第四纪地层的划分方法
第四纪地层的划分是揭示地球近260万年以来环境演变、构造运动及生物演化的基础,其核心在于通过多学科方法确定地层的形成时代与序列关系。目前,主流划分方法包括生物地层法、气候地层法、磁性地层法及绝对年代测定法,各类方法相互补充,共同构建第四纪地层的时间框架。生物地层法
生物地层法依赖生物化石的演化序列,通过标准化石或生物群组合确定地层相对年代。第四纪哺乳动物演化迅速,不同时期形成独特动物群,成为划分关键标志。例如,华北早更新世以泥河湾动物群为代表,含三门马、板齿犀等古老物种;中更新世周口店动物群出现肿骨鹿、北京猿人;晚更新世萨拉乌苏动物群则以最后斑鬣狗、普氏野马为特征;全新世动物群已接近现代,如四不像鹿、家犬等驯化物种。海洋第四纪地层中,有孔虫、介形虫的壳体特征与组合如暖水种与冷水种比例可反映气候波动,辅助划分地层。气候地层法
第四纪以冰期-间冰期旋回为显著特征,气候地层法据此将地层与冷暖变化对应。阿尔卑斯地区经典冰期序列恭兹、民德、里斯、玉木对应不同冰碛层与间冰期沉积;中国东部则以鄱阳、大姑、庐山、大理冰期为框架,冰期形成冰碛、黄土堆积,间冰期发育古土壤或河湖相沉积。黄土-古土壤序列是陆相气候地层的典型代表:黄土层如L1、L2对应寒冷干冷期,古土壤层S0、S1代表温暖湿润期,通过土壤类型、磁化率等指标可精确划分早、中、晚更新世及全新世地层。磁性地层法
地磁场极性倒转事件为地层划分提供全球对比标尺。第四纪地层主要涉及松山负极性时2.58-0.78 Ma与布容正极性时0.78 Ma至今,两者界限M/B界限是中更新世底界的重要标志。松山期内的贾拉米洛正极性亚时0.99-1.07 Ma、奥尔杜威亚时1.77-1.95 Ma等短尺度极性事件,可作为早更新世内部地层划分的时间节点。通过测量地层剩余磁性方向与强度,结合极性柱对比,能确定地层形成的相对顺序与关键年代界面。绝对年代测定法
绝对年代测定为地层提供数值年龄,是划分的定量基础。常用技术包括:放射性碳测年¹⁴C适用于全新世至晚更新世晚期<5万年,如泥炭、贝壳等含碳物质;铀系测年U-Th可测珊瑚、石笋等,覆盖5万年至50万年;光释光OSL测定石英/长石矿物的末次曝光时间,适用于黄土、沙丘等沉积物10²-10⁵年;钾氩法K-Ar和氩氩法⁴⁰Ar/³⁹Ar则用于火山岩地层,可追溯至早更新世>10⁶年。这些方法将第四纪划分为更新世2.58-0.0117 Ma与全新世0.0117 Ma至今,更新世进一步细分为早2.58-0.78 Ma、中0.78-0.126 Ma、晚0.126-0.0117 Ma三期。实际划分中,需综合运用多种方法:生物化石提供环境背景,气候与磁性地层建立相对序列,绝对年代赋予精确时间节点,从而构建整、可靠的第四纪地层框架。
