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珠江三角洲地质学研究进展

作者:admin 更新时间:2019年05月21日 10:16:06

  [摘要]珠江三角洲是珠江水系(包括西江、北江和东江)在海湾内堆积而成,区别于一般三角洲,其具复杂的地貌特征和沉积特征,一直以来是学术界争论的焦点之一。自上世纪二十年代始,对珠江三角洲是否为三角洲,为何类型三角洲,控制该区域的构造活动性如何,等等问题,呈现出百家争鸣的态势。学术的纷争直接促进?#29616;?#21644;思辨的进步。本文从陈说近百年来学术界对珠江三角洲的认?#24230;?#25163;,对各路学术思潮进行罗白,并介绍近来珠江三角洲内的部分新的发现以及其所代表的意义。


  [关键词]珠江三角洲,研究进展,堆积阶地


  [中图分类号]P5[文献码]B[文章编号]1000-405X(2014)-2-5-2


  珠江三角洲地理上位处粤中,背靠南岭余脉,南望南海。区域内部为国家三大经济区之一,人口密集,GDP?#20013;?#19978;升,是“泛珠三角经济区”的经济、文化及科技中心。


  地质意义?#31995;?#29664;江三角洲陆上部分由西江断裂、瘦狗岭断裂、南岗―太平断裂所围拢的断陷盆地。珠江三角洲平原大部?#30452;?#35199;江、东江和北江共同冲积的第四系所覆盖,构造活动证据往往被盖层埋藏。从1915年第一篇有历史记载的关于珠江三角洲地质研究资料[1]算起,至今已愈百年,学者在还原珠江三角洲的古沉积环境、沉积模式、判读珠江三角洲的构造运动类型等方面奉献出累累硕果。然而,珠江三角洲构造演化历史较为复杂,内动力和外动力作用相互影响、相互抑制,具有独特的形成演化模式。复杂则意味着要投进更多的人力物力,独特则要求运用先进高效的思维解答应接出现的问题。因此,珠江三角洲虽然研究历史长、成熟度均较高,但?#26434;?#35832;多未具统一见解的问题,例如三角洲沉积旋回中下旋回年龄的归属、三角洲的构造归属、三角洲断块活动的规模及确切时间、断层的活动性质等等。而这些问题是进行区域地壳稳定性评价的关键,关系?#35282;?#22495;经济规划与珠江三角洲的地质安全。


  1研究历史与主要学术分歧


  珠江水系冲积形成的三角洲是典型的河海交互带及气候变化敏感区。学术上因诸多悬而未决的问题和争议,导致上百年来呈?#32844;?#23478;争鸣的?#32622;媯?#26102;至今日,珠江三角洲的研究热潮不仅没?#22411;?#21435;,反而愈显热烈。其中关于气候变化与?#26029;?#36827;退,新构造运动和海陆更迭的响应与叠加,沉积旋回的年代与划分等问题则是诸?#24433;?#23478;试图论证的重点和难点。


  科学的进步得益于问题的提出和证实或证伪。二十世纪早中期地质学界对珠江三角洲的研究伊始,?#32479;?#29616;了两种截然不同的观点。其一认为该区域并非真正意义的三角洲,理由是第四纪沉积盖层与众多残丘低山掺杂分布,且沉积厚度很薄(限于当时技术条件,认为只有1到2米)。现代地貌为第三纪大?#38454;计?#21407;化整体沉降后,由西江薄层冲积物覆盖而成[2]。持此种观点的代表人物为时任中山大学地质学系教授、瑞士地质学者A?Heim。与此相反,蔡源明、吴尚时等学者则持反对观点[3]:基于广州市海珠区七星岗所发现的海蚀遗迹,以及从化流溪河一组具交错层理的?#23433;?#21644;泥炭层所组成的沉积序列剖面,该学派认为海水曾经深入珠江三角洲内部,进而论证该区域沉积相为海陆交互三角洲[4]。现在看来,是时真伪三角洲的争辩双方虽然均缺乏全方?#27426;?#35282;度的证据,但在窥斑见豹中仍为真理的揭露铺开了坦途。建国后,大量的钻孔资料和沉积层测试结果均显示更新世和全新世的海侵,这才为这场辩论画上一个句号。


  众多的假设和谬误贯穿着珠江三角洲的研究进程。随着上述问题的解决,另一个问题迎面而来,即珠江三角洲究?#26500;?#32467;于哪一类型的三角洲。吴尚时等人在论证三角洲的真伪?#20445;?#35748;为珠江三角洲是由东江、西江和北江冲积而成,末次海侵所刻蚀出的海蚀遗迹表明第四纪后期海面高度在现今海平面10m之上;吴尚时的弟子曾昭璇认为三角洲区域原为浅水的溺谷湾,湾内分布多列北东―南西走向的山地、海岛[5]。在珠江冲积过程中,各河口向溺谷湾伸?#37038;?#38459;于这一连串的障碍物。当河流切过山地与海岛?#20445;?#21363;冲开缺口后各自在“门前”堆积成扇状小型三角洲,即是所谓“冲缺三角洲?#34180;?#36825;些小型三角洲逐渐相互联合,使陆地?#27426;?#21521;海推进。冲缺三角洲和湾头三角洲学说基本?#27785;?#30528;八十年代中期以前的领域思潮。


  八十年代是珠江三角洲研究的第一个高?#20445;?#38075;探技术和分析手段的提高以?#30333;?#37329;的?#24230;?#21069;所?#20174;小?#28023;量的数据和分析结果的累积,使得许多?#34892;?#35748;识提升?#28966;?#24459;和理性的层面上。其中两个重要的成果独领风骚。第一个是黄镇国主编的《珠江三角洲形成发展演变》一书,该书不仅在高?#30452;?#29575;的钻孔和测试资?#31995;?#22522;础上对三角洲的地层、时代、环境以及形成演化进行了系统论述,而且纠正了前人的一些猜测和惯性错误[6]。在当时专著领域上,可谓是珠三角研究的集大成者,时至今日仍不失作为工具书使用的参?#25216;?#20540;。其次是张虎?#23567;?#40644;玉昆、陈国能等人在对三角洲断裂调查与研究的基础上,提出了断块型三角洲的论断[7][8],即认为珠江三角洲的形成与发育受控于北东、北西以及近东西向三组断裂;三角洲边界为切穿基底的区域性大断裂,三角洲内部隐伏于第四系之下的小断裂则控制着断陷区与断隆区的地貌特征,诸如历史水系改道、沉积层厚度大小和?#26893;?#27785;积序列变化、层状地貌的展布等。自学上世纪九十年初至今,针对各断裂的活动性特征,广东省地质调查院、中山大学地球科学系等单位开展了充分的调查研究工作。


  近年来,三角洲研究虽逐渐深入,却更多地集中在对前人理论假设的完善和?#34892;圓牧系?#32047;积上。其中,陈国能等人通过钻孔资料和野外调查,厘定了控制三角洲沉积和发育的断裂框架,包括对狮子洋断裂、?#32508;?沙湾断裂、西江断裂等断裂的活动特征研究[9-11];王建华等基于高?#30452;媛首?#23380;,使用分析黏土矿物和沉积物粒度属性等方法来探究第四系特征及其所代表的古环境意义[12];宗永强、严维枢等通过剖面钻孔和测年数据对全新世海面进行了重建[13];?#26029;?#27946;等则进行了大量的沉积物地球化学研究,以其区分海陆相沉积环境及气候变化特征[14-15];郑卓等利用详细的钻孔孢粉资料恢复古植被,从而揭示古气候变化[16]。


  近来在三角洲内部陆续发现了堆积阶地,研究者们通过对该类阶地进行测年研究、沉积相分析,发现其沉积时间、类型可与珠江三角洲标准沉积层的下旋回?#26434;?#36215;来[17],以此为直接证据,学者们认为这是珠三角作为断块型三角洲的直接证据,能有力地佐证了三角洲内部断陷区和断隆区具明显的差异升降,并以基座阶地底部的网纹红土作为切入点,计算出晚更新世晚期以来构造运动速率。


  2结语


  科学问题和矛盾、争论、谬误总是贯穿在真理的发现过程当?#23567;?#32437;观珠江三角洲的地质学认识进程,充斥着无数次假设-验证-证实或证伪-新的认识或假设的循环。在今天,在断块型三角洲学说的对立面,仍?#27426;?#26377;不同的声音和假说提出。这种历程,过去是,现在是,将来也是属于珠三角地质学研究领域的荣耀――一个健康、正常、充满活力的科学?#29616;?#25105;们相信,断块型三角洲不会是珠江三角洲地质学?#31995;?#26368;终结论,随着基础技术的进步,更多?#34892;圓牧系?#25581;发,越来越多的思辨成果,我们一定可以更加精确地接近真理。

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