国内外第四纪更新世内分研究历史与现状

发布网友发布时间：2022-05-17 15:37

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早在1909年，彭克（Penck）和布留克涅尔（Brǔckner）根据阿尔卑斯山区的冰碛物，将第四纪划分为4次冰期与3次间冰期，这是将第四纪进一步划分的首次尝试。

在国际第四纪联合会第二届会议（1932）上，人们提出以生物地层学为基础将第四纪划分为早更新世、中更新世、晚更新世和全新世4个阶段。其中早、中更新世界线（Q₂/Q₁），其划分标准为早更新世动物群中更新世特有的属占多数，同时还有较少数新近纪残余种和少数现生种；而中更新世动物群则包括大量的更新世特有种，同时还有大量的现生种，可能还有极少数第三纪残余种。据此标准，早、中更新世界线一般置于0.78Ma左右。1973年，国际地层委员会*威内尔雷姆（Wenner-Grem）推荐以古地磁布容（B）/松山（M）时的界线作为早、中更新世的分界，其时间也在0.78Ma左右，与生物地层学分界大体一致。中、晚更新世界线（Q₃/Q₂），晚更新世动物群包括大量现生种，只有少量更新世特有种，已不存在新近纪残余种。地层学界线大致在0.10Ma左右。

1940年，国际第四纪联合会苏联分会，又进一步将此方案与阿尔卑斯山的冰期进行了对比（表2.1）。

表2.1 阿尔卑斯冰期与第四纪生物地层学分期的对比

（据夏正楷，1997）

这两个方案至今仍为流行。我国第四纪划分主要采用前者，而以冰期作为第四纪划分的方案，未被广泛采用。

西欧的第四纪地质学家，根据西北欧冰缘沉积特征及间冰期喜暖植物群与动物群的存在，加上同位素及古地磁测年，建立了一个第四纪分期模式，该模式目前通用于西北欧（表2.2）。

表2.2 西北欧地区第四纪分期表

（据林景星，1984）

近年来，随着黄土、冰心和深海氧同位素测年研究工作的深入，对第四纪更新世的内分开展了进一步的对比研究。里奇蒙（Richmond）认为，以深海氧同位素第5阶段和第6阶段的分界线及巴哈马、新几内亚最后一次高海面时间作为中、晚更新世的界线，时间大致在0.15～0.13Ma；晚更新世下界放在末次间冰期之始，时间大致在0.14～0.13Ma，它与深海氧同位素第5阶段下界一致，也和黄土剖面S₁古土壤层相一致。

由于黄土-古土壤序列时间标尺具有与深海沉积、极地冰心氧同位素阶段古气候冷暖旋回变化的可对比性，已成为全球气候环境变化研究的三大支柱基石之一。我国黄土高原巨厚的风成黄土堆积，自上而下可数出33层古土壤（S₀—S₃₂）和33层黄土（L₁—L₃₃）相互成层。L₂—L₁₅为中更新世离石黄土，S₁₅—L₃₃为早更新世午城黄土，其下为新近纪黏土。

N.W.Rutter（1992）也曾明确指出中国黄土的地层结构、磁化率曲线及粒度曲线表明：中国黄土所记录的古气候演化历史与全球气候变化具有紧密的联系，地球轨道变化可能是黄土-古土壤反复叠置的驱动机制，这为黄土剖面的轨道调阶时间标尺的建立提供了充分的依据。

刘东生等（2000）、丁仲礼等（1994）、刘嘉麒等（2000），根据黄土地层与深海氧同位素记录均存在明显的米兰科维奇轨道周期的事实，以宝鸡黄土-古土壤序列剖面为代表，分别就黄土-古土壤序列及粒度曲线与国际公认的深海氧同位素曲线进行了对比，开展了以气候变化为标志的中国第四纪地层的对比，得到2.60Ma以来与深海（DSDP607孔、DSDP677孔）氧同位素阶段（Marine Isotope Stages，MIS）相互对应的年龄标尺（见图2.1）。

目前，国际地层表第四纪通常采用二分即更新世和全新世。但更新世又分Calabrian期、Sicilian期和Tyrrhenian期，实际上也是三分。我国和其他许多国家多采取三分的方案：

2.3.1.1 早更新世（泥河湾期）（Qp₁）/中更新世（周口店期）（Qp₂）界线

早更新世（Qp₁）/中更新世（Qp₂）界线通常划在布容正向期/松山反向期（B/M）转换界线上，时间为0.78Ma，相当于深海氧同位素的19/20阶，黄土剖面的L₈层中或S₇底界，也恰为周口店组的底界和泥河湾剖面中小渡口组的顶界。

从早更新世（Qp₁）/中更新世（Qp₂）界线到第四系底界（Qp/N₂界线）属于早更新世（Qp₁），这段地质历史很长（2.60～0.78Ma），如何进一步划分，目前研究得尚少。有人建议，以古地磁贾拉米洛（Jaramillo）亚时（时限为0.97Ma）和奥尔都维（Oldo-vai）亚时（时限为1.87Ma）为界，划出早早更新世（

）、中早更新世（

）和晚早更新世（

）。

2.3.1.2 中更新世（周口店期）（Qp₂）/晚更新世（萨拉乌苏期）（Qp₃）界线

中更新世（Qp₂）/晚更新世（Qp₃）界线，近年来研究成果比较一致地划在末次间冰期起始的时间即0.128Ma，相当于深海氧同位素阶5e的起始时间，从这时起发生了第四纪以来全球最大的一次海侵；中国黄土地层中为S₁/L₂的界线，也为周口店组的顶界和萨拉乌苏组的底界。

2.3.1.3 晚更新世（萨拉乌苏期）（Qp₃）/全新世（Qh）界线

多年来，人们一直把10000a以来这段地质历史称作全新世。从这个时期开始，自然界和生物界趋于现代化，气候也从冰后期开始转暖，结束了新仙女木（Younger Dryas）突冷事件。根据新近发表的资料，这个事件结束于约11050a前，而W.Dansgaard等测定为10700a前，A.Hubbard根据在苏格兰的研究结果，新仙女木事件为约12900～11000a前，S.Bondevik等对挪威西海岸海相沉积研究给出新仙女木事件介于约12300～11000a前。

全新世从新仙女木事件之后开始，其年龄约为11000a。C.Emiliani根据深海岩心中有孔虫介壳氧同位素O¹⁸/O¹⁶值建立的同位素期，将第1期定为全新世。我国以黄土堆积比较普遍且稳定、到处可见的全新世古土壤（S₀）与晚更新世马兰黄土（L₁）为界，也恰为萨拉乌苏组的顶界，其时限一般为11000a。江苏建湖*湖相沉积剖面给出全新世底界¹⁴C年龄为10085a（未做日历年龄校正）。

综上考虑，我国和其他许多国家认为晚更新世（Qp₃）/全新世（Qh）界线定在11000a较为合适。