中国南方红土年代地层学与地层划分问题
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( ①中国科学院地质与地球物理研究所 ,北京 100029; ②北京大学城市与环境学院 ,北京 100871; ③华南师范大学地理科学学院 , 广州 510631; ④中国地质科学院地质力学研究所 ,北京 100081; ⑤中国科学院古脊椎动物与古人类研究所 ,北京 100044)
摘要 南方红土是我国热带 、亚热带以各类岩石和第四纪松散沉积物为母质发育的红色风化壳 ,也是我国分布 最广的第四纪土状堆积 。本文在探讨第四纪松散沉积物上红色风化壳的形成机制的基础上 ,根据风化壳发育程度 将其划分为砖红土风化壳 、红壤土风化壳和红化土风化壳 3种类型 。南方地区第四纪松散沉积物主要有河流相沉 积 、滨海相海滩砂和海岸风成砂 ———“老红砂 ”以及以下蜀土为主的风尘堆积 。近年来在上述沉积物中多处发现旧 石器遗址 ,促进了南方红土的地层年代学研究 。根据前人及近期对南方红土的研究成果 ,讨论了南方红土的年代 地层学问题 ,提出了以风化壳岩性特征为基础的岩石地层单位初步划分框架 :老红砂划分为中更新统北海组 、晚更 新统晋江组 ; 风尘堆积划分为中更新统宣城组 、晚更新统下蜀组 ; 河流相沉积只划出中更新统白沙井组 ,晚更新统 留待以后研究再划出 。 主题词 南方红土 红色风化壳 网纹红土 地层划分 中图分类号 P534 文献标识码 A
1期
袁宝印等 : 中国南方红土年代地层学与地层划分问题
3Hale Waihona Puke Baidu
世 ,近期的研究显示 ,该区的风尘堆积至少开始于 0185MaB1P. ,其下部还形成了网纹红土 ,这一发现 为追索南方红色风化壳的形成过程提供了新的证 据 。 [ 17～19 ]
上述 3种类型的第四纪松散沉积物都发育了红 色风化壳 ,下面将着重讨论这 3 种母质上红色风化 壳的形成机制 。
第 1阶段 : 20世纪 30～60年代 ———成因研究时 期 。徳日进 、杨钟健 、裴文中 、张席惿 、李连捷等 [ 2～4 ]
对广西 、湖南的红土开展了深入调查研究 ,他们一致 认为这些红土是热带 、亚热带气候条件下发育的风 化壳 ,风化母质形成时代相当于北方泥河湾期 ,风化 过程发生于泥河湾堆积期和周口店堆积期之间的时 段 ; 而且中更新世是第四纪时期南方发育红色风化 壳最盛的阶段 ,以后再也没有出现过类似的气候条 件 。与此同时 ,李四光 [ 5 ]研究了庐山地区网纹化的 泥砾 ,认为它们是冰碛物经后期风化作用而成 。刘 东生 [ 6 ]研究中国黄土堆积时 ,将南方红土称为“红 壤土 ”,认为是气候湿热时期的产物 。上述研究最 重要的贡献在于确定南方红土是湿热气候条件下各 类岩石和松散沉积物上部发育的风化壳 ,这一概念 现今仍是南方红土研究的基础 。迄今为止还没有任 何文献对此概念提出异议 ,换言之 ,研究南方红土实 质是研究其风化过程及形成环境 。
红色风化壳形成过程中 ,只有化学成分的不断 淋失 ,矿物颗粒基本没有搬运和移动 。红色风化壳 发育的最终阶段为砖红土风化壳 ,它们自上而下发 育如下有规律的层次 : 铁盘或铝土矿层 ; 砖红土 层 ; 网纹层 ; 高岭土层 (浅色亚带 ) ; 构造残积层 ; 母质 (图 1a) 。
砖红土风化壳的顶部经历了最强烈的化学风化 作用 ,脱硅作用使最难溶的铁或铝氧化物大量富集 , 形成铁盘或铝土矿层 。铁盘之下为棕红色粘土层 , 出现特殊的标志性粘土矿物 ———三水铝石 ,即砖红 土层 。该层之下风化逐渐减弱 ,处于富硅铝阶段 ,标 志性风化产物为高岭石 。高岭土层之下为构造残积 带 ,母质原始构造尚能辩认 ,但易风化矿物已高岭土
南方红土分布于秦岭 、淮河以南 ,西藏以东的地 区 ,这里的第四纪松散沉积物主要有河流沉积 、风尘 堆积 、滨海相海滩砂和海岸风成砂 3 种类型 。河流 相沉积广泛分布于南方地区河流两岸 ,其表层有的 发育了风化程度较深的红色风化壳 ,并具有明显的 网纹红土层 ,因而多称之为网纹红土 ; 东南沿海地 区的台地上广泛分布红色砂质沉积 ,它们大多为海 滩砂和海岸风成砂 ,经后期风化 ,这些沉积物的上部 呈红色 、棕红色甚至出现网纹红土 ,地质调查中一般 泛称这些砂质沉积为“老红砂 ”; 长江中下游一带的 风尘堆积 ,称为下蜀土 ,早期研究多将其划归晚更新
热带 、亚热带气候条件下形成的红色风化壳 ,其 发育过程可分为如下几个阶段 : 1)脱钙阶段 。在红 色风化壳形成的初期 ,易溶性元素 ,如 C l, S, Ka, Na, Ca和 M g等形成游离的氯化物 、硫化物和氧化物 ,并 在水中形成分子溶液或胶体溶液被带走 ,碳酸钙也 已淋失 。剖面上部含铁造岩矿物在氧化过程中 ,低 价铁变成高价铁 ,使其呈现红色 ,即所谓红化作用 , 这时称为红化土风化壳 。 2 )富硅铝阶段 。随着化 学风化作用的进一步发展 , Cl及 S等易溶元素全部 淋失 ,而难溶的 A l和 Si富集 ,这一阶段的标志性风 化矿物为高岭石 。剖面上部呈棕红色 ,称之为红壤 土风化壳 。 3 )脱硅富铝阶段 。化学风化的最后阶 段 ,硅酸盐中的 SiO2 遭受淋溶 , A l相对富集 ,顶部红 色粘土中形成三水铝石 ,干后坚硬如砖 ,称为砖红土 风化壳 。
第200288年卷
第 1月
1期
第 四 纪 研 究 QUA TERNARY SC IENCES
文章编号 1001 - 7410 (2008) 01 - 01 - 13
Vol. 28, No. 1 January, 2008
中国南方红土年代地层学与地层划分问题 3
袁宝印 ① 夏正楷 ② 李保生 ③ 乔彦松 ④ 顾兆炎 ① 张家富 ② 许 冰 ① 黄慰文 ⑤ 曾荣树 ①
总之 ,目前南方红土已成为我国新生代地质与 环境研究的新热点 ,近年来在南方红土地层中陆续 发现旧石器文化遗址 ,确定它们的年龄成为当务之 急 。但遇到上述两个重大科学难题使其处于前进中 的瓶颈阶段 ,一旦这些问题得到解决 ,南方红土研究 将会迎来一个新的光辉时期 。近年来笔者等在南方 红土区开展了较多的野外调查和研究工作 ,深感上 述科学问题对南方红土研究进展的阻碍 ,事实突显 南方红土研究仍是第四纪研究有待加强的一个方 面 。为此 ,在我们野外调查与室内研究工作的基础 上 ,研读和学习前人文献及近期其他学者的研究成 果 ,对南方红土的形成机制和年代学问题等提出一 些粗浅认识 ,并初步拟定了岩石地层单位划分框架 。 面对南方红土这样的难题 ,本文的不当之处在所难 免 ,望有识者批评指正 。
212 红色风化壳的形成机制与类型
我国秦岭 、淮河以南广大地区第四纪期间曾出 现过长期气候湿热阶段 ,有利于富铝化风化壳的发 育 。该区河流相沉积 、风尘堆积和老红砂都是高度 混合的第四纪松散沉积物 ,化学成分基本一致 。它 们都形成平坦的正地形 ,或堆积于和缓的正地形之 上 。总之 ,南方地区第四纪松散沉积物具有发育红 色风化壳的良好条件 。
1 引言
南方红土是我国秦岭 - 淮河以南广泛分布的第 四纪土状堆积 ,它蕴含了丰富的地质 、环境 、气候和 旧石器文化信息 ,其重要性可与北方黄土相提并论 。
第四纪以来 ,秦岭 - 淮河以南地区曾经历过较 长时期的热带 、亚热带气候环境 ,各类岩石和松散沉 积物上部都发育和保存了厚度不同的红色风化壳 , 分布面积大于 200 ×104 km2 [ 1 ] 。风化壳的发育受母 质 、气候 、地形 、水文和时间等因素的控制 ,这些因素 的组合不同 ,风化壳的岩性特征具有明显差别 。但 它们的共同特点是缺乏古生物化石 ,给地层 、环境和 古人类演化等各领域研究带来诸多困难 ,使南方红 土研究滞后于北方黄土 。自 20世纪 30年代开始 , 经过几代科学家不断探索南方红土的成因 、时代 、地 层 、环境 、旧石器文化等问题 ,对它们的认识已有坚 实的基础和显著的提高 ,这个过程大致可分为 3 个 阶段 。
第 2阶段 , 20世纪 70～90年代 ———年代地层学 研究时期 。许多学者在该阶段应用国际上新发展的 测年技术 ,开展南方红土 ,特别是网纹红土的年代地 层学研究 。 70 年代 ,袁宝印等 [ 7, 8 ]测定了海南岛老 红砂中埋藏玻璃陨石的裂变径迹年龄 ,确定该地层
第一作者简介 :袁宝印 男 69岁 研究员 地貌学与第四纪地质学专业 E2mail: yby16888@ sina1com 3 国家自然科学基金项目 (批准号 : 40471139和 40472088)资助 2007 - 07 - 12收稿 , 2007 - 11 - 11收修改稿
2
第 四 纪 研 究
2008年
时代为中更新世 ,并将其划归“北海组 ”。从 90 年 代开始南方红土的年代地层学研究取得较快进展 , 黄慰文 、郭士伦等 [ 9, 10 ]对百色盆地含旧石器网纹红 土中所产玻璃陨石进行年龄测定 ,确定该层位形成 于 0173～0181M aB1P. 。蒋复初 、李长安等 [ 11, 12 ]对九 江地区网纹红土开展了磁性地层学研究 ,确定沉积 物年龄为 019M aB1P. 。吴正 、曾从盛等 [ 13～15 ]对东南 沿海风成老红砂做了深入研究 ,用热释光法测定其 年龄大多小于 011M a。黄镇国等 [ 16 ] 对南方红土做 了全面 、系统的研究和总结 ,建议南方红土统称为 “红色风化壳 ”,并确定第四纪以来 ,南方地区经历 了 3个风化阶段和 6 个红土期 ,残留的红色风化壳 可分布到 45°N。上述研究表明 ,南方红土大部分年 代地层研究结果与第 1阶段对南方红土地层研究的 基本结论相同 。但应用热释光方法测定网纹红土的 地质年龄大部分小于 011M a,与第 1 阶段研究结果 明显不一致 ,使许多研究者感到困惑 。
2 南方红土的形成机制
211 南方红土的母质
作为风化壳 ,南方红土既可以发育在第四纪松 散沉积物之上 ,也可发育于第四纪前的岩石表层 。 母质的成分及岩性对风化壳特征有明显的控制作 用 ,从而形成各种不同的风化壳剖面 。本文关心的 重点是第四纪松散沉积物上发育的红色风化壳及其 中蕴含的旧石器的年龄问题 ,所以只涉及第四纪松 散沉积物之上发育的红色风化壳 。
有效性问题 。几乎所有第四纪年代测定手段都已应 用于南方红土的测年工作 ,除裂变径迹年龄外 ,不少 学者对其他方法测年数据的有效性存有一定的怀 疑 。尤其热释光方法 ,风化过程的铀 、钍迁移机制对 其测年数据具有明显的影响 [ 30 ] 。应用新的测年方 法并探索评估南方红土测年数据可信度的模式 ,是 当前急需解决的问题 。
第 3阶段 , 2000年至现在 ———环境变化与旧石 器文化研究时期 。除继续深入研究南方红土的年代 地层学外 ,许多学者开始探索提取南方红土中蕴含 的环境信息 ,试图与黄土 - 古土壤序列的环境变化 旋回建立对比关系 。乔彦松 、赵其国等 [ 17～19 ]对安徽 宣城风尘堆积剖面开展了沉积相和磁性地层学研 究 ,确定下蜀土之下网纹红土的原生沉积有一部分 为风尘堆积 ,其下限地质年龄为 0185M aB1P. 。胡学 峰 、朱宗敏 、徐瑞松 、王志远等 [ 20～23 ]通过测定网纹红 土粒度 、磁组构 、主元素及分子化石等指标 ,提取南 方红土中保存的环境信息 ,分析其古环境变化过程 。 尹秋 珍 、乔 彦 松 、顾 延 生 、郑 琰 明 、王 芳 、朱 丽 东 等 [ 24～29 ]从不同角度探讨了网纹红土的古环境重建 问题 。这些成果显示出南方红土研究已进入提取并 分析其环境信息的阶段 ,必将为我国气候 、环境变化 研究做出重要贡献 。然而目前却遇到一些新的科学 难题 ,解决这些科学难题是取得新进展的先决条件 。 这些难题中最关键也是最基本的问题有两个 : 1)南 方红土的形成机制 。虽然研究南方红土的绝大多数 学者认为南方红土是风化作用形成的风化壳 ,但不 同研究者对它们的分层 、类型 、各层岩性特征的形成 机制及其环境意义还末形成较为一致的认识 。研究 中使用了繁纷复杂的术语 ,不同研究者赋于这些术 语的涵义和概念也往往存在差异 。能否从南方红土 剖面中获得类似黄土 - 古土壤序列的环境变化信 息 ,也有不同的意见 。这些问题的解决 ,有赖于南方 红土形成机制的深入研究 。 2)南方红土测年数据
摘要 南方红土是我国热带 、亚热带以各类岩石和第四纪松散沉积物为母质发育的红色风化壳 ,也是我国分布 最广的第四纪土状堆积 。本文在探讨第四纪松散沉积物上红色风化壳的形成机制的基础上 ,根据风化壳发育程度 将其划分为砖红土风化壳 、红壤土风化壳和红化土风化壳 3种类型 。南方地区第四纪松散沉积物主要有河流相沉 积 、滨海相海滩砂和海岸风成砂 ———“老红砂 ”以及以下蜀土为主的风尘堆积 。近年来在上述沉积物中多处发现旧 石器遗址 ,促进了南方红土的地层年代学研究 。根据前人及近期对南方红土的研究成果 ,讨论了南方红土的年代 地层学问题 ,提出了以风化壳岩性特征为基础的岩石地层单位初步划分框架 :老红砂划分为中更新统北海组 、晚更 新统晋江组 ; 风尘堆积划分为中更新统宣城组 、晚更新统下蜀组 ; 河流相沉积只划出中更新统白沙井组 ,晚更新统 留待以后研究再划出 。 主题词 南方红土 红色风化壳 网纹红土 地层划分 中图分类号 P534 文献标识码 A
1期
袁宝印等 : 中国南方红土年代地层学与地层划分问题
3Hale Waihona Puke Baidu
世 ,近期的研究显示 ,该区的风尘堆积至少开始于 0185MaB1P. ,其下部还形成了网纹红土 ,这一发现 为追索南方红色风化壳的形成过程提供了新的证 据 。 [ 17～19 ]
上述 3种类型的第四纪松散沉积物都发育了红 色风化壳 ,下面将着重讨论这 3 种母质上红色风化 壳的形成机制 。
第 1阶段 : 20世纪 30～60年代 ———成因研究时 期 。徳日进 、杨钟健 、裴文中 、张席惿 、李连捷等 [ 2～4 ]
对广西 、湖南的红土开展了深入调查研究 ,他们一致 认为这些红土是热带 、亚热带气候条件下发育的风 化壳 ,风化母质形成时代相当于北方泥河湾期 ,风化 过程发生于泥河湾堆积期和周口店堆积期之间的时 段 ; 而且中更新世是第四纪时期南方发育红色风化 壳最盛的阶段 ,以后再也没有出现过类似的气候条 件 。与此同时 ,李四光 [ 5 ]研究了庐山地区网纹化的 泥砾 ,认为它们是冰碛物经后期风化作用而成 。刘 东生 [ 6 ]研究中国黄土堆积时 ,将南方红土称为“红 壤土 ”,认为是气候湿热时期的产物 。上述研究最 重要的贡献在于确定南方红土是湿热气候条件下各 类岩石和松散沉积物上部发育的风化壳 ,这一概念 现今仍是南方红土研究的基础 。迄今为止还没有任 何文献对此概念提出异议 ,换言之 ,研究南方红土实 质是研究其风化过程及形成环境 。
红色风化壳形成过程中 ,只有化学成分的不断 淋失 ,矿物颗粒基本没有搬运和移动 。红色风化壳 发育的最终阶段为砖红土风化壳 ,它们自上而下发 育如下有规律的层次 : 铁盘或铝土矿层 ; 砖红土 层 ; 网纹层 ; 高岭土层 (浅色亚带 ) ; 构造残积层 ; 母质 (图 1a) 。
砖红土风化壳的顶部经历了最强烈的化学风化 作用 ,脱硅作用使最难溶的铁或铝氧化物大量富集 , 形成铁盘或铝土矿层 。铁盘之下为棕红色粘土层 , 出现特殊的标志性粘土矿物 ———三水铝石 ,即砖红 土层 。该层之下风化逐渐减弱 ,处于富硅铝阶段 ,标 志性风化产物为高岭石 。高岭土层之下为构造残积 带 ,母质原始构造尚能辩认 ,但易风化矿物已高岭土
南方红土分布于秦岭 、淮河以南 ,西藏以东的地 区 ,这里的第四纪松散沉积物主要有河流沉积 、风尘 堆积 、滨海相海滩砂和海岸风成砂 3 种类型 。河流 相沉积广泛分布于南方地区河流两岸 ,其表层有的 发育了风化程度较深的红色风化壳 ,并具有明显的 网纹红土层 ,因而多称之为网纹红土 ; 东南沿海地 区的台地上广泛分布红色砂质沉积 ,它们大多为海 滩砂和海岸风成砂 ,经后期风化 ,这些沉积物的上部 呈红色 、棕红色甚至出现网纹红土 ,地质调查中一般 泛称这些砂质沉积为“老红砂 ”; 长江中下游一带的 风尘堆积 ,称为下蜀土 ,早期研究多将其划归晚更新
热带 、亚热带气候条件下形成的红色风化壳 ,其 发育过程可分为如下几个阶段 : 1)脱钙阶段 。在红 色风化壳形成的初期 ,易溶性元素 ,如 C l, S, Ka, Na, Ca和 M g等形成游离的氯化物 、硫化物和氧化物 ,并 在水中形成分子溶液或胶体溶液被带走 ,碳酸钙也 已淋失 。剖面上部含铁造岩矿物在氧化过程中 ,低 价铁变成高价铁 ,使其呈现红色 ,即所谓红化作用 , 这时称为红化土风化壳 。 2 )富硅铝阶段 。随着化 学风化作用的进一步发展 , Cl及 S等易溶元素全部 淋失 ,而难溶的 A l和 Si富集 ,这一阶段的标志性风 化矿物为高岭石 。剖面上部呈棕红色 ,称之为红壤 土风化壳 。 3 )脱硅富铝阶段 。化学风化的最后阶 段 ,硅酸盐中的 SiO2 遭受淋溶 , A l相对富集 ,顶部红 色粘土中形成三水铝石 ,干后坚硬如砖 ,称为砖红土 风化壳 。
第200288年卷
第 1月
1期
第 四 纪 研 究 QUA TERNARY SC IENCES
文章编号 1001 - 7410 (2008) 01 - 01 - 13
Vol. 28, No. 1 January, 2008
中国南方红土年代地层学与地层划分问题 3
袁宝印 ① 夏正楷 ② 李保生 ③ 乔彦松 ④ 顾兆炎 ① 张家富 ② 许 冰 ① 黄慰文 ⑤ 曾荣树 ①
总之 ,目前南方红土已成为我国新生代地质与 环境研究的新热点 ,近年来在南方红土地层中陆续 发现旧石器文化遗址 ,确定它们的年龄成为当务之 急 。但遇到上述两个重大科学难题使其处于前进中 的瓶颈阶段 ,一旦这些问题得到解决 ,南方红土研究 将会迎来一个新的光辉时期 。近年来笔者等在南方 红土区开展了较多的野外调查和研究工作 ,深感上 述科学问题对南方红土研究进展的阻碍 ,事实突显 南方红土研究仍是第四纪研究有待加强的一个方 面 。为此 ,在我们野外调查与室内研究工作的基础 上 ,研读和学习前人文献及近期其他学者的研究成 果 ,对南方红土的形成机制和年代学问题等提出一 些粗浅认识 ,并初步拟定了岩石地层单位划分框架 。 面对南方红土这样的难题 ,本文的不当之处在所难 免 ,望有识者批评指正 。
212 红色风化壳的形成机制与类型
我国秦岭 、淮河以南广大地区第四纪期间曾出 现过长期气候湿热阶段 ,有利于富铝化风化壳的发 育 。该区河流相沉积 、风尘堆积和老红砂都是高度 混合的第四纪松散沉积物 ,化学成分基本一致 。它 们都形成平坦的正地形 ,或堆积于和缓的正地形之 上 。总之 ,南方地区第四纪松散沉积物具有发育红 色风化壳的良好条件 。
1 引言
南方红土是我国秦岭 - 淮河以南广泛分布的第 四纪土状堆积 ,它蕴含了丰富的地质 、环境 、气候和 旧石器文化信息 ,其重要性可与北方黄土相提并论 。
第四纪以来 ,秦岭 - 淮河以南地区曾经历过较 长时期的热带 、亚热带气候环境 ,各类岩石和松散沉 积物上部都发育和保存了厚度不同的红色风化壳 , 分布面积大于 200 ×104 km2 [ 1 ] 。风化壳的发育受母 质 、气候 、地形 、水文和时间等因素的控制 ,这些因素 的组合不同 ,风化壳的岩性特征具有明显差别 。但 它们的共同特点是缺乏古生物化石 ,给地层 、环境和 古人类演化等各领域研究带来诸多困难 ,使南方红 土研究滞后于北方黄土 。自 20世纪 30年代开始 , 经过几代科学家不断探索南方红土的成因 、时代 、地 层 、环境 、旧石器文化等问题 ,对它们的认识已有坚 实的基础和显著的提高 ,这个过程大致可分为 3 个 阶段 。
第 2阶段 , 20世纪 70～90年代 ———年代地层学 研究时期 。许多学者在该阶段应用国际上新发展的 测年技术 ,开展南方红土 ,特别是网纹红土的年代地 层学研究 。 70 年代 ,袁宝印等 [ 7, 8 ]测定了海南岛老 红砂中埋藏玻璃陨石的裂变径迹年龄 ,确定该地层
第一作者简介 :袁宝印 男 69岁 研究员 地貌学与第四纪地质学专业 E2mail: yby16888@ sina1com 3 国家自然科学基金项目 (批准号 : 40471139和 40472088)资助 2007 - 07 - 12收稿 , 2007 - 11 - 11收修改稿
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第 四 纪 研 究
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时代为中更新世 ,并将其划归“北海组 ”。从 90 年 代开始南方红土的年代地层学研究取得较快进展 , 黄慰文 、郭士伦等 [ 9, 10 ]对百色盆地含旧石器网纹红 土中所产玻璃陨石进行年龄测定 ,确定该层位形成 于 0173～0181M aB1P. 。蒋复初 、李长安等 [ 11, 12 ]对九 江地区网纹红土开展了磁性地层学研究 ,确定沉积 物年龄为 019M aB1P. 。吴正 、曾从盛等 [ 13～15 ]对东南 沿海风成老红砂做了深入研究 ,用热释光法测定其 年龄大多小于 011M a。黄镇国等 [ 16 ] 对南方红土做 了全面 、系统的研究和总结 ,建议南方红土统称为 “红色风化壳 ”,并确定第四纪以来 ,南方地区经历 了 3个风化阶段和 6 个红土期 ,残留的红色风化壳 可分布到 45°N。上述研究表明 ,南方红土大部分年 代地层研究结果与第 1阶段对南方红土地层研究的 基本结论相同 。但应用热释光方法测定网纹红土的 地质年龄大部分小于 011M a,与第 1 阶段研究结果 明显不一致 ,使许多研究者感到困惑 。
2 南方红土的形成机制
211 南方红土的母质
作为风化壳 ,南方红土既可以发育在第四纪松 散沉积物之上 ,也可发育于第四纪前的岩石表层 。 母质的成分及岩性对风化壳特征有明显的控制作 用 ,从而形成各种不同的风化壳剖面 。本文关心的 重点是第四纪松散沉积物上发育的红色风化壳及其 中蕴含的旧石器的年龄问题 ,所以只涉及第四纪松 散沉积物之上发育的红色风化壳 。
有效性问题 。几乎所有第四纪年代测定手段都已应 用于南方红土的测年工作 ,除裂变径迹年龄外 ,不少 学者对其他方法测年数据的有效性存有一定的怀 疑 。尤其热释光方法 ,风化过程的铀 、钍迁移机制对 其测年数据具有明显的影响 [ 30 ] 。应用新的测年方 法并探索评估南方红土测年数据可信度的模式 ,是 当前急需解决的问题 。
第 3阶段 , 2000年至现在 ———环境变化与旧石 器文化研究时期 。除继续深入研究南方红土的年代 地层学外 ,许多学者开始探索提取南方红土中蕴含 的环境信息 ,试图与黄土 - 古土壤序列的环境变化 旋回建立对比关系 。乔彦松 、赵其国等 [ 17～19 ]对安徽 宣城风尘堆积剖面开展了沉积相和磁性地层学研 究 ,确定下蜀土之下网纹红土的原生沉积有一部分 为风尘堆积 ,其下限地质年龄为 0185M aB1P. 。胡学 峰 、朱宗敏 、徐瑞松 、王志远等 [ 20～23 ]通过测定网纹红 土粒度 、磁组构 、主元素及分子化石等指标 ,提取南 方红土中保存的环境信息 ,分析其古环境变化过程 。 尹秋 珍 、乔 彦 松 、顾 延 生 、郑 琰 明 、王 芳 、朱 丽 东 等 [ 24～29 ]从不同角度探讨了网纹红土的古环境重建 问题 。这些成果显示出南方红土研究已进入提取并 分析其环境信息的阶段 ,必将为我国气候 、环境变化 研究做出重要贡献 。然而目前却遇到一些新的科学 难题 ,解决这些科学难题是取得新进展的先决条件 。 这些难题中最关键也是最基本的问题有两个 : 1)南 方红土的形成机制 。虽然研究南方红土的绝大多数 学者认为南方红土是风化作用形成的风化壳 ,但不 同研究者对它们的分层 、类型 、各层岩性特征的形成 机制及其环境意义还末形成较为一致的认识 。研究 中使用了繁纷复杂的术语 ,不同研究者赋于这些术 语的涵义和概念也往往存在差异 。能否从南方红土 剖面中获得类似黄土 - 古土壤序列的环境变化信 息 ,也有不同的意见 。这些问题的解决 ,有赖于南方 红土形成机制的深入研究 。 2)南方红土测年数据