中国南方第四纪红土地层

第27卷 第6期2007年11月第 四 纪 研 究QUATERNARY SC I ENCESV o.l 27, N o .6N ove m be r ,2007文章编号 1001-7410(2007)06-1016-07中国南方红土环境磁学*卢 升 高(浙江大学环境与资源学院,杭州 310029)摘要 第四纪红土是中国南方古环境演化与气候变迁的最佳载体之一,记录了南方的古地理、古气候环境变迁信息。

典型红土剖面由现代红壤层、均质层、网纹层、砾石层或基岩层组成,均质红土磁化率值多在80 10-8~250 10-8m 3/kg ,网纹红土磁化率约低一个数量级。

红土的磁化率-温度( -T )曲线、等温剩磁获得曲线、XRD 和TE M 分析认为,成土过程产生的细粒磁性矿物(包括磁铁矿、磁赤铁矿和赤铁矿)是红土磁性的主要载体。

对红土的岩石磁学和矿物学综合分析认为,红土磁性矿物的含量、粒度、类型等可能指示其形成时期的某种环境变化,红土磁性是南方第四纪环境变迁研究的重要手段,但由于红土的物源以及受后期化学风化改造的复杂性,红土的环境磁学研究需要新的思路和方法。

主题词 红土 环境磁学 磁性矿物 古环境中图分类号 S152,P3 文献标识码 A作者简介:卢升高 男 45岁 教授 环境磁学与环境生态学专业 E-m ai:l l u s g @z j u edu cn *国家自然科学基金项目(批准号:49971044)资助 2007-06-28收稿,2007-07-20收修改稿在我国长江以南广泛分布的红土,是湿热气候环境下经强烈风化作用形成的产物,因含较多的氧化铁而呈现明显的红色,又称为 红色风化壳[1~4]。

典型的第四纪红土常由黄棕色粘土层、均质红粘土层、网纹状红粘土层和砾石层构成,由于网纹层深厚醒目,第四纪红土又多被形象地称为 网纹红土 。

红土的分布范围北起南阳-桐柏-淮河一线,经长江中下游地区,南至南岭山地,东界大体沿杭(州)嘉(兴)湖(州)-宜(兴)溧(阳)山地-安庆-淮河中下游,向东转至东南沿海海岸以及向东北延至淮河以北,向西直到成都平原。

南方红土磁性地层年代学研究进展刘彩彩;邓成龙【期刊名称】《地学前缘》【年(卷),期】2011(018)004【摘要】南方红土是中国分布最广的第四纪土状堆积,蕴含丰富的古气候、古地理以及古人类演化的信息.然而,南方红土地区长期高温多雨的气候造成许多定年材料的缺乏,导致其年代学研究进展比较缓慢.磁性地层学方法是一种适合于中、新生代海陆相沉积物定年的快捷、有效的方法,近年来南方红土的磁性地层年代学研究取得了很好的结果.文中比较系统地总结了近年来南方红土磁性地层年代学研究方面的进展.这些研究显示南方红土中的裁磁矿物包括赤铁矿、磁赤铁矿、磁铁矿和针铁矿,其中磁铁矿和赤铁矿是特征刺磁的主要栽体.磁性地层结果表明南方红土记录了Matuyama负极性时晚期至Brunhes正极性时早-中期的沉积,其沉积起始年龄不晚于Jaramillo正极性亚时,即早于1.1 Ma.这些磁性地层学结果为揭示南方红土记录的环境变化和中国南方亚热带地区早期人类演化提供了年代学基础.%The red soil is the most widely distributed Quaternary deposit in China, which contains a wealth of information on paleoclimate, paleogeography, and hominin evolution. However, because of the climatic conditions of high precipitation and warm temperature, which reduce the preservation of mammalian fossils and other dating materials, it is difficult to obtain precise stratigraphic ages in the red soil area. Magnetostratigraphy is a successful tool for dating both marine and terrestrial sediments. A series of magnetostratigraphic studies has been successfully conducted on the redsoil sequences. This paper reviews magnetostratigraphic studies of the red soil sequences in southern China, some of which bear artifact stone tools. The red soils contain four magnetic minerals of goethite, maghemite, magnetite and hematite. Magnetite and hematite were identified as the main carriers of the characteristic remnant magnetizations. Paleomagnetic findings suggest that the red soil sequences in southern China span a period from the late Matuyama reverse chron to the early-middle Brunhes normal chron, and that the sequences began to accumulate no later than the Jaramillo age (that is, ca. 1.1 Ma). The magnetostratigraphies have significantly refined the chronology of the terrestrial red soil sequences in subtropical southern China, thus providing a robust chronological framework for deciphering Quaternary pa-leoenvironmental processes and probing early human evolution in subtropical eastern Old World.【总页数】13页(P158-170)【作者】刘彩彩;邓成龙【作者单位】中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室，北京 100029;中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室，北京 100029;中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室，北京 100029【正文语种】中文【中图分类】P642.131【相关文献】1.南北方红土工程地质特性对比分析--以北方三趾马红土和南方网纹红土为例 [J], 曹福明;刘文连2.中国南方红土的研究进展 [J], 顾延生;肖春娥;章泽军;蔡述明3.河北省唐山地区丰台—野鸡坨断裂第四纪活动性——来自14C和磁性地层年代学的证据 [J], 陈宏强;专少鹏;陈超;赵华平;杨瑞;何娇月;胥勤勉4.中国南方第四纪红土研究进展 [J], 陈秀玲;李志忠;靳建辉;马鹏;李明辉5.中国南方碳酸盐岩上覆红土形成机制研究进展 [J], 徐则民;黄润秋;唐正光;费维水因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

第十章第四纪地层§1、第四纪地层划分对比的原则与方法一、第四纪地层划分对比的原则两条：生物地层学原则（简单到复杂、低级到高级、旋转式前进、全球性）、气候地层学原则（气候演化的阶段性、旋回性、全球性）。

二、第四纪地层划分对比方法1、岩石学方法（颜色、岩性、结构、构造成因和风化程度）颜色：深—老，浅—新；由老到新为深红-红-红黄-黄-灰；成分：碎屑矿物含量变化（稳定矿物比例及所含稳定矿物的类型）；结构与沉积构造：沉积物颗粒的大小、分选以及形态等；特殊的标志层：沉积层、构造界面等。

2、古生物学方法（很难找到具有一定数量的具有鉴定价值的化石）方法：利用哺乳动物化石，其他化石作为辅助手段。

3、地貌学方法：要考虑高程、沉积物的岩性、结构构造和风化程度等。

接触关系：a、切割（老的被切）；b、掩埋（老的被）；c、过渡（同时异相）4、年代学方法：物理年代法、同位素年代法、其他。

5、古气候学方法：气候旋回—间冰期与冰期。

干湿地层的划分：a、植物化石：草本为干，木本为潮湿温暖；b、沉积物：黄土为干，红土风化壳、石钟乳、冲积层为潮湿；c、化学元素：CaCo3含量高为干，低为潮；AiO2/AlO3比值越小越湿热。

6、构造地质学的方法：平行不整合、角度不整合、地层的褶皱和断裂等。

7、古人类与考古学方法：不同时期具有不同古人类化石和古文化特点；8、其他方法以岩性记录为基础，以各种年代学方法为必要条件，气候、古环境古气候为补充。

§2、中国第四纪地层一、中国第四纪地层基本特征与分区1、基本特征：南方地区洞穴地层发育，华北地区以河湖相地层为主，黄土地层主要分布在西北地区，青藏高原发育较多冰碛地层，东部沿海发育海相地层。

受新构造运动的影响，东部的构造下沉区地层多为整合接触，变化弱；西部第四纪地层内部出现了角度不整合且强烈。

2、分区：华北-东北区、西北区、青藏高原区、华东-华南区、西南区和东部海区。

二、华北-东北区第四纪地层1、华北亚区：（1）下更新统泥河湾组（Qp1n）a、地点：河北省阳原县泥河湾盆地泥河湾村；b、岩性：一套河湖相砂砾、砂、粘土沉积物；c、哺乳动物群：泥河湾动物群（长鼻三趾马、真马动物群）；d、时代：Qp1，早更新世。

第 四 文章编号 1001-7410(2008)01-01-13中国南方红土年代地层学与地层划分问题*袁宝印¹夏正楷º李保生»乔彦松¼顾兆炎¹张家富º 许 冰¹ 黄慰文½ 曾荣树¹(¹中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029;º北京大学城市与环境学院,北京 100871;»华南师范大学地理科学学院,广州 510631;¼中国地质科学院地质力学研究所,北京 100081;½中国科学院古脊椎动物与古人类研究所,北京 100044)摘要 南方红土是我国热带、亚热带以各类岩石和第四纪松散沉积物为母质发育的红色风化壳,也是我国分布最广的第四纪土状堆积。

本文在探讨第四纪松散沉积物上红色风化壳的形成机制的基础上,根据风化壳发育程度将其划分为砖红土风化壳、红壤土风化壳和红化土风化壳3种类型。

南方地区第四纪松散沉积物主要有河流相沉积、滨海相海滩砂和海岸风成砂)))/老红砂0以及以下蜀土为主的风尘堆积。

近年来在上述沉积物中多处发现旧石器遗址,促进了南方红土的地层年代学研究。

根据前人及近期对南方红土的研究成果,讨论了南方红土的年代地层学问题,提出了以风化壳岩性特征为基础的岩石地层单位初步划分框架:老红砂划分为中更新统北海组、晚更新统晋江组;风尘堆积划分为中更新统宣城组、晚更新统下蜀组;河流相沉积只划出中更新统白沙井组,晚更新统留待以后研究再划出。

主题词 南方红土 红色风化壳 网纹红土 地层划分中图分类号 P534 文献标识码 A第一作者简介:袁宝印 男 69岁 研究员 地貌学与第四纪地质学专业 E-m ai:l yby16888@si n a 1com *国家自然科学基金项目(批准号:40471139和40472088)资助 2007-07-12收稿,2007-11-11收修改稿1 引言南方红土是我国秦岭-淮河以南广泛分布的第四纪土状堆积,它蕴含了丰富的地质、环境、气候和旧石器文化信息,其重要性可与北方黄土相提并论。

第四纪地质的主要研究进展摘要：本文主要从中国的黄土、红土以及冰川等方面来介绍第四纪地质在我国的研究中的进展概况。

随着各种新型的、精准的测年等技术的应用使得第四纪的研究迅速发展，并取得了一系列的成果。

关键词：第四纪红土黄土冰川测年技术从第四纪这门学科的发展史来追溯,大致经历了两个阶段,即萌芽期(古代到中世纪)和发展期(中世纪至今)。

第四纪这个名字是由法国学者德努瓦耶(J.Desnoyers)于1829年提出,1893年英国著名地质学家莱伊尔(C.Lyel)又提出更新世一名。

所以第四纪是一门较古老的学科。

尤其是北半球各国,在第四纪研究方面都程度不同地取得了一些成就。

六十年代初以来,由于与第四纪有关的学科深入发展,各种测试技术的应用及研究领域的扩大(如陆架区和深海区第四纪沉积物的研究),大大促进了第四纪学科的发展;经典的理论正在经受着考验和挑战,某些传统的内容也正在不断更新。

一、第四纪红土研究进展中国南方红土是我国秦岭—淮河以南、青藏高原以东广泛分布的第四纪土状堆积,是我国热带、亚热带地区第四纪以来季风气候环境下的产物,是中国南方古环境演化与气候变迁的重要陆相沉积载体.该红土沉积通常由三部分岩性层组成,一般包括上部的下蜀黄土,中部的网纹红土层以及下部的均质红土层。

近年来许多学者对我国南方第四纪红土的物质来源、地层学特征、土壤学特征、地球化学特征、磁学特征、生物特征等展开了广泛的探讨,对我国南方红土的成因、年代学、古气候学等进行了深入系统的研究,取得很多丰硕的成果。

1.红土的成因近年来很多学者致力于中国南方红土的成因研究,但我国南方红土的物质来源和成因类型至今尚未取得一致的认识.目前对我国南方红土物质来源有冲积、洪积、风积、坡麓堆积风化等不同看法。

一些学者在肯定红土水成说的同时,提出我国南方局部地区网纹红土可能与冰川、生物和砾石风化作用有关。

但是,我国亚热带南部和北部的红土物质来源可能是不同的.有的学者认为,我国南岭以南的第四纪红色粘土系全新世前的水成沉积物,是高处古土壤和古风化壳被流水冲刷而下在河谷或低平处的堆积物.很多学者认为,我国南部广东省、华南地区的红土母质主要是水成的。

长江中下游红土剖面中1.4nm过渡矿物的成因及气候环境意义在全球变化研究中,气候变化框架的构建主要基于对海洋沉积物研究的基础上。

近年来,随着全球变化研究的逐步深入,陆地第四纪气候变化的研究引起了地质学家的广泛关注,而利用古土壤对气候环境信息的记录来研究全球变化问题,已成为当前地球科学研究的前缘课题。

中国北方黄土高原分布的黄土-古土壤序列精确的记录了第四纪多旋回的气候环境信息,与深海同位素揭示的古气候信息十分吻合,引起了国内外古气候工作者的极大关注。

中国位于典型的季风控制区,冬季风为中国南方输送了大量粉尘物质,而湿热的夏季风也对南方气候格局产生了一定的影响。

中国南方第四纪研究结果显示,长江中下游地区广泛分布着更新世沉积物。

作为对湿热气候的响应,土壤发育逐渐向南迁移。

中国南方的风成沉积经历强烈的风化-沉积改造,掩盖了风成沉积的痕迹,严重影响了沉积物中气候及环境信息的解译。

中国南方的第四纪沉积属于典型的加积型沉积,能有效揭示热带、亚热带气候条件下的同沉积成土作用。

中国南方发育的第四纪沉积物主要为红土,而西北的黄土-古土壤序列具有清晰的颜色和组构,两者存在明显的区别。

尽管近年来,中国南方沉积物古气候及环境的重建备受土壤学家和地质学家的关注,红土气候意义的揭示仍存在争议。

长江中下游地区宣城剖面红土的氧化铁含量及有机碳同位素结果显示,红土为强烈成土作用改造的风成物质,形成时代可能与中国西北地区的黄土沉积基本一致。

然而,由于红土和黄土在磁化率、氧化铁含量及有机碳同位素的变化存在着明显的差别,两者之间的相关性还不是很明确。

另外,两者在成土强度方面存在着明显的差异。

成土改造确实掩盖了蕴含在红土中的气候及环境演变信息,然而成土过程中会产生与当时气候环境相适应的粘土矿物。

因此,南方第四纪红土形成时的气候及环境信息有效的保存在粘土矿物组分中。

以往的研究主要集中在磁性地层、有机碳同位素及粒度分析等方面,而红土中的粘土矿物学研究较为缺乏。

第二章中国第四系第一节中国第四系的划分中国第四系的划分目前还有争议，本教材采用的划分方案以2.48Ma为第四纪下限，即2.48Ma、0.73Ma、0.13 Ma、0.01 Ma方案一、中国第四系的划分依据1、据法国对维拉弗朗阶（Villafranchian）的研究可分为三层：上维拉弗朗阶的K-Ar法年龄为1.3×106a。

中维拉弗朗阶的K-Ar法年龄为1.8~2.6×106a。

下维拉弗朗阶的K-Ar法年龄为3.4×106a。

维拉弗朗阶的中、上部哺乳动物群属于更新统，而下维拉阶则属下上新统。

中国泥河湾组分可为上、下两部份，上部泥河湾动物群与维拉朗动物群中上部相当，下部泥河湾动物群与维拉弗朗下部相当。

2、在第18次国际地质会议（IGC）上曾提出以“示冷性”Hyalinea lalihica动物群的出现作为第四纪的开始。

在北京东郊顺义钻孔深436米处海相层中出现Hyalinea ba lthica 动物群，约2.30Ma （Li 1979，Wang & He 1982、Lin 1983）。

3、中国黄土开始沉积于2.50Ma BP （Friedrich Heller & Liu 1982, Liu & Ding 1982, yue 1982）。

4、中国喜马拉雅山冰川地区测得第四纪下限，贡巴砾岩中部为松山/高斯极性时的界面，约2.40Ma B.P. （Wang & Li1982）。

二、中国第四系的划分方案下更新统：1、中国黄土L8~黄土底界（约2. 48~0.73Ma B.P.）午城黄土（L15~黄土底界；2.45~1.15M a），早更新世早、中期黄土地层。

午城黄土的标准命名地点在山西隰县午城柳树沟，位于一砾石层之上，未见午城黄土直接与上新世三趾马红土层接触。

命名地点在山西隰县午城剖面的午城黄土并不完整，仅包括黄土-古土壤序列L15-L30。

第四纪红土名词解释
第四纪红土是指由于第四纪冰川运动所产生的一种土壤类型。

它主要由冰川作用下的砾石、沙土和碎石组成，表面呈红色或有斑块状红色。

这种红土通常富含铁氧化物和有机质，具有较强的保水保肥能力。

第四纪红土通常分布在冰川地貌区域，如山地、高原和盆地。

它的形成与第四纪冰期期间的冰川运动有关，冰川搬运了大量的岩石碎屑并沉积在地表，经过长时间的风化和淋滤作用，形成了这种红土。

第四纪红土具有良好的透水性和通气性，有利于植物的根系生长和水分的渗透。

它还具有较强的保水能力，可以在干旱季节提供一定的水分供给。

同时，红土中的有机质和铁氧化物对土壤肥力有很好的保持作用，有利于植物的生长和发育。

第四纪红土在农业生产中具有很高的利用价值，可作为肥料或土壤改良剂使用，能够提高土壤肥力和作物产量。

同时，由于其红色特点，还广泛用于园林景观设计中，增加了场地的美观性和艺术感。