“成都粘土”的成因、物源、时代及其古环境问题.pdf

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1、32卷第5期513～525页山地学报Vo1．32，No．5pp513～5252014年9月MoUNTAINRESEARCHSept．，2014文章编号：1008—2786一(2014)5—513—13‘‘成都粘土"的成因、物源、时代及其古环境问题冯金良，赵振宏，赵翔，赵其华4，彭社琴4(1．中国科学院青藏高原研究所，北京100101；2．河北省地勘局第四水文工程地质大队，河北沧州0610003．中国建筑西南勘察设计研究院，四川成都610081；4．成都理工大学，四川成都610059)摘要：“成都粘土”由Thorp和Dye于1936年命名，用以指示分布在四川盆地西部、西

2、北部丘陵及高阶地上的含钙质结核粘土。Thorp和Dye并提出，“成都粘土”可能是遭受风化的风尘堆积。在四川盆地西北部，发育完整的第四纪粘土剖面，自上而下可分为三层：“成都粘土”、褐色粘土及网纹红土。在Thorp和Dye之后的70多年问，“成都粘土”成为土壤学家、地理学家和地质学家所共同关注的研究对象。但是，“成都粘土”的成因、物源、时代及其古环境意义，以及“成都粘土”与青藏高原黄土、黄土高原黄土的关系是一个长期争论的、有待解决的科学问题。“成都粘土”作为可能的风成堆积，针对其的研究，对认识和了解地质时期，尤其是冰期和冰消期四川盆地西部及其周边地区风向、大气环流格局及强

3、度，以及风尘源区的植被覆盖及干旱化等古环境变化是十分有意义的。此外，“成都粘土”及其下伏的褐色粘土和网纹红土是著名的超固结性、胀缩性和裂隙性粘土，对于这一特殊土体的研究亦具有重要的理论和实践意义。为此，就有关成都粘土的研究历史进行了回顾，并对今后的研究工作提出如下建议：1．深入调查成都粘土的分布范围及其地貌分布特征；2．开展成都粘土的精细年代学研究并建立标准剖面；3．褐色粘土和网纹红土的成因及物源的深入研究；4．确认“成都粘土”、褐色粘土及网纹红土三者间的关系及可能存在的沉积间断；5．阐明“成都粘土”与川西高原黄土、黄土高原黄土之间的物源关系；6．重建“成都粘土”的风

4、尘传输过程及机制；7，探索各层粘土的成因及后期风化改造对其超固结性、胀缩性和裂隙性发育的影响。关键词：四川盆地；“成都粘土”；成因；物源；年代学；风尘堆积；风尘传输；古环境中图分类号：P642．13，X144文献标志码：A“成都粘土”原称“成都土”(ChengtuClay)，由形成于晚更新世晚期，l3．可能为风成成因。土壤学家JamesThorp(梭颇)和DanielS．Dye(戴在Thorp和Dye之后的70多年问，“成都粘意)于1936年命名_】J，用以指示分布在四川盆地西土”成为土壤学家、地理学家和地质学家所共同关部、西北部丘陵及高阶地上的棕黄色、灰棕色的富含注

5、的研究对象。但是由于研究剖面、研究侧重钙质结核的塑性粘土，并指出其很可能是风尘堆积。点的差异以及研究内容的扩展和深入，从而对“成根据ThorpandDyell的描述及限定，“成都粘都粘土”的含义、成因、物源、时代及其古环境指示土”具有如下特征：1．近地表出露，2．覆盖在二级意义形成了不同的认识。及二级以上阶地顶部或丘陵基岩之上，3．无层理，4．柱状结构不发育，5．灰白色裂隙粘土及裂隙均不1“成都粘土”的含义和界限问题发育，6．含钙质结核，7．不含卵砾石，8．中度或弱酸性至中性反应，9．黄色塑性粘土，10．分布在四川“成都粘土”命名后，这一地层名称在一些研究盆地西部及西

6、北部，11．沉积之后遭受了风化，l2．论文、地质报告。、地层划分中被广泛收稿日期(Receiveddate)：2014—03—0l；改回日期(Accepted)：2014—03—20。基金项目(Foundationitem)：国家自然科学基金(项目编号：41171008，40771028)。[SupportedbyNationalNatureScienceFoundationofChina．Grantno．41171008，40771028．＼]作者简介(Biography)：冯金良(1964一)，男，博士，研究员。主要研究方向：地貌过程与沉积。[FengJinlia

7、ng(1964一)，male，PhD，professorresearchinterest：geomorphologicalprocessesandsedimentation．]E—mail：fengjl@itpcas．ac．en5l4山地学报32卷采用。但是，由于“成都粘土”缺乏标准剖面控制，结核粘土(I层)视作“成都粘土”_1；有的学者以及成因问题的争议，从而后人对“成都粘土”的层把I层和褐色粘土(11层)称为“成都粘土”位各有不同的理解¨。¨。；而有的学者把“雅安砾石层”之上的I层、在四川盆地西部、西北部丘陵及高阶地区域，发Ⅱ层和网纹红土(m层)