胡東生，胡 蓉，李小豫，胡文瑄，

王旭龍3，田新紅4，劉衛(wèi)國(guó)3，張國(guó)偉4

(1.湖南師范大學(xué)資源環(huán)境科學(xué)學(xué)院，長(zhǎng)沙 410081;2.中國(guó)煤炭地質(zhì)總局青海煤炭地質(zhì)勘察院，西寧 810001;3.中國(guó)科學(xué)院地球環(huán)境研究所黃土與第四紀(jì)地質(zhì)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安 710075;4.西北大學(xué)大陸動(dòng)力學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安 710069;5.北京師范大學(xué)珠海分校司法與行政學(xué)院，廣東珠海 519087;6.南京大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，南京 210093)

1 前言

地球科學(xué)是當(dāng)今世界最活躍的基礎(chǔ)科學(xué)之一，其現(xiàn)代化裝備也十分迅速促使這門(mén)認(rèn)知科學(xué)向其更深層次的境界發(fā)展，但是實(shí)踐第一、調(diào)查第一、證據(jù)第一的原則依然是地質(zhì)學(xué)乃至地球科學(xué)永恒的精髓。隨著器測(cè)數(shù)據(jù)的增多，進(jìn)行驗(yàn)證及修正過(guò)去地質(zhì)狀況的研究是正常的科學(xué)過(guò)程，從而對(duì)地球自然規(guī)律的認(rèn)識(shí)更前進(jìn)一步。本文是廬山科學(xué)考察(1997—2010)的系列研究成果之一。

2 地質(zhì)剖面位置

中國(guó)江西廬山在蘆林盆地東北部邊緣大校場(chǎng)溝口晚第四紀(jì)地質(zhì)剖面，海拔高度為(1 028±13)m，此處地貌位置恰好處于上游沖溝與下游剝蝕盆地的交匯處。上游沖溝是由廬山北部中段最高山峰大月山和與其平行排列的女兒城(山脊)二者所夾持形成的陡壁寬底平直溝谷，下游剝蝕盆地現(xiàn)已修建為人工水庫(kù)蘆林湖。其溝谷兩側(cè)山脈頂部狹窄匯流面積十分有限，根本不具備集水成片的洪流狀態(tài)，如用流水侵蝕及泥石流等作用解釋其成因，缺少了最基本的孕育條件和發(fā)育物質(zhì)之來(lái)源;反之，其典型的地貌形態(tài)就非常值得進(jìn)行古冰川作用的探究。同樣是這條廬山第四紀(jì)沉積剖面，不同色彩學(xué)術(shù)觀點(diǎn)的觀測(cè)與描述竟會(huì)出現(xiàn)較大的差異，甚至?xí)秩緸橹苯訉?duì)立的地質(zhì)現(xiàn)象，所以地質(zhì)剖面的準(zhǔn)確觀測(cè)和客觀描述也是十分重要的(見(jiàn)圖1和圖2)。

圖1 廬山地球衛(wèi)星影像及地質(zhì)位置(法國(guó)衛(wèi)星 －SP4，2002.11.04 －.)(中心白色矩形為大校場(chǎng)溝口斷面位置處)Fig.1 Lushan’s earth satellite image and geological position(SP4，2002.11.04 －.).(Center white rectangle is a cross section position)

圖2 江西廬山大校場(chǎng)泥礫沉積剖面位置(黑色豎線表示取樣位置)Fig.2 Section position of mire gravel sediment in Daojiaochang of Lushan(Black perpendicular line is sampling position)

這條地質(zhì)觀測(cè)剖面，由于廬山第四紀(jì)冰川環(huán)境大爭(zhēng)論的影響而非常著名[1，2]，人為破壞也比較嚴(yán)重，所以觀測(cè)取樣的保真性便十分重要。根據(jù)初步測(cè)量，其第四紀(jì)松散沉積與下伏震旦紀(jì)基巖接觸帶呈角度不整合關(guān)系，其傾角約為28°;由溝口向溝腦方向的溝底坡度角也平均為28°。由于流水的溯源侵蝕，其剖面位置發(fā)生逐年后退現(xiàn)象，特別是大洪水的影響使得剖面形狀改變很大。

2005年5月31日的觀測(cè)和取樣，蘆林盆地大校場(chǎng)溝口晚第四紀(jì)地質(zhì)剖面的特征由上向下依次如下所述(現(xiàn)場(chǎng)取樣層的位置及層序編號(hào))。

1)灰褐色現(xiàn)代植被層(厚35～50 cm)，褐土層，主要以植物根頸及半腐爛植物葉片為主。

2)灰黑色腐殖質(zhì)粘土層(厚25～30 cm)，層內(nèi)植物根須發(fā)育，砂質(zhì)－泥質(zhì)結(jié)構(gòu)，砂粒直徑平均為1 mm左右，一般不含礫石，粘土含量在70%以上。取樣層1層(埋深為0.5～0.6 m)。

3)黑褐色粘土層(厚20～30 cm)，有機(jī)質(zhì)含量豐富，砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，顆粒直徑一般為1～2 mm;礫石含量約為5%，礫石直徑約為0.5～1 cm;粘土含量在60%以上。取樣層2層(埋深為0.7～0.8 m)。

4)黑灰－灰褐色泥礫層(厚100～150 cm)，礫石直徑相差比較大約在10倍左右，φmax0.3 m，φmin1～3 mm，粘土與礫石的含量各占一半。取樣層3層(埋深為1.1～1.3 m)。取樣層4層(埋深為1.8～1.9 m)。

5)紅褐色泥礫層(厚25～30 cm)，泥礫混雜，沿溝壁有分層現(xiàn)象，并有水平層理及條帶發(fā)育;礫石直徑在1 mm～1 m 之間，φmax1 m，φmin1～5 mm，粘土與礫石的含量各占一半。取樣層5層(埋深為2.1～2.3 m)。

6)磚紅色泥礫層(厚100～150 cm)，泥礫混雜，沿溝壁兩側(cè)有分層現(xiàn)象，水平層理及分帶現(xiàn)象發(fā)育;礫石直徑在1 mm～3 m之間，φmax1～3 m，φmin1～5 mm;粘土與礫石的含量約占一半，泥沙膠結(jié)，膠結(jié)緊密。取樣層6層(埋深為2.8～2.9 m)。

7)黑色鐵錳質(zhì)條帶層(厚25～30 cm)，近水平狀分布，出現(xiàn)多層及分叉現(xiàn)象，單層厚度約在1～20 cm之間;主要沿著上覆紅色泥礫層與下伏黃色泥礫層的分界帶附近交叉展布，大體范圍在沿著分界線上下0.5 m左右分布;其間所夾裹的礫石也被染黑。取樣層7層(埋深為3.1～3.4 m)。

8)黃色－黃褐色泥礫層(厚250～300 cm)，泥礫混雜，礫石直徑在1 mm～8 m之間，φmax5～8 m，φmin1～5 mm，粘土與礫石的含量各占一半;膠結(jié)緊密，成分混雜，分層不明顯。取樣層8層(埋深為3.6～3.8 m)。取樣層9層(埋深為5.2～5.3 m)，取樣層10層(埋深為5.4～5.5 m)。

9)灰白－灰綠色長(zhǎng)石石英砂巖層(厚3～5 m)，隸屬于震旦系下統(tǒng)蓮沱群牯牛嶺組，為下伏基巖層，與上覆巖層呈現(xiàn)為波狀起伏及角度不整合的接觸關(guān)系。埋深為5.5 m。

以上剖面的出露特征和巖性組合及觀察記錄，與1985年周慕林先生主編《中國(guó)的第四系》[3]所收錄的同一位置剖面的描述基本相一致，出露的分層層位及巖性特征均可以逐層進(jìn)行對(duì)比;其他文獻(xiàn)[4，5，6]收錄的剖面記錄由于其斷面走向和分層精度與考察時(shí)間以及沉積相環(huán)境的選擇不一，在巖性特征描述上存在感官性的區(qū)別和記述性的差異，剖面地質(zhì)地層觀測(cè)及客觀記錄等方面整體對(duì)比一致。

3 地層年齡及測(cè)定方法

廬山蘆林盆地大校場(chǎng)溝口晚第四紀(jì)剖面地層自1947年李四光[7]介紹面世以來(lái)，直至1992年都沒(méi)有確切的年齡數(shù)據(jù)，從區(qū)域地質(zhì)環(huán)境對(duì)比初步認(rèn)定為與里士冰期(Riss glacial period)相當(dāng)?shù)膹]山冰期堆積物[7，8]。1977 年孫殿卿等[8]曾將這套地層與青藏高原珠穆朗瑪冰期I期(基龍寺階段)相對(duì)比。在20世紀(jì)80年代發(fā)生的第四紀(jì)冰川環(huán)境大爭(zhēng)論中，似乎并沒(méi)有對(duì)此地層時(shí)代產(chǎn)生疑義[4]，繼后鄭本興、徐欽琦等**鄭本興、徐欽琦，青藏高原第四紀(jì)冰川旋回與氣候變化的關(guān)系，中國(guó)科學(xué)院蘭州冰川凍土研究所編，青藏高原第四紀(jì)冰期研究中的問(wèn)題，1999，336 ～348.將同期冰期(古鄉(xiāng)冰期)采用部分測(cè)年資料確定為300～130 Ka.B.P.，這是與廬山冰期地層時(shí)代相當(dāng)并且有清晰實(shí)際材料可以相互對(duì)比的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查科學(xué)的僅存碩果。

3.1 古地磁極性年齡

地磁極性事件是表述全球變化及演化階段的有效手段[9]，利用全球確知地層比對(duì)所建立的地磁極性年表對(duì)確定區(qū)域地層的年代是十分有用的。

本區(qū)最早開(kāi)展磁性地層學(xué)研究的是中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院何培元課題組[5，10]，他們是從 1982 年開(kāi)始的，樣品測(cè)量采用英國(guó)生產(chǎn)Digici旋轉(zhuǎn)磁力儀[10]。在廬山大校場(chǎng)溝口剖面實(shí)測(cè)堆積物深達(dá)6 m，測(cè)定的結(jié)果如下:0～3.5 m為正極性，3.5～6 m為負(fù)極性。通過(guò)區(qū)域地層對(duì)比和鄰近蘆林盆地剖面驗(yàn)證，將其歸屬于布容正極性期的負(fù)極性亞帶或極性漂移事件，依據(jù)古地磁斷代年齡確定為0.2～0.4 Ma，這是此套地層首次有了器測(cè)相對(duì)年齡數(shù)據(jù)的成果。繼后，1992年南京大學(xué)朱誠(chéng)課題組[6]開(kāi)始進(jìn)行華東地區(qū)第四紀(jì)環(huán)境對(duì)比研究，采用美國(guó)Schonstedt公司生產(chǎn)的DSM －2數(shù)字旋轉(zhuǎn)磁力儀進(jìn)行該地區(qū)地層磁性特征[11]的分析。廬山大校場(chǎng)溝口實(shí)測(cè)剖面深為6.3 m，以正極性為主，其中有3次小時(shí)段的負(fù)極性事件;其剖面由下往上，將深度6.3～5 m劃定為中更新世，深度5～1.2 m劃定為晚更新世，深度1.2～0 m劃定為全新世，這是此套地層底部基巖震旦紀(jì)巖系之上首次報(bào)導(dǎo)有晚第四紀(jì)連續(xù)沉積的詳細(xì)記述。

上述兩期不同工作時(shí)期的古地磁地層學(xué)的研究，剖面表述基本相同，測(cè)量位置基本相近，揭露深度基本一致。比較詳細(xì)的廬山大校場(chǎng)溝口地層剖面巖性(1983)記述如下[5，10]:0 ～0.4 m 為近代腐殖質(zhì)土及碎石，0.4～2.0 m為黃褐色碎石粘土層，2.0～3.5 m為棕紅色粘土礫石層底部發(fā)育鐵錳質(zhì)條帶，3.5～6.0(6.3)m為棕黃色粘土礫石層;堆積物中礫石呈半渾圓、次棱角及棱角狀;水平方向同層內(nèi)礫石大小混雜無(wú)有分選，垂直方向穿層內(nèi)礫石規(guī)模呈逐漸過(guò)渡無(wú)明顯分層現(xiàn)象。比較清晰的相同剖面的地層極性事件(1993)測(cè)定如下[11]:0～1.8 m為正極性，1.8～2.1 m為負(fù)極性，2.1～5.0 m為正極性，5.0～5.2 m為負(fù)極性，5.2～5.5 m為正極性，5.5～6.1 m為負(fù)極性，6.1～6.3 m為正極性。

廬山大校場(chǎng)剖面2005年的觀測(cè)(本文)與1983年[5，10]、1985 年[3]、1992 年[11]的觀測(cè)完全吻合，具有良好的可對(duì)比性，說(shuō)明剖面觀測(cè)的地質(zhì)表述是符合客觀事實(shí)及科學(xué)理性的。經(jīng)過(guò)地層層序?qū)Ρ扰c綜合剖面全時(shí)段分析，依據(jù)第四紀(jì)長(zhǎng)尺度極性事件分布模式及其地層層位序列分布狀況，確定該位置第四紀(jì)沉積地層為布容正極性期，其中表層在埋深1.8 m以上與相鄰蘆林盆地剖面[5]相對(duì)比有負(fù)極性的發(fā)育及潛育條件的可能應(yīng)為拉斯奇姆(Laschamp)事件—20～30 ka.B.P.;埋深1.8～2.1 m負(fù)極性為布萊克事件(Blake event)—100～110 ka.B.P.;按照沉積速率與鐵盤(pán)干擾的疊加分析埋深3.0 m左右負(fù)極性即琵琶湖I期(Biwa－I)事件—180 ka.B.P.，但并未出現(xiàn);埋深5.0～5.2 m負(fù)極性為琵琶湖II期(Biwa－II)事件—260 ka.B.P.;埋深5.5～6.1 m負(fù)極性為琵琶湖III期(Biwa－III)事件—320 ka.B.P.，其晚第四紀(jì)沉積底界年齡約為400 ka.B.P.。

3.2 電子自旋共振(ESR)年齡

電子自旋共振(ESR)是利用碳酸鹽、硫酸鹽和磷酸鹽等礦物晶體遭受時(shí)間影響的放射性損傷程度來(lái)定年[9]的一種方法，也可利用人造輻射源照射樣品估算單位輻射劑量所產(chǎn)生的電子自旋濃度(波譜曲線與信號(hào)強(qiáng)度)來(lái)求得年齡[9，12]。

廬山大校場(chǎng)剖面電子自旋共振年齡是近幾年測(cè)得的(見(jiàn)表1)[12]，在整段剖面分為上下兩部分分層取樣，習(xí)慣上以剖面中部的鐵盤(pán)層(鐵錳質(zhì)條帶)為中心分為上下兩部分，其上部地層年齡為130 ka.B.P.(其位置推測(cè)約處在本文所選剖面取樣層3層下部)，其下部地層年齡為180 ka.B.P.(其位置推測(cè)約處在本文所選剖面取樣層6層附近)。

表1 蘆林盆地大校場(chǎng)溝口第四紀(jì)地質(zhì)剖面沉積物電子自旋共振測(cè)年參數(shù)表[12]Table 1 The parameter of electron spin resonate dating of sediment in the geologic section of quaternary period of the Dajiaochang fossa meatus of Lulin Basin[12]

從上述年齡對(duì)比分析，取樣位置及取樣密度對(duì)年齡時(shí)間域的吻合連接十分重要，但從相對(duì)時(shí)代關(guān)系的層序上認(rèn)識(shí)問(wèn)題其可信度還是很高的。

3.3 36Cl年齡

一般認(rèn)為36Cl是在自然界由天然來(lái)源的中子所引起的35Cl(n，γ)→36Cl反應(yīng)中產(chǎn)生的[13]，36Cl實(shí)際是由高能輻射所引起的光效應(yīng)過(guò)程而形成的，36Cl半衰期為3.01×105a，其衰變方式為負(fù)乙種衰變(β－輻射)，β－分支比占 98.9%[14]，36Cl斷代測(cè)年[15]可以廣泛應(yīng)用到第四紀(jì)沉積物研究中。

根據(jù)王敏、趙志中、林源賢等36Cl測(cè)年資料[12，16，17]，獲得廬山大校場(chǎng)礫石層暴露年齡[16]為240 ka.B.P.，其埋深位置相當(dāng)于約處在剖面中部鐵盤(pán)層(鐵錳質(zhì)條帶)之下，與本文所選剖面取樣層7層上部位置相近。

3.4 釋光年齡

沉積物的釋光測(cè)年基于晶體(石英和長(zhǎng)石)中被俘獲在光敏陷阱中的電子釋放[17]，釋光測(cè)年的年齡范圍取決于礦物晶體捕獲電子的能力、捕獲電子在陷阱中的壽命和環(huán)境放射性輻射量水平。

2007年對(duì)廬山大校場(chǎng)溝口剖面進(jìn)行釋光年齡斷代采樣，掘出新鮮層面馬上用金屬封閉取樣管楔進(jìn)，待管底封閉墊層填滿管壁后即刻避光封口包裝，在短期內(nèi)(一個(gè)月以?xún)?nèi))將原包裝送進(jìn)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試。采用美國(guó) Daybreak公司生產(chǎn)的 Daybreak2200－OSL釋光測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)定，其結(jié)果見(jiàn)表2(2007.8.31采樣)。

表2 蘆林盆地大校場(chǎng)溝口第四紀(jì)地質(zhì)剖面沉積物光釋光測(cè)年參數(shù)表Table 2 The parameter of luminescence dating of sediment in the geologic section of quaternary period of the Dajiaochang fossa meatus of Lulin Basin

上述4組釋光年齡的取樣位置，其中有3組處于剖面中部6層(鐵盤(pán)層)之下，1組處于中部(鐵盤(pán)層)之上，剖面底部年齡為391.2 ka.B.P.，中部鐵盤(pán)層(6層)之下年齡為＜250(270)ka.B.P.，鐵盤(pán)層之上年齡為＜200(173)ka.B.P.，其年齡數(shù)值處于合理分布的范疇，并與其他方法的測(cè)年數(shù)據(jù)可以進(jìn)行對(duì)比。

這次剖面采樣及年齡測(cè)定是廬山大校場(chǎng)晚第四紀(jì)沉積地層最為豐富和最新的年齡斷代數(shù)據(jù)，從底部到表層其年齡時(shí)間域具有良好的線性關(guān)系，數(shù)值相關(guān)性及可信度均非常高。

經(jīng)過(guò)年齡樣品采樣位置與剖面地層層序校正和時(shí)間相關(guān)數(shù)值驗(yàn)算等方面的綜合分析，可以確認(rèn)剖面底部(10層底部)年齡為400 ka.B.P.，7層與6層之界限年齡為200 ka.B.P.，6層與5層之界限年齡為180 ka.B.P.，4層與3層之界限年齡為100 ka.B.P.，2層與1層之界限年齡為10 ka.B.P.。

4 綜合地層層序

地層層序是建立地質(zhì)時(shí)代非常重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是認(rèn)識(shí)沉積相環(huán)境的重要依據(jù)[18]。根據(jù)對(duì)廬山大校場(chǎng)晚第四紀(jì)剖面的多年觀測(cè)及研究結(jié)果，從自然層序—層序結(jié)構(gòu)—年齡層序等方面分析，經(jīng)過(guò)同層對(duì)比及層型識(shí)別均具有一致的相關(guān)性和良好的對(duì)應(yīng)性，為重新認(rèn)識(shí)本地區(qū)晚第四紀(jì)地層層序及古地理環(huán)境提供了新的地質(zhì)依據(jù)。

4.1 自然地層層序

廬山大校場(chǎng)溝口剖面處于溪流溯源侵蝕的裂點(diǎn)位置，自20世紀(jì)80年代初期挖掘以來(lái)以1 m/a的平均速度向后退縮，自然斷面呈現(xiàn)鮮明的層次分帶現(xiàn)象，從地表向底部(基巖以上)依次為表層為灰褐色(植被層)，向下層為灰黑色(腐殖層)，次下層為黑褐色(粘土層)，再下層為黑灰－灰褐色(泥礫層)，中上層為紅褐色(泥礫層)，中下層為磚紅色(泥礫層)，向深層為黑色(鐵錳層)，次深層為黃色－黃褐色(泥礫層)，底層為灰白－灰綠色(基巖層)。

該剖面第四紀(jì)疏松沉積物顏色從下往上分為4段:I——黃 －黃褐色，II——磚紅 －紅褐色夾黑色，III——黑灰 －灰褐 －黑褐色，IV——灰黑－灰褐色;這些不同的顏色反映地層沉積形成過(guò)程中發(fā)生過(guò)環(huán)境轉(zhuǎn)型變化。這套剖面在成分組構(gòu)、礫石比差、層間次序等方面都沒(méi)有十分明顯的分野界限，具有逐漸變化和相互過(guò)渡的現(xiàn)象，表明這套地層的物質(zhì)來(lái)源屬于同一位置且沉積未有間斷;礫石比差從下往上由大變小，反映沉積動(dòng)能[19]存在從早期向晚期發(fā)生由大變小的變化過(guò)程。

4.2 層型地層層序

根據(jù)廬山大校場(chǎng)溝口剖面的物質(zhì)組構(gòu)等方面的材料，這套沉積物從下往上可以劃分為4個(gè)一級(jí)沉積旋回階段:I階段(取樣層10→9→8→7層)——黃－黃褐色泥礫層，II階段(取樣層 6→5→4層)——磚紅－紅褐色泥礫層夾黑色鐵錳質(zhì)條帶，III階段(包括取樣層3→2層)——黑灰－灰褐－黑褐色泥礫層，IV階段(包括取樣層1→表層)——灰黑－灰褐色砂土層。這4個(gè)沉積旋回層序分布穩(wěn)定其間沒(méi)有顯著的間斷，呈現(xiàn)為逐漸過(guò)渡的狀態(tài)。

依據(jù)地層化學(xué)組分變化及豐度趨勢(shì)所表征的態(tài)勢(shì)，該剖面清晰反映出現(xiàn)層型演化的特點(diǎn)，由下往上發(fā)育連續(xù)演化的5個(gè)層型層序:I層序包括取樣層10→9→8→7層，II層序包括取樣層6層，III層序包括取樣層5→4層，IV層序包括取樣層3→2層，V層序包括取樣層1→表層。從區(qū)域地表環(huán)境過(guò)程情景分析，II層序與III層序可以合并為同一完整層序，其下部(6層)波動(dòng)幅度最大。地層主量元素濃度含量在第6層均出現(xiàn)拐點(diǎn)現(xiàn)象，地層微量元素濃度含量在地層中均以6層作為中軸沿其上下出現(xiàn)波動(dòng)變化，均反映出是受地球表層過(guò)程的環(huán)境情景所影響，遵循系統(tǒng)自組織演化結(jié)構(gòu)出現(xiàn)4級(jí)分異現(xiàn)象，完全可以與自然層序及沉積旋回相互對(duì)比，表現(xiàn)出密切的相關(guān)性和一致的對(duì)應(yīng)性。

4.3 年齡地層層序

廬山大校場(chǎng)溝口剖面地層的器測(cè)斷代年齡數(shù)據(jù)及方法已達(dá)5組之多，分別為古地磁年齡、電子自旋共振(ESR)年齡、36Cl年齡、釋光年齡等，由于對(duì)地層分層和取樣位置的觀測(cè)存在區(qū)別在分檢結(jié)果數(shù)值上稍有差異，并存在儀器系統(tǒng)誤差及噪聲信號(hào)的擾動(dòng)和影響，但在沉積旋回和層型序列上具有一致的對(duì)應(yīng)性，各種器測(cè)年齡存在良好的比對(duì)性和互相驗(yàn)證的可行性以及較為可靠的科學(xué)性。經(jīng)過(guò)多種器測(cè)斷代年齡比對(duì)性整理廬山大校場(chǎng)剖面地層的綜合參考結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 蘆林盆地大校場(chǎng)溝口第四紀(jì)地質(zhì)剖面沉積物綜合測(cè)年數(shù)據(jù)對(duì)比表Table 3 The data contrast of synthesis dating of sediment in the geologic section of quaternary period ofthe Dajiaochang fossa meatus of Lulin Basin

經(jīng)過(guò)對(duì)比分析可知，過(guò)去的地質(zhì)調(diào)查在大校場(chǎng)晚第四紀(jì)堆積地層的上下分界界限的認(rèn)識(shí)存在盲點(diǎn)，下部底界的界線是清楚的，以疏松堆積物與震旦紀(jì)基巖為分野無(wú)人存疑，上部頂界的界線一般以表層(1 m左右)之下的泥礫層為頂部，其表述十分模糊。言下之意其泥礫層(晚更新世——里士期或廬山期)之上存在地層間斷被近代堆積層所覆蓋，實(shí)際上這套地層從表層到底層都有泥礫的成分，僅其含量和比例及結(jié)構(gòu)等存在不同。這種傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)更加模糊了地層層序和精細(xì)時(shí)代及時(shí)間尺度的深入分析，在20世紀(jì)發(fā)生的3次學(xué)術(shù)爭(zhēng)論中作為正反雙方的支撐點(diǎn)被共同默認(rèn)，也使中國(guó)第四紀(jì)冰川環(huán)境爭(zhēng)論的實(shí)質(zhì)未被彰顯而僅在地質(zhì)表象和主觀記述與邏輯推斷上糾纏不休。

上述多種有效器測(cè)地層斷代年齡的比對(duì)結(jié)果清楚地顯示，這些數(shù)據(jù)及相對(duì)年齡都是可以對(duì)比的，吻合性相當(dāng)一致，其可信度非常高。其中覆蓋全斷面的精細(xì)地層分析(2005年調(diào)查)和長(zhǎng)時(shí)段古地磁(根據(jù)朱誠(chéng)2000年資料修改)與釋光測(cè)年數(shù)據(jù)(本文首次報(bào)導(dǎo))的兼容性非常好，通過(guò)數(shù)值對(duì)比和同一化處理產(chǎn)生綜合年齡結(jié)果，能夠?qū)φ麄€(gè)地層剖面的各個(gè)分層層位序列進(jìn)行合理的時(shí)代認(rèn)定和年齡的數(shù)值控制。

5 層型特征及層序事件

根據(jù)全球晚第四紀(jì)長(zhǎng)時(shí)段剖面磁性地層的精細(xì)識(shí)別，曾在日本琵琶湖連續(xù)沉積中發(fā)現(xiàn)40萬(wàn)年以來(lái)的負(fù)磁性事件有5期[20]:Laschamp事件約為20～30 ka.B.P.，Blake事件約為100 ka.B.P.，琵琶湖－I(Biwa－I)事件約為 180 ka.B.P.，琵琶湖 －II(Biwa－II)事件約為 260 ka.B.P.，琵琶湖 －III(Biwa－III)事件約為320 ka.B.P.。日本琵琶湖晚第四紀(jì)沉積巖芯的磁性地層及極性事件，在東亞地層對(duì)比與全球變化分析等方面的研究上具有重要的位置和意義。

中國(guó)大陸若爾蓋盆地古湖泊沉積布容正極性期剖面中曾清楚識(shí)別出6次(實(shí)際為8～13次)負(fù)極性事件[21]對(duì)應(yīng)于:Laschamp 事件約為20 ～30 ka.B.P.，Blake事件約為100 ka.B.P.，琵琶湖－I(Biwa－I)事件約為180 ka.B.P.，琵琶湖－II(Biwa－II)事件約為260 ka.B.P.，琵琶湖－III(Biwa－III)事件約為320 ka.B.P.，冒斯特(Mosty)事件約為580 ka.B.P.，有些事件具有雙漂移[21]及多次漂移[22]的特征。

在廬山大校場(chǎng)剖面全時(shí)段磁性地層年齡的判讀中，初始時(shí)僅為認(rèn)定出Blake事件，將下部?jī)蓚€(gè)事件僅作為布容正極期與之相關(guān)的漂移事件[11]來(lái)對(duì)待。Blake事件是全球性的地磁事件[23]，發(fā)生時(shí)間約為114～105 ka.B.P.，其持續(xù)時(shí)間約為 5 000～7 000 a，期間甚至發(fā)生多次倒轉(zhuǎn)及密集漂移[24]事件，是識(shí)別晚第四紀(jì)地層的重要標(biāo)志。經(jīng)過(guò)剖面同層層位修訂比對(duì)認(rèn)為，以Blake事件為基點(diǎn)，往上部層位物質(zhì)結(jié)構(gòu)疏松噪聲信號(hào)增多而導(dǎo)致Laschamp事件缺失，往下部層位受到剖面中部鐵盤(pán)鐵錳質(zhì)礦物的干擾影響而導(dǎo)致Biwa－I事件缺失，其下兩個(gè)負(fù)極性事件分別對(duì)應(yīng)于Biwa－II事件和Biwa－III事件。該剖面綜合分析見(jiàn)圖3。

通過(guò)比對(duì)多種器測(cè)年齡綜合認(rèn)定，該剖面由下往上依次如下:

10層——底部年齡為400 ka.B.P.，區(qū)域氣候轉(zhuǎn)型的開(kāi)始;

9層——底部年齡為380 ka.B.P.，頂部年齡320 ka.B.P.出現(xiàn)Biwa－III事件;

8層——頂部年齡為220 ka.B.P.，中上部(采樣點(diǎn))年齡為260 ka.B.P.出現(xiàn)Biwa－II事件;

7層——底部年齡為220 ka.B.P.，頂部年齡為200 ka.B.P.;

6層——底部年齡為200 ka.B.P.，頂部年齡為180 ka.B.P.;

5層——底部年齡為180 ka.B.P.，此位置應(yīng)為Biwa－I(因鐵盤(pán)元素干擾未出現(xiàn))事件發(fā)育時(shí)期，頂部年齡為140 ka.B.P.;

4層——底部年齡為140 ka.B.P.，頂部年齡為100 ka.B.P.;

3層——底部年齡為100 ka.B.P.，出現(xiàn)Blake事件，頂部年齡為400 ka.B.P.;

2層——底部年齡為50 ka.B.P.，中上部(采樣點(diǎn))年齡為20 ka.B.P.應(yīng)為L(zhǎng)aschamp(因表層擾動(dòng)未出現(xiàn))事件發(fā)育位置;

1層——底部年齡為10 ka.B.P.，頂部年齡為5 ka.B.P.;

0層即表層——底部年齡為5 ka.B.P.，上部直至現(xiàn)代堆積。

廬山大校場(chǎng)溝口剖面器測(cè)年齡數(shù)據(jù)和層型地層與發(fā)展階段相對(duì)應(yīng)，其響應(yīng)結(jié)果如下:

I階段包括10→9→8→7層，底部年齡為0.4 Ma，頂部年齡為0.2 Ma;

圖3 廬山蘆林盆地大校場(chǎng)溝口第四紀(jì)地質(zhì)剖面器測(cè)年齡及地層沉積序列Fig.3 The instrumentic dating and its sediment sequence of geologic strata in the geologic section of quaternary period of the Dajiaochang fossa meatus of Lulin Basin

II階段包括6→5→4層，底部年齡為0.2 Ma，頂部年齡為0.1 Ma;III包括3→2層，底部年齡為0.1 Ma，頂部年齡為0.01 Ma;IV階段包括1→表層，底部年齡為10 ka.B.P.，頂部年齡至現(xiàn)代。

6 結(jié)語(yǔ)

根據(jù)自然地層剖面和層序沉積旋回及多種器測(cè)(古地磁、電子自旋共振、36Cl、釋光測(cè)年等)斷代年齡，辨認(rèn)及確證了廬山大校場(chǎng)剖面的層型特征和沉積層序與發(fā)展階段及其年齡序列，將這套地層從早到晚劃歸為4個(gè)沉積旋回及發(fā)展階段:I旋回階段(400～200 ka.B.P.)為黃色－黃褐色泥礫堆積層，有機(jī)質(zhì)含量較高，應(yīng)為較寒冷或涼爽時(shí)期的產(chǎn)物;II旋回階段(200～100 ka.B.P.)上部為紅褐色泥礫堆積、中部磚紅色泥礫堆積、下部為黑色鐵錳質(zhì)條帶，有機(jī)質(zhì)含量較低，應(yīng)為較炎熱或高溫時(shí)期的產(chǎn)物;III旋回階段(100～10 ka.B.P.)為黑灰－灰褐－黑褐色泥礫層，有機(jī)質(zhì)含量較高，應(yīng)為較寒冷及較涼爽時(shí)期的產(chǎn)物;IV旋回階段(10～0 ka.B.P.)為灰黑－灰褐色粘土層，有機(jī)質(zhì)含量最高，應(yīng)為濕潤(rùn)及溫和時(shí)期的產(chǎn)物。顯示出自400 ka.B.P.以來(lái)的具有層型特征的連續(xù)沉積物及其沉積情景，環(huán)境轉(zhuǎn)型與層序事件及其地球表層作用的發(fā)生使其地層結(jié)構(gòu)與斷面外觀具備復(fù)雜性。

地質(zhì)記錄已經(jīng)證實(shí)自第四紀(jì)以來(lái)的地球環(huán)境變化過(guò)程中，全球的溫度具有每40～100Ka就有一次幅度達(dá)4～10℃的波動(dòng)變化規(guī)律[9]，最大變幅可能達(dá)到2～15℃[25]。系統(tǒng)地層分析及環(huán)境發(fā)展旋回事件可以標(biāo)定為4個(gè)階段，反映了廬山地區(qū)晚第四紀(jì)的冰期(400～200 ka.B.P.)、間冰期(200～100 ka.B.P.)、冰緣期(100～10 ka.B.P.)和冰后期(10～0 ka.B.P.)的氣候演變過(guò)程及氣候波動(dòng)旋回。

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