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1、第4卷1985年第4期12月地理研究G E OGR A PH ICA LRES E ARCHVol.4-De c。,No.41985滦河平原更新世植被及其地理环境李文漪梁玉莲(中国科学院地理研究所)提要根据抱粉分析,本文提出河北东部滦河下游平原地区,第四纪更新世时期的植被,主耍由沮带针叶和阔叶落叶树木及大量耐 旱耐寒的草本植物所组成。植被发展过程可以分出四个温暖 阶段和四个寒冷阶段。共 温暖期的平均气温可能比现代略低。塞冷期、草原植 被 曹 有 广 泛分布,很可能处于冻土带或冰绿带 的 自然地理环境。滦河 发源于巴延 图古 尔山北麓,流程大部在山区。南流经 迁安至滦县进入 平原,迁迥东南流,在
2、乐亭 以东入 渤海。滦河在平原区流程 短,是滦河的 下游。本区自新生代 以 来,沉积了深厚的沉积层。在地 壳持续下降过程 中,伴随有火山活动 及数次海侵。第四系沉积厚度在 平原区内变化 不大,平均为40 0 米,渤 海沿岸 可达40 0米以_!:。沉 积物主要 是河 流冲积、洪积、湖积及海侵沉积等。滦 河地区所揭 示 的更新世沉积 则以 河湖相 为主。根据本区构造特点,采 取抱粉样品钻孔分别位子昌黎一宁河一宝抵断裂带的南北两 侧。“310 ) ,钻孔位于滦县南部的 马城 附 近,处于断裂以 北。沉积物主 要是 黑灰色粘土,夕昌,/厂图1取样钻孔位置Loeationmapofthedrillsi
3、te sforsam Pling.粘质砂上 与砾石之互层。此 孔仅在2 20米深度以上见到抱粉。“乐7”孔位 于断裂以南,滦河三角洲 地带的乐亭县境内(图1)。钻探井深50 0 米。沉积物大致为:。一21 0米,灰色、灰黑色及灰黄色粘 土、砂粘土为 主,井夹数 层灰及灰黄色砂层。在l D米至2 0 米及7 0米 至80米层段含数层砾石层。本文10 8 年7月1。日收到,1 , 85年4月5日收到修改稿。4卷究研理一一一地一21 0 米一40 0米,黄色、灰色及灰绿色粘土为主,中夹粘土层及数层松散砂层。4 00米以下,为灰福色,黄揭色及棕揭色粘土、粘质砂土,胶结紧密,质较坚硬见到髦霎步看沉积系“
4、是连续 的。“ “两未 见擎”肚_“乐7尸 L“。米 “ 上 陆续巴一、更新世抱粉组合、抱粉带及其植被本区更 新世抱粉组成全为温带区系,而且成份 比较单 调。木 本植物中以松树 花粉为最常见,其次有 云杉、冷杉、柏等针叶 树。阔叶 树木花粉种类和 数量 不多,有栋、榆、锻、桦、鹅耳杨、械、柳、棒等。草木 中含有大 量 的篙属,并始终 占有很大 优势。其次 以 辈科为多,余有 菊科、寥科、禾本科、伞形科、石竹科及麻黄科。另一些属于湿生和 水生,如 莎草、营蒲等。藏类植物抱子 一般为少量,但 有 时水龙骨科集中 大量出现。石松、卷柏、铁线蔗 仅 有零星 出现。全剖面 可以 划分为9个抱粉组合带,代
5、 表本区上新世未 期和 更新 世时期植被及 其 环境 发展中 的9个阶 段,包括四个相对寒冷阶段和五个温暖阶段:L:抱粉带位 在“乐7”钻孔孔深魂3 0米的黑 色粘土层,含抱粉比较丰富,木本 占24%,以阔叶落叶类为主,榆最多,占木本的4 0%,共次是拣,余有朴,胡桃、档、鹅耳杨,柳和极等。也有喜暖成 份 如枫香、山核桃、山矾和花椒 等。松树含量不大,耐寒的云杉和桦木仅为少 量。草本花粉总量占2/3 ,以篙最多,其余有藐科、禾本科及 少数香蒲等。抱粉组合反映温带较暖气候,但已向寒冷干早方向过渡。自然景观皇现开阔的阔叶落叶林和草本群落,而残遗的喜暖树木尚有零星分布。这一抱粉组合,在我国北方许多地
6、点如渭河盆地摊1、北京附近t3、泥河湾组4及河北平原都昔发现过。它代表华北第四纪气候开始显著变冷 以前 的植被。L:抱粉带在40 0 米至34 0 米深度,花粉稀少,间断出现松和篙为主及少量禾本科和获科的组合。代表 寒冷干旱气候条件下的草地植被。L:抱粉带孔深34 0 至26 0米间,抱粉种类 又趋丰富。下部,仍级松和 篙为主,而阔叶树拣、榆、一I桦、胡桃等已陆续出现。说明逐渐变暖。中部,拣、极增多而杂草减少,拜生长丰富的喜湿旅类。环 境比较温和湿 润。上部,以篙和荤为主的草本花粉大量增多。木本亦以耐寒的云杉和桦最醒目。桦的含量 高 达木本的3 5.3%。这类桦属花 粉形体较小,直径1 8一2
7、 0 微米,具三孔、孔绿加厚并突起。外壁具细颗粒状纹饰。其形态与白桦(Be tu laPlatyPh ylla)相似(图2)。白桦 适应性强,喜湿润土坡,目前在我国华 北 为常见,一般为次生林的先锋树种。白桦与云杉同时出现较多,显示气候向寒凉方向发 展的趋 势。因此,L3抱粉带代表间冰期气候复苏阶段的植被发展过程。AB图2.白桦(BetulaPlatyPhylla)花粉比较(A)化石,(B)现代Pollo ne om ParisonofBetulaPlatyPhyllafossil(A)andthePr e sent(B)L4抱粉带在26 0 一21 0米又呈现松一篙一获抱粉 组合。此 阶段前
8、期突 出松和高。后期,以 篙和幕为优势,代表草原或苔原景观。L4显然是一相对寒冷干 旱期。4期李文漪 等:滦河平原更新世植被及其地理环境LS抱粉带“乐7”孑 LZ 10米至1 80米孔段,及 , 31 0”钻孔的20 0米至18 0米段,代表另一次气候复苏。其发展过程 是;部为松一锻一篙一爹组合。代表温和干 早条件下的针阔混交林及草原。中部,以松、云杉、极,愉和水龙骨抱粉较多。木本花粉高达36.7%,草本则降至5 0%以下,旅类抱子亦 有高峰,同时还有不少水生植物香蒲、莎草等出现,代表温和半湿 润环境下的植被。上部,为松一桦一篙组合。义出 现大量白桦。以及松、云杉、柳、榆和棒等。呈现寒温带桦木
9、林及草原景观,井开始向寒冷气候过渡。L抱粉带“乐7”于LIS。至16 0 米抱粉组成十分单调,只有松、云杉、篙、麻黄和冀。代表另一寒冷一于旱时期。L,抱粉带位在“31 0”孔的14 0米至8 5米层段。其间1 2。至1 0。米 为砾石及砂层不含抱粉。这一带出现的阔叶 落叶树木花粉类型较多。草本花粉数量很大,其中除篙、辈以外,有麻 黄、旋花、伞形和禾本科。木本 植物花粉出现的规律是:下部,呈现松一桦一榆一篙组合。反映半干旱的温带 针阔叶林和草地景观,气候应较温和干燥。中部,呈现松、云杉为主,有少量桦、榆、拣、胡桃等阔叶树。气候应较家凉湿润。以 后榆树出现高峰,反映出以松和榆为主的针阔叶树生长于草
10、原之中,气候温和干燥。L。抱粉带“乐7”孔孔深7 7 米至貂米,及, 310 , )孔的8 5米至6 0米。以禽、辈为主的草本十分繁茂,木本以松、桦为优势。显示较寒凉阶段。L,抱粉带L.抱粉带以上,是松、拣、柳、篙为主的抱粉组合,应较温和。以后,发展为松、桦、云杉、篙为 主,气候转凉。二、地层时代讨论,.根 据抱粉组合论 述地理环境,需确 立沉积 物 沉积 的时 期,这 首先是地层 的分界,对 本文,则 要涉及 三 个地层界限 问题:更新世 下界,早更新世与 中更新世界限,及 中更新 世和晚更新世界限。关 于我国北 方更新 世与上新世,即第四纪 与第三纪之间抱 粉组 合分 异,已在以 往一些工
11、作 中显 示出来。刘金陵)在北京顺义的工作 中,出现孔深40 0 米 以下含喜暖 的罗汉 松、铁杉山核桃、山 毛样花粉。喜温 的数量较多,种类有榆、栋、锻、朴、柳等,以及 少量 的松 和云杉,也 有 不少草本植物。40 0 米以上,喜暖 树木消失,组合变得贫乏 和单调,仅 有松,篙 及少量 的杂草。相似的抱粉组 合系 列,也 发现 在陕 西渭河2山西 运城2)等地 点。在 本区,这 种明显反映 气候 变 冷变 干的抱粉信 息出现在40 0 米深 度上下的L,和L:抱 粉带之间。文献6指出,河 北平原第四纪沉积中世界性的地层极性事件保 存完 整,沉积物沉积连续,因而 可以很好地 进行古地磁分析。
12、李华 梅等5对本区“柏3”孔 的磁性地层研究中所确立 的古地磁 年表,标出松 山倒转极性世与高斯 正极性的界线在4 8。米深度,年龄是2.4 8百万 年。奥都维正极性事件位于3 6。一3 90米深度,年龄1.6 7一1.8 7百万 年。关于第四纪一F限,国际 第四纪 联合 会和国际地 质对 比委员会 工作组,在 对 意大 利 的弗利卞剖面研究报告8中,建议以第一次出现寒冷分 子介形虫C夕th君r oP艺亡。nte s之u d。,作为最早气候 变冷的标志,这 一 自然 层位,即作为第四系的开始。井指 出在此界线上没有明显岩性 变月1) 刘金陵提供资料。2)李文漪:山西运城从上新世到更新世抱粉组合
13、之发展,1 9 7 8年。地理研究4卷化标志。根据磁性地层测定,认为该层段 相 当于奥都维事件时 期,其 底界年龄在1.7百万年左右。界限 上下的抱粉组合系列是:下部,山核桃、枫杨、棒、栋等的百 分含量较高,而优 势成分松、云 杉、铁杉、雪松等含量低。_L部,优 势成分 增加,而山核桃等减少,代 表稍凉气候开始。由此看 来,在滦河平 原,以钻 孔深度在4 00米上、下 的L,和IJZ抱粉带之间界线为第四纪与第三纪 之分界,有时 间和 环 境依据,因而 是适合 和 可行的。关于 早更新世 和 中更新世 的界限,根 据古地 磁 年表,一般认为布 容赫斯正极性世与松山倒转极性世 之间的界线 即相 当
14、 于 中更新世 与早 更新 世界线。在, 310 , ,孔已测定布容 与松山界线位于22 0米深 度1)。即相 当于LS抱粉带的 底界。这 样 的话,依抱粉分 带,早 更新世就包括两 个寒冷期L:和L;,和 一个温暖期L:。中更新 世则始于 温暖 期L。本区晚更新世 的 标准 层迁 安组动物化石 产出的地 层,某抱粉组合“)为木本占 1 0一2 4%,一以 云杉为主,其次 有松、冷杉、桦、档、栋等。草本含量大,以 篙属为 主。反映比 现代 寒凉表1.滦河平原更新世抱粉地层简夹Co r r elationeha rtoftheLia ohePlain古地磁事件时代抱粉 阶段抱粉组合气候概况 _!
15、L一 /一r一 生 一L 7一 中一L 一 L气 一 川2)松一桦一云杉一篙1)松一拣一柳一篙寒温针阔叶 林+草原针阔叶林十草原温凉半干旱温和半于旱布莱克松一桦一菜一篙3)松一愉一极一辈 一高2)松一云杉一幕一 篙1)松一桦一榆一 篙2)辈一篙1)松一云杉一 篙一幕3)松一桦一篙2)松一云 杉一极一 榆一水龙骨1)松一极一篙一辈寒温针阔叶林+草原针阔叶林+草原针叶 疏林+草原针阔叶林+草原草原或苔原针叶树+草原松桦林+草原针阔混交林针阔混交林十草 原草原或苔原寒温针阔叶林+草原针阔混交林针阔叶林十草原草原或苔原阔叶落叶林+草原寒温或塞冷温和于燥温凉湿润温暖半干“挤寒冷干早布容赫斯松一菊一篙3)
16、桦一云 杉一松一篙2)松一拣一锻一篙一水龙骨1)松一愉一桦一首一荤奥都 维松一篙一慕榆一拣一山核桃一松一篙温凉 半湿 润温和湿润温和干燥寒冷干早寒凉半湿润沮和湿润温凉半干旱寒 冷干旱较温暖半湿润期一松山期(1)根据组方等测定。(2)地质科学院三室新生代抱粉组:华北某些地区的新生代抱粉组合及共意义。4期李交漪等:滦河平原更新世植被及其地理环境的 气候。其与L。抱粉带所代表的特点似很 一致。据此,本区更新世分层及抱粉分 带的初步 意见,可简列如表1三、地理环境讨论1.我 国北方千 旱气候 由来已久在滦 河 平原所 见更新世 抱 粉组 合 中,喜温树 木花粉含量小,大量为松、篙和琴等,特别是始终含有大量以 篙为主的耐 旱草 本植物花 粉这一事实,充分 说明气候 的一于旱性质。或 者说,一f旱伴随寒 冷是抱粉组合所 反映 的本区更 新世地理环境 中的一个 突出特点。从以往在北 方的 许多抱粉工作中已经看 到,第四纪 以来,耐旱 草本植物在时 间和空间上的 分布很广 泛。早 在 第三纪晚 期,山东
