李月
摘 ?要:黑龍江處于我國東北地區(qū),物產(chǎn)資源豐富,地理環(huán)境復(fù)雜,主要由水面、平原、臺地以及山地構(gòu)成。第四紀(jì)主要包括全新世與更新世,是新生代時期中最新一個紀(jì),在這期間,生物界已經(jīng)逐漸進(jìn)化,形成了現(xiàn)代面貌,靈長目生物也由猿轉(zhuǎn)變?yōu)槿?,現(xiàn)結(jié)合黑龍江的地理情況,對其第四紀(jì)地層的劃分情況展開研究,并分析具體的沉積環(huán)境,提供相應(yīng)地理信息。
關(guān)鍵詞:黑龍江;第四紀(jì)地層;劃分方法;沉積環(huán)境
沉積環(huán)境是一種獨特的地貌單元,其在生物特征、化學(xué)以及物理方面都與其他的地貌單元存在差異,黑龍江受到第四紀(jì)地層的影響,已經(jīng)形成了獨特的沉積環(huán)境,現(xiàn)以第四紀(jì)層為切入點展開對其的全面剖析,著重分析劃分地層的方法,并結(jié)合沉積物形成的原因,分析其沉積物類型,把握沉積環(huán)境與第四紀(jì)地層之間的聯(lián)系。
1 第四紀(jì)地層與沉積環(huán)境概述
第四紀(jì)地層是第四紀(jì)地殼發(fā)展過程中各種事件的綜合記錄。有關(guān)第四紀(jì)的各種理論和實踐活動都應(yīng)該以地層作為基礎(chǔ)。由于第四紀(jì)時間相對短暫,地球氣候、沉積過程、地殼新構(gòu)造運動及與此相關(guān)的地球表層物理環(huán)境、化學(xué)環(huán)境和生態(tài)環(huán)境有一定的特殊性,所以在第四紀(jì)地層劃分對比研究工作中,既沿用一些前第四紀(jì)地層學(xué)方法,也要注意第四紀(jì)地層的形成特點。
2 劃分黑龍江的第四紀(jì)地層的主要方法
2.1 黑龍江第四紀(jì)地層概述
該區(qū)沉積物成因類型復(fù)雜,高山區(qū)有冰川和冰緣堆積,河谷平原邊緣及河流兩岸出露沖積的砂礫和粘土沉積。沉積物特點是黑土廣泛分布,地表一般有2m厚黑土堆積;火山活動頻繁。松遼平原的第四系較厚,湖相和湖沼相堆積為主,厚數(shù)十至200余米。大興安嶺冰積為主。一般分下更新統(tǒng)白土山組,中更新統(tǒng)大青山組,上更新統(tǒng)諾敏河組。
下更新統(tǒng)白土山組:布于松遼平原,埋深100-120m。上部為棕褐色砂質(zhì)粘土、含少量鐵錳結(jié)核、砂礫和碎石;下部為磚紅色磨圓度較差的砂礫、卵石及白色細(xì)砂層,夾高嶺七透鏡體,厚5-80m。大興安嶺地區(qū)與其同期的冰磧物為塊礫、卵石、砂和粘土等組成的褐色泥礫。
中更新統(tǒng)大青山組:分布于松遼平原,為灰綠色細(xì)粉砂層,夾薄層高嶺土透鏡體,水平和交錯層理較發(fā)育。在黑龍江省東北部的高平原地區(qū),為淡黃色、棕黃色或黃褐色的粘土、砂和礫石~荒山組。
上更新統(tǒng)諾敏河組:分布于大興安嶺東麓,屬冰川冰水堆積。同期沉積還有廣布于黑龍江東部和北部高平原的哈爾濱組、見于黑龍江西南部低平原區(qū)的林甸組、廣布于松遼平原的顧?quán)l(xiāng)屯組。
全新統(tǒng):現(xiàn)代沖積層、湖沼堆積、風(fēng)成砂堆積。主要分布在河床、河漫灘,由中、細(xì)砂組成,在下游為細(xì)、粉砂夾泥炭,厚5-15m,在黑山地區(qū)有玄武巖形成;遼河平原黑土廣布。分布于德都五大連池的老黑山玄武巖。1719年和1721年曾兩度爆發(fā),巖性為黑色堿性玄武巖,還有火山角礫巖與火山彈等組成的火山碎屑巖。
2.2 常用劃分方法
黑龍江第四紀(jì)地層中的松散堆積物占有的比重比較大,構(gòu)成了其陸相地層,巖相變動幅度大,時間相對比較短,劃分其地層系統(tǒng)時,應(yīng)當(dāng)使用科學(xué)的劃分原則與方法,可使用考古學(xué)科提供的方法,參考古人類、間冰期以及古氣候冰期的研究方法也可以獲取相關(guān)信息,在相對復(fù)雜的研究條件下,可以綜合運用多種研究方法。
巖石地層學(xué)方法比較常見,結(jié)合第四紀(jì)地層具有的巖石學(xué)方面的特征,可以根據(jù)巖石地層的單位對堆積物加以劃分,參照時間順序合理排列,形成科學(xué)化的巖石地層順序,這種方法具有良好的實用性與直觀性。中生代以及古生代地層與該地層存在差異,第四紀(jì)的陸相地層具有時間相互顛覆且不連續(xù)的特征,因此在黑龍江區(qū)域應(yīng)用該方法要注意該劃分手段局限性,可在局部區(qū)域展開內(nèi)對比研究工作。
劃分生物地層時,主要需要參考黑龍江第四紀(jì)地層的殘存的生物殘骸的情況,進(jìn)行該種劃分工作時同樣需要把握時間變化順序,生物發(fā)展具有明顯的不可逆特征,還可結(jié)合生物共生組合,形成地層程序,黑龍江地區(qū)的生物群的時限比較短,具有明顯的現(xiàn)代生物種屬。
劃分年代地層時使用的方法最可靠,參照生物殘骸以及其他的堆積物的同位年齡資料,依照年齡關(guān)系將時間地層單位有效劃分,形成地層順序,使用該方法時,可將黑龍江與其他地區(qū)的地層進(jìn)行對比,不會受到巖性的影響,但是研究以及對比的精準(zhǔn)度會受到測年資料的影響。
地貌學(xué)方法對于研究特殊的地貌環(huán)境有一定的幫助,堆積地形與堆積物的年齡一致,地貌部位不同,相對應(yīng)的堆積物也不同,因此可根據(jù)地形形成的時間,劃分地貌地層單位,以時間順序?qū)ζ湔归_排列,研究層狀溶洞、夷平面、階地以及剝夷面時可使用這種方法。
劃分氣候地層時要找出黑龍江地區(qū)的第四紀(jì)地層的氣候特點,根據(jù)相關(guān)地層資料顯示,冷暖交替是其主要特點,將該地層劃分為冷期地層與暖期地層,對比與劃分區(qū)域性地層時可運用該種方法。
使用構(gòu)造方法可以對侵蝕面與不整合面進(jìn)行劃分。比較巖石學(xué)方法主要利用地層沉積物在巖石學(xué)中存有的差異劃分地層,如沉積韻律、結(jié)構(gòu)特點、成分特點以及顏色等。
3 沉積環(huán)境分析
3.1 第四紀(jì)沉積環(huán)境構(gòu)成要素
第四紀(jì)地層的沉積環(huán)境主要由海洋環(huán)境、海陸過渡環(huán)境以及陸地環(huán)境構(gòu)成,黑龍江的陸地環(huán)境占有的比重最大,沉積物類型種類豐富,沉積環(huán)境復(fù)雜多變。
3.2 沉積物特點
在第四紀(jì)中,人類文明與文化已經(jīng)形成,因此該地層具有的顯著標(biāo)志為文化遺址與人類化石遺址,這些遺址可以支持更深層地研究與人類生存發(fā)展相關(guān)的內(nèi)容。
陸地上第四紀(jì)沉積物除在特殊條件下固結(jié)堅硬外,-般呈松散或半固結(jié)狀態(tài)。在松散堆積物中,生物化石豐富,在海相地層中,微體生物遺體化石分布廣泛。第四紀(jì)陸相堆積物因受內(nèi)、外動力作用,地貌、巖性、氣候、水文等影響,形成不同類型堆積物,使其地層性質(zhì)、厚度及空間分布變化大。
3.3 沉積物基本類型
殘積:基巖遭受風(fēng)化作用后,殘留原地的產(chǎn)物,一般未經(jīng)搬運。剖面至下而上分為基巖帶、弱風(fēng)化帶、中至強風(fēng)化帶。坡積:重力作用下,由雨水與雪水沖刷搬運,在山坡與山腳下堆積的風(fēng)化產(chǎn)物。重力堆積:重力作用下,崩塌的巨大石塊與亂石,搬運至山坡或山腳堆積的粗碎屑物?;露逊e:重力、地下及地表水作用,使整個巖體沿斜坡下滑,產(chǎn)生的堆積物。溜泥流堆積:斜坡土層經(jīng)雨水充分滲透成塑狀,重力作用下,沿坡面向下滑動,形成堆積物。
4 結(jié)束語
第四紀(jì)地層的變動會影響具體區(qū)域的地貌環(huán)境,全球各處地區(qū)在第四紀(jì)時都出現(xiàn)了多種冷暖變化現(xiàn)象,因此地貌變化情況相對比較豐富。本文以黑龍江地區(qū)為研究對象,著重劃分了其地層系統(tǒng),而后又從沉積環(huán)境方面展開了研究。這些與黑龍江的地理環(huán)境相關(guān)的信息具有極強的研究意義,可以幫助加深對黑龍江地理環(huán)境變化的認(rèn)識。
參考文獻(xiàn)
[1]鄭建彬,陳建強.河南新鄉(xiāng)第四紀(jì)地層劃分與沉積環(huán)境分析[J].現(xiàn)代地質(zhì),2017(01):83-93.
[2]白雪,楊振京,畢志偉,etal.銀川盆地第四紀(jì)沉積物粒度特征及其沉積環(huán)境[J].山地學(xué)報,2017.
[3]陳留勤,劉鑫,李鵬程.古土壤:沉積環(huán)境和古氣候變化的靈敏指針[J].沉積學(xué)報,2018,v.36(03):87-97.