第四纪下限问题
|
第四纪下限问题就是上新世（统）与更新统的分界（N/Q）问题。这是第四纪研究中一个长期未
|
| 能解决的基本问题。 |
| 出现多种意见的原因： |
| 众多的学者都力图用同一种全球性事件（如气候或生物）的等时线来定义第四纪下限，但由于这 |
| 些事件在地球上各部分出现的穿时和时差现象，因而至今国际上关于上新世与更新世分界问题尚未取 |
| 得一致意见。 |
| 不同学者研究的地区不同、领域不同、获得的证据不同，因而认为第四纪下限的位置不一样。如 |
| 古冰川派、古气候学派等等。 |
| 第四纪沉积物以陆相沉积为主，岩相复杂、连续性差，研究起来困难更大。 |
一、国际第四纪下限
|
1、0.70~0.80Ma BP
|
| 主要是冰川学派支持该观点，其依据主要是冰川证据，主要是早期欧洲搞冰川研究的地质 |
| 学家在研究阿尔卑斯地区第四纪冰川而得出的结论。（A.彭克, W. 彭克父子俩） |
| a.第四纪全球有四个大冰期,最早的恭兹冰期(G)为70万年,? G冰期预示着寒冷气候的出 |
| 现,因此,认为G冰期是第四纪的底界。 |
| b.同时在古地磁表里,73万年时,出现了松山反向极性时与布容正向极性时，古地磁此时 |
| 发生了倒转，表示了重大地质事件的发生。 |
| c.30~40年代该学派占优势。 |
| d.把70万年以来叫短更新世年表。 |
| 该观点已为绝大多数人放弃，甚至大部分第四纪冰川地质学家都放弃了这一观点。 |
| 原因有三条： |
| ①即使在阿尔卑斯地区也有比“恭兹冰期”更老的冰期（多瑙冰期），已得到较多人的公认 |
| ②在阿拉斯加地区南部，有证据表明存在270和360万年前的冰碛层，甚至有距今800万年的 |
| 上新世（N2）山地冰川作用的证据。 |
| ③深海有孔虫分析表明，大约在200万年前就已反映出明显的气候寒冷（E.埃里克森气候曲 |
| 线）所有上述资料表明，在经典的第四纪第一次冰期到来之前，地球大气圈变冷现象早已发生。 |
因此,以冰川活动的首次出现作为第四纪的开始的原则已不为人们所接受。
|
2、1.80Ma BP
|
主要是古气候学家依据气候证据提出的，因为180万年正好是气候转化厉害的时间， |
| 证据有： |
①意大利地中海沿岸卡拉布里层底部海洋沉积里出现了喜冷的有孔虫（饰带透明虫）和冰 |
| 岛北极蛤。 |
②同位素研究表明整个地球温度下降，比现在低5℃，气候变化的标志是比较清楚的。 |
③界限处K-Ar法年龄1.6-1.8Ma，与古地磁奥尔都维极性事件（松山反极性时中的正极性 |
| 事件，1670-1870Ka）相当，说明该时期地球发生了大的气候变化。 |
1972年，国际第四纪委员会（INQUA）蒙特利尔会议基本维持1948年的拟定，将第四纪下 |
| 限仍划在意大利“卡拉布里阶”底部，重申此界限有效。同时对陆相地层维拉坊组进行了进一 |
| 步的研究。维拉坊组分为上、中、下三部分，其中中上部与卡拉布里阶对比，下部与阿斯蒂阶 |
| 对比。中上部含有喜冷的哺乳动物化石，如中维拉坊组哺乳动物群中含有喜冷的化石披毛犀,反 |
| 映寒冷的气候,而维拉坊组下部有喜暖的生物,将其划为上新统(N2）,所以Q/N界限划在中维拉 |
| 坊组底部。 |
1972年方案：
时代 海相 陆相
Q 卡拉布里阶 上、中维拉坊组（冷维拉坊）
~~~~ ~~~~~~~~~ ~~ 180万年 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
N2 阿斯蒂阶 下维拉坊组（暖维拉坊）
1972 年的方案为大多数人所接受，将180万年作为第四纪下限称为“长更新世年表”。
|
| 1982年，国际第四纪联合会的N/Q界限小组委员会根据对意大利地中海沿岸另一地点海相 |
| 地层弗利卡剖面的研究，建议以喜冷底栖有孔虫波罗地饰带透明虫、浮游有孔虫厚壁新方抱球 |
| 虫（左旋）与可可石类的大洋桥石等的大量涌现和超微钙质化石盘星藻类的大量绝灭层位作为 |
| N/Q分界，此分界位于古地磁极性的奥都维亚时附近，为1.7~1.8Ma BP。大洋区相当于N21、 |
| N22带的分界。陆相地层仍在中维拉坊组底部。 |
从上述资料来看，1982年的方案与1972年的方案无实质性的改变，只是海相地层弗利卡剖 |
| 面研究可能更详细而已。 |
3、2.40Ma BP
|
该方案主要是研究古植物的学者提出和支持。主要是依据植物群的变化，证据有如下4个方面：
|
①根据对欧洲和俄罗斯地台的植物群的研究，在2.4MaBP植物群发生了重大的改变。
|
| ②南极大冰盖从240万年已开始出现。 |
| ③在240万年左右，也有一次古地磁极性的倒转。(松山反极性时/高斯正极性时). |
| ④认为1972年IUNQUA提出的方案是对的，只是测年错了，180万年应为240万年。 |
| （该证据有点荒唐） |
4、3.00-3.50Ma BP
|
|
| 1.考虑古人类的出现： |
| a.非洲出现较早的古人类（南方古猿），如肯利亚东非裂谷1470号人头骨化石下伏图鲁博尔火山 |
| 灰年龄3.18MaBP（K-Ar法） |
| b.前苏联称第四纪为人类纪。 |
| 所以古人类学者主张N/Q的界限放在300万年。 |
古地磁倒转期：
①高斯正极性时
②吉尔伯特反极性时
|
| 2、同时考虑气候、古植物的变化 |
| 在阿拉斯加发现3.5MaBP的冰碛物，亚洲北部喜暖植物成分（如银杏、枫扬）减少，都反映了气 |
| 候的变化。 |
| 综述：以上四种学派。一直在争争吵吵，打打闹闹，现在不再争议界限放在哪，而是这些东西是 |
| 什么，四种意见都对，但是四种意见分别从不同证据出发，主要都是单一证据。 |
| 这些证据正好说明第四纪有四条大的界限：冰川、动物、植物、古人类，这正是第四纪研究的核心内 |
| 容。 |
| 第四纪下限的确定，正是生物地层学、气候地层学两大原则的结合。 |
| 总的趋势是：界限越来越往下移，但目前还无把第四纪放在400万年的。 |
| 四条界限都有古地磁的事件，地磁的倒转导致了几个事件的出现。 |
二、中国第四纪下限问题
|
1、北方
|
| 1.1948年，以周口店第一地点下部作为第四纪下限（73万年），通过生物群的研究，现在改为Q2 |
| 的标准剖面。 |
| 2.1949年，中国依照第18届国际地质会议拟定，根据生物地层学原则，将长鼻三趾马真马动物群 |
| 的泥河湾组与维拉坊组对比（均为陆相地层），将第四纪下限划在泥河湾组底部。 |
| 3.1959年，全国地层学会议肯定了上述意见。 |
| 4.70年代，由于冰川派的盛行，泥河湾下部发现一套冰碛物（古地磁年龄310万年左右冷的), |
| 古地磁年龄为240万年。 |
2、南方
|
| 第四纪标准剖面在云南元谋盆地，将元谋组与泥河湾组对比，界限划在元谋组的底部，后来又是 |
| 冰川学派，在元谋组下部发现一套冰碛物（70年代），定为“龙川冰期”，认为第四纪下限应下移至 |
| 龙川冰期的底部。 |
| 近些年来，随着国际国内第四纪下限问题的深入研究，中国第四纪下限出现了上提和下移的2种 |
| 趋向： |
| 1.上移：Q1的泥河湾组、三门组，南方的元谋组一分为二，并把N/Q分界上提到Q1地层的中部， |
| 其根据或哺乳动物化石或古地磁年龄。 |
| 2.下移；冰川证据（红崖冰期，龙川冰期），主张中国第四纪下限大于300万年。 |
| 中国第四纪下限问题与国际上一样，未取得统一意见。 |
一、华北区
|
| 1、生物地层系统 |
2、黄土—古土壤地层
|
1、生物地层
|
| 划分依据是生物地层学原则，利用哺乳动物群划分地层。 |
（1）下更新统泥河湾组（Q1）
|
| ①地点：代表性剖面在河北省阳原——蔚县盆地的泥河湾。 |
| ②岩性：一套河湖相砂砾、砂、粘土沉积物。 |
| ③哺乳动物群:泥河湾动物群(长鼻三趾马-真马动物群) |
| ④时代:早期认为泥河湾组（广义的泥河湾组）均为Q1 |
（2）中更新统周口店组(Q2)
|
①地点：代表性剖面是北京周口店龙骨山第一地点(中国猿人洞)
|
| ②岩性：主要为石灰岩角砾与砂土交替沉积,夹砂砾与石钟乳层,堆积物厚40多米。剖面共分17层,周 |
| 口店组指1-13层。 |
| 1958年,贾兰坡根据解放后获得的新化石和对地层的观察,将其合并为三部分: |
| 上部(C组):1-3层,即洞顶崩塌的巨大的灰岩块以上部分。 |
| 中部(B组):4-10层,包括上、下文化层和最底部的灰烬层。 |
下部(A组):11-13层
|
（3）晚更新世萨拉乌苏组（Q3）
|
| ①地点：代表性剖面在内蒙古鄂尔多斯的乌审旗。 |
| ②岩性：为一套湖相灰黄色砂质粘土夹风成砂，自下而上分为7层。 |
| ③哺乳动物群: 萨拉乌苏动物群。1、5层含化石，2层顶部含旧石器时代的石器，7层为近代黄土， |
| 风化面上含中石器时代的“细石器”。 |
④时代: 14C年龄为40Ka，为晚更新世。
|
（4）全新统（Q4）
|
| 含半坡动物群或殷墟动物群化石及新石器时代文化遗存的黄土、冲积层和湖积层。 |
2、黄土—古土壤地层
|
划分依据：黄土岩性、古土壤类型、特征和接触关系，并配合年代学方法。
|
划分方案：刘东生（1985年）的划分方案。
|
（1）午城黄土
|
①地点：隰县午城柳树沟
|
②岩性：颜色较红且均匀，岩性较致密（故有石质黄土之称），含多层钙质结核。厚50米。
|
③化石：产泥河湾动物群成分化石。
|
④时代：位于松山/高斯（M/G）分界面附近，古地磁年龄为2.4Ma，属于早更新世（Q1）
|
（2）离石黄土
|
①地点：山西离石县陈家崖
|
| ②岩性：分为上下两部分： |
马兰黄土（Q3)
|
~~~~~~~~~~~~~~~~~侵蚀面~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
|
| 离石黄土上部：色较浅,土质较疏松,含5-6层红色古土壤层,其间距较大,古土壤结构较清晰。 |
离石黄土下部：色较红,含十几层褐色土型古土壤,古土壤较薄， 间距较小,顶部为3层密集古土壤叠置的古土壤系.
|
~~~~~~~~~~~~~~~~~侵蚀面~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
|
午城黄土(Q1)
|
③化石：下部含肿骨大角鹿,上部含较多的方氏鼢鼠化石。
|
④时代：中更新世（Q2）
|
（3）马兰黄土
|
①地点：原指北京斋堂马兰峪次生黄土
|
| ②岩性：灰黄-姜黄或黄褐色,粒度较粗,质地疏松.层理不明显,垂直节理发育. |
| ③化石：较少。 |
| ④时代：晚更新世（Q3） |
(4)全新世黄土
|
| 灰黄色粉砂质黄土,含有一层灰黑色古土壤层。 |
| 午城、离石黄土旧称 “红色土系” （德日进、杨钟健，1930年），红色土的岩石介于保德红土 |
| 与马兰黄土之间。 |
| 与黄土相比：粘土质较多，颜色较红，成层状而多结核或结核层，有时含石膏层。 |
| 与红土相比：色较淡，粘性差，所含田螺化石尚保存白色的壳皮。 |
| 红色土最主要的特点是含浅红色粘土质条带，即属褐色土型埋藏土壤，最多可达十几层。在埋藏土 |
| 壤层的上部或下部常有成层的钙质结核。由上至下，红色土致密程度加大，颜色渐深，大孔逐渐不显著 |
| 由于红色土富含钙质和硅质，所以与脱钙少硅的保德红色粘土具有明显的区别。 |
二、华南区——东南区
|
本区是中国上新世—第四纪红土的主要分布区。
|
1、雨花台砾石层
|
| ①地点：长江沿岸，宜昌—南京，三级阶地，以南京雨花台最为典型。 |
②岩性：灰白色、灰红色砂砾层，含少许玛瑙砾石，砾石磨圆度良好，称雨花台砾石层。
|
③时代：早期划归Q1，后来由于发现植物化石单子叶豆，于是主张划入N2，但部分研究者则认为雨
|
| 花台砾石层中仍有部分属于Q1。这个问题涉及的是早更新世有无长江的问题。 |
2、网纹红土（蠕虫状红土）
|
①地点：长江及其主要支流谷地和丘陵区。
|
②岩性：网纹（蠕虫）状红土、红土碎石或红色砂砾层，厚几米至30米不等。网纹状构造是湿热条
|
| 件下，由于淋滤作用，在堆积物中形成的次生白色粘土条带 |
③时代：主要形成时期为Q2，Q3底部仍有蠕虫状构造出现。
|
3、下蜀组
|
①地点：南京附近的下蜀镇。
|
| ②岩性：黄色粘土、砂质粘土，含铁锰和钙质结核，垂直节理发育，具有黄土性质，发育有1~2层古 |
| 土壤。河谷区，下蜀土具有冲积层的二元结构，下部为砂砾层，厚度达20多米；在丘陵坡地和平原、湖 |
| 区则为黄土状堆积，有坡积和湖积，后者如“成都粘土”。 |
③时代：晚更新世（Q3）
|
4、全新统
|
以冲积砂砾和湖积相棕灰色、棕黑色粉沙为主夹灰色淤泥。
|
三、西南区
|
元谋组
|
①地点：标准地点在云南元谋盆地，龙江以东的东山山前地带
|
②岩性：河湖相砂砾、砂与粘土互层，分为4段28层(695.4m)
|
③化石：元谋动物群（第四段）。
|
④时代：早期均划为Q1(广义元谋组)
|
现在已分开： 元谋组（3、4段,元谋人牙，1. 7Ma）
|
| ~~~~~~~~~~~~~2.48Ma(古地磁) |
| 沙沟组（1、2段） |
雷达卡
发表于 2010-6-18 21:18
自然分层只能在野外进行，对剖面的仔细观察和详细描述是非常重要的，它是今后一切综合研究的基础。 
提升卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
抢沙发
显身卡
