典型岩溶高原边缘夷平面沉积特征及古气候环境

吴亮君; 王璞珺; 张晶; 辛存林; 容悦冰; 陈伟海; 张远海; 黄超

doi:10.11932/karst2023y030

典型岩溶高原边缘夷平面沉积特征及古气候环境——以湘西洛塔及贾坝剖面为例

doi: 10.11932/karst2023y030

吴亮君^{1, 2, 3,},
王璞珺¹,
张晶^{2, 3},
辛存林⁴,
容悦冰^{2, 3},
陈伟海^{2, 3},
张远海^{2, 3},
黄超⁵

1.
吉林大学地球科学学院, 吉林长春 130061
2.
中国地质科学院岩溶地质研究所/自然资源部, 广西岩溶动力学重点实验室/联合国教科文组织国际岩溶研究中心, 广西桂林 541004
3.
广西平果喀斯特生态系统国家野外科学观测研究站, 广西平果 531406
4.
西北师范大学地理与环境科学学院, 甘肃兰州 730070
5.
湖南省水文地质环境地质调查监测所, 湖南长沙 410003

基金项目: 国家自然科学基金（42001011）、中国地质科学院基本科研业务费专项经费（JKYQN202365、2020015）、广西自然科学基金（2022GXNSFBA035592）、广西重大科技创新基地建设项目（2018-242-Z01）、湖南湘西世界地质公园申报项目联合资助

详细信息

作者简介:
吴亮君（1991－），男，博士研究生，助理研究员，主要从事沉积学与地质遗迹调查。E-mail: wuliangjun@mail.cgs.gov.cn

中图分类号: P512.2；P532
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出版历程
- 收稿日期: 2023-03-15
- 网络出版日期: 2024-03-21
- 刊出日期: 2024-04-30

摘要

摘要: 文章对云贵高原边缘洛塔期（洛塔剖面）和召市期（贾坝剖面）夷平面风化壳进行粒度、磁化率、孢粉等方面的研究，探索其沉积特征及古气候响应。结果显示：洛塔剖面和贾坝剖面风化壳都以黏土和不等粒砂为主，但洛塔剖面岩性和粒度变化比较明显，为杂色黏土质粉砂和粉砂质黏土互层，夹一层砂砾石；贾坝剖面岩性和粒度相对稳定，主要为粉砂黏土。洛塔剖面Mz、Md、SC/D值以及磁化率值整体较高，但变化幅度小且快，贾坝剖面Mz、Md、SC/D值以及磁化率值相对波动较大，由此推断两条剖面所揭示的沉积环境都整体湿润，但贾坝剖面显示出小的干燥波动，即洛塔期夷平面风化壳沉积时期气候为温暖湿润型，召市期夷平面风化壳沉积时期气候为温凉干燥型，这与孢粉中大量水龙骨属（Polypodium）、松属（Pinus）指代的气候意义相同。对比孢粉组合及前人资料，推测洛塔剖面风化壳可能为新近纪早期开始形成，该夷平面可能形成于中新世，而贾坝剖面可能形成于第四纪早期，该夷平面可能形成于更新世。
- 湘西世界地质公园 /
- 夷平面 /
- 古气候 /
- 粒度 /
- 磁化率 /
- 孢粉
注释:

1) 1湖南省地质调查院.湖南省湘西、湘南岩溶石山地区地下水资源勘查与生态环境地质调查报告[R].2002.

2) 2湖南省地质矿产勘查开发局四一六队.湖南省1∶25万工程地质图说明书[S].2018.

3) 3湖南省地质调查院.中华人民共和国湖南省区域地质志[M].2012.

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图 1 西南岩溶区高程剖面及湘西地区夷平面分布图

Figure 1. Elevation profile of the karst area in Southwest China and distribution of the planation surface in Xiangxi

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图 2 湘西洛塔—召市地区地质概况图

Figure 2. Geological map of Luota–Zhaoshi area in Xiangxi

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图 3 洛塔期与召市期夷平面实景图

Figure 3. Realistic view of the planation surface in Luota period and Zhaoshi period

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图 4 洛塔剖面地层性质柱状图

Figure 4. Stratigraphic histogram of Luota section

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图 5 贾坝剖面地层性质柱状图

Figure 5. Stratigraphic histogram of Jiaba section

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图 6 洛塔剖面与贾坝剖面风化壳沉积物组成、粒度参数和磁化率垂直变化特征

Figure 6. Vertical variation characteristics of sediment composition, grain size and magnetic susceptibility of weathering crust in Luota section and Jiaba section

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图 7 洛塔与贾坝剖面孢粉组合特征图版

1-15.水龙骨属Polypodium（1-9样品编号为LT-3，10-15样品编号为LT-Y2） 16.罗汉松属Podcarpus（样品编号LT-Y2） 17-21.松属Pinus（17-20样品编号为LT-Y1，21样品编号为LT-3） 22-23.禾本科Gramineae（22样品编号为JB-1，23样品编号为JB-Y1）

Figure 7. Sporepollen assemblage chart of Luota section and Jiaba section

1-15. Polypodium (sample numbers of 1-9: LT-3; sample numbers of 10-15: LT-Y2); 16. Podcarpus (sample numbers: LT-Y2); 17-21. Pinus (sample numbers of 17-20: LT-Y1; sample number of 21: LT-3); 22-23. Gramineae (sample number of 22: JB-1; sample number of 23: JB-Y1)

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表 1 湘西片区岩溶地貌与夷平面发育特征

Table 1. Development characteristics of karst landform and planation surface in Xiangxi

序号	岩溶分层^②	夷平面级别（北区）^[19]	区域夷平面举例（山名）^[19]	湘西岩溶台面发育期^[20-21]	湘西岩溶台面海拔/m	堆积物^[21]	湘西岩溶台面形成时代（推测）^[19-21]	地貌类型组合
1	第I层	1~2级	壶瓶山、西海、西晃山、腊尔山、大青山等	梯子岩期	＞1 300	残坡积、冰水堆积	古近纪	孤峰、落水洞、残留洞穴、石林、溶丘
2		3级		八洞仙山期	1 230	红色砂砾岩堆积	新近纪	溶丘、漏斗、洼地、竖井、垄脊、石牙、石林、落水洞
3		3级		亚不寺期	1 030	流水相堆积	新近纪末— 第四纪初	丘峰深谷、垄脊、石林、石牙
4	第II层	4级	大米界、何家山、排碧等	洛塔河谷期（高谷—宽谷—车水坪湖亚期）	650~900	红黄黏土沙土砾石、灰黑淤泥	更新世	河谷、峡谷、丘陵
5	第III层	5级	宝凤湖、南华山等	洛塔河谷期（峡谷亚期）	400~600	砂砾石亚黏土	全新世	暗河、水平溶洞、漏斗、洼地
6	第IV层	6级	沅水、澧水两岸	近现代期	300~400	黏土、砾石	全新世	水平溶洞、浅洼地、浅漏斗、暗河

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表 2 洛塔和贾坝剖面的沉积特征数据表

Table 2. Sedimentary characteristics of Luota section and Jiaba section

样品编号	成分/%			质量磁化率 ×10⁻⁸ m³·kg⁻¹	样品编号	成分/ %			质量磁化率 ×10⁻⁸ m³·kg⁻¹	样品编号	成分/ %					质量磁化率 ×10⁻⁸ m³·kg⁻¹
样品编号	黏粒	粉砂	细砂	质量磁化率 ×10⁻⁸ m³·kg⁻¹	样品编号	黏粒	粉砂	细砂	质量磁化率 ×10⁻⁸ m³·kg⁻¹	样品编号	黏粒	粉砂	细砂	中砂	粗砂	质量磁化率 ×10⁻⁸ m³·kg⁻¹
LT01	40.16	59.10	0.74	26.25	LT16	42.74	56.83	0.43	17.97	JB01	38.07	53.87	6.39	1.28	0.39	10.31
LT02	41.26	58.24	0.50	16.09	LT17	41.80	57.82	0.38	20.94	JB02	34.84	55.50	8.86	0.67	0.12	11.56
LT03	43.05	56.61	0.35	18.26	LT18	41.72	57.78	0.50	22.50	JB03	41.71	53.92	4.37	0	0	12.66
LT04	39.67	59.77	0.56	24.22	LT19	42.85	56.76	0.39	19.22	JB04	35.91	56.88	7.21	0	0	11.88
LT05	40.17	59.37	0.52	21.88	LT20	41.04	58.41	0.55	24.38	JB05	43.75	52.15	4.11	0	0	11.72
LT06	42.42	57.26	0.32	16.88	LT21	43.01	56.64	0.35	19.38	JB06	41.00	55.76	3.24	0	0	12.03
LT07	42.46	57.14	0.40	19.69	LT22	41.92	57.55	0.53	22.34	JB07	44.22	50.26	5.52	0	0	14.69
LT08	42.86	56.56	0.58	16.72	LT23	39.73	59.65	0.62	10.47	JB08	42.13	52.21	5.66	0	0	15.00
LT09	43.22	56.47	0.32	20.51	LT24	39.73	59.55	0.73	11.72	JB09	37.61	53.22	7.86	0.98	0.33	12.19
LT10	44.55	55.09	0.36	15.16	LT25	42.47	56.97	0.56	11.09	JB10	35.48	51.76	12.07	0.56	0.13	12.19
LT11	42.07	57.60	0.34	18.44	LT26	42.87	56.59	0.55	9.53	JB11	36.27	54.66	8.29	0.62	0.17	14.38
LT12	42.08	57.59	0.33	14.69	LT27	39.46	59.19	1.35	8.59	JB12	36.62	54.69	7.78	0.76	0.16	13.91
LT13	42.91	56.78	0.31	15.47	LT28	41.37	57.35	1.29	10.31	JB13	42.55	51.99	5.46	0	0	14.22
LT14	42.13	56.93	0.94	12.81	LT29	41.66	57.49	0.86	10.63	JB14	36.06	54.97	8.01	0.84	0.12	14.06
LT15	41.97	57.35	0.68	22.81	LT30	42.74	56.79	0.48	11.56	JB15	38.60	58.37	3.03	0	0	14.69

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