摘要
晚古生代晚期,全球的板块逐渐拼合,形成了联合古陆,也被称为泛大陆(Pangea)。全球的植物也迎来了自登陆以后发展的顶峰时期,可分为明显的四个植物区系:安加拉植物区、华夏植物区、欧美植物区以及冈瓦纳植物区。随着泛大陆的形成,特提斯东北部的古亚洲洋逐渐闭合,陆地植物也发生了明显的迁移,形成混生植物群。中国西北地区新疆维吾尔族自治区的准噶尔盆地处于中亚造山带西段,是北半球三个重要植物群交汇处,这里沉积记录连续,化石丰富,为研究古亚洲洋的闭合,以及由此引发的板块构造运动,植物群演化、混生和古气候变化提供了重要依据。 本文针对采自新疆卡拉麦里地区北山煤窑一带胜利沟中二叠统平地泉组及上二叠统黄梁沟组地层中532块植物大化石进行了详细的鉴定、描述和对比。平地泉组产出的植物化石共计13属23种,主要以科达纲(Rufloria insignis,R.latifolia,Cordaites borssifolius,C.principalis,Crassinervia kuznetskiana,Nephropsis grandis,N.lampadiformis,N.rhomboidea等)及真蕨纲和种子蕨纲(Pecopteris(Prynadaeopteris)anthriscifolia,P.bobrovii,Rhachiphyllum altaica,R.heilongjiangensis,R.zeilleri,Comia shenshuensis,Iniopteris sibirica)繁盛为特征,含有少量的楔叶纲(Paracalamites decoratus,P.tenuicostatus,Annulina neuburgiana等)和松柏纲植物(Ullmannia sp.)及裸子植物种子(Cardiocarpus cordai,Carpolithus taxiformis等)。通过已知属种的地质时代分布,结合与国内、外相关植物群的对比,确定平地泉组植物群地质时代为中二叠世。该植物群主要由安加拉植物区分子组成,典型分子包括:Pecopteris(Prynadaeopteris)anthriscifolia,Rhachiphyllum,Comia,Iniopteris,Rufloria,Crassinervia kuznetskiana,Nephropsis等,依据前人记载有欧美植物群分子Ullmannia sp.,确定该植物群性质为欧美—安加拉混生植物群。 黄梁沟组植物化石12属21种,真蕨纲和种子蕨纲植物(Sphenopteris kumpanii,S.rotunda,Pecopteris(Prynadaeopteris)anthriscifolia,P.bobrovii,P.deducans,P.hongshanensis,P.cf.imbricata,P.neuropteroides,Rhachiphyllum altaica,R.zeilleri,Comia cf.obese,Iniopteris sibirica,Sylvia xinjiangensis,?Alethopteris huiana)占绝对优势,楔叶纲(Paracalamites sp.,Stellotheca schtschurowkii)和科达纲(Rufloria batschatensis,R.insignis,Lepeophyllum actaeonelloides)等少量存在。该植物群仍然以安加拉植物群分子为主,如Pecopteris(Prynadaeopteris)anthriscifolia,Rhachiphyllum,Comia,Iniopteris,Rufloria,Lepeophyllum actaeonelloides等,前人记载有个别华夏植物群常见的分子(Sphenopteris rotunda,?Alethopteris huiana),其性质为华夏—安加拉混生植物群。通过已知属种的地质时代分布和国内外相关植物群的对比,确定黄梁沟组植物群的时代为晚二叠世。 通过对平地泉组和黄梁沟组植物群的化石面貌的研究,识别出研究区中二叠世植被面貌以科达类植物为主构成乔木森林,林下空地生长着真蕨和种子蕨植物,广布的沼泽周围生长茂密的生长着高大的楔叶类植物;而晚二叠世植物面貌则是以真蕨和种子蕨为主的低地灌木为主,科达类乔木数量大大减少,仅局部有水体的地方生长着稀疏的楔叶类植物。所反映的古气候则是由中二叠世暖温带湿润气候转变为晚二叠世季节性干热气候。 在此基础上,通过对研究区中—晚二叠世植物群性质的研究,重建了准噶尔板块与吐哈地块、塔里木板块和华北板块的拼合时限与拼合过程。中二叠世平地泉组植物群以安加拉分子为主,混入少量欧美植物分子说明此时准噶尔板块与吐哈地块和塔里木板块已完成拼合,这与吐哈盆地中二叠世晚期欧美型松柏花粉Lueckisporite virkkiae的发现是吻合的,也与塔里木板块北缘中二叠世欧美植物群中出现安加拉植物分子Paracalamites等混生事实是相符的。而晚二叠世黄梁沟组植物群亦以安加拉植物群为主,但混入华夏植物群分子,表明在晚二叠世准噶尔—塔里木拼合板块与华北板块、佳蒙地块完成再聚合,并导致古亚洲洋消亡。晚二叠世,在古亚洲洋北侧发育以安加拉植物群为主体混生少量华夏型分子的混生植物群;而古亚洲洋南侧则发育以华夏植物群为主混生少量安加拉分子的混生植物群就是最后拼合的结果。