李月
摘 ?要:黑龍江處于我國東北地區,物產資源豐富,地理環境復雜,主要由水面、平原、臺地以及山地構成。第四紀主要包括全新世與更新世,是新生代時期中最新一個紀,在這期間,生物界已經逐漸進化,形成了現代面貌,靈長目生物也由猿轉變為人,現結合黑龍江的地理情況,對其第四紀地層的劃分情況展開研究,并分析具體的沉積環境,提供相應地理信息。
關鍵詞:黑龍江;第四紀地層;劃分方法;沉積環境
沉積環境是一種獨特的地貌單元,其在生物特征、化學以及物理方面都與其他的地貌單元存在差異,黑龍江受到第四紀地層的影響,已經形成了獨特的沉積環境,現以第四紀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,并結合沉積物形成的原因,分析其沉積物類型,把握沉積環境與第四紀地層之間的聯系。
1 第四紀地層與沉積環境概述
第四紀地層是第四紀地殼發展過程中各種事件的綜合記錄。有關第四紀的各種理論和實踐活動都應該以地層作為基礎。由于第四紀時間相對短暫,地球氣候、沉積過程、地殼新構造運動及與此相關的地球表層物理環境、化學環境和生態環境有一定的特殊性,所以在第四紀地層劃分對比研究工作中,既沿用一些前第四紀地層學方法,也要注意第四紀地層的形成特點。
2 劃分黑龍江的第四紀地層的主要方法
2.1 黑龍江第四紀地層概述
該區沉積物成因類型復雜,高山區有冰川和冰緣堆積,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,厚數十至200余米。大興安嶺冰積為主。一般分下更新統白土山組,中更新統大青山組,上更新統諾敏河組。
下更新統白土山組:布于松遼平原,埋深100-120m。上部為棕褐色砂質粘土、含少量鐵錳結核、砂礫和碎石;下部為磚紅色磨圓度較差的砂礫、卵石及白色細砂層,夾高嶺七透鏡體,厚5-80m。大興安嶺地區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。
中更新統大青山組:分布于松遼平原,為灰綠色細粉砂層,夾薄層高嶺土透鏡體,水平和交錯層理較發育。在黑龍江省東北部的高平原地區,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的林甸組、廣布于松遼平原的顧鄉屯組。
全新統:現代沖積層、湖沼堆積、風成砂堆積。主要分布在河床、河漫灘,由中、細砂組成,在下游為細、粉砂夾泥炭,厚5-15m,在黑山地區有玄武巖形成;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,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
黑龍江第四紀地層中的松散堆積物占有的比重比較大,構成了其陸相地層,巖相變動幅度大,時間相對比較短,劃分其地層系統時,應當使用科學的劃分原則與方法,可使用考古學科提供的方法,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信息,在相對復雜的研究條件下,可以綜合運用多種研究方法。
巖石地層學方法比較常見,結合第四紀地層具有的巖石學方面的特征,可以根據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,第四紀的陸相地層具有時間相互顛覆且不連續的特征,因此在黑龍江區域應用該方法要注意該劃分手段局限性,可在局部區域展開內對比研究工作。
劃分生物地層時,主要需要參考黑龍江第四紀地層的殘存的生物殘骸的情況,進行該種劃分工作時同樣需要把握時間變化順序,生物發展具有明顯的不可逆特征,還可結合生物共生組合,形成地層程序,黑龍江地區的生物群的時限比較短,具有明顯的現代生物種屬。
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的地層進行對比,不會受到巖性的影響,但是研究以及對比的精準度會受到測年資料的影響。
地貌學方法對于研究特殊的地貌環境有一定的幫助,堆積地形與堆積物的年齡一致,地貌部位不同,相對應的堆積物也不同,因此可根據地形形成的時間,劃分地貌地層單位,以時間順序對其展開排列,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的第四紀地層的氣候特點,根據相關地層資料顯示,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,對比與劃分區域性地層時可運用該種方法。
使用構造方法可以對侵蝕面與不整合面進行劃分。比較巖石學方法主要利用地層沉積物在巖石學中存有的差異劃分地層,如沉積韻律、結構特點、成分特點以及顏色等。
3 沉積環境分析
3.1 第四紀沉積環境構成要素
第四紀地層的沉積環境主要由海洋環境、海陸過渡環境以及陸地環境構成,黑龍江的陸地環境占有的比重最大,沉積物類型種類豐富,沉積環境復雜多變。
3.2 沉積物特點
在第四紀中,人類文明與文化已經形成,因此該地層具有的顯著標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展相關的內容。
陸地上第四紀沉積物除在特殊條件下固結堅硬外,-般呈松散或半固結狀態。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。第四紀陸相堆積物因受內、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、厚度及空間分布變化大。
3.3 沉積物基本類型
殘積:基巖遭受風化作用后,殘留原地的產物,一般未經搬運。剖面至下而上分為基巖帶、弱風化帶、中至強風化帶。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化產物。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。滑坡堆積:重力、地下及地表水作用,使整個巖體沿斜坡下滑,產生的堆積物。溜泥流堆積:斜坡土層經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 結束語
第四紀地層的變動會影響具體區域的地貌環境,全球各處地區在第四紀時都出現了多種冷暖變化現象,因此地貌變化情況相對比較豐富。本文以黑龍江地區為研究對象,著重劃分了其地層系統,而后又從沉積環境方面展開了研究。這些與黑龍江的地理環境相關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境變化的認識。
參考文獻
[1]鄭建彬,陳建強.河南新鄉第四紀地層劃分與沉積環境分析[J].現代地質,2017(01):83-93.
[2]白雪,楊振京,畢志偉,etal.銀川盆地第四紀沉積物粒度特征及其沉積環境[J].山地學報,2017.
[3]陳留勤,劉鑫,李鵬程.古土壤:沉積環境和古氣候變化的靈敏指針[J].沉積學報,2018,v.36(03):87-97.