长江砾石层的沉积学、年代学和物源示踪——对中国东部晚新生代构造和气候演化的指示

摘要

本研究在宜昌、武汉、安庆、铜陵、南京等地选取17条野外露头剖面，对长江下游流域沿江分布的晚新生代砾石层的沉积学、年代学和物源进行了详细研究。砾石层上覆玄武岩的Ar-Ar年代学和化石地层关联的结果指示了砾石层主要的沉积时代为中新世早—中期，沉积相特征典型表现为由河道、沙坝等粗粒序列组成的沉积建造。岩相以及新发现的植物孢粉和木化石都能够与江汉盆地、苏北盆地和东海陆架盆地的晚新生代地层相互对比，代表了贯通整个长江中下游地区的辫状河平原沉积体系。沉积岩碎屑成分和碎屑锆石分析的结果也证明了早—中新世的古长江具有与现今长江相似的物质来源和侵蚀模式。然而，早—中新世的古长江在河道样式、流经路径和水力学特征上都与现今长江显著不同。首先不同于现代长江下游河道的曲流特征，古长江为冲积型的辫状河道；其次现代长江流入三角洲地区，而古长江则流经苏北盆地甚至东海陆架盆地；第三沉积物粒度特征还反映了古长江拥有更强的水动力和搬运能力，可能与较强的古降水和侵蚀能力有关。上述差异共同反映了中国东部晚新生代以来的古气候和古地理演化。