珠江三角洲生物埋葬群与环境变迁*，本文主要内容关键词为：生物论文,环境论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
提要 本文将珠江三角洲第四纪环境与现代环境的生物埋葬群进行对照，重建晚更新世中期和全新世中期的古沉积环境，划分出两期的海侵区、海侵波及区、海侵影响区。并对中更新世海侵期表示存疑。
关键词 珠江三角洲 生物埋葬群 环境变迁
1 现代环境的生物埋葬群
早年，我们据几个剖面的化石硅藻讨论过珠江三角洲地区第四系的沉积相[1,2]。而今，有关本区现代环境及第四纪生物埋葬群的资料更丰富了。两相对照，可进一步阐明晚第四纪沉积环境的变迁。
生物埋葬群包括有孔虫、介形虫、硅藻、宏体底栖动物。由于珠江口为不正规半日弱潮，平均潮差0.86-1.60m，微体化石溯河搬运不远，而且河口水体的pH值为6.7-7.8，属弱碱性，对化石钙质壳体的溶蚀不明显。因此，化石埋葬群在很大程度上可反映当时当地的沉积环境。
本区现代沉积环境的划分如表1和图1。其中，三角洲上、下游平原的分界相当于枯水季节咸潮界；前缘浅滩的外界相当于洪水季节咸潮界。表1仅列出本区第四系中常见的生物埋葬群种属，而现代环境中的种属数要比此多几倍[3-7]。①②
前人曾划分出本区晚更新世中期和全新世中期的河口湾范围[8-11]或海侵范围[12]。其界线各家差异很大，哪期海侵较广，意见也不一致。我们认为，河口湾不等于海侵区，三角洲范围不等于海侵范围，水边线（海岸线）不等于海侵界线。在珠江三角洲地区，根据现代沉积环境的分异，潮流界以下属海河交互作用的三角洲范围，在此范围内，海洋作用与河流作用的消长程度是因地而异的。因此，当发生海侵时，不会全境都是河口湾环境，也不会全境都是海水作用的海侵区，因而水边线也就未必是海水到达的界线。按珠江三角洲现代沉积环境的划分从环境特征来看，三角洲前坡、前三角洲、浅海地区可称海侵区，这里海水盐度为正常海水；生物化石为窄盐性，壳体丰度大于1000（有孔虫）或大于200（介形虫），咸水种硅藻占30%以上；沉积结构为前积层和底积层。属于前缘斜坡、河口湾、前缘线滩的地区可称海侵波及区。这里海水盐度略低，有淡水注入，是洪水季节咸潮的徘徊地带；生物化石具广盐性，壳体丰度200-1000（有孔虫）或20-100（介形虫），咸水种硅藻占10%-20%；沉积结构为水下顶积层。三角洲平原可称海侵影响区，这里河流作用较强，是枯水季节咸潮的徘徊地带；生物化石具窄盐性，壳体丰度小于200（有孔虫）或小于20（介形虫），咸水种硅藻占5%以下；沉积结构为水上顶积层，属于回水溯源沉积区。
表1 珠江三角洲现代沉积环境的生物埋葬群
Tab.1 The thanatocoenosis in modern sedimentary environment of the Zhujiang Delta
注：据文献[3、4、5、6、7]等整理。表内符号表示各属种在不同沉积环境中的地位。＊优势属种，○主要属种，十次要属种。
图1 珠江三角洲现代沉积环境的划分
Fig.1 Division of modern sedimentary environment in the Zhujiang Delta
2 晚更新世中期后段海侵期的古环境
本区玉木亚间冰期海相层年龄为37000±1480（下沙）—21000±1500（横栏）aBP（12个剖面，16个数据）。当时的海侵区界线为中堂—黄村—菱塘—大良以东—民众以东（图2）。中堂埋深11.5-16.0m，粘土质砂年龄25140±500aBP，介形虫丰度达180(D③)，主要有皮桑小凯伊介(C-D)、凹陷中华美花介(A-D)。黄村17.0m粘土含红拟抱球虫、法尔孔抱球虫(E)，海相性更强[13]。茭塘21.9-22.3m砂砾层含具槽直链藻(D-E)，三类硅藻百分比（咸水种／半咸水种／淡水种，下同）为52/4/36(D-E)[14]。莲花山剖面介形虫丰度为177(D)④。另外，如下所述，大良和民众剖面已属河口湾环境，故推断当时的海侵区范围在大良和民众以东。
海侵波及区有3个河口湾：北部大良河口湾、东部民众河口湾、南部横栏河口湾。大良21.0-36.0m砂质粘土年龄27390±500、25410±420aBP，虽然有孔虫丰度为2000(D)，但主要为普通抱球虫、丸桥希望虫(c)、霜粒希望虫(C-B)、毕克卷转虫、颗粒先希望虫(C-A)；介形虫有皮桑小凯伊介、中国中华花介(C-D)、腹结细花介、丽星介(B)；硅藻有蛇目圆筛藻(E-D)、小眼圆筛藻(C-D)、条纹小环藻(C-B)；宏体动物有帘蛤(D)、须蚶(C)、河篮蛤(A-C)，还有牡蛎壳层，年龄为27390±500aBP[15]，可见大良当时为河口湾环境。此河口湾向北伸至蔗园、鲤鱼沙一带。虽然两地均未检出有孔虫和介形虫，但硅藻的海相性较强。蔗园16.3-18.0m混合砂含爱氏辐环藻(D)、直链藻(A)[13]。鲤鱼沙10.1-18.1m粘土质砂年龄25517±500aBP，含细弱圆筛藻(C-A)、蛇目圆筛藻(E-D)[13]。
民众河口湾环境表现在：民众33.0-41.0m砂质粘土含毕克卷转虫(A-G)、异地希望虫(D-E)、颗粒先希望虫(C-A)、同现卷转虫(C-E)；介形虫丰度为95(c)，有皮桑小凯伊介、中国中华花介(B-D)、欢乐新单角介(D)；硅藻以条纹小环藻为主(C-B)[16]。民众以西的港口剖面，有孔虫和介形虫的丰度分别为600和155，也标志河口湾环境④。
南部河口湾，例如黄茅海17.1-21.3m砂质粘土年龄20491±560aBP，含边缘桥弯藻(A-C)、斯氏双壁藻(B-C)、条纹小环藻(C-B)[17]。至横栏剖面，已渐趋三角洲平原环境，17.7-22.5m粉砂粘土年龄30440±2300、21000±1500aBP，夹腐木，含柱状小环藻(A)、羽纹藻(A-C)。还有牡蛎壳层，年龄为21000±1500aBP[1]。
参照同期海积—冲积层及冲积层的分布，大良河口湾与民众河口湾之间有三角洲前缘浅滩相通，其余地区皆为海侵影响区，属三角洲平原环境。例如，西南剖面25.6-29.6m粘土质砂年龄28240±2220aBP，夹腐木，有原双眉藻(B-A)[1]。礼乐20.5-29.8m砂砾层夹腐木，有孔虫和介形虫的丰度都仅为20.2(A)④。
图2 珠江三角洲晚更新世中期海侵期的古环境
Fig.2 Paleoenvironment during the transgression period of the middle and latter Pleistocene in the Zhujiang Delta
3 全新世中期海侵期的古环境
此期海侵层年龄为7618±257（磨刀门）—2430±90（茭塘）aBP（24个剖面，35个数据）。海侵区范围比前期大得多，海侵区界线为马嘶塘—莲溪—茭塘—莲花山—大良—杏坛—南头—礼乐（图3）。马嘶塘4.0-10.5m粉砂质淤泥年龄7200±130aBP，三类硅藻百分比为38/55/7(D-E)[22]。莲溪3.0-8.5m淤泥质砂年龄7440±150aBP，三类硅藻百分比为47/27/16(D-E)，并含拟蟹守螺(D)、蜒螺(c)[14]。莲花山剖面介形虫丰度为177(D)⑤。大良7.0-15.0m混合砂年龄6620±170-5440±155aBP，有孔虫丰度达1000(D)，有粘合管口虫(D)、丸桥卷转虫(D)、库士曼介(D)、爱氏辐环藻、蛇目圆筛藻(E-D)[15]⑤。杏坛2.3-12.7m砂质淤泥年龄5660±130-3710±110aBP，有孔虫、介形虫丰度分别为600和377(D-C)，三类硅藻百分比为25/25/50(c)[21]⑤。民众3.8-14.7m砂质粘土的有孔虫、介形虫丰度分别为1500和265(D)[16]⑤。港口剖面两者的丰度分别为1300和198(D)⑤。礼乐2.4-11.0m淤泥年龄5350±170aBP，两者的丰度各为1300和866(D)⑤。
三角洲南部海侵区，磨刀门10.0-29.0m淤泥年龄7580±520、3419±216aBP，有孔虫丰度达2500-4000(E-D)[23,24]。灯笼沙19.2-45.9m砂砾质淤泥年龄4050±130aBP，有孔虫、介形虫丰度各达4300和698(E-D)，含布氏纯艳花介、欢乐新单角介、沟眼花介、戳花介(D)、皮桑小凯伊介、海康土棱介(C-D)[12,25]。该剖面埋深约19m，见大量潮间带贝壳，但年龄为2350±90aBP，不属全新世中期。坦洲剖面见同现卷转虫(E-D)、布氏纯艳花介(D)、纯艳花介(C-D)[12]。大涌剖面有孔虫、介形虫丰度各为2000和211(D)⑤。大鳌剖面33.0-39.0m淤泥年龄7340±140aBP，含蚶和斑玉螺(C-D)，海相性趋弱[21,26]。
此期海侵波及区，在东江三角洲为中堂，该剖面三类硅藻百分比为17/68/15[1]。在西、北江三角洲北部，海侵波及区界线为洲表—广州—盐步—蔗园—鲤鱼沙—南庄—沙
，其范围比前期偏北和偏西。洲表6.3-9.5m砂质粘土含条纹小环藻(C-B)、多束圆筛藻(C-A)[14]。广州黄沙7.1-9.2m砂质淤泥年龄3180±320aBP，含条纹小环藻(C-B)、洛氏圆筛藻(C-A)[12]。广州海珠南路8.5-12.8m砂砾层含毕克卷转虫、多束圆筛藻、细弱圆筛藻(C-A)、瓶虫、皮桑小凯伊介(C-D)、东台新单角介、玻璃介、土星介、湖沼圆筛藻(B-A)、同现卷转虫(E-C)[12]。从洲表至广州，显示海相性增强。盐步2.8-3.9m淤泥质砂年龄6510±170aBP，含舟形藻、羽纹藻(C-A)、条纹小环藻(C-B)、爱氏辐环藻(D)[1]。蔗园7.7-10.0m粉砂质淤泥含爱氏辐环藻(D)[13]。鲤鱼沙2.5-4.0m粉砂质淤泥含船状花朵虫、小眼圆筛藻、卵形菱形藻(C-D)、毕克卷转虫、细弱圆筛藻、裂缝希望虫(C-A)[13]。南庄3.6-7.0m砂质粘土含霜粒希望虫、毕克卷转虫(C-A)[15]。沙3.1-7.1m淤泥年龄6174±140、3997±190aBP，有孔虫丰度为700(c)，含毕克卷转虫、亚易变筛九字虫、颗粒先希望虫(C-A)、中国中华花介、欢乐新单角介(C-D)[21]⑤。
此期样品年龄4000-7500aBP者占74%，从同时段已测年的牡蛎壳层看（贝丘的牡蛎壳除外），它们大多分布在当时的河口湾或前三角洲的内界，这也与上述的海侵波及区外边界相符。例如礼乐(6520±170aBP)、荷塘(5020±150aBP)、小榄(4940±250aBP)、杏坛(3790±100aBP)、沙(5440±550aBP)、大良(5920±300-5440±120aBP)、广州中山四路(6240±130aBP)、茭塘(4710±90aBP)、马嘶塘(7200±130aBP)、张家边(5030±250aBP)。
参照同期海积—冲积层及冲积层的分布，此期海侵影响区的范围也比前期扩大，尤其是三角洲下游平原几乎扩展到整个珠江三角洲的边缘。例如，东江三角洲园洲和下沙剖面见少数的细弱圆筛藻(C-B)、原双眉藻(B-A)。西、北江三角洲的石碣1.3-3.2m淤泥质砂含异极藻(A)、原双眉藻(B-A)[1]。附近海蚀穴附生的蛤蜊(C)和河蚬(A)的年龄为4640±280、4215±90aBP。西南3.4-7.8m粉砂质淤泥年龄6300±330aBP，含边缘桥弯藻、舟形藻(A-B)、膨大桥弯藻(A)[1]。金利剖面有孔虫丰度为120(A)，介形虫丰度为11(A)。太平剖面有孔虫丰度为400(B)⑤。横栏4.6-14.7m淤泥质砂含边缘桥弯藻(A-B)、条纹小环藻(C-B)、异极藻(A)[1]。
至于广花平原龙口、歧山、鸭湖等地埋深约1m的沉积物中均见咸水、半咸水、淡水生物埋葬群，但所夹腐木（水松）的年龄仅为1960±85aBP[18,19]，可见不属于全新世中期海侵影响区的沉积。而且，据考古资料，秦汉时期的滨线可达黄埔[1]。广州中山四路古船台年龄为2190±90aBP，见抱球虫[15]和日本镜蛤(C-A)[20]。故广花平原的生物埋葬群可能是潮流沿珠江带入，现今枯水季节潮流尚达江村，似可佐证。
图3 珠江三角洲全新世中期海侵期的古环境
Fig.3 Paleoenvironment during the transgression period of the middle Holocene in the Zhujiang Delta
4 中更新世海侵问题
据报道，本区西北部白坭、贺岗、岗美、将军岗、左田、乐平等地高程20-35m堆积阶地砂砾层（6-17m厚）经热释光测年确定为中更新世。在白坭、岗美、贺岗剖面检出咸水、半咸水、淡水种化石硅藻，被认为是中更新世“海进层”[14]。对此，本文尚有存疑。这是因为，砂砾层年龄既有中更新世的559000±56000-180000±14000aBP（共11个数据）[14]和426400±38400aBP-301000±29800aBP（共5个数据）[27]，也有晚更新世早期的95400±6100aBP和晚更新世中期的34600±2500aBP[28]。如前所述，晚更新世中期是珠江三角洲的一个海侵期，并非中更新世。
砂砾层中未检出有孔虫和介形虫。硅藻除少数舌形圆筛藻、具槽直链藻(D-E)外，主要分子是膨大桥弯藻、边缘桥弯藻、湖沼圆筛藻、尖布纹藻、异极藻(A)、多束圆筛藻、细弱圆筛藻、斯氏双壁藻、条纹小环藻、柱状小环藻(A-C)，其组合面貌不代表海侵区环境，而较接近海侵影响区（三角洲平原）至海侵波及区（河口湾）环境。如图3，晚更新世中期河口湾伸至洲表和南庄，西南剖面显示三角洲下游平原环境，距此不远的白坭、岗美、贺岗等地砂砾层中的硅藻群被潮流带入是可能的，因为现今枯水季节潮流界尚达黄塘。
砂砾层下粗上细，有多个二元结构，砾石含量达15%-20%，砾径3×4cm，都显示河流阶地特征。而晚更新世中期同级冲积阶地在珠江三角洲周边地区屡见不鲜，如广州车陂河(33890±1800-29800±1200aBP)[29]，博罗铁场(43100±5100-23200±1700aBP)[28]，深圳龙华(21840±720aBP)[30]，恩平和台山(38300±3600、22000±1900aBP)[31]。从区域对比看，白妮等地的砂砾层也属冲积阶地而非海积成因。
珠江三角洲至今未发现中更新世沉积。第四系已知最大年龄不超过50ka，例如中山石岐富华路第四系厚41.2m，埋深38.6m样品的年龄为45120±910aBP，番禺茭塘第四系厚22.3m，埋深22.0m样品的TL年龄为42570±80aBP，东莞石排下沙第四系厚19.6m，埋深19.0m样品的年龄为40108±4011aBP。由此推知，珠江三角洲第四系的沉积时代推前到中更新世的可能性很小，更不要说中更新世的“海进层”了。
中更新世海相层在南海北部陆架才有发现。例如珠江口盆地水深75-125m的海底以下30-120m钻遇中更新世地层，TL年龄为72.956×10[4]-13.610×10[4]aBP，沉积环境为浅海向滨海或河流相递变⑥，故而中更新世珠江三角洲为剥蚀区，不可能有“海进层”。
来稿日期：1994 06；收到修改稿日期：1994 12。
注释：
①地质矿产部第二海洋地质调查大队。珠江三角洲沉积特征及沉积模式。1986。
②地质矿产部广州海洋地质调查局第二海洋地质调查大队。南海珠江口盆地第四纪地层划分及沉积相模式。1992.
③A、B、C、D、E为环境代号，名称见表1。下同。
④地质矿产部第二海洋地质调查大队。珠江三角洲沉积特征及沉积模式。1986。
⑤地质矿产部第二海洋地质调查大队。珠江三角洲沉积特征及沉积模式。1986。
⑥地质矿产部第二海洋地质调查大队。珠江三角洲沉积特征及沉积模式。1986。
*国家自然科学基金第49271070号资助项目的部分成果。