內(nèi)蒙古扎魯特旗地區(qū)更新世地層劃分

丁秋紅，王 杰，李曉海，姚玉來，宗文明，郜曉勇，李文博

（中國地質(zhì)調(diào)查局沈陽地質(zhì)調(diào)查中心沈陽地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，沈陽 110034）

內(nèi)蒙古扎魯特旗地區(qū)更新世地層劃分

丁秋紅，王 杰，李曉海，姚玉來，宗文明，郜曉勇，李文博

（中國地質(zhì)調(diào)查局沈陽地質(zhì)調(diào)查中心沈陽地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，沈陽 110034）

根據(jù)孢粉組合特征及光釋光測年結(jié)果，對分布在內(nèi)蒙古東南部的第四系更新統(tǒng)做了進一步的劃分和研究。研究結(jié)果表明，主要分布在內(nèi)蒙古東南部的中更新統(tǒng)風(fēng)積物，巖性為黃色亞砂土，含鈣質(zhì)結(jié)核，發(fā)育柱狀節(jié)理，區(qū)域上稱烏爾吉組，含Artemisia－Ephedra－Pinus孢粉組合，光釋光測年結(jié)果為（40．4±1．9）～（110．0±7．5）ka；下更新統(tǒng)沉積物，巖性為紅褐色亞砂土及亞黏土，含鈣質(zhì)結(jié)核、砂礫透鏡體，區(qū)域上稱為赤峰黃土，含Artemisia－Polygonum－Betula孢粉組合，光釋光測年結(jié)果為（200．9±9．6）～（220．4±13．2）ka。上述2套地層在內(nèi)蒙古東南部廣泛分布，更新世地層的劃分為內(nèi)蒙古東南部地區(qū)的第四系地層劃分對比研究提供了基礎(chǔ)地質(zhì)資料。

烏爾吉組；赤峰黃土；孢粉組合；光釋光測年；內(nèi)蒙古東南部

0 引言

內(nèi)蒙古扎魯特旗地區(qū)地處大興安嶺與松遼盆地的結(jié)合部位，研究區(qū)內(nèi)第四系成因類型復(fù)雜、巖性巖相變化快、沉積物分布連續(xù)性差、厚度變化大且多變，因此給第四系地層的劃分帶來很大的難度。本次1∶25萬扎魯特旗幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作，依據(jù)現(xiàn)代地層學(xué)理論，結(jié)合山區(qū)第四系發(fā)育特點，根據(jù)第四系沉積物形成的地貌形態(tài)特征及地貌單元之間的關(guān)系（如切割、覆蓋），進行地貌的劃分，再根據(jù)不同地貌單元特點，進行巖石、巖性的調(diào)查和第四系成因類型的劃分，特別是對區(qū)內(nèi)發(fā)育的第四系更新統(tǒng)2套沉積物地層進行了巖性、生物和光釋光測年的研究，為內(nèi)蒙古東南部地區(qū)的第四系更新統(tǒng)地層劃分對比研究提供了基礎(chǔ)地質(zhì)資料。

1 地層劃分

1．1 地層劃分沿革

研究區(qū)第四系分布廣泛，遍布各大小河谷及東南部平原上。對于研究區(qū)的第四系2套風(fēng)積物，前人在1∶20萬和1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中按時代或成因類型進行了地層劃分（表1）。其中，內(nèi)蒙古自治區(qū)第十地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院2009年對研究區(qū)內(nèi)的2套風(fēng)積物的地層劃分與本次工作的巖性劃分一致，但前者只是在野外調(diào)查過程中對巖性和成因類型的劃分，缺少地質(zhì)年代的依據(jù)。

表1 地層劃分沿革Tab．1 Evolution of regional stratigraphic division

1．2 地層劃分

本次研究在內(nèi)蒙古扎魯特旗平安村西北公路邊測制了第四系比較完整的剖面，采集了孢粉和光釋光測年樣品。

內(nèi)蒙古扎魯特旗平安村西北公路邊第四系剖面（剖面編號PM007）描述如下（圖1）。

1．亞砂土；2．亞黏土；3．粉細(xì)砂；4．鈣質(zhì)結(jié)核；5．砂礫石透鏡體；6．流紋質(zhì)角礫凝灰?guī)r；7．孢粉樣品；8．光釋光測年樣品

本次研究在上述剖面的2層、3層、4層和5層分別采集了孢粉和光釋光樣品。同時，在魯北磚廠采土場、華杰等地的磚紅色亞黏土和黃色亞砂土中分別采集孢粉和光釋光樣品。

在研究區(qū)內(nèi)下更新統(tǒng)赤峰黃土零星分布，見于陶海營子、東溝、渾尼吐、華杰等地，厚度3～8 m。一般圍繞基巖呈弧形分布，堆積物具2層結(jié)構(gòu)：下部為含碎石亞黏土，上部為紅色、磚紅色黏土、亞黏土。其中含有大量鈣質(zhì)結(jié)核，表層多具龜裂紋。下部含有砂礫巖透鏡體。巖石碎屑成分因地而異，大小多在5～20 cm之間，棱角狀，含量一般在10%～20%。赤峰黃土夾有埋藏土，從宏觀上看紅、黃相間，單埋藏土厚度較小。

在研究區(qū)內(nèi)中更新統(tǒng)風(fēng)成黃土烏爾吉組主要分布于山前坡地廣大區(qū)域，形成黃土平臺及深切黃土沖溝，巖性主要為淺黃色亞砂土夾鈣質(zhì)結(jié)核層。亞砂土呈淺黃色，大孔隙，柱狀節(jié)理發(fā)育、密集，柱高0．4～1．1 m，底部夾有1～2層10～30 cm厚的鈣質(zhì)結(jié)核層（又叫“僵石”），色調(diào)為灰白、乳白色，成分為碳酸鈣，斷面呈同心環(huán)狀，長短不一，形態(tài)各異，有蘿卜形、紡綞狀、球形、啞鈴狀等，大者10 cm，小者1 cm，多呈層狀展布，延伸長可大于30 m；另外中下部層位間亦夾有厚15～40 cm的沖積砂礫石層，透鏡體狀延伸長幾十厘米至十幾米不等，礫石成分繁雜，磨圓度好，局部礫石還可見弱定向排列。

野外觀察烏爾吉組與赤峰黃土兩者之間有明顯的剝蝕面。兩者為上下層位關(guān)系。

2 孢粉組合

對分析鑒定結(jié)果進行統(tǒng)計研究表明，采自赤峰黃土和烏爾吉組的孢粉樣品，孢粉含量較多，但孢粉類型較少（圖2），共計24科31屬植物。通過對分析鑒定結(jié)果的綜合研究，依據(jù)孢粉化石產(chǎn)出的層位、組成分子的分布變化及區(qū)域縱橫向分布特征，劃分為2個孢粉組合。

2．1 Artemisia－Polygonum－Betula（蒿屬－蓼屬－樺屬）組合

本組合產(chǎn)自赤峰黃土中，含孢粉化石27個屬種類型（表2），孢粉組合的基本特征是，以草本植物花粉在組合中占絕對優(yōu)勢（65．82%～96．29%），喬木、灌木植物花粉較少（3．71%～34．18%）。蕨類植物孢子未見。具體組成成分及平均百分含量如下：

草本植物中以蒿屬（40．41%）和藜科（28．58%）植物花粉含量最高，其次為菊科（2．73%）、蒼耳屬（1．90%）、禾本科（1．49%）、蕁麻屬（1．36%）、蓼屬（1．17%）。此外，莎草科（0．20%）、龍膽屬（0．07%）、百合科（0．07%）、葎草屬（0．07%）、毛茛科（0．23%）、唐松草屬（0．12%）、地榆屬（0．19%）等花粉少量分布。

圖2 內(nèi)蒙古扎魯特旗地區(qū)更新世孢粉Fig．2 Pleistocene pollen assemblages in Zhaluteqi Region，Inner Mongolia

表2 孢粉組合百分含量統(tǒng)計Tab．2 Statistic percentage of pollen assemblages （%）

續(xù)表

喬木、灌木植物中針葉植物有較多的松屬（7．76%）和少量的云杉屬（0．07%）花粉。落葉闊葉植物以樺屬（7．81%）占優(yōu)勢，其次為鵝耳櫪屬（1．27%）、榛屬（1．12%）、榆屬（1．09%）。同時，櫟屬（0．79%）、胡桃屬（0．11%）、衛(wèi)矛屬（0．13%）、榿木屬（0．57%）等花粉少量分布。普遍含有旱生植物麻黃屬（0．46%）花粉，但含量較少。

樣品花粉濃度較大，指示采樣點當(dāng)時植被覆蓋度較高，具有蒿屬、藜科占優(yōu)勢的草原疏林植被景觀。旱生或超旱生植物（蒿屬＋藜科＋麻黃屬，占69．15%）出現(xiàn)較多，針葉、闊葉植物較少，以耐干旱、耐寒冷植物（松屬＋云杉＋樺屬，占15．64%）為主，同時，喜陰、喜濕的植物，如鵝耳櫪屬、榆屬、蓼屬和澤瀉屬也有一定含量。表明這一時期的氣候主要為干旱的草原氣候類型，氣候明顯有波動，曾出現(xiàn)過干燥、濕熱的氣候。

2．2 Artemisia－Ephedra－Pinus（蒿屬－麻黃屬－松屬）組合

本組合產(chǎn)自烏爾吉組中，含孢粉化石23個屬種類型（表2），孢粉組合的基本特征是，以草本植物花粉在組合中占絕對優(yōu)勢（55．01%～83．20%），喬木、灌木植物花粉較少（13．28%～44．99%）。蕨類植物孢子僅見卷柏一屬。其具體組成成分及平均百分含量如下：

草本植物中以蒿屬（34．41%）和藜科（26．12%）植物花粉含量最高，其次為菊科（3．36%）、蒼耳屬（2．32%）、禾本科（2．27%）、蕁麻屬（3．26%）。含量較少的植物花粉有：莎草科（0．18%）、蓼屬（0．47%）、龍膽屬（0．07%）、報春花科（0．08%）、毛茛科（0．18%）。

喬木、灌木植物中針葉植物有較多的松屬（11．08%）和少量的云杉屬（0．22%）花粉。落葉闊葉植物以樺屬（6．57%）占優(yōu)勢，其次為榛屬（2．35%）、鵝耳櫪屬（2．64%）、櫟屬（1．12%）。此外，槭屬（0．24%）、榿木屬（0．35%）、胡桃屬（0．18%）、繡線菊屬（0．25%）、榆屬（0．77%）等花粉少量分布。普遍含有旱生植物麻黃屬（1．35%）花粉，個別樣品含量較高。

烏爾吉組與赤峰黃土中孢粉組合的共同點是兩者均以旱生草本植物蒿屬、藜科、菊科占優(yōu)勢，針葉、闊葉植物較少，以松屬、樺屬為常見。兩者的區(qū)別在于，在烏爾吉組上部孢粉組合中，旱生植物麻黃屬含量明顯增加，喜陰、喜濕的植物明顯減少，出現(xiàn)了耐旱的蕨類植物。

烏爾吉組孢粉樣品花粉濃度也較大，指示采樣點當(dāng)時植被覆蓋度較高，具有蒿屬、藜科占優(yōu)勢的草原疏林植被景觀。旱生或超旱生植物（蒿屬＋藜科＋麻黃屬，占62．82%）占優(yōu)勢，針葉、闊葉植物較少，仍以耐干旱、耐寒冷植物（松屬＋云杉＋樺屬，占17．87%）為常見，表明這一時期的氣候以干冷為特點。

3 光釋光測年

3．1 樣品采集

本次研究在PM007剖面的2層、4層分別采集了光釋光樣品。同時，在魯北磚廠采土場、華杰等地的磚紅色亞黏土和風(fēng)成黃土中也分別采集了光釋光樣品（表3）。采集樣品用鋼管鉆洞取樣，鋼管外用錫紙和褐色塑料包裝，送至實驗室。

3．2 光釋光測年結(jié)果

對于所有細(xì)顆粒樣品采用簡單多片再生法獲得等效劑量值，用飽和指數(shù)方法進行擬合，生長曲線圖顯示簡單多片法測的細(xì)顆粒樣品再生劑量點不太分散，生長曲線沒有明顯飽和，樣品測試數(shù)據(jù)基本可信。但編號為PM007－4－2樣品生長曲線趨于飽合，年齡值應(yīng)采取大于計算得出數(shù)據(jù)?；跇悠封櫍Q／鉀含量分析得到的年劑量計算出測試樣品的光釋光年齡（表3）。

表3 樣品信息及光釋光測年結(jié)果Tab．3 Sample information and results of OSL dating from the study area

從計算結(jié)果可以看出，采自烏爾吉組巖性為淺黃色粉細(xì)砂的樣品光釋光測年結(jié)果為（40．4± 1．9）～（110．0±7．5）ka，采自赤峰黃土巖性為磚紅色含礫亞黏土的樣品光釋光測年結(jié)果為（200．9± 9．6）～（220．4±13．2）ka。

關(guān)于第四系各期界線劃分的時代問題，目前國內(nèi)外均有較大爭議［5－7］，依據(jù)中國地層表2010年試用稿所采用的上、中、下更新統(tǒng)界線的劃分時限，同時考慮到研究區(qū)內(nèi)更新統(tǒng)2套沉積物的發(fā)育和分布特征，將研究區(qū)的淺黃色風(fēng)成砂烏爾吉組劃為中更新統(tǒng)，將其下部磚紅色含礫亞黏土赤峰黃土劃為下更新統(tǒng)。

4 區(qū)域?qū)Ρ?/h2>

赤峰黃土在內(nèi)蒙古的赤峰、敖漢旗、喀喇沁旗、寧城一帶較為發(fā)育，內(nèi)蒙古寧城地區(qū)發(fā)育的赤峰黃土在區(qū)域上具有代表性［8］，它一般覆蓋在不同的地貌單元之上，巖性上主要由一套棕紅色的亞黏土層（古土壤層）和棕黃色的亞粉砂層（黃土層）構(gòu)成。研究資料表明，在赤峰南山第四系地質(zhì)剖面中赤峰黃土含的孢粉化石以藜科（Chenopodiaceae）植物花粉為主，其次為禾本科（Gramineae）和蒿屬（Artemisia），屬于干旱的草原氣候類型［9］，其孢粉組合的特點與本研究區(qū)的較相似。

1983年內(nèi)蒙古地礦局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查二隊三分隊在赤峰北部的巴林左旗碧流臺地區(qū)開展區(qū)調(diào)工作中，將在烏爾吉地區(qū)發(fā)育的一套黃土狀亞砂土層，產(chǎn)哺乳動物化石的第四系命名為烏爾吉組［10－11］。烏爾吉組在內(nèi)蒙古東南部赤峰、敖漢旗、寧城一帶廣泛發(fā)育，根據(jù)最新地質(zhì)調(diào)查在遼寧北部也有發(fā)育［12］，烏爾吉組建組剖面的巖性為黃土狀亞砂土層，呈淡黃色，質(zhì)地較疏松，粉砂含量大，顆粒較均勻，含鈣質(zhì)成分較高，可見微弱層理和細(xì)砂透鏡體。孢粉化石組合為草本植物的藜科（Chenopodiaceae）、蒿屬（Artemisia）、毛茛科（Ranunculaceae）、禾本科（Gramineae）、繖形科（Umbelliferae）、葎草屬（Humulus）、蓼科（Polygonaceae）、唐松草屬（Thalictrum）、石竹科（Caryophyllaceae）、菊科（Compositae）等草本植物占總數(shù)的80．5%；云杉屬（Picea）、松屬（Pinus）、羅漢松屬（Podocarpus）、鐵杉屬（Tsuga）等針葉樹種植物占14．6%；闊葉植物以樺屬（Betula）為主，少量榆屬（Ulmus）、柳屬（Salix）等植物花粉，占4．9%?？偲饋砜矗ńM剖面烏爾吉組古植被是以草本植物占絕對優(yōu)勢，木本植物少量出現(xiàn)為特點，絕大部分植物是屬濕冷條件下的物種，這與本研究區(qū)的孢粉組合特征也較吻合。

5 結(jié)論

（1）烏爾吉組巖性為黃褐色亞砂土，含鈣質(zhì)結(jié)核，發(fā)育柱狀節(jié)理，含Artemisia－Ephedra－Pinus孢粉組合，光釋光測年結(jié)果為（40．4±1．9）～（110．0± 7．5）ka，地質(zhì)時代為中更新世。

（2）赤峰黃土巖性為紅褐色亞砂土及亞黏土，含鈣質(zhì)結(jié)核、砂礫透鏡體，含Artemisia－Polygonum－Betula孢粉組合，光釋光測年結(jié)果為（200．9±9．6）～（220．4±13．2）ka，地質(zhì)時代為早更新世。

致謝：本次研究采集的孢粉樣品由吉林大學(xué)古生物學(xué)與地層學(xué)研究中心分析鑒定；光釋光測年由國土資源部地下水礦泉水及環(huán)境監(jiān)測中心測試；野外工作中得到了沈陽地質(zhì)調(diào)查中心陳樹旺研究員的指導(dǎo)和幫助，在此表示衷心的感謝！

［1］ 遼寧省第二區(qū)域地質(zhì)測量隊．1∶20萬扎魯特旗幅（L－51－31）阿魯科爾沁旗幅（K－51－1）區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告［R］．1972．

［2］ 吉林省地質(zhì)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊．1∶20萬哈達營子幅（L－51－25）區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告［R］．1976．

［3］ 內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院．內(nèi)蒙古1∶5萬西巴彥花（L51E019006）、前進公社（L51E019005）（L51E029005）、華杰幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告［R］．2008．

［4］ 內(nèi)蒙古自治區(qū)第十地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院．內(nèi)蒙古自治區(qū)1∶5萬遲家堡（L51E021001）、陶海營子（L51E022001）、渾尼吐（L51E023001）、東溝幅（L51E024001）區(qū)域礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查報告［R］．2009．

［5］ 內(nèi)蒙古自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)局．內(nèi)蒙古自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)志［M］．北京：地質(zhì)出版社，1991．

［6］ 中國地層典編委會．中國地層典：第四系［M］．北京：地質(zhì)出版社，2000．

［7］ 汪嘯風(fēng)，陳孝紅．中國各地質(zhì)時代地層劃分與對比［M］．北京：地質(zhì)出版社，2005．

［8］ 肖美琴．內(nèi)蒙古赤峰市寧城縣第四紀(jì)地質(zhì)研究［R］．北京：中國地質(zhì)大學(xué)（北京），2010．

［9］ 遼寧省地質(zhì)局水文地質(zhì)大隊．遼寧第四紀(jì)［M］．北京：地質(zhì)出版社，1983．

［10］ 陸有泉，李毅．內(nèi)蒙古新發(fā)現(xiàn)的更新世晚期哺乳動物化石點［J］．古脊椎動物學(xué)報，1984，22（3）：246－248．

［11］ 陸有泉，李毅，金昌柱．烏爾吉晚更新世動物群和古生態(tài)環(huán)境［J］．古脊椎動物學(xué)報，1986，24（2）：152－162．

［12］ 趙辰，李東濤，劉錦，等．遼寧北部至內(nèi)蒙古東南部地區(qū)晚更新世風(fēng)成砂與烏爾吉組的研究［J］．地質(zhì)與資源，2014，23（3）：266－271．

Pleistocene Stratigraphic Division in Zhaluteqi Region，Inner Mongolia

DING Qiu－h(huán)ong，WANG Jie，LIXiao－h(huán)ai，YAO Yu－lai，ZONGWen－ming，GAO Xiao－yong，LIWen－bo
（Shenyang Center，China Geological Survey；Shenyang Institute of Geology and Mineral Resources，Shenyang 110034，China）

The Pleistocene strata with stable regional extension in the southeast Inner Mongolia are divided by pollen assemblages and optically stimulated luminescence（OSL）dating．The eolian sediment of the middle Pleistocene with good columnar joint and OSL age from（40．4±1．9）ka to（110．0±7．5）ka，corresponding to the Wuerji Formation，is composed of yellow sandy loam，calcareous nodule and Artemisia－Ephedra－Pinus pollen assemblages．The lower Pleistocene with OSL age from（200．9±9．6）ka to（220．4±13．2）ka，corresponding to the Chifeng Loess，is composed of reddish brown sandy loam，sandy clay，calcareous nodule，gravel lens and Artemisia－Polygonum－Betula pollen assemblages．These provide basic data for Quaternary stratigraphic correlation and division in the southeast Inner Mongolia．

Wuerji Formation；Chifeng Loess；pollen assemblage；optically stimulated luminescence（OSL）dating；southeast Inner Mongolia

P534．631

：A

：2095－8706（2015）07－0024－06

（責(zé)任編輯：劉永權(quán)）

2015－02－26；

2015－09－01。

中國地質(zhì)調(diào)查局“內(nèi)蒙古1∶25萬扎魯特旗幅（L51C004001）區(qū)域地質(zhì)調(diào)查（編號：1212011120670）”項目資助。

丁秋紅（1964—），女，博士，研究員，從事中生代地層古生物研究及區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作。Email：1109251593＠qq．com。