí)該地有紅色沙漠發(fā)育,氣候干旱炎熱。在準(zhǔn)噶爾盆地,早白堊世,吐谷魯群(K1tg)在克拉瑪依佳木河剖面湖相沉積下部有石膏透鏡體,并在將軍廟吉木薩爾縣北滴水泉剖面湖相沉積中發(fā)現(xiàn)次生石膏薄層和鈣質(zhì)結(jié)核及裂隙次生鹽膜。晚白堊世,大部分地區(qū)缺失沉積,但在阜康縣大紅溝剖面上部為厚層褐紅色砂質(zhì)泥巖中有鈣結(jié)核及含石膏脈。因此,主要為干旱環(huán)境間有半干旱波動(dòng)。在柴達(dá)木盆地,犬牙溝群(Kqn)在烏蘭縣來扎克構(gòu)造剖面及茫崖鎮(zhèn)犬牙溝構(gòu)造南翼剖面均表現(xiàn)為含鈣質(zhì)團(tuán)塊和結(jié)核的河湖相紅色礫砂質(zhì)泥巖。在河西走廊盆地,早白堊世,玉門新民堡群(K1xn)中溝組(K1z)為紫紅、灰綠色砂泥巖,含灰?guī)r、泥灰?guī)r、鈣質(zhì)結(jié)核等,河湖相;下溝組(K1x)為湖相灰綠色、紫色砂泥巖,含石膏;低窩鋪組(K1d)下段為紫紅色礫巖;中段為黃褐色砂巖夾灰色泥巖夾灰?guī)r及薄煤(可能是非地帶成因);上段灰色泥巖夾砂巖、灰?guī)r和石膏。在山丹新開村剖面桔紅色砂泥巖中有灰?guī)r透鏡體和結(jié)核層,在蘭州盆地河湖相含有石膏。上白堊統(tǒng),永昌新城子、肅南九條嶺等地馬蓮溝群(K2ml)為灰紫色、灰綠色砂泥巖,夾砂質(zhì)泥巖和石膏。在陜甘寧盆地,下白堊統(tǒng)志丹群(K1zh)為一套典型的沙漠相風(fēng)成紅色砂巖為主的完整沉積序列,反映出現(xiàn)了“古鄂爾多斯紅色沙漠”景觀,說明該期當(dāng)?shù)靥幱趤啛釒Ц珊淡h(huán)境?？梢?早白堊世西北盆地普遍處于含膏鹽的陸相紅層沉積環(huán)境,特別是在塔里木和陜甘寧盆地還形成了大量沙漠相風(fēng)成紅色砂巖地層,說明當(dāng)時(shí)的西北亞熱帶干旱環(huán)境是相當(dāng)穩(wěn)固的。晚白堊世西北盆地除局部發(fā)現(xiàn)少量沉積外,普遍缺失沉積。但從已有的紅層記錄及華南多處出現(xiàn)紅色沙漠環(huán)境沉積來看,晚白堊世西北依然處于亞熱帶干旱環(huán)境。3.3氣候條件在塔里木盆地,陸相地層庫木格列木群(E1-3)多為棕紅色厚層砂巖層夾泥巖層。庫車凹陷區(qū)在拜城以西和阿克蘇以北的阿瓦特地區(qū)的庫木格列木群(E1-3)為紅層,且含多層膏鹽沉積。其中,古新統(tǒng)以喀什、英吉沙的阿爾塔什組(E1a)為代表,為厚層硫酸鹽瀉湖相的白色塊狀晶粒狀石膏層夾灰?guī)r層。始新統(tǒng)卡拉塔爾組(E2k)在和田為含石膏白云質(zhì)灰?guī)r,烏拉根組(E2w)在和田、英吉沙為含石膏灰?guī)r,在喀什烏恰為石膏紅層。漸新統(tǒng)在和田的喀什群(Eks)頂部為紅色含石膏泥巖,至烏恰群(E3-N1wq)下部遞變?yōu)樽丶t色砂泥巖。可見,當(dāng)時(shí)該區(qū)氣候十分炎熱與干旱。在準(zhǔn)噶爾盆地,主要為紅色、灰綠色內(nèi)陸盆地沉積。安集海河組(E2-3a)在沙灣縣南安集海剖面為561.9m湖相沉積,鈣質(zhì)條帶、黃鉀鐵礬較多。紫泥泉子組(E1-2z)也是如此?？死斠赖貐^(qū)索索泉組(E3-N1ss)在德侖山第三溝剖面有鈣質(zhì)結(jié)核夾于紅色砂巖中。在烏倫古河,索索泉組在德倫山東可可買登剖面、烏倫古河組(E2-3u)在三個(gè)泉(依希布拉泉)剖面紅層中鈣質(zhì)沉積或鈣質(zhì)結(jié)核豐富。說明當(dāng)時(shí)該地氣候主要為亞熱帶干旱與半干旱環(huán)境。在柴達(dá)木盆地,西北部多鹽湖相沉積。在干柴溝構(gòu)造西岔溝剖面,下干柴溝組(E3g)為紫紅、灰綠、灰黃色含石膏礫砂質(zhì)泥巖,屬干旱扇三角洲相。在河西走廊盆地,玉門火燒溝組(E3h)為紅色礫砂泥巖,張掖馬蹄寺出現(xiàn)固定性沙漠沉積風(fēng)成砂巖。在鄰近的蘭州盆地,據(jù)筆者調(diào)查,西柳溝組(E1-2x)為洪積相桔黃色礫砂泥巖,同期還形成“安寧系”棕紅、棕黃色風(fēng)成砂巖;野狐城組(E3y)為紫色砂泥巖,內(nèi)含豐富石膏層,屬于鹽湖相沉積。在陜甘寧盆地,清水營(yíng)組(E3q)主要為含透鏡狀石膏層的紅色砂巖、泥巖?？傊?古近紀(jì),西北盆地的干旱程度有所弱化,但仍為相當(dāng)干旱的亞熱帶干旱環(huán)境。其中不乏鹽湖、沙漠景觀。但與白堊紀(jì)相比,風(fēng)成巖顏色變淺,沙漠流動(dòng)性減弱,干旱程度也有所下降。3.4干旱荒漠化群伴隨晚新生代全球快速降溫,新近紀(jì)西北各盆地普遍出現(xiàn)淺色或黃色、灰黃色干旱沉積,并隨地層時(shí)代逐漸變新,淺色干旱沉積比例逐漸加大,而紅色干旱沉積比例逐漸減少。在塔里木盆地,中新世,塔西南的烏恰群(E3-N1wq)的底部以上為含石膏層、沙丘巖的沖洪積相紅色砂泥巖;塔北和塔東有咸化湖相介形類和有孔蟲生物群;塔中麻扎塔格山帕卡布拉克組(N1p)為桔紅色風(fēng)沙沉積與洪積淤泥交互沉積;在輪西2井,康村組(N21)下部出現(xiàn)石膏層?？傮w呈現(xiàn)亞熱帶干旱荒漠景觀。上新世,塔西南的阿圖什組(N2a)在葉城剖面中在沖洪積相含石膏紅層的基礎(chǔ)上,黃土相夾層與灰色礫巖層從4.6MaB.P.開始出現(xiàn),并呈逐漸增多趨勢(shì);塔北區(qū)庫車組(N2)孢粉為Ephedripites(麻黃)-Chenopodipollis(藜)組合,屬半荒漠植被,底部還出現(xiàn)石膏層。在塔中滿西1井,上新統(tǒng)中部也有大量石膏夾層。在塔東區(qū)庫車組不僅含有石膏,在群克1井210m處,孢粉有Chenopo￣dipollis(藜),Ephedripites(麻黃),Artemisiaepollenites(蒿),以及少量Pinus(松屬),Tricolpo￣pollenites(三溝粉屬),Nitrariadites(白刺),Umbelliferae(傘形科)等,該組合以草本植物占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),為干旱荒漠植被分子可見,指示炎熱干旱環(huán)境?？傮w呈現(xiàn)從亞熱帶炎熱干旱荒漠向溫帶溫暖干旱荒漠過渡。第四紀(jì)完全為灰、黃色沉積占據(jù)。早更新世,塔西南葉城剖面顯示,2.5MaB.P.以來,西域組(Q1x)和烏蘇群(Q2ws)完全為灰色扇礫巖夾黃土層沉積。中更新世以來,在昆侖山北坡發(fā)育了連續(xù)的黃土或亞沙土堆積,塔克拉瑪干沙漠自此持續(xù)發(fā)育,幾乎已成共識(shí)。因此,第四紀(jì)該區(qū)總體為溫帶內(nèi)陸干旱荒漠氣候環(huán)境。在準(zhǔn)噶爾盆地,中新世依然以灰白、灰綠、棕紅色地層為主。在莫索灣,塔西河組(N1t)在盆地中央井下為湖相沉積,其中夾有大量白色粉末狀、纖維狀石膏。在瑪納斯,塔西河組(N1t)在瑪納斯縣塔西河剖面295.8m灰色湖相地層中有多層黃鉀鐵礬沉積。沙灣組(E3-N1s)在沙灣縣霍爾果斯河剖面359.5m紫色砂泥巖中有鈣質(zhì)結(jié)核,屬干旱至半干旱環(huán)境。上新世,在莫索灣,獨(dú)山子組(N2d)中有鈣結(jié)核。在瑪納斯,獨(dú)山子組(N2d)在獨(dú)山子剖面中部灰黃色砂泥巖中夾有鈣結(jié)核。總之,該期為干旱為主兼有半干旱環(huán)境。西域組(Q1x)主要見于瑪納斯和吉木薩爾一帶,為灰色礫巖夾砂泥巖條帶,一般為鈣質(zhì)膠結(jié)。中更新世以來,天山北坡發(fā)育連續(xù)黃土沉積,說明古爾班通特沙漠的持續(xù)存在。在柴達(dá)木盆地,上干柴溝組(N1g)為灰綠色含石膏湖相泥巖,屬鹽湖相;上油砂山組(N2y)在油砂山構(gòu)造油沙溝北翼剖面為含泥灰?guī)r的棕色砂泥巖。獅子溝組(N2s)在東陵丘構(gòu)造中部南翼剖面,灰黃色砂泥巖沉積,含鈣質(zhì)膠結(jié),但在盆地西部湖盆地帶泥質(zhì)巖中多含石膏晶片并夾石膏層。七個(gè)泉組(Q1-2q)在巴嘎雅烏洳構(gòu)造北翼剖面為總厚553m的灰色泥巖-礫巖,含石膏晶體或石膏層。晚更新世以來,干旱沉積在盆地中廣泛分布,類型眾多。河流相砂礫層與沙丘沉積、亞砂土分布于盆地邊緣。在河西走廊及其鄰近地區(qū),玉門白楊河組(N1b)上部為棕紅色礫砂泥巖,中部為紫色泥巖夾灰綠色厚層砂巖,下部為桔紅、深紅色塊狀砂巖夾棕紅色泥巖和石膏層。約在11.4~7.0MaB.P.堆積的互助厚層塊狀紅色泥巖層為典型粉塵沉積。在臨夏盆地,15Ma以來風(fēng)成砂持續(xù)沉積。蘭州咸水河組(N1x)含豐富石膏脈。早更新世,玉門組(Q1y)一般為冰磧、冰水沖積層,蘭州黃土開始沉積。中更新世以來在祁連山北坡發(fā)育連續(xù)黃土,說明阿拉善沙漠同期持續(xù)存在。在黃土高原地區(qū),新近紀(jì)發(fā)育了相當(dāng)連續(xù)的粉塵堆積序列,其時(shí)代自22MaB.P.以來。其中,從秦安-保德-靜樂紅黃土至午城-離石黃土至馬蘭黃土,其顏色依次階段性整體由紅色向灰黃色轉(zhuǎn)化,環(huán)境主要在亞熱帶半干旱至溫帶半干旱之間。也是西北方沙漠與干旱環(huán)境在新近紀(jì)階段性演變的良好佐證。4區(qū)域地質(zhì)環(huán)境首先,古地磁資料顯示,晚侏羅紀(jì)以來我國(guó)北方各地塊已經(jīng)連為一體,盡管各盆地陸塊之間有相對(duì)的縮短、旋轉(zhuǎn)等變化,但總體古緯度變化不大。如早侏羅世至晚第三紀(jì),古緯度在塔里木盆地南緣皮山為18°36′~28°06′N,北緣拜城為25°00′~35°30′N;在準(zhǔn)噶爾盆地南緣烏魯木齊為19°18′~32°06′N,在柴達(dá)木盆地冷湖為29°48′~33°24′N,鄂爾多斯盆地為31°12′~39°12′N?？梢?它們基本都在北亞熱帶與北溫帶范圍。因此,本文在大致推測(cè)亞熱帶與溫帶之間的環(huán)境演變時(shí),地塊水平運(yùn)動(dòng)的影響因素可暫不考慮。第二,晚侏羅世以來,西北各大盆地的干旱環(huán)境沉積序列在總體上基本是完整的。除晚白堊世沉積在準(zhǔn)噶爾、河西走廊、陜甘寧等盆地缺失較多外,總體上,各盆地中、新生界地層序列發(fā)育相當(dāng)完整。因此,從地層反映的干旱環(huán)境的歷史概況具有較好的有效性。第三,晚侏羅紀(jì)以來,西北各盆地除總體上干旱沉積廣布外,在盆地邊緣特別是山間盆地也有較多濕潤(rùn)環(huán)境沉積信息。如蘭州-民和盆地河口群(K1hk)為含恐龍足印化石河湖相地層,低窩鋪組(K1d)中段存在煤層,六盤山群(K1lp)出現(xiàn)藍(lán)灰色湖泊相等,而許多動(dòng)物群如中生代恐龍、晚漸新世巨犀、中中新世鏟齒象、晚中新世三趾馬等的出現(xiàn)也可看作主要與局部山地非水平地帶性潮濕環(huán)境相關(guān)。因?yàn)?眾所周知,這種現(xiàn)象在第四紀(jì)特別是現(xiàn)代干旱環(huán)境中也是大量存在的。新近紀(jì)西北非水平地帶性濕潤(rùn)環(huán)境的存在,可從青藏高原隆升及現(xiàn)代環(huán)境得到很好理解。對(duì)于古近紀(jì)、白堊紀(jì),盡管那時(shí)青藏高原尚未隆起,但西北各盆地地塊的縮減、周圍山體如古昆侖山、古天山、古祁連山等的隆升與盆地凹陷以及接受沉積的過程是持續(xù)存在的,因而推知,也應(yīng)存在大量局部山地非水平地帶性潮濕環(huán)境。第四,西北干旱沉積的連續(xù)序列基本上都是從晚侏羅世開始的。在塔里木盆地,克孜勒努爾組(J2k)為含煤系地層,而齊古組(J3q)轉(zhuǎn)化為含膏鹽紅層;類似變化在準(zhǔn)噶爾盆地發(fā)生在水西溝群(J1-2sh)與喀拉扎組(J3k)、石樹溝群(J2-3sh)、齊古組(J3q)之間;在柴達(dá)