作者：邓成龙、郝青振、郭正堂、朱日祥 

　　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。建立统一的地层年代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。该项研究成果发表在《中国科学：地球科学》。 　　 

　　第四系包括更新统和全新统。中国更新统自下而上包括下更新统泥河湾阶、中更新统周口店阶和上更新统萨拉乌苏阶，全新统待建阶（图1）。泥河湾阶与Gelasian阶和Calabrian阶对比，其底界年龄为2.588Ma，与Gauss/Matuyama地磁极性倒转界线基本一致；周口店阶与Ionian阶(即中更新阶)对比，其底界年龄为0.781Ma，与Matuyama/Brunhes地磁极性倒转界线一致；萨拉乌苏阶与上更新阶对比，其底界年龄为0.126Ma。

　　图1 中国第四系综合地层年代框架 

　　中国第四纪地层（图2）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/裂隙堆积为特征，青藏高原地区主要为河湖相沉积及山麓堆积。海相第四系主要沉积类型有碎屑沉积和生物礁沉积。 

图2 中国第四纪陆相地层对比框架（图中灰色阴影表示地层分布的时间范围） 

　　中国黄土的气候地层学和年代地层学研究结果为建立国际第四纪地层年表提供了强有力的支持。上世纪八十年代初对洛川黄土钻孔剖面的磁性地层学研究将中国黄土底界年龄下延至2.4Ma，这一里程碑式的成果奠定了中国黄土的基本年代格架。在此基础上，黄土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。随后通过轨道调谐建立了更高精度的中国黄土天文年代标尺，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，并富含哺乳动物化石（图3），地层发育较好、地层年代学研究程度较高的代表性盆地有泥河湾盆地、三门峡盆地、元谋盆地和鹤庆盆地等。泥河湾盆地泥河湾组属于泥河湾阶，小渡口组属于周口店阶，许家窑组属于萨拉乌苏阶；三门峡盆地三门组的上部属于泥河湾阶和周口店阶；元谋盆地的沙沟组上部和元谋组为泥河湾阶；鹤庆盆地钻孔主体属于泥河湾阶和周口店阶，顶部属于萨拉乌苏阶。　 

图3 中国第四纪哺乳动物群的分布、年代序列及对比 

　　南方地区广泛分布网纹红土、洞穴/裂隙堆积（图2，3）。网纹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；洞穴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。　　 

　　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。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。 　　 

　　建立中国第四纪地层年代系统既要考虑陆相地层对比，又要考虑海陆地层对比。其中，中国第四纪陆相地层年代学的一个重要特点是与磁性地层学和气候地层学具有紧密联系。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、统一的中国第四纪地层年代系统。

　　原文信息：Deng C L, Hao Q Z, Guo Z T, Zhu R X. Quaternary integrative stratigraphy and timescale of China. Science China Earth Sciences, 2019, 62(1): 324–348.

　　邓成龙，中国科学院地质与地球物理研究所研究员。现任 Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology、《科学通报》等国内外杂志编委。获国家自然科学二等奖(排名第四)、中国地球物理学会傅承义青年科技奖和中国地质学会金锤奖等奖项。主要从事中-新生代地层与古气候研究，在中-新生代沉积盆地古地磁定年及环境磁学研究等方面取得了重要成果。