鄭州邙山官莊峪黃土地層研究

王玉振，王書兵，王喜生，傅建利，蔣復(fù)初

(1.河南省信陽水文水資源勘測局，河南信陽464000;2.中國地質(zhì)科學(xué)院地質(zhì)力學(xué)研究所，北京100081)

中原邙山以發(fā)育巨厚的馬蘭黃土而聞名中外［1～4］。由于其地理位置特殊，因而在黃河的形成、演變以及華北平原的形成、演化等研究中，都具有舉足輕重的地位。盡管對邙山黃土的研究已取得長足進(jìn)展［5～9］，但目前在地層劃分上，尤其是對S2以上地層的劃分［10～11］還存有分歧。在趙下峪西側(cè)1 km處的官峪村東側(cè)，有一條簡易公路從邙山源源面通到黃河灘地，沿公路地層出露較好，為了進(jìn)一步查明邙山黃土的發(fā)育情況，本文對該剖面進(jìn)行了詳細(xì)的野外觀察和室內(nèi)研究工作。

1 地層發(fā)育

野外觀察顯示，官峪剖面出露較好。詳細(xì)的地層測制結(jié)果表明，地層剖面共厚154.9 m，出露S10及以上黃土-古土壤地層序列;其中底部的S10出露不完整，僅見其上部少部分地層，其余地層較完整。古土壤層S1和S5地層在野外能非常清楚地辨認(rèn)出來，分別位于地層深度71.625～83.100 m和117.95～121.30 m層段。另外，從L2層段開始，各黃土層頂部均分布有鈣結(jié)核層段，L9黃土層位于地層深度135.64～148.00 m層段，厚度達(dá)12.36 m。而特征的馬蘭黃土L1位于地層深度1.500～71.625 m，厚度達(dá)70.125 m，具有明顯的粗粒、均勻特點(diǎn)，并且在該段地層中部，并沒有比較明顯的弱古土壤層。

2 磁性地層

本文對上部128 m以2.5 cm間隔、下部27 m以2.0 cm間隔采集了磁化率樣品，用Bartington MS2型磁化率儀進(jìn)行低頻磁化率測試，結(jié)果如圖1所示。根據(jù)磁化率曲線的峰谷變化可以較明顯區(qū)分黃土與古土壤，且與野外觀察相一致。圖1顯示，S1—S10古土壤分層清晰，特別是L9中發(fā)育了一層弱古土壤，其磁化率值接近S1古土壤的磁化率值。

圖1 鄭州邙山官莊峪黃土-古土壤剖面磁性地層序列Fig.1 Magnetic stratigraphic sequence of Guanzhuangyu loess-paleosol profile in Mangshan，Zhengzhou

結(jié)合前人的研究成果，重點(diǎn)對剖面上部S1以上地層 (0～72 m)以50 cm間隔，B/M界線附近地層 (128.0～135.0 m)以及剖面底部 (151.5～155.0 m)以25 cm間隔采集了古地磁樣品，全部使用超導(dǎo)磁力儀進(jìn)行測試，測試結(jié)果見圖1。

古地磁測試結(jié)果顯示，上部72 m地層包括S0、L1和S1頂部，其磁性地層測試結(jié)果全部為正極性，未見Laschamp事件。剖面深度151.5～155.0 m區(qū)間發(fā)育S9、L10和S10地層單元，磁性測試結(jié)果顯示全為負(fù)極性，未進(jìn)入Jaramillo正極性亞時(shí) (見圖1)

深度128.0～135.0 m剖面區(qū)間發(fā)育L7、S7、L8和S8地層單元，磁性測試結(jié)果表明，在L8下部，極性轉(zhuǎn)換開始于132.86 m，結(jié)束于132.04 m。以全部倒轉(zhuǎn)為標(biāo)志，則B/M界線置于深度132.04 m處，位于L8的下部 (見圖2)。

圖2 邙山官莊峪黃土-古土壤剖面下部B/M磁性地層序列Fig.2 The B/M magnetic stratigraphic sequence below Guangzhuangyu loess-paleosol profile

3 地層對比

將邙山官莊峪剖面與趙下峪剖面進(jìn)行對比 (見圖3)，可以看出如下關(guān)系:

①L1SS1層段，趙下峪剖面磁化率值較高，而官莊峪剖面卻無明顯表現(xiàn)。也就是說，趙下峪剖面將該段劃分為L1SS1地層單元是對的，而不能劃分為S1地層單元。

②S1層段，官莊峪剖面磁化率曲線與趙下峪剖面磁化率曲線基本相似，只是趙下峪剖面頂部的弱發(fā)育古土壤層厚度比官莊峪剖面大。

③S1—L5層段，官莊峪剖面磁化率曲線與趙下峪剖面磁化率曲線基本相似。

④S5—L9層段，兩者差別較大:官莊峪剖面S5、L6、S6與趙下峪剖面的S5對應(yīng)，官莊峪剖面L7與趙下峪剖面的L6對應(yīng)，官莊峪剖面S7與趙下峪剖面的S6對應(yīng)，官莊峪剖面S8與趙下峪剖面的S7對應(yīng)，官莊峪剖面L9與趙下峪剖面的L8、S8、L9對應(yīng)。這種對應(yīng)關(guān)系還表現(xiàn)在磁性地層上，將趙下峪剖面的B/M界線上移到149.2 m處，與官莊峪剖面B/M界線能較好地對應(yīng) (見圖4)。

圖3 邙山官莊峪黃土剖面與趙下峪黃土剖面地層對比Fig.3 Stratigraphy comparison between Guanzhuangyu loess and Zhaoxiayu loess profiles in Mangshan

⑤S9—S10層段，官莊峪剖面磁化率曲線與趙下峪剖面磁化率曲線基本相似。

圖4 邙山官莊峪黃土剖面磁性地層與趙下峪黃土剖面磁性地層對比Fig.4 Magnetostratigraphy comparison between Guanzhuangyu loess and Zhaoxiayu loess profiles in Mangshan

4 結(jié)論

邙山官莊峪剖面共厚154.9 m，出露S10及以上黃土-古土壤地層序列，特征的馬蘭黃土L1厚度達(dá)70.125 m，但卻未發(fā)育較明顯的弱古土壤層。B/M界線位于L8的下部剖面深度132.04 m處;上部72 m地層包括S0、L1和S1頂部，全部為正極性，未見Laschamp事件;剖面深度151.5～155.0 m區(qū)段發(fā)育 S9、L10和 S10地層單元，全部為負(fù)極性，未進(jìn)入Jaramillo正極性亞時(shí)。與趙下峪剖面對比表明，72 m以下地層兩者高度一致，只是對地層的劃分不同而已;但趙下峪剖面中比較特征的具有較高磁化率值的L1SS1地層單元，在官莊峪剖面卻無明顯表現(xiàn)。兩個(gè)剖面相距只有幾千米，出現(xiàn)這么大的差別，尚需進(jìn)一步深入研究。

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