转自：《中国科学：地球科学》公众号  发布日期：2018年10月19日

第四纪是地球演化历史上最晚的一个时段，现今的全球海陆分布、地形、气候格局和陆地生态系统都在第四纪期间最终形成。第四纪的一个重要特点是地球南北两极均发育大冰盖，全球气候以冰期-间冰期旋回为特征，人类在迁移、扩散的过程中从人属逐渐演化为现代人，并最终发展为现代文明。

统一的地层年表是地质工作的基础。建立统一的年代地层系统不仅对地学基础研究意义重大，而且对资源、环境、工程等应用领域具有重要价值。中国科学院地质与地球物理研究所邓成龙研究员等在总结中国代表性第四纪地层单元年代学进展的基础上，建立了中国第四纪综合年代地层框架和中国各大区的第四系对比格架。相关研究成果发表于《中国科学：地球科学》上。

中国第四系综合地层年代框架

地层格架

第四纪包括更新世和全新世。2009年6月，国际地科联正式批准将更新统底界(即第四系底界)下移至Gelasian阶底界，其年龄约为2.6Ma。全新统的底界层型被确定在格陵兰NGRIP冰芯的1492.45m深度处。中国地层表(2014)中，全新统待建阶，更新统自下而上包括:

下更新统泥河湾阶：建议候选层型剖面之一是泥河湾盆地东部边缘的下沙沟剖面。泥河湾阶与国际地层年表中的Gelasian阶和Calabrian阶对比，其底界年龄为2.588Ma，与Gauss/Matuyama界线基本一致。

中更新统周口店阶：层型剖面位于北京市房山区周口店第一地点的奥陶纪石灰岩洞穴中。周口店阶与国际地层年表中的Ionian阶(即中更新阶)对比，其底界年龄为0.781Ma，与Matuyama/Brunhes界线一致。

上更新统萨拉乌苏阶：其命名源于内蒙古伊克昭盟萨拉乌苏河(又名红柳河)流域，层型剖面位于内蒙古乌审旗无定河镇酒房台剖面。萨拉乌苏阶与国际地层年表中的上更新阶对比，其底界年龄为0.126Ma。

典型沉积

中国第四纪地层以陆相为主，沉积类型多样。北方以风成沉积、河湖相沉积为主，南方以受风化作用影响较强的红土以及河湖相沉积和洞穴/裂隙沉积为特征，青藏高原地区主要为河湖相沉积及山麓沉积。海相第四系主要沉积类型有碎屑沉积和生物礁沉积。

中国北方的第四纪黄土-古土壤序列(通常被称为“黄土高原”)西起祁连山，东至太行山，北到腾格里沙漠边缘，南到秦岭北坡，面积逾40万平方公里。Heller和Liu对洛川黄土钻孔剖面的磁性地层学研究建立了黄土-古土壤序列的早期地层年代格架，并将其底界年龄估计为2.4Ma。这一里程碑式的成果奠定了中国第四纪黄土-古土壤序列的基本年代格架。在此基础上，黄土-古土壤序列的磁化率与海洋氧同位素序列的对比使中国黄土成功融入全球古环境框架。随后，古气候学家通过轨道调谐建立了更高精度的中国黄土的天文年代标尺，其中Chiloparts被广泛使用并被纳入2012年版国际地质年表。

中国的第四纪河湖相地层分布广泛，地层发育较好、地层年代学研究程度较高的主要有泥河湾盆地、三门峡盆地、元谋盆地和鹤庆盆地等。泥河湾盆地的高分辨率磁性地层学研究成果丰富，其沉积时代至少始于晚上新世。其中，下沙沟剖面记录了第四系底界以及约3Ma以来近乎完整的泥河湾层。泥河湾层的顶界具有一定的穿时性，盆地东部泥河湾层的沉积结束时间可能早至20~30万年前的中更新世晚期。因此，泥河湾层自下而上依次包括上上新统的麻则沟阶以及第四系的泥河湾阶、周口店阶和萨拉乌苏阶。此外，三门峡盆地三门组的上部属于泥河湾阶和周口店阶；榆社盆地的楼则峪组和海眼组均属于泥河湾阶；元谋盆地的沙沟组上部和元谋组为泥河湾阶；鹤庆盆地的鹤庆钻孔主体属于泥河湾阶和周口店阶，钻孔顶部属于萨拉乌苏阶；大理盆地FA4段底部30m以上的部分属于泥河湾阶；札达盆地上部180m沉积属于泥河湾阶和周口店阶。

泥河湾盆地东部河湖相沉积

在我国南方，网纹红土的沉积时代在长江中下游地区可早至1.2Ma，在广西百色盆地为早更新世末期。因此，南方红土相当于泥河湾阶上部和周口店阶下部。洞穴、裂隙沉积物中，巨猿-中华乳齿象动物群主要生活于早更新世泥河湾期，延续至中更新世周口店期中期；大熊猫-剑齿象动物群主要生活在周口店期中-晚期，延续至萨拉乌苏期。石笋的高精度绝对年龄标尺已被延伸至过去七个冰期-间冰期旋回，即周口店阶和萨拉乌苏阶。

浙江长兴七里亭网纹红土

中国第四纪海相沉积主要包括南海碎屑沉积和生物礁沉积以及东部陆架沉积。南海的碎屑沉积和生物礁沉积都跨越整个新近纪到第四纪，如ODP184航次的1143站获得了上新世以来分辨率最高的氧同位素序列之一。在东部陆架地区，渤海的海相沉积主要自约0.3Ma以来发育；在南黄海，其西部地区自约0.7Ma之后以海相沉积为主，中部地区自约1Ma之后以海相沉积为主，此前主要为陆相沉积。

　　
结语

本文在总结中国代表性第四纪地层单元年代学进展的基础上，建立中国第四纪综合年代地层框架和中国各大区第四系对比格架。通过综合多学科的地层年代学研究，将来有望建立冰期-间冰期旋回尺度上的中国陆相第四系气候地层学年表以及综合考虑海陆相地层的、统一的中国第四纪年代地层系统。

出版信息

中文版：邓成龙, 郝青振, 郭正堂, 朱日祥. 2018. 中国第四纪综合地层和时间框架. 中国科学: 地球科学, doi: 10.1360/N072017-00269

英文版：Deng C L, Hao Q Z, Guo Z T, Zhu R X. 2018. Quaternary integrative stratigraphy and timescale of China. Science China Earth Sciences, https://doi.org/10.1007/s11430-017-9195-4

　　
文字改写：刘素贞
责任校对：魏建晶
技术编辑：崔 红