第四纪沉积年代学特征

第四纪沉积物年代学问题一直是珠江三角洲第四系研究的热点，它是确定珠江三角洲形成、第四纪地层对比划分的重要依据，也是研究本地区海平面变化、岩相古地理、古气候等珠江三角洲的形成发展演化的基础。对珠江三角洲地区第四系年代的研究，前人已经做了大量的工作，由于测年方法局限、沉积环境的复杂等因素影响，对于珠江三角洲地区第四系的年代存在较大争议，主要存在以下3种认识。

1．晚更新世约6万年以来（相当于MIS3）的沉积

二十世纪七八十年代以来，14C测年手段在珠江三角洲地区第四纪研究中开始大规模使用。利用第四纪地层中的腐木等实测14C最老年龄在3万～5万年，黄镇国等（1982，1984）、李平日等（1982）一大批学者提出珠江三角洲形成于晚更新世以来的观点。近年来，胡文烨（2010）利用光释光对番禺眉山第四纪剖面测得的最老年龄为（57．63±3．41）ka BP，也支持这一观点。

2．中更新世以来的沉积

陈培红（1987）依据第四纪构造、古地理，以及14C测年、古地磁资料等把前人划分到第三纪的地层划分到中更新统，并命名为岗美组（Qp2g），后来李平日等（1989）重新研究了这套地层，并命名为白坭组（Qp2bn），用热释光测得的年龄为（559．35±5．60）～（218．00±21．80）ka BP。

3．晚更新世早期（MIS5）以来的沉积

最近，Tang等（2010）根据珠江口的地震数据，结合以往的钻孔资料对珠江三角洲的地层层序进行了研究，推测现代珠江三角洲晚更新世海侵可能发生于全球海平面较高的MIS5时期。Zong等（2009， 2012）对珠江三角洲平原和珠江口大量钻孔的研究，也认为珠江三角洲发育的第二海侵层可能形成于海平面较高的MIS5时期。

我们对前人的工作进行了总结，共收集年代数据482个，由于数据的质量和出处等问题，实际统计数据420个，其中14C数据339个，光释光（OSL）数据45个，热释光（TL）数据36个。

对收集的14C年代数据利用CALIB 6．0程序统一校正到日历年龄。14C年龄数据整体上从0～50ka BP几乎都有分布，其中以0～10ka BP最为丰富，共计208个，占实际统计14C年代数据的61．4％，其他各年龄段数据均较少，10～20ka BP段数据为32个，占实际统计14C年代数据的9．4％，20～30ka BP段数据为38个，占实际统计14C年代数据的11．2％，30～40ka BP段数据为32个，占实际统计14C年代数据的9．4％，40～50ka BP段数据最少，只有29个，占实际统计14C年代数据的8．6％（图2－1）。从测年材料上来看，这些14C年代数据主要以淤泥等沉积有机质、牡蛎等贝壳及腐木等植物残体为主，约占所统计数据的95％（图2－2）。

图2－1 第四纪沉积物14C年龄分布图

图2－2 第四纪沉积物14C测年材料分布图

光释光是近年来发展起来的一种测年手段，虽然其在珠江三角洲第四纪研究中应用得还不多。但作为一种测年材料易于获取，测年范围超出14C测年50ka BP的第四纪沉积物测年方法，近年来发展迅速，目前已成为珠江三角洲第四纪研究中的一种重要测年手段。此次共搜集光释光（OSL）数据45个，主要集中于20～50ka BP的范围内，最老的两个年龄为（85．500±0．731）ka BP和（57．63±3．41）ka BP（图2－3）。

热释光测年跟光释光测年都属于释光测年的一种，但由于热释光测年受到矿物成分、粒度、含水量等，以及样品和数据处理等多种人为因素的影响，导致其结果的可信度不大。这种测年方法以二十世纪七八十年代至二十世纪末应用较多，此次共搜集热释光（TL）数据36个。数据主要分布于两段，有27个数据分布于0～70ka BP范围内，有9个数据分布于200～600ka BP范围内，最老年龄为（559．35±5．60）ka BP（图2－4）。

图2－3 珠江三角洲第四纪沉积物OSL年龄分布图

图2－4 珠江三角洲第四纪沉积物TL年龄分布图

为了查清珠江三角洲第四纪沉积年代，我们收集并钻探了部分钻孔（ZK1、ZK2、ZK3、ZK4、ZK6、ZK7、PM1、PM5及北滘ZK等，钻孔分布见图2－5），利用AMS14C和光释光方法对岩芯剖面进行了沉积物年代测试。AMS 14C年代分别在北京大学第四纪年代测试实验室和美国贝塔实验室测定，光释光年代在中国地质大学（武汉）构造与油气资源教育部重点实验室测定，共获取AMS 14C年代数据46个（表2－1），光释光年代数据6个（表2－2）。AMS 14C年龄中5个数据超出检测范围，其他41个AMS 14C年龄经校正呈日历年龄分布范围为692～44 946a BP。其中小于11 000a BP数据36个，4个数据分布于30 000～45 000a BP之间。光释光年龄范围为20．29～43．41ka BP之间（图2－6）。

图2－5 珠三角第四纪钻孔和主要地貌体分布示意图

图2－6 41个实测AMS 14C年代数据分布图

表2－1 实测AMS 14C年代数据表

续表2－1

总体上来看，9个钻孔剖面中获取的46个AMS 14C年代数据和6个光释光年代数据显示，这些第四纪沉积属于晚更新世以来的沉积，获取的第四系底部可靠的最老年龄为ZK4孔5310cm处光释光测得的（43．41±2．35）ka BP。收集、校正了前人的大量年代数据，较为可靠的14C测年和光释光测年数据中最老的两个年龄为（85．500±0．731）ka BP和（57．63±3．41）ka BP；另外，根据获取的13个钻孔岩芯揭示，全新统下伏地层中并没有发现晚更新世海侵层沉积。

表2－2 实测光释光年代数据表