我国第四纪风成沉积物研究进展

沈小晓

(西华师范大学 国土资源学院，四川 南充 637002)

1 引言

我国的风成沉积物类型多样，分布区域十分广泛，记录了非常丰富的环境信息。众多学者对第四系风成沉积物的来源、成因、时代、理化性质、环境变化信息等特征进行了分析研究，为土壤与环境关系研究奠定了坚实的基础。

2 成都黏土

成都黏土主要分布在四川盆地西部、西北部丘陵及高阶地上。研究者对成都黏土的含义、成因、物源、时代及其古环境指示意义进行了大量研究。学者对成都黏土的定义有不同的看法。棱颇、戴意将上层覆盖的成都黏土与网纹红土区别开来，认为网纹红土既有可能是雅安砾石层之上遭受了强烈的分化而形成的河流相沉积[1]；而冯金良等认为完整的成都黏土由最上层含有钙质结核的成都黏土层、中间的网纹红土及最下层的红褐色为主的褐色黏土层组成[2]。

成都黏土的成因也受到广泛的关注。有风成说、河流冲击成因说、冰水成因说、湖相沉积成因等说法。其中风成说占主流地位。刘东生[3]研究认为成都黏土是风成黄土。其后，研究者基于粒度、稀土元素、主量元素等指标，指出成都黏土及下伏网纹红土为风成成因。

成都黏土的物源也存在很大的争议。学者认为成都黏土的物源可能来自西北干旱和沙漠区、盆地西部的龙门山地区、四川西北部的河流冲积物、四川盆地及周边山地的松散沉积物。还有学者认为成都黏土主要来源于青藏高原。

3 岷江上游干旱河谷土壤

前人对岷江上游干旱河谷土壤进行了大量的研究，研究主要集中在干旱河谷土壤成土特征、土壤养分、水分状况及土壤地理分布及区划。柏松[4]结合岷江上游干旱河谷的自然地理特点，在综合分析了各种成土因素和土壤性状的基础上，探讨了该区域的成土特征。文星跃[5]通过对岷江上游干旱河谷与相邻湿润区河谷底部以及底部位于干旱河谷的九顶山西北坡研究发现该区土壤发生学特征受地形、海拔等因素影响，干旱河谷土壤成壤特征与邻近湿润地区有显著差异，表现出明显的空间分异。伏耀龙[6]分析了该区域分形维数的空间变化特点及其与粒度组成、有机质和土壤养分之间的相关性。认为土壤粒径分形维数也可以作为表征土壤结构和性质的重要指标。有学者[7]从土壤发生角度分析了岷江上游土壤粒径分形维数的特点，认为粒径分形维数可以用来比较土壤成壤强度及发育环境。

褐土是岷江上游干旱河谷的一种典型土壤类型，虽然所占面积不大，但却是岷江上游垦殖面积最大的土类，也是人为干扰最严重的区域。有学者对岷江上游干旱河谷区典型地段海拔梯度上褐土的褐土剖面及养分特征进行研究发现，区域土壤潜在肥力较高，但有效肥力低，且土壤肥力随海拔升高而降低。郭永明[8]的研究也得出了岷江上游干旱河谷褐土潜在肥力高而有效肥力低的结论，并就该区土壤特点提出了相应的合理利用土壤资源措施。

4 下蜀黄土

下蜀黄土广泛分布于分布在长江中下游地区沿江两岸、宁镇山脉一带，在长江三角洲平原、东海大陆架和岛屿上也很常见。其具有非常明显的多旋回发育特征,记录了多次全球气候变暖的信息,对全球气候变化有着积极的响应[9]。

学者将研究集中在下蜀黄土的成因和沉积年代上[10]。研究初期，风成说、水成说各有支持者。后来，研究者[11,12]对镇江下蜀黄土和南京老虎山下蜀黄土做了较为深入粒度分析，发现下蜀黄土与北方黄土的粒度特征与粒度频率分布曲线都极为相似，推测两种黄土的物源是相同的。有研究者利用图解和物源判别指数方法,对下蜀黄土剖面进行主量元素、微量元素的分析后发现，下蜀黄土的元素组成与北方黄土相似，从地球化学的角度为下蜀黄土的“风成说”提供了证据。

随着技术的发展，更多的技术被用来进行土壤年代研究[13]。从开始的化石鉴定法推断下蜀黄土的成土时间，发展到利用C14测年法、热释光、U-Pb同位素测得下蜀黄土中结核的年代，得出下蜀黄土形成于中更新世晚期，与马兰黄土的年龄较为接近。

5 黄土高原黄土

黄土高原是世界上分布最集中、面积最大的黄土区。其巨厚的风尘堆积序列，记录第四纪以来亚洲内陆的干旱化过程和东亚季风的演化历史。

关于黄土高原风尘堆积的研究内容涉及多个方面，如黄土成因、物源、传输动力和路径、东亚季风的形成与演化及其与青藏高原的隆升和全球气候变化之间的联系等。在以上研究问题中，黄土的物质来源是一个非常重要且争议较大的问题。刘东生[3]等依据黄土高原第四纪黄土的粒度从西北往东南方向变细，宏观上推测它们主要来自上风向地带的西北内陆荒漠和戈壁地区。陈骏等[14]对比了黄土高原黄土与北方各大沙漠的Sr、Nd同位素组成特征，认为黄土主要来自巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠和柴达木沙漠。

黄土高原水土流失严重，其特殊的自然环境决定了其水土流失类型多样，成因复杂，治理难度非常大[15,16]。学者们先后对坡面侵蚀、重力侵蚀、降水—植被耦合作用、坝系相对稳定理论等方面对土壤侵蚀规律进行了研究，并通过对土壤侵蚀规律的研究建立了一系列的经验模型。

随着研究工作的不断深入，基础研究数据的不断积累，研究者开始进行实践方面的研究[17]。总结出了以小流域为单元的综合治理模式，并且在黄土丘陵沟壑区、黄土高塬沟壑区、黄土阶地区、土石山区和风沙区等不同类型区采取不同的治理模式。提出了一系列的专项治理技术，如水坠法筑坝、定向爆破筑坝、机修梯田、飞播造林种草等。这些研究为黄土高原水土保持研究做出了巨大贡献。

6 结语

我国的第四纪风成沉积物主要包括成都黏土、岷江上游干旱河谷土壤、黄土高原黄土、下蜀黄土等。研究者对其物源、成因、理化性质、形成年代古环境指示意义等进行了探讨。但现有的研究鲜有对我国不同区域第四纪风成沉积物的对比研究，在今后的研究中，应多进行不同区域第四纪风成沉积物性质及其上发育的现代土壤的性质研究，了解环境因素对土壤发育的影响。