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长江三角洲“哑地层”新发现
更新时间:2024-06-25 23:54:59

在生物地层学上,一直被认为是“哑地层”的长江三角洲晚第四纪古土壤层,最近终于“说话”了——我国地质科研人员成功地从这一地层中分析出较丰富的孢粉和藻类化石。这对该地层一直具有争议的成因研究具有重要的参考价值。

据主持该项研究的同济大学海洋地质教育部重点实验室副主任吴国?u教授介绍,生物化石是地球的“书签”,能忠实地记录地球桑海沧田演变的每一页。在生物地层学上,人们通常将生物化石贫乏的地层称为“哑地层”。

长江三角洲在距今约2.5万~1.2万年间形成的晚第四纪地层中,存在着若干暗绿色、黄褐色硬质粘土层,而且特征鲜明,分布稳定。在长江三角洲冲积平原软土层地基中,该地层是长江三角洲地区城市建筑地基难得的持力层,而且其所包含的古环境信息也是人们一直想得到的,因而该地层成为近年来国内外学者研究的一个热点。

尽管许多研究者曾先后在不同地点、运用不同技术、从不同角度对这一古土壤层进行过研究,但关于其成因却一直颇具争议,争论的焦点在于这些古土壤成土母质沉积时的古环境。持“水成沉积”观点的研究者认为,这一古土壤层是由于河流或湖泊干涸后沉积而成的;持“风成沉积”观点的研究者认为,这一古土壤层的沉积物来自中国西北地区的风尘或大陆架沙漠化的衍生物。

引起这些争论的重要原因之一,还在于这一古土壤层中生物化石贫乏,一直没有在其中发现任何有意义的孢粉、藻类化石组合,不足以判别古土壤层形成时期的沉积环境和植被类型,并对其成因做出明确解释。

同济大学的科研人员在上海普陀区曹杨新村地下30多米处,钻孔取出了一些晚第四纪古土壤层的样品。通过采取新颖的酸处理与筛选技术相结合的样品处理方法,在这些样品中获取了较丰富的孢粉、藻类化石,从而为长江三角洲地区古土壤层形成环境的研究提供了确凿的生物化石证据。中国科学院主办的权威刊物《科学通报》已发表了这一研究的相关论文。

据同济大学海洋地质教育部重点实验室研究生覃军干介绍,曹杨孔剖面样品的孢粉、藻类共有55个科属,其中孢粉包括陆生植物的孢粉和水生草本植物的孢粉,藻类均属于浮游藻类。由于浮游藻类生活在水中,因此保存于沉积物中的藻类化石是反映沉积环境可靠的化石标志。

在孢粉与藻类的化石组合中,淡水藻类——环纹藻的含量最为丰富。并且,在古土壤层中,环纹藻与陆生草本植物花粉出现两次含量高低变化。这表明,当时曹杨地区曾经经历了两次水泛和两次水退:水泛时期沉积区内淡水藻类大量繁育,而到了水退时期裸露出来的陆地上则发育陆生植物。

此外,科研人员还在曹杨孔古土壤层大多数样品中,发现了在海水中生存的沟鞭藻类,尽管含量不高,但对当时的沉积环境具有重要的指示意义。科研人员认为,古土壤母质在沉积过程中曾受到海水影响,可能说明古土壤母质沉积于海退期间海面相对较高的阶段。

以上这些研究结果均表明,长江三角洲晚第四纪古土壤层的形成主要受到水流作用,但也有一些持“风成沉积”观点的专家认为,仅仅一个钻孔的研究样本并不具备说服力。目前,同济大学的科研人员正进一步扩大研究范围,计划在上海的青浦、浦东以及周边地区继续进行研究。

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