华南百色遗址的古地磁研究及其年代指示意义

华南百色遗址的古地磁研究及其年代指示意义

尚书菊[1]2002年在《华南百色遗址的古地磁研究及其年代指示意义》文中认为爪产于对了巴哪哪。井铭,哎号 知类 尹︸分口二岁笼学硕士学位论文华南百

王頠[2]2005年在《广西田东么会洞早更新世人猿超科化石及其在早期人类演化研究上的意义》文中研究说明广西田东布兵盆地么会洞新发现的早更新世人类化石、古猿化石(新种)、巨猿化石及共生的哺乳动物化石的综合研究表明:么会洞哺乳动物群的性质与中国南方早更新世早期的柳城巨猿洞和巫山龙骨坡非常相似,沉积物的古地磁年龄可置于奥都威事件之中,么会洞堆积物的年代在早更新世早期,距今大约1.8Ma左右;么会洞的人类牙齿化石与中国早期直立人有许多相似的形态特征,代表亚洲直立人的一种早期类型;新发现的古猿化石牙齿的形态结构与云南开远、禄丰和元谋发现的中新世古猿化石相似,但也与禄丰古猿和其它人猿超科成员之间存在一定的差异,因此,将其归入禄丰古猿属,订立一新种——布兵禄丰古猿(Lufengpithecus bubingensis sp.nov.),该发现表明禄丰古猿最终没有走上人类进化的旅途,它们的后裔在第四纪开始不久因为东亚环境的变化而绝灭;么会洞发现的早期直立人、古猿和巨猿共生的证据,提供了一幅与非洲完全不同的图景。东亚人猿超科的组成暗示:中新世早期青藏高原的隆升,阻挡印度洋暖时期流向北的输送,从而导致东亚气候和环境的改变,禄丰古猿赖以生存的森林环境消失,中新世中期生活在东亚南部的人猿超科逐渐衰落,但并没有很快绝灭,其中的禄丰古猿的后裔——布兵禄丰古猿一直延续到第四纪初期;步氏巨猿也为适应环境的变化,身体变得越来越庞大,最后在中更新世中期绝灭;猩猩在晚更新世晚期在中国南方绝迹。因此,么会洞所提供的层位清楚、时代可靠和特征明显的化石证据,将对早期人类的起源与演化理论的建立提供新的重要依据。 么会洞位于广西壮族自治区西部百色盆地东南边缘的小型附属盆地(布兵盆地)之内。布兵盆地为一长15km、宽2~3km的小型溶蚀盆地,与百色盆地一样呈北西——南东走向,并以一分水岭相隔。布兵盆地内广泛发育高程不同的洞穴,其中保留大量的堆积物和丰富的哺乳动物化石,时代包括至少自上新世——全新世以来多个时期。是研究中国南方第四纪环境、哺乳动物演化和人类起源与演化的理想地区。 么会洞堆积物厚度约7m,分布于洞穴的洞穴的中部和内部。自上而下分别为:乳白色钙板、深褐色含砂质粘土及角砾层、含角砾深褐色砂质粘土层、浅褐色粘土和砂质粘土和深褐色砂层。人类化石、古猿化石、巨猿化石和哺乳动物化石主要分布在含角砾深褐色砂质粘土层中。在表层钙板之中还含旧石器。 人类化石为2枚臼齿,1枚右侧下颌第二臼齿和1枚左侧上颌第一或第二臼齿。右侧下颌第二臼齿硕大且齿根粗壮,保存较为完好,咬合面轻微磨耗,齿尖及其相对位置清楚,

程峰[3]2018年在《中国南方更新世红土沉积物的特征及其物源研究》文中认为在近2.6 Ma以来,第四纪以冰期-间冰期气候旋回为特征,伴随着全球海平面的升降旋回、人类的出现和进化、现代生物的演化及近现代地质地貌的形成,对如今的地球环境格局造成了重大的影响。全球环境变化及区域气候相应研究成为了当今地球科学领域重点关注的课题。第四纪期间,以青藏高原多期次隆升主导的“新构造运动”造就了我国“西高东低”的叁大阶地地理格局,由此导致的海陆热力差异使得古季风形成、季风环流逐渐增强。东亚地区大气环流模式从早第叁纪的行星风系逐步发展为与第四纪非常相似的现代季风环流,中亚内陆的干旱化与季风活动的共同作用,使得风成物质在中国内陆的堆积、黄土高原开始形成。作为中国西北地区的典型第四纪沉积物,黄土-古土壤沉积物分布范围广、厚度大、沉积连续、层序完整,精确记录了第四纪多旋回的古气候环境信息,与深海氧同位素所解释的第四纪全球变化新十分吻合,与深海沉积物、极地冰芯并列成为研究全球第四纪变化的叁大支柱。近年来,有关风成黄土-古土壤沉积物的成因、物源、分布特征及其与新构造运动、东亚季风演化、中亚内陆干旱化进程等重大古环境变化时间的研究,为构筑全球第四纪气候演化框架提供了关键的证据。与西北部黄土-古土壤沉积物相对应,中国南方特别是长江、珠江流域作为第四纪季风气候响应的敏感地区,其区域内广泛发育着第四纪红土沉积物,是我国中、低纬度地区受第四纪季风气候影响下形成的特征沉积物。其分布、成因、来源及理化特征与新构造运动的发展、东亚季风系统的建立及第四纪全球气候变化的纬度效应有着潜在的耦合关系。长江中下游地区地处“季风叁角”南缘,是中国北方黄土-古土壤沉积物与南方红土的“交锋地带”,红土发育模式、风成黄土“南侵”边界及沉积物来源与东亚冬-夏季风盛衰变化耦合机制等问题的研究尚不全面。同时,第四纪特别是更新世以来中国南方湿热气候导致的强化学风化作用,使得红土的原始沉积学信息在成土过程中被显着改变。红土成因的多元性、物质来源及沉积模式的不确定性,对中国南方红土所含古气候信息的提取及与西北黄土-古土壤沉积物、深海沉积物、极地冰芯记录的对比造成了一定影响,阻碍了对第四纪全球变化及区域气候相应的认识。因此,亟需获得中国南方红土沉积物地球化学信息及有效物源指标,并与西北风成黄土-古土壤沉积物进行对比,以探究南方红土表生风化特征及沉积物的来源。以往的红土沉积物物源判别研究主要基于沉积物粒度特征及稳定地球化学元素组分(如稀土元素)的含量配分模式对比。然而,短距离风力作用搬运导致的沉积物粒度“双峰”特征,并不能有效判定中国南方红土沉积物是否与西北黄土-古土壤一样来源于中亚内陆干旱地区。长江及珠江流域范围广阔,沉积物母质搬运过程中的混合均一化作用使得南方各地区红土沉积物总体均呈现来源于上大度地壳平均值的稀土元素配分模式特征,无法有效甄别不同地区的红土物源特征。因此,要获得更具确定性的沉积物物源判别指标,就必须考虑中国南方更新世红土的风化成土特征。本文从沉积物矿物组成、稳定主量与微量元素组成、Sm/Nd-Rb/Sr同位素地球化学、以及锆石矿物学特征研究的角度,探究中国南方典型更新世红土沉积物的物源及其北方风成黄土-古土壤的物源继承关系。物相分析结果表明,江西九江、四川胜利、广西小梅红土剖面全岩矿物组分相似,主要为石英、粘土矿物及少量钾长石、斜长石及针铁矿,并随着红土的发育程度升高,钾长石、斜长石及针铁矿含量逐渐降低。南方更新世红土粘土矿物主要包含高岭石、伊利石及~14?粘土矿物(蒙脱石族、蛭石族矿物),部分层位含有混层粘土矿物。其种类及含量变化特征是更新世中国南方高温、多雨古气候气候条件下强化学风化作用的体现。九江、胜利、以及小梅剖面更新世红土以Si O2、Al2O3、Fe2O3为主,与其矿物组成石英、粘土矿物及铁矿物的组成特征相一致。相较上大陆地壳,中国南方更新世红土均表现出Ti O2、Fe2O3的富集与Mn O、Ca O、Na2O、K2O、P2O5的显着亏损,Si O2与Al2O3组分与UCC含量接近。九江及胜利剖面自下至上化学风化强度逐渐减弱,而小梅剖面则自下至上逐渐增强。A-CN-K叁角图显示,相较西北干旱地区风成沉积物中国南方红土化学风化程度高、脱K富Al特征显着,且化学风化程度高与剖面纬度呈负相关关系。微量、稀土元素元素配分模式与与上大陆地壳、后太古代平均页岩及黄土-古土壤沉积物相似,指示红土沉积物是上地壳风化剥蚀物经充分混合后沉积的结果。九江、胜利、小梅剖面红土的稳定主量特征比(Si O2/Ti O2-Ti O2/Al2O3、Si O2/Al2O3-Ti O2/Al2O3)、微量元素特征比(La/Nb-Th/Nb、Zr/Nb-Hf/Nb、Y/Nb-Zr/Hf、Ti/Nb-Al/Nb、Zr/Ti*10-2-Zr/Al*10-3、Y/Al*10-3-Zr/Al*10-3)及δEu-La N/Yb N、Gd N/Yb NLa N/Sm N等判别结果,与秦岭南麓上白川黄土、北麓洛川黄土及西宁黄土存在明显差异;稀土元素判别函数DF显示红土与长江流域沉积物的相关性大于西北黄土-古土壤;Nd同位素比值不随化学风化程度差异而发生变化,Sr同位素在高CIA情况下可因沉积物粘粒级组分的吸附作用而略微富集。九江、胜利及小梅红土剖面中不同层位样品同位素比值变异系数极小,反映不同剖面红土内部各层位物质来源一致。相较洛川黄土沉积物,中国南方红土具有较高的87Sr/86Sr及147Sm/144Nd值,且胜利、九江剖面143Nd/144Nd特征与长江沉积物相似,而小梅红土143Nd/144Nd特征与珠江沉积物相似。指示红土沉积物母质来源不同于洛川黄土-古土壤沉积物,而可能分别是长江及珠江流域内上地壳风化产物沉积的结果。碎屑锆石U-Pb定年结果显示,九江剖面红土锆石年龄主要分布在~39-174 Ma(始新世-中侏罗世)、~174-363 Ma(中侏罗世-石炭纪)、~389-530 Ma(中泥盆世-寒武纪)、~676-1000Ma(新元古代)及~1818-2248 Ma(古元古代);胜利剖面红土锆石年龄主要分布在~174-233 Ma(中早侏罗世-中叁迭世)、~234-351 Ma(中叁迭世-石炭纪)、~390-508 Ma(中泥盆世-中寒武世)、~700-860 Ma(华南纪-晚青白口纪)、~866-1000 Ma(青白口纪)、~1750-2000 Ma及~2350-2500 Ma(古元古代);小梅剖面红土锆石年龄主要分布在~230-300 Ma(中叁迭世-二迭纪)、~320-400 Ma(早石炭世-中泥盆世)、~400-500 Ma(中泥盆世-晚寒武世)及~500-3200 Ma(中寒武世-前寒武纪);洛川黄土-古土壤剖面锆石年龄主要分布在~42-180 Ma(始新世-早侏罗世末期)、~180-320 Ma(早侏罗世-晚石炭世)、~380-510 Ma(晚泥盆世-中寒武世)及~520-2890 Ma(早寒武世-中太古代)。绝大多数锆石均具有岩浆弧或造山带相关的稀土元素特征。洛川黄土与古土壤碎屑锆石年龄群分布一致,但概率强度存在细微差异,总体表现出显着的来源于青藏高原北部及柴达木盆地的物源特征,但与胜利、九江、小梅红土的同层位碎屑锆石年龄模式具有显着差异,反映其沉积物来源不同。胜利与九江红土锆石年龄模式组成复杂并具有一定相似性,而小梅红土锆石年龄组成则相对简单。通过与长江流域内各地块出露岩石及现在长江沉积物的锆石U-Pb年龄谱对比,胜利红土的沉积可能接受了长江上游昌都地块、松潘-甘孜褶皱带及扬子地块西缘上大陆地壳岩层的风化产物;随着长江自西向东的发育,扬子板块、秦岭-大别造山带及华夏板块物质随流水或短距离风力作用的加入,使得九江红土在继承胜利红土锆石年龄特征的情况下也产生了部分差异。峨眉山玄武岩省作为主要源区,为广西百色右江地区广泛出露的晚二迭-中叁迭系碎屑岩提供了~260 Ma的锆石来源;区域内印支运动的发育导致华南克拉通东南部具有的极强~360-500 Ma、较弱~200-270 Ma年龄群的碎屑物,也加入了百色右江地区早-中叁迭系陆源碎屑岩的沉积。小梅红土碎屑锆石U-Pb年龄及稀土元素特征与区域内晚二迭-中叁迭系碎屑岩锆石特征相一致,指示其来源于右江地区上大陆地壳出露岩体的风化产物。红土沉积物是中国南方地区更新世对东亚季风气候区域性相应的特征沉积物,其矿物学及地球化学特征反映了红土成土过程中以强化学风化作用为特色的中国南方更新世表生风化环境。江西九江、成都胜利及百色小梅剖面更新世红土与西北地区风成黄土-古土壤不具有物源继承关系,其形成是长江及右江流域内上大陆地壳岩体风化剥蚀的细粒沉积物经水流或风力短距离搬运后并强淋溶作用下成土的结果;中更新世以来东亚冬季风强度的增加不足以携带西北干旱区物质至长江流域及右江地区沉积,其在西北部粉尘向中国南方输送过程中的载荷能力可能被高估。

朱丽东[4]2007年在《中亚热带加积型红土及其所记录的第四纪环境变化探讨》文中研究指明全球环境变化与区域响应研究是当今科学界广为关注的研究课题。论文关注中国南方红土区红土沉积与环境变化研究热点,选择中国南、北方交接地带中亚热带长江中下游气候变化敏感区,以加积型第四纪红土沉积为研究载体,利用沉积学、土壤学、环境地球化学和年代学等研究方法,就其加积性特征、沉积环境、风化特征、理化性质展开系统研究和面上区域对比研究,在此基础上选择典型剖面进行ESR年代学研究,探讨中亚热带该类红土自第四纪以来的环境演化记录,为更大范围内红土与古环境记录的对比研究提供依据。在赣、浙、皖、湘等省境内大量野外工作的基础上,点面结合共获得7个红土剖面的各类分析样品1460余块,在实验室内完成粒度、磁化率、土壤色度、PH、主微量元素、稀土元素、粘土矿物、显微镜观察、ESR年代等测试分析。初步得到以下主要结论:1、各剖面红土粒度组成有较好的一致性,显示风成特性。红土粒度分布范围一般在0~250μm,不含>2mm的砾石,粉砂(4~63μm)为优势粒级,各剖面平均值变化于48.12%~71.31%之间,10~63μm粒组充当第一众数粒级,各剖面平均含量为26.59%~45.05%,第一众数峰位于5~6Φ(30~15μm)处,对应于风尘“基本粒级”。此外,样品粘粒(<4μm)含量高,各剖面介于27.57%~50.1%,充当第二众数粒级,第二众数峰位于9Φ附近(2μm)或10Φ~11Φ之间(1~0.5μm),指示红土区经历的较强风化成土作用。比较发现,该类红土在粒度组成、分布、图解参数特征值方面均与北方黄土相似,却明显不同于湿热气候条件下因粘化造成的风化残积相红土,其沉积母质显示风成特性,同时经历较强的风化成壤作用。空间上,加积型红土粒度分布呈有规律的变化。沿皖南、浙北——赣北、浙中——湖南一线,粉砂含量自北向南减少,粘粒含量则有所增加,中值粒径和平均粒径由粗变细。位于北部的沙河、九江、宣城、安吉剖面按照自西向东的位置关系,还存在粉砂含量向东递减,平均粒径向东变细趋势。该趋势与冬季风向南推进并势力渐弱的风场特征和风化程度向南增强的趋势相吻合。2、各剖面红土元素地球化学特征和粘土矿物组成具有较好的一致性。SiO_2、Al_2O_3和Fe_2O_3合计占85.19%~92.68%,K_2O、Na_2O、CaO、MgO大量淋失,与上陆壳(UCC)平均组成相比,富Ti、Fe、Al,贫K、Na、Ca、Mg。铁氧化物含量明显高于上陆壳平均值;SiO_2与(Fe_2O_3+Al_2O_3)线性负相关关系明显,显示红土化、强盐基淋失和脱硅富铝化特征。常量元素含量由大到小依次为:Si、Al、Fe、K、Ti、Mg、Ca、Na、Mn、P。<4μm粒级的矿物组成中含有较多的石英、云母和高岭土,其次为长石、赤铁矿和针铁矿,部分样品含有绿泥石、伊利石和蒙脱石混层矿物。红土REE总量127.7~275.4μg.g~(-1),平均175.1μg.g~(-1)。铁盘和铁锰结核的REE富集异常,385.46~1641.60μg.g~(-1),平均823.33μg.g~(-1),网纹层内“蠕虫状”白色斑纹的REE丰度略高于红色基质。然而所有样品的球粒陨石标准化REE分布模式都非常一致,表现为斜率为负值的,La-Eu曲线较陡、Eu-Lu曲线较缓、轻稀土(LREE)富集Eu亏损型。代表性样品的~(87)Sr/~(86)Sr值介于0.722001~0.727741之间,多数样品该值大于0.725000,~(143)Nd/~(144)Nd比值0.511989~0.512098,εNd(0)介于-10.54~-12.66之间。相比之下,红土REE配分模式、反映物源的Eu/Sm、Sm/Nd、La/Nd、Eu/Eu*(δEu)等特征参数、判别函数DF、物源指数PI值和Sr、Nd同位素值均与北方风尘沉积物相似。该类红土的沉积母质也经过多次搬运和高度混合,后期风化使REE分馏更复杂。3、以九江地区JL红土剖面为典型剖面,开展了ESR年代学研究,利用剖面中上部获得的7个有效ESR年代数据,结合“粒度年龄模型”建立了该剖面2.1~0.23Ma的沉积时间序列和环境演化时间标尺,为进一步探讨更新世红土早、中更新世环境演化特征奠定了年代框架。按照年代标尺,网纹红土形成于2.1~0.44Ma,棕黄色土沉积于0.44~0.23Ma。4、在综合分析各种环境指标的基础上,更新世红土的环境演化特征可以被划分为几个时段:早更新世中期(网纹红土底部1_(-3)层,2.1~1.75Ma),该时段中国亚热带气候条件较为适宜,总体为暖湿环境。但表现为低幅高频气候振荡和后期暖湿程度减弱特征,气候具有不稳定性。该时期与黄镇国所指的Q_1~2红土期相对应,也可与北方午城黄土中部细粒古土壤组合W_(s-2)形成期的适宜气候事件进行对比,奥尔都维古地磁正极性亚期事件也记录于该时段,之后气候转凉。此时的亚热带环境具有中国北方和中国南方之间的过渡特征,既不象中纬度区相对干旱寒冷的严酷性大陆气候,也不如华南气候那样湿热。早更新世晚期(剖面1_(-2)~3层段,1.75~0.78Ma),记录了1.75~1.58Ma、1.43~1.15Ma、0.93~0.78Ma叁个气候温凉期和1.58~1.43 Ma、1.15~0.93Ma为两个相对湿热期,冬、夏季风呈阶段性强弱交替态势,前期偏干凉后期偏暖湿,气候的低幅高频振荡仍然存在。气候温凉时段母质增粗,风化成壤作用变差。叁个温凉期可分别对应于1.7Ma“青藏运动C幕”隆升及北方1.2Ma、0.8Ma两个干冷孢粉气候事件和L_(15)和L_(9)两个砂质黄土层形成期。贾拉米洛事件则记录于1.15~0.93Ma暖期末,此处环境指标变化明显,可对应“昆仑-黄河运动A幕”隆升。中更新世早期(剖面4~5层段,0.78~0.44Ma)为暖湿环境,夏季风增强,夏季降水增多。环境指标峰谷变化不同于之前的低幅高频颤动,表现为低频高幅特征,可能是中亚热带气候变化主导周期发生转型的信号。对应于Q_2~1红土期、北方S_(5)成壤期、华北平原发生海侵事件和东部海平面上升。然而,该层段环境指标并没有揭示出比早更新世暖期更好的环境条件,也不一定是网纹发育的最盛期。中更新世晚期(剖面6~8层段,0.44~0.23Ma)气候转为干凉,网纹红土发育中断,上覆下蜀类沉积,包括两个黄土层和之间的一个古土壤层。黄土层显示低磁化率、低红化率、低Rb/Sr比、低CIA、低粘土含量;古土壤层则显示相对较高磁化率、Rb/Sr比、红化率、CIA和粘土含量。水热条件以古土壤层更优。可与北方黄土的L_4、S_3、L_3进行对比。

吴文祥[5]2002年在《试论百色手斧文化由西方扩散的可能性》文中研究指明更新世中期是全球气候和环境变化的一个重要时期 ,当时气候周期转型 ,全球冰量增加 ,海平面下降 ,哺乳动物迁徙或灭绝 ,这个时期也是直立人地理大扩张和手斧文化扩散的一个重要时期 ,这些事件在发生时间上的统一性指示它们之间的某种联系 ,推测更新世中期全球性的气候转变是这次手斧文化扩散的主要驱动力 ,中国百色盆地发现的手斧可能是西方阿舍利技术向东渗透或扩散的结果

参考文献:

[1]. 华南百色遗址的古地磁研究及其年代指示意义[D]. 尚书菊. 太原理工大学. 2002

[2]. 广西田东么会洞早更新世人猿超科化石及其在早期人类演化研究上的意义[D]. 王頠. 中国地质大学. 2005

[3]. 中国南方更新世红土沉积物的特征及其物源研究[D]. 程峰. 中国地质大学. 2018

[4]. 中亚热带加积型红土及其所记录的第四纪环境变化探讨[D]. 朱丽东. 兰州大学. 2007

[5]. 试论百色手斧文化由西方扩散的可能性[J]. 吴文祥. 地质科技情报. 2002

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华南百色遗址的古地磁研究及其年代指示意义
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