晚更新世以來珠江三角洲地層層序再分析及新構(gòu)造運動新認(rèn)識

黃 屏，張 珂，余章馨，梁 浩，李忠云，陳 震，湯永杰，曾 強

（1.中山大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院/廣東省地球動力作用與地質(zhì)災(zāi)害重點實驗室，廣東 珠海 519082；2.華南師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，廣州 510631；3.廣東中大深地科學(xué)研究院，廣州 510275）

0 引言

三角洲處于河海相互作用帶、環(huán)境變化敏感區(qū)，氣候變化造成的水動型海面變化與構(gòu)造升降引起的地動型海面變化同時作用、相互疊加，如何識別并篩分兩者，還原構(gòu)造運動的本來面目，是十分重要的基礎(chǔ)理論問題。

珠江三角洲是華南最大的三角洲，是西、北和東江等大河匯流入海的地方。自著名教授Heim上世紀(jì)20年代末的工作算起[1]，珠江三角洲的研究已近百年，先后提出了“準(zhǔn)平原內(nèi)堆積”[1]、“三角洲”[2]、“灣頭三角洲”[3]、“沖缺三角洲”[4]、“斷塊三角洲”等認(rèn)識[5-8]。1982年，黃鎮(zhèn)國等所著的《珠江三角洲形成發(fā)展演變》一書[9]，對三角洲的地層、時代、環(huán)境以及形成演化進行了系統(tǒng)論述，至今仍是三角洲第四紀(jì)地層劃分的基礎(chǔ)。

雖然珠江三角洲研究歷史悠久且研究程度較高，但依然存在若干尚未解決的科學(xué)問題。普遍認(rèn)為珠江三角洲存在上、下兩個海進—海退沉積旋回，上旋回屬全新世；但對下旋回的時代歸屬長期存有爭議，分別有3～5萬年左右的晚更新世中晚期（相當(dāng)于MIS3）[9]和12 萬年左右的晚更新世初期（相當(dāng)于MIS5）[10-15]兩種截然不同的意見。面對MIS3 時全球海平面[16-20]低于三角洲大多數(shù)晚更新世黏土層（西南組）的困境，一些學(xué)者作了若干特設(shè)性猜測，例如，大地水準(zhǔn)面變形使廣東沿海MIS3 海面與全球不同[20-21]；珠江三角洲地區(qū)接受MIS3 海侵沉積后轉(zhuǎn)為快速抬升等；另一些學(xué)者則不再做詳細(xì)劃分，把下旋回籠統(tǒng)歸為MIS3～MIS5。

珠江三角洲上更新統(tǒng)的時代是十分基礎(chǔ)性的問題，是制約研究進一步深入的瓶頸，由于MIS3和MIS5 年代相距1 倍以上，兩期的海面（侵蝕基準(zhǔn)面）高度也有很大不同，勢必造成對新構(gòu)造運動過程、幅度和速率的估計相差甚遠(yuǎn)。若該問題不解決，珠江三角洲形成演化研究就難以繼續(xù)深入，與之相關(guān)的斷層活動性和區(qū)域穩(wěn)定性評價就失去了前提，涉及該區(qū)城市建設(shè)，經(jīng)濟發(fā)展與防災(zāi)減災(zāi)等重大問題也缺少堅實的地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)。

針對上述存在問題，在前人研究和近年來城市地質(zhì)工作的基礎(chǔ)上，本文通過近1萬個鉆孔的資料整理以及20 余個鉆孔的現(xiàn)場編錄，結(jié)合室內(nèi)生物地層學(xué)、年代地層學(xué)和層序地層學(xué)研究，對海量鉆孔的信息進行重新梳理和分析，探討珠江三角洲各組的層序關(guān)系、對應(yīng)沉積相及時空變化規(guī)律，提出了有關(guān)三角洲形成時代、構(gòu)造運動速率及其規(guī)律的新認(rèn)識，力求推動三角洲研究的進一步深入。

1 地質(zhì)地貌背景

1.1 地層與層序

珠江三角洲晚更新世和全新世兩套地層的主要特征如下（圖1）（據(jù)鉆孔觀測及文獻[9，22-24]綜合）：

1.1.1 全新世地層

（1）燈籠沙組（Q4dl），以斗門燈籠沙剖面為代表，標(biāo)準(zhǔn)剖面位于西江口門（磨刀門）附近，AMS14C 年齡為1260～2350 aBP[24]，平均埋深5 m，南部厚5～7 m，北部厚3～4 m，為深灰色粉砂質(zhì)淤泥及粉砂質(zhì)黏土，河海混合相，含海生貝殼和咸水硅藻，部分地區(qū)出土歷史文物，整合于下伏萬頃沙組之上（圖1）。燈籠沙組厚度薄，沉積時海面已長期穩(wěn)定，三角洲向海方向推進，發(fā)生進積（progradation），對應(yīng)于高水位域（HST）。

圖1 珠江口-伶仃洋地區(qū)晚第四紀(jì)地層、沉積相和層序Fig.1 The late Quaternary strata，sedimentary facies and sequences in the Pearl River estuary-the Linding Bay

（2）萬頃沙組（Q4w），以番禺萬頃沙剖面為代表，AMS14C 年齡為2510～4940 aBP[24]，平均埋深-10 m 左右，厚度3～5 m，以灰黃色中細(xì)砂、砂礫為主，局部夾砂質(zhì)淤泥，部分地區(qū)可見輕度風(fēng)化的黏土，具紅黃色鐵銹斑紋，含鐵鈣質(zhì)結(jié)核，含淡水貝殼及淡水種硅藻，是局部海退時的沉積，平行不整合于下伏橫欄組之上（圖1）。萬頃沙組可能是全新世高海面[25]之后輕微的海面下降和短暫的進積，形成河流相為主的沉積[23]。

（3）橫欄組（Q4hl），以中山橫欄穗豐剖面為代表，AMS14C 年齡為5020～8050 aBP[24]，埋深約-15 m，厚度5～10 m，為深灰色淤泥或淤泥質(zhì)粉砂及中細(xì)砂，沉積相包括海相與河流相，但以海相為主，海相沉積層中含大量咸水—半咸水貝殼碎屑和藤壺化石（圖2a、2b），咸水硅藻及廣鹽型有孔蟲，整合于下伏杏壇組，或平行不整合于西南組頂部花斑黏土、伶仃洋組（詳后）或三角組河流相地層之上（圖1），橫欄組對應(yīng)于中全新世海侵和最高海面時期的沉積。該組分布廣泛，有機質(zhì)含量高，海相生物化石或化石碎片豐富，底部常見植物碎屑，屬海侵水位域（TST）和最大洪泛面（MFS）沉積。

圖2 地層中化石的顯微鏡照片（Leica超景深顯微鏡DVM6）Fig.2 Microphotographs of the Quaternary fossils in the PRD（scanned by Leica Ultra-depth microscope DVM6）

（4）杏壇組（Q4xt）：以佛山順德杏壇剖面為代表，平均埋深-15 m 左右，厚約2～8 m，中下部以灰黑色、灰褐色中粗砂為主，分選磨圓較差，頂部多為泥炭層，分布局限，平行不整合于西南組頂部花斑黏土、伶仃洋組或三角組之上（圖1），是冰消期海水淹沒三角洲內(nèi)部前的最早沉積（早全新世），主要為河流相，代表低水位域（LST）。

在相當(dāng)于杏壇組—橫欄組（未分）層位的泥炭層中取木屑或腐木樣品經(jīng)BETA 實驗室AMS14C 測年，所獲結(jié)果為：深圳寶安國際機場海域（SZ）海拔-19.7 m 處為8685±95 cal.aBP，順德容桂（RG）海拔-23 m 處為9229±101 cal.aBP，顯然屬早全新世，代表三角洲全新世海侵的最大年齡（圖3）。

全新世地層構(gòu)成珠江三角洲第三海侵旋回（圖1），屬三角洲沉積的上層。

1.1.2 更新世地層

通過對珠江口—伶仃洋一帶密集鉆孔資料分析，發(fā)現(xiàn)此處西南組內(nèi)部普遍發(fā)育花斑黏土夾層，建議以該花斑黏土夾層為界，從過去的西南組中劃分出伶仃洋組（分上、下兩部分，圖1）：

（1）上伶仃洋組（Q3l2）：一般埋深-45 m 左右，厚約5～10 m，為灰黑色粉砂質(zhì)黏土，把頂部灰黃色粉砂質(zhì)花斑黏土劃為層序邊界SB1（sequence boundary one，記為SB1，下同；其上為全新統(tǒng)）。夾貝殼碎片，以海相沉積為主，整合于下伏下伶仃洋組的砂層之上（圖1）；所代表的海侵范圍主要局限于伶仃洋至珠江口內(nèi)；屬于海侵水位域（TST）到高水位域（HST）。

（2）下伶仃洋組（Q3l1）：一般埋深-50 m 左右，厚約5～10 m，黃灰色砂礫或中粗砂，以河流相沉積為主，平行不整合于下伏西南組之上（圖1），不整合面構(gòu)成層序邊界SB2（圖1）。下伶仃洋組主要分布在伶仃洋至珠江口內(nèi)，是海侵初期產(chǎn)物，屬低水位域（LST）。

伶仃洋組時代晚于西南組，屬于次一級的海侵旋回，即珠江三角洲第二海侵旋回，為三角洲沉積的中層。

（3）三角組（Q3sj）：以中山三角剖面為代表，分布局限；平均埋深-10～-20 m，厚約5 m，以褐黃色，褐紅色中粗砂為主，磨圓分選好，為較典型的河流相，平行不整合于下伏西南組之上（圖1），是冰期海面快速下降時的殘留沉積，屬于海退水位域（FSST）。

（4）西南組（Q3x），以三角洲西北部的佛山市三水區(qū)西南鎮(zhèn)剖面為代表，在三角洲腹地埋深較淺，一般-10 m 左右，到東南部的萬頃沙一帶，可加深到約-18 m，一般厚5～10 m，由深灰色或淺灰色粉砂質(zhì)黏土組成；三角洲邊緣地帶則相變?yōu)楹[中粗砂或細(xì)砂，為海陸過渡相沉積。陸相沉積中偶見腐木碎片；海相沉積則殘留海相生物化石（圖2c、2d）、半咸水—淡水種的硅藻，及較多鹽生的藜科花粉，常含自生黃鐵礦及微量海綠石[24]。西南組分布廣泛，整合或平行不整合于下伏石排組、或平行不整于基巖風(fēng)化殼之上，代表三角洲早期海侵期沉積。僅依據(jù)單個鉆孔巖心，西南組粗碎屑沉積和下伏石排組有時難以區(qū)分，常易混淆，在鉆孔剖面對比時需謹(jǐn)慎，重點關(guān)注埋深和相變。西南組頂部普遍花斑黏土化，厚度＜1 m 到2～3 m，成為研究區(qū)重要標(biāo)志層和層序邊界即SB2（圖1，圖4）。西南組頂部的花斑黏土和三角組反映了海退和冰期低海面時的陸相環(huán)境，兩者是同期“異相”關(guān)系[9]。相比上覆伶仃洋組的伶仃洋-珠江口區(qū)域，在同時缺少杏壇組、三角組或（和）伶仃洋組的地方（主要是三角洲腹地），其西南組頂部的花斑黏土發(fā)育的時間跨度更大，涵蓋三角組、上下伶仃洋組等沉積期和末次盛冰期（圖1），是海面下降、海水退出三角洲腹地后，經(jīng)長期風(fēng)化作用形成的（圖1，圖4）。

（5）石排組（Q3sp），以東莞石排下沙剖面為代表，至今為止測得較老的光釋光（OSL）年齡有：135.6±3.6 ka（東莞麻涌，石英細(xì)顆粒多片再生法測量）[26]，113.6±13.8 ka 和107.5±13.65 ka（中山石岐，石英粗顆粒?。▎危┢偕ǎ14，27]，屬MIS5。石排組一般埋深12～40 m，厚約5～10 m，多為灰白色、黃灰色砂礫或中粗砂。粗砂成分以石英為主，夾少量長石，分選磨圓均差～中等，局部可見卵石，偶夾深度炭化的腐木，植物反映為冷期，為海侵初期的河流相沉積，也是目前為止三角洲下沉區(qū)所發(fā)現(xiàn)的最老沉積。在三角洲廣大地區(qū)，石排組直接覆蓋于強風(fēng)化、全風(fēng)化或網(wǎng)紋紅土風(fēng)化殼之上（SB3）；局部嵌入深切河谷內(nèi)而與微風(fēng)化或新鮮基巖接觸，形成“嵌入不整合”[28]，暗示石排組堆積之前局部遭受過強烈的下切侵蝕。

石排組與西南組構(gòu)成珠江三角洲第一海侵旋回，為三角洲沉積的下層。

1.2 斷裂構(gòu)造和地貌

珠江三角洲的主要斷裂有，北北西向的獅子洋斷裂束（F4、F5）和西江斷裂（F1），分別控制了三角洲的東、西邊界（圖3）；近東西向的高要—惠來斷裂帶（F11）控制了三角洲的北界；三角洲內(nèi)部主要發(fā)育北東東向的番禺臺地南緣斷裂（F6）和五桂山北麓斷裂（F7）[29]。據(jù)鉆孔揭露和地球物理探測，五桂山北麓斷裂分布于五桂山北面的三角洲平原之下，距五桂山北麓約有5 km，兩側(cè)第四系厚度無明顯差異，也非山地與盆地的邊界；而五桂山南麓斷裂（F8）[29]表現(xiàn)較為清楚，控制溫泉的分布，潭江流經(jīng)五桂山南麓斷裂后突然展寬而形成黃茅海，西江流經(jīng)斷裂后也有加寬的趨勢，并經(jīng)磨刀門入海，顯示斷裂的活動性；此外，三角洲內(nèi)部的北北西向斷裂還有北江斷裂（F2）[29]等（圖3）。

珠江三角洲東、南、西、北均為山地，腹地保留星羅棋布、大小不等的山丘和臺地，其中西北部的“丹灶臺地”分割了西、北兩江。兩江自思賢窖溝通之后，向東南流淌約60 km 才于順德容桂一帶通過“容桂水道”相連；此外，北部的“番禺臺地”分隔了珠江（狹義）和北江，兩江到獅子洋后才相匯。上述大小不等的河流或向東南方穿越五桂山山地進入南海，或匯流到珠江口、伶仃洋再進入南海（圖3）。

2 層序的相互關(guān)系和時空分布

2.1 剖面層序的基本特征

在海量鉆孔的分析及與標(biāo)準(zhǔn)鉆孔（含已發(fā)表的鉆孔、科研鉆孔、本次研究的鉆孔等）對比的基礎(chǔ)上，編制了珠江三角洲北北西—南南東（A-A'剖面）、近東西向（B-B'剖面）以及近南北向（C-C'剖面）等三條綜合剖面圖（圖4～圖6）。

A-A'剖面（北北西—南南東鉆孔綜合剖面圖，圖3，4a）顯示，從三角洲腹地到珠江口地區(qū)，西南組頂部花斑黏土（SB2）分布廣，埋藏淺，連續(xù)性好；而在珠江口—伶仃洋一帶，花斑黏土（SB2）埋深較大（一般-40 m～-46 m），分布局限（圖4a），說明西南組上部先侵蝕后風(fēng)化的過程；基底巖石風(fēng)化殼（SB3）分布廣，厚度大（一般＞10 m），埋深從三角洲北部的-13 m（PD）逐漸過渡到三角洲腹地的-39 m（腹地綜合鉆孔，ZK1），然后增大到珠江口（深中通道綜合鉆孔，ZK2）約-67 m 和伶仃洋（港珠澳大橋綜合鉆孔，ZK3）-85 m左右。

圖3 珠江三角洲地貌與斷裂分布Fig.3 Topography and faults distribution in the Pearl River Delta

與縱剖面垂直的深中通道、港珠澳大橋兩條橫剖面（圖4b）顯示，石排組和西南組成上疊關(guān)系，而伶仃洋組和“西南組+石排組”成內(nèi)疊關(guān)系，兩者均被全新統(tǒng)所掩埋，構(gòu)成“上疊+內(nèi)疊+埋藏”的復(fù)雜沉積組合。SB1、SB2 和SB3 三條層序邊界均形成于冰期低海面時的下切侵蝕時期，各自都表現(xiàn)出深切河谷的輪廓（圖4b）。

圖4 珠江三角洲A-A'鉆孔綜合剖面Fig.4 The A-A’comprehensive stratigraphic profile of the Pearl River Delta

冰期時，三角洲向南海北部大陸架方向推進，珠江三角洲內(nèi)部以下蝕為主，東江、北江和西江等三大河流均為“過路河”（by-pass river），河流切入早期沉積物或基巖風(fēng)化殼之中，形成層序邊界。SB3的下切深度從港珠澳大橋一帶的-126 m左右向源逐漸上升到深中通道附近的-92 m 左右（圖4a），清楚地顯示下切侵蝕和溯源侵蝕過程。如果三條層序邊界代表冰期低海面的侵蝕，那么三角洲內(nèi)的各組地層則主要是間冰期海面上升時的堆積。

實際上，前人也報道過珠江口一帶發(fā)現(xiàn)兩層花斑黏土，特征和埋深與本文的描述相似，并認(rèn)為上層形成于MIS2，下層形成于MIS3[31]，但并未明確兩層花斑黏土的疊置關(guān)系?，F(xiàn)已查明，珠江口—伶仃洋一帶的上層花斑黏土相當(dāng)于SB1，形成于MIS2；而下層花斑黏土相當(dāng)于SB2，形成于MIS4（圖4b），由于經(jīng)受過侵蝕，下層花斑黏土發(fā)育程度不如上層。

B-B'剖面（近東西向鉆孔綜合剖面，圖3，5）：與A-A'剖面類似，西南組頂部花斑黏土（SB2）分布廣，一般埋深-10 m 左右，最大可達-23～-26 m，界面略呈波狀起伏，反映西南組沉積后，經(jīng)歷了河流的側(cè)蝕和下蝕，再經(jīng)受風(fēng)化?；谆鶐r風(fēng)化強烈，從西向東風(fēng)化殼保留漸差，并逐漸消失，暗示河流向東側(cè)蝕和下蝕加強，基巖風(fēng)化殼幾乎剝蝕殆盡；與此同時，基巖埋深也從-18 m 左右向東逐漸加深到-50 m 多，構(gòu)成向東緩傾斜的SB3。該剖面缺少SB1。

C-C'剖面（近南北向鉆孔綜合剖面，圖3，6a）沿潭江從新會七堡大橋河段（ZK11）到黃茅海（ZK13），基底基巖風(fēng)化也十分強烈（SB3），埋深大致在-31 m～-40 m 之間，深度是珠江口-伶仃洋河口地區(qū)的1/2 左右；石排組沉積前（SB3）和西南組沉積后（SB2）的下切侵蝕和溯源侵蝕的下切清晰可見（圖6b），尤其是后者更加明顯；西南組保留不好，殘留厚度較?。? m～14 m），但全新統(tǒng)厚度卻與珠江三角洲腹地等量齊觀，在新會七堡大橋河段，個別鉆孔僅見全新世淤泥，西南組連同石排組一道幾乎都被侵蝕殆盡。這可能與潭江大體上為基巖河道有關(guān)（剝蝕限制河道，detachment-limited channel，河流以侵蝕作用為主[32]），由于河流受限于基巖，難以自由擺動，西南組沉積后的下切侵蝕和溯源侵蝕尤為明顯。下游河口地區(qū)的黃茅海與上游新會地區(qū)的七堡大橋河段下切侵蝕幅度相近，暗示冰期造成的下切侵蝕和溯源侵蝕已經(jīng)深入到內(nèi)陸，遠(yuǎn)離河口。

圖6 珠江三角洲C-C'鉆孔綜合剖面圖Fig.6 The C-C’comprehensive stratigraphic profile of the Pearl River Delta

2.2 地層時代討論

SB1、SB2和SB3等3條層序邊界把珠江三角洲沉積劃分出3個海侵-海退旋回（圖1），這些層序邊界形成于冰期低海面，邊界之間則為間冰期海侵堆積。如果SB1、SB2 和SB3 分別歸于MIS2，MIS4（或MIS4～2）和MIS6，有理由認(rèn)為，上更新統(tǒng)下部的石排組和西南組相當(dāng)于MIS5 時期的沉積，結(jié)合光釋光年齡結(jié)果[14，26，27]和埋深（通常位于-10～-40 m 之間），更佐證了MIS5 時期的認(rèn)識；上更新統(tǒng)上部的伶仃洋組相當(dāng)于MIS3 時期的沉積；全新統(tǒng)則全為MIS1 時期的沉積。珠江口-伶仃洋地區(qū)3 條層序邊界發(fā)育完整，SB1 和SB2 花斑黏土發(fā)育均較弱；三角洲腹地普遍缺失SB1（缺少MIS4～2 的沉積），因風(fēng)化時間更長，花斑黏土發(fā)育更好、更典型。此外，SB3 風(fēng)化長而強，是熱帶-亞熱帶準(zhǔn)平原化的產(chǎn)物，已經(jīng)發(fā)育成網(wǎng)紋紅土風(fēng)化殼[33]。對珠江三角洲地層的劃分和對應(yīng)時代如圖1、4、5 和6所示。

2.3 珠江三角洲構(gòu)造下沉?xí)r間及下沉速率

假設(shè)全球性海平面變化（eustatic sea level changes，水動型海平面變化）的升降幅度為hE，由于水均衡作用，穩(wěn)定大陸沿海實際觀察到的海平面變化為hE'，假定地幔密度為3 g/cm3，理論上有[34]：

由于地球上不同地方地幔黏度不同，均衡響應(yīng)時間各異，響應(yīng)幅度也會有很大差別，hE' 很可能大于根據(jù)前人[35]對東亞地區(qū)地球動力學(xué)模擬研究結(jié)果，可設(shè)：

假設(shè)地動型海平面變化（tectonic sea level changes）為hT，那么實際觀察到的海平面變化（海平面變化留下的遺跡，sea level changes）為hS，有：

hS、hE、和hT分別用虛曲線、細(xì)曲線、粗曲線和直線表示（圖7）。構(gòu)造升降周期遠(yuǎn)大于冰期-間冰期海面變動周期[36]，因此，水動型海面變化表現(xiàn)為曲線，而地動型海平面變化則近似地為直線。

圖7中清楚地顯示，MIS5以來的高海面均可影響到伶仃洋地區(qū)（圖中淡紫色陰影區(qū)），即在MIS5和MIS3 都可以發(fā)生海侵；然而，對三角洲腹地而言，僅可能發(fā)生MIS5 海侵，MIS3 時期的高海面不可溯及。圖中清楚地印證了上述對三角洲地層時代的分析。

由于三角洲廣大地區(qū)缺失早于MIS5 的第四紀(jì)沉積（圖中斜線區(qū)），構(gòu)造下沉何時開始尚不得而知。比較合理的解釋是，三角洲地區(qū)于MIS7（約250 ka）已下沉至現(xiàn)今海平面附近，由于MIS7 高海面略低于MIS1，三角洲廣大地區(qū)依然難以發(fā)生廣泛海侵（伶仃洋等局部埋藏峽谷地區(qū)海侵可能早些）（圖7）；盡管MIS6 時可以下沉至現(xiàn)今海平面以下，然而適逢冰期低海面，三角洲地區(qū)仍然處于下切侵蝕狀態(tài)，形成SB3；MIS7 基本上無海侵，而MIS5 發(fā)生廣泛海侵，兩期深海氧同位素階段很好地限制了研究區(qū)下沉到現(xiàn)今海面附近的起始時間。

圖7 珠江三角洲水動型和地動型海平面變化Fig.7 Hydrodynamic and geodynamic sea level changes in the Pearl River Delta

假如三角洲地區(qū)構(gòu)造下沉分早、晚兩期：早期于250 ka前后下沉到現(xiàn)在海平面附近，下沉速率最大值≤0.6 mm/a，速率較快；晚期大約從160 ka 至現(xiàn)今，下沉速率減緩，下沉速率最大值約為0.16 mm/a；若從250 ka 至今，平均下沉速率約為0.34 mm/a。由于MIS5 海面高于MIS1 海面約5～7 m，但分布沉積范圍卻小于MIS1，暗示珠江三角洲地區(qū)冰期—間冰期造成的海平面升降變化與持續(xù)構(gòu)造下沉的疊加，即內(nèi)動力和外動力的耦合作用。

珠江三角洲地區(qū)的深切峽谷，在伶仃洋南部可到-126 m 左右，在伶仃洋北部可達-90 m 左右，清楚地顯示了珠江主河道在冰期低海面造成的下切侵蝕和溯源侵蝕（圖4）。在黃茅海深切峽谷深約-43 m，北部新會一帶可達-34.2 m左右，也顯示冰期低海面造成的潭江下切侵蝕和溯源侵蝕（圖6）。注意到與A-A'剖面相比，潭江SB3較緩，SB2較陡，缺失SB1（圖6b），而且下切深度與珠江口-伶仃洋一帶無法相比（僅是珠江口—伶仃洋地區(qū)的1/2 左右），暗示MIS2 末次盛冰期低海面的影響遠(yuǎn)大于MIS6 低海面的影響，MIS6 時黃茅海構(gòu)造下沉仍較弱，與現(xiàn)今相比距離南海更遠(yuǎn)。

深切河谷是海面下降和構(gòu)造下沉聯(lián)合作用造成的（即hE' +hT）（圖7），因此，不宜用峽谷最低點來估算構(gòu)造下沉速率。

珠江三角洲地區(qū)，強風(fēng)化帶、全風(fēng)化帶或網(wǎng)紋紅土帶被沉積物掩埋而保存較好。前人研究表明，網(wǎng)紋紅土的形成時間十分漫長，紅土風(fēng)化殼的形成時間大于1Ma，而白色的“網(wǎng)紋”大約經(jīng)400 ka前后的淋濾作用而成[33]，反映了亞熱帶地區(qū)準(zhǔn)平原作用的特點，即以風(fēng)化作用為主，剝蝕作用十分微弱，屬于“風(fēng)化限制（weather limited）”風(fēng)化殼[38]，構(gòu)造穩(wěn)定（風(fēng)化殼）到構(gòu)造活化（埋藏風(fēng)化殼）沒有經(jīng)歷明顯的抬升剝蝕，而直接由長期穩(wěn)定轉(zhuǎn)為下沉，風(fēng)化殼被海侵所超覆并掩埋。由此，三角洲內(nèi)部的山地的隆升時間可能更早，目前所見山地至少是在早更新世或更早時期隆起的，經(jīng)歷了后期風(fēng)化和剝蝕，目前三角洲內(nèi)部大部分地區(qū)連同山地都處于下沉狀態(tài)。

2.4 珠江三角洲構(gòu)造差異下沉

按基底（SB3）深度估算，北部下沉幅度較小，僅至-10 m 多，到伶仃洋南部，下沉幅度達到-85 m，顯示珠江三角洲東部從北往南掀斜式構(gòu)造下沉的態(tài)勢（圖4）。無論三角洲基底（SB3）還是兩層花斑黏土層（SB2、SB1）都有逐漸降低的趨勢，其中基底（SB3）傾斜較大，SB1 傾斜較小，反映三角洲掀斜下沉量的積累過程（圖4）。

除邊界斷裂，綜合剖面圖沒有顯示三角洲內(nèi)部斷裂有明顯的差異運動，不排除邊界斷裂晚期的活動性顯著減弱，與三角洲廣大地區(qū)類似，例如西江斷裂[39]。

若扣除低海面深切，沿南北向的潭江（新會七堡大橋至黃茅海）構(gòu)造下沉幅度大致為30 m（圖6），下沉幅度南部略大于北部，依據(jù)伶仃洋的計算方法，250 ka 以來平均下沉速率大致為0.15 mm/a，相當(dāng)于伶仃洋的1/2；同理，可以計算成珠三角腹地東西向剖面所反映的構(gòu)造下沉速率最大值為0.2 mm/a（圖5）。綜合A-A'、B-B'和C-C'等3 個剖面（圖4～圖6）可以看出，三角洲的掀斜下沉幅度東大于西，南大于北，最大掀斜下沉方向大致沿北北西—南南東一線。不難理解，南北向和近東西向剖面反映的只是三角洲下沉的“視速度”，而番禺臺地南—伶仃洋近北北西向剖面所反映的下沉速度最大，應(yīng)該接近于“真速度”，掀斜下沉方向近似地平行于北北西向斷裂走向。結(jié)合北北西斷裂控制的三角洲輪廓，推測三角洲東西兩側(cè)的邊界斷裂早期的活動性較強，由于北東東向斷裂也有一定的地貌表現(xiàn)，不排除北東東向斷裂的活動性，尤其是番禺臺地南麓斷裂、五桂山南麓斷裂等。

圖5 珠江三角洲B-B'鉆孔綜合剖面Fig.5 The B-B’comprehensive stratigraphic profile of the Pearl River Delta

2.5 珠江三角洲的古地貌

“丹灶臺地”向東南傾沒于三角洲堆積平原之下，可以想象，“丹灶臺地”、“番禺臺地”等及其兩側(cè)的河流應(yīng)該是三角洲形成之前較為普遍的古地貌景觀，即在下沉之前，珠江三角洲地區(qū)是星羅棋布的低矮山地+寬闊臺地+“過路河”的地貌組合，當(dāng)時的海岸線與現(xiàn)今相比，更靠近南海。

3 結(jié)語

（1）在伶仃洋等河流深切地區(qū)，建議劃分出上、下伶仃洋組地層，代表了MIS3 時期的沉積，該組在廣袤的三角洲腹地缺失。

（2）三角洲地區(qū)存在3 條層序邊界，分別是SB1、SB2和SB3，把晚第四紀(jì)地層劃分為3個海侵旋回；SB1、SB2 和SB3 分別對應(yīng)于MIS2、MIS4 和MIS6，3 個海侵旋回則分別對應(yīng)于MIS1、MIS3 和MIS5，MIS3海侵幅度較小，僅局限于珠江口-伶仃洋河口地區(qū)。

（3）研究區(qū)經(jīng)歷了長期構(gòu)造穩(wěn)定階段后，發(fā)生由北北西向南南東掀斜下沉并接受沉積，下沉到現(xiàn)今海平面位置的時間不早于MIS7（≤250 ka）；三角洲東部地區(qū)，推測早期（250～160 ka）下沉速率較快；晚期（160 ka 至今）下沉速率減緩，最大值約0.16 mm/a；從250 ka 至今的平均下沉速率約0.34 mm/a；在三角洲西部地區(qū)，南北向剖面反映的平均下沉速率大致僅東部的1/2，約為0.15 mm/a；在三角洲南部東西向剖面反映的平均下沉速率約0.2 mm/a。

（4）由于冰期海平面下降幅度和速度遠(yuǎn)大于構(gòu)造下沉幅度和速度，所以在MIS6 時期形成了深切于基巖風(fēng)化殼之下的深切河谷；三角洲埋藏古峽谷最低可達-126 m，該深度是地動型和水動型海平面變化相互疊加的結(jié)果，并不說明盛冰期低海面溯源侵蝕達到的深度；MIS5 海面高于MIS1 海面5～7 m，但在研究區(qū)的海侵范圍卻小于MIS1，同樣暗示珠江三角洲地區(qū)海平面升降變化與持續(xù)構(gòu)造下沉的疊加，即內(nèi)、外動力作用的耦合。

（5）三角洲腹地中的山丘（山地）連同三角洲一起，晚更新世以來以下沉為主，其抬升的時間應(yīng)在早更新世甚至更早，此后長期穩(wěn)定，經(jīng)受風(fēng)化剝蝕，構(gòu)成亞熱帶地區(qū)特有的準(zhǔn)平原地貌，即星羅棋布的低矮山地+寬闊臺地+“過路河”景觀。