地质通报  2020, Vol. 39 Issue (6): 880-892  
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张宗言, 刘祥, 李响, 张楗钰, 柯学, 徐亚东. 广东雷州半岛河头镇ZKA01钻孔剖面晚渐新世—早更新世孢粉组合及古植被演替[J]. 地质通报, 2020, 39(6): 880-892.
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Zhang Z Y, Liu X, Li X, Zhang J Y, Ke X, Xu Y D. The Late Oligocene-Early Pleistocene sporopollen assemblages and paleovegetation succession of core ZkA01 in Hetou town, Leizhou Peninsula of Guangdong Province[J]. Geological Bulletin of China, 2020, 39(6): 880-892.
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基金项目

中国地质调查局项目《三亚重点地区自然资源综合地质调查》(编号:DD20201121)、《地质调查综合智能编图系统与应用》(编号:DD20190415)、《全国陆域及海区地质图件更新与共享》(编号:DD20190370)、《海南昌江—广东云浮地区区域地质调查》(编号:DD20190047)、《国家地质数据库建设与整合》(编号:DD20160351)

作者简介

张宗言(1985-), 男, 硕士, 工程师, 从事地层古生物研究与区域地质调查。E-mail:conodonts@163.com

通讯作者

李响(1983-), 男, 博士, 副研究员, 从事第四纪区域地质调查和古气候研究。E-mail:lixiang_503@163.com

文章历史

收稿日期: 2019-10-21
修订日期: 2020-05-22
广东雷州半岛河头镇ZKA01钻孔剖面晚渐新世—早更新世孢粉组合及古植被演替
张宗言1,2, 刘祥3, 李响1,2, 张楗钰1,2, 柯学4, 徐亚东3    
1. 中国地质调查局武汉地质调查中心, 湖北 武汉 430205;
2. 中国地质调查局古生物与生命-环境协同演化重点实验室, 湖北 武汉 430205;
3. 中国地质大学(武汉)地球科学学院, 湖北 武汉 430074;
4. 中国地质大学(武汉)地质调查研究院, 湖北 武汉 430074
摘要: 对广东省雷州半岛新生代钻孔ZKA01中的孢粉化石数据进行了系统研究。通过孢粉数据分析,该钻孔自下而上可划分出8个孢粉组合。晚渐新世,该地区植被的垂直分带明显,周围高山有针叶林分布,平原上生长着落叶阔叶与常绿阔叶混交林,气候温凉湿润。早中新世,该地区的植被类型由落叶阔叶与常绿阔叶混交林演变为常绿阔叶林和热带雨林,气候由温暖干旱变为炎热潮湿。晚中新世,该地区的植被类型又演变为山地针叶林和平原上的落叶阔叶与常绿阔叶混交林,气候重新变得温暖湿润。上新世—早更新世,该地区的植被类型为落叶阔叶与常绿阔叶混交林,气温变化波动明显,总体为温凉湿润的气候。孢粉组合所反映的晚渐新世—早更新世气候变化特征与全球气候变化趋势具有较好的可比性。
关键词: 孢粉组合    古植被    古气候    新生代    雷州半岛    
The Late Oligocene-Early Pleistocene sporopollen assemblages and paleovegetation succession of core ZkA01 in Hetou town, Leizhou Peninsula of Guangdong Province
ZHANG Zongyan1,2, LIU Xiang3, LI Xiang1,2, ZHANG Jianyu1,2, KE Xue4, XU Yadong3    
1. Wuhan Center of China Geological Survey, Wuhan 430205, Hubei, China;
2. Key Laboratory for Paleontology and Coevolution of Life and Environment, CGS, Wuhan 430205, Hubei, China;
3. School of Earth Sciences, China University of Geosciences, CGS, Wuhan 430074, Hubei, China;
4. Institute of Geological Survey, China University of Geosciences, Wuhan 430074, Hubei, China
Abstract: The data of Cenozoic sporopollen fossils obtained from ZKA01 drill hole in Leizhou Peninsula of Guangdong Province were systematically analyzed.Through the analysis of spore-pollen data, 8 sporopollen assemblages can be recognized from this drill hole.In the late Oligocene, the vegetation types in this area reflected the obvious vertical distribution of vegetation; coniferous forests were distributed in the surrounding mountains, and deciduous broad-leaved and evergreen broad-leaved mixed forests grew in the plain.In the early and middle Miocene, the vegetation types in this area evolved from deciduous broad-leaved and evergreen broad-leaved mixed forests into evergreen broad-leaved forests and tropical rainforests.In the late Miocene, the vegetation types in this area evolved into coniferous forests in mountain areas and deciduous broad-leaved and evergreen broad-leaved mixed forests in plain areas.During the Pliocene-Early Pleistocene period, the vegetation types in this area were deciduous broad-leaved and evergreen broad-leaved mixed forests, and the temperature changes fluctuated significantly.The climate change characteristics of Late Oligocene to Early Pleistocene period were reflected by spore-pollen assemblages, which had good comparability with the trend of global climate change.
Key words: sporopollen assemblage    paleo-vegetation type    paleoclimate    Cenozoic    Leizhou Peninsula    

广东省雷州半岛新生代孢粉的研究工作在20世纪70年代已经开始进行[1-5],主要是随着石油勘探事业的发展而兴起的。由于第四系覆盖严重,各种孢粉化石的材料都来源于钻孔样品,且研究方向主要集中于古近纪孢粉,对于新近纪以来的孢粉研究程度不高,对孢粉的定量化研究也相对薄弱。为了建立研究区新近纪以来的孢粉组合序列,并获得相应的区域性植被面貌和气候变化信息,本次选取位于广东省雷州半岛的钻孔ZKA01(图 1)中获取的晚渐新世—早更新世孢粉为研究对象,旨在通过建立该钻孔的孢粉组合,恢复古植被面貌,揭示研究区晚渐新世—早更新世的古气候变化。

图 1 广东省雷州市河头镇交通位置 Fig.1 Traffic location map of Hetou Town, Leizhou City, Guangdong Province
1 区域地质背景

雷州半岛位于粤西桂东南断块隆起的南部和雷琼断陷区的北部[6-7],是雷琼盆地北部陆上的一部分,南、北两侧分别被琼州海峡深断裂带和遂溪大断裂所限制[8-9]。雷州半岛堆积的新生代沉积地层主要为古近系—新近系,第四系一般较薄。新生代南海盆地的裂陷、扩张与发展[10-13],影响了研究区雷州半岛新生代盆地的发育与充填序列[14]。雷州半岛第四系的发育受控于近东西向断裂控制的陆内裂陷盆地[9],研究区松散层厚度由南向北逐渐增厚;其中第四系埋深多为50~100 m,而东部沿海较西部略深。

地层自下而上依次为古新统长流组(E1ch),始新统流沙港组(E2l),渐新统涠洲组(E3w),中新统下洋组(N1x)、角尾组(N1j)、灯楼角组(N1d),上新统望楼港组(N2w),下更新统湛江组(Qp1z)(表 1)[12, 14-15]

表 1 研究区与南海北部大陆边缘盆地新生代地层格架(据参考文献[12]修改) Table 1 Cenozoic stratigraphic framework of the study area and the northern continental marginal basins of the South China Sea
2 材料与方法

本次所选取的钻孔ZKA01位于雷州半岛北部湛江市遂溪县河头镇(图 1图 2),钻孔总深度为356 m,全孔取样,采样间距为1~2 m。该孔涵盖的地层由老至新依次为渐新统涠洲组、中新统下洋组、角尾组、灯楼角组,上新统望楼港组、下更新统湛江组及中更新统北海组(图 3)。孢粉样品处理方法如下:将每块孢粉样品取50 g干重样品放入1000 mL的塑料烧杯,先加入浓盐酸淹没样品,反应后静置24 h,用以去除碳酸钙质,然后加水将样品洗至中性,再加入氢氟酸(氢氟酸需要没过样品),反应后静置24 h,用以去除硅质,然后加水将样品洗至中性。将经历上述步骤的样品离心去除水分,在沥干水分的样品中加入密度为2.15~2.25 g/mL的重液,离心20 min,完成后将上层已经浮选出孢粉化石的重液倒入装有浓度为5‰的冰醋酸溶液的玻璃烧杯中,静置24 h。将浮选出的孢粉样品加入清水再离心,重复这个步骤直至样品洗至中性,最后将得到的孢粉化石在显微镜下进行鉴定和统计。

图 2 广东省雷州市河头镇地质图 Fig.2 Geological map of Hetou Town, Leizhou City, Guangdong Province
图 3 广东省雷州半岛ZKA01钻孔渐新世—更新世地层柱状剖面 Fig.3 Columnar section of the Oligocene-Pleistocene strata in ZKA01 drill hole of Leizhou Peninsula, Guangdong Province
3 结果

经室内分析处理,共完成了223件孢粉样品的处理鉴定,其中达有效统计数量的样品为88件,每件样品均鉴定统计孢粉化石300粒以上,共鉴定孢粉29311粒,获得孢粉化石60科81属,其中主要以木本植物花粉最丰富,蕨类植物孢子次之,草本植物花粉较少。

木本植物花粉以壳斗科(Fagaceae)(包括栎属(Quercus)、栗属(Castanea)、栲属(Castanopsis)、石栎属(Lithocarpus)、青冈属(Cyclobalanopsis)等)、蕈树属(Altingia)、松属(Pinus)为主,还包括冬青属(Ilex)、云杉属(Picea)、铁杉属(Tsuga)、落叶松属(Larix)、罗汉松属(Podocarpus)、陆均松属(Dacrydium)、木犀属(Osmanthus)、枫香属(Liquidambar)、蜡瓣花属(Genus)、五加科(Araliaceae)、盐肤木属(Rhus)、漆属(Toxicodendron)、桃金娘属(Rhodomyrtus)、蒲桃属(Syzygium)、山核桃属(Carya)、胡桃属(Juglans)、化香树属(Platycarya)、黄杞属(Engelhardia)、柳属(Salix)、大戟科(Euphorbiaceae)、栾树属(Koelreuteria)、杨梅属(Myrica)、省藤属(Calamus)、蔷薇属(Rose)、芸香属(Ruta)、山黄皮属(Randia)、云实属(Caesalpinia)、槭属(Acer)、鼠李属(Rhamnus)、桦木属(Betula)、桤木属(Alnus)、榛属(Corylus)、榕属(Ficus)、杜鹃属(Rhododendron)、榆属(Ulmus)、忍冬属(Lonicera)、胡颓子属(Elaeagnus)、山矾属(Symplocos)、木兰科(Magnoliaceae)等(图版Ⅰ图版Ⅳ)。

图版Ⅰ   PlateⅠ

1.Hicriopteris(BF-301,第108层);2、3.Alsophila(BF-236,第87层);4.Osmunda(BF-130,第50层);5~7.Microlepia(BF-60,第27层);8.Lycopodium(BF-479,第168层);9~11.Pteris(BF-126,第49层);12~14.Polypodiodes(BF-130,第50层);15、16.Ceratopteris(BF-727,第264层);17、18.Selaginella(BF-340,第120层);19.Pinus(BF-290,第103层);以上化石照片中的比例尺均为10 μm,化石标本保存于中国地质大学(武汉)地质调查研究院

图版Ⅱ   PlateⅡ

1、2.Pinus(BF-780,第282层);3、4.Tsuga(BF-844,第304层);5、6.Dacrydium(BF-580,第209层);7.Podocarpus(BF-60,第27层);8、9.Ilex(BF-130,第50层);10.Rhus(BF-792,第285层);11、12. Toxicodendron(BF-395,第146层);13.Alnus(BF-780,第282层);14.Betula(BF-344,第122层);15.Corylus(BF-344,第122层);16、17.Chenopodium(BF-276,第95层);18.Aster(BF-205,第84层);以上化石照片中的比例尺均为10 μm,化石标本保存于中国地质大学(武汉)地质调查研究院

图版Ⅲ   PlateⅢ

1、2.Euphorbiaceae(BF-826,第293层);3.Rhododendron(BF-236,第87层);4~6.Quercus(BF-130,第50层);7、8.Castanea(BF-271,第95层);9.Lithocarpus(BF-60,第27层);10.Castanopsis(BF-603,第225层);11、12.Cyclobalanopsis(BF-957,第357层);13、14.Gramineae(BF-375,第139层);15~17.Altingia(BF-853,第307层);18.Caesalpinia(BF-313,第113层);19、20.Carya(BF-580,第209层);21、22.Juglans(BF-746,第269层);以上化石照片中的比例尺均为10 μm,化石标本保存于中国地质大学(武汉)地质调查研究院

图版Ⅳ   PlateⅣ

1、2.Platycarya(BF-746,第269层);3.Labiatae(BF-166,第65层);4.Rose(BF-375,第139层);5、6.Myrica(BF-517,第186层);7.Typha(BF-241,第87层);8、9.Polygonum(BF-241,第87层);10、11.Rhodomyrtus(BF-948,第352层);12.Salix(BF-363,第133层);13、14. Calamus(BF-844,第304层)15、16.Potamogeton(BF-727,第264层);17.Symplocos(BF-941,第346层);18.Koelreuteria(BF-236,第87层);19、20.Ulmus(BF-780,第282层);以上化石照片中的比例尺均为10 μm,化石标本保存于中国地质大学(武汉)地质调查研究院

草本植物花粉以藜属(Chenopodium)、毛茛属(Ranunculus)、禾本科(Gramineae)及眼子菜属(Potamogeton)为主,还有一定数量的蓼属(Polygonum)、唇形科(Labiatae)、香蒲属(Typha)、十字花科(Cruciferae)、石竹属(Dianthus)、百合科(Liliaceae)、茜草属(Rubia)、豆科(Leguminosae)、桔梗科(Campanulaceae)、茄属(Solanum)、萍逢草属(Nuphar)、紫菀属(Aster)、蒿属(Artemisia)等(图版Ⅰ图版Ⅳ)。

蕨类植物孢子常见水龙骨属(Polypodiodes)、水蕨属(Ceratopteris)、鳞盖蕨属(Microlepia)、凤尾蕨属(Pteris)、里白属(Hicriopteris)、桫椤属(Alsophila)、石松属(Lycopodium)、金粉蕨属(Onychium)、凤丫蕨属(Coniogramme)、卤蕨属(Acrostichum)、紫萁属(Osmunda)、卷柏属(Selaginella)等(图版Ⅰ图版Ⅳ)。

4 孢粉组合与古植被类型

根据孢粉母体植物的生态类型对获得的孢粉进行分类[16]。①按分布的纬度可分为喜热类型(主要分布在热带-亚热带,少量在暖温带)、喜温类型(主要分布于暖温带,少量在亚热带和寒温带)及广温类型3类。喜热类型主要有CastanopsisLithocarpusCyclobalanopsisIlexAltingiaDacrydiumTsuga,Euphorbiaceae,ToxicodendronSyzygiumRhodomyrtusMyricaRutaSymplocosCeratopterisMicrolepiaPterisAlsophila等;喜温类型主要有PinusCastaneaPiceaCaryaPlatycaryaJuglansSalixRhusBetulaCorylusAlnusUlmusRoseRanunculusPotamogeton,Gramineae,Labiatae等;广温类型有QuercusPolygonumChenopodiumTypha。②按对湿度的敏感程度可分为喜湿类型、中生类型和旱生类型3类。喜湿类型主要有AltingiaSyzygiumRhodomyrtusSalixMyricaDacrydiumCalamusRanunculusPotamogeton,Gramineae,TyphaCeratopterisAlsophilaPteris等;旱生类型主要为ChenopodiumArtemisia;其余为中生类型。

通过对鉴定结果的综合研究,依据孢粉百分比图谱特征,将钻孔ZKA01孢粉化石自下而上划分为8个孢粉组合(图 3图 4),较完整地记录了雷州半岛晚渐新世—早更新世的区域性植被面貌演变特征。

图 4 广东省雷州市河头镇ZKA01钻孔渐新世—更新世地层孢粉百分比图谱与孢粉组合划分 Fig.4 Oligocene-Pleistocene spore-pollen percentage diagram and palynological assemblages from ZKA01 drill hole in Hetou Town, Leizhou City, Guangdong Province
4.1 组合1:Polypodiodes-Quercus-Pinus组合

该组合见于孔深309.7~356 m,对应的岩石地层单位为渐新统涠洲组顶部。组合以木本植物花粉和蕨类植物孢子为主,含量分别为45.3%~56%和30.7%~41.8%,草本植物花粉较少,含量为9.4%~15.9%。木本植物花粉以PinusQuercus为主,含量分别为10.6%~14%和8.8%~18.2%,常见CastaneaAlnusJuglansUlmus等,断续出现Euphorbiaceae和Cyclobalanopsis;草本植物花粉以Ranunculus,Gramineae和Potamogeton为主;蕨类植物孢子中以Polypodiodes占绝对优势,含量为15.9%~23.5%,常见CeratopterisMicrolepia,断续出现Pteris。该孢粉组合中温带落叶组分AlnusUlmus达到峰值,山地针叶树种Pinus含量高,此外,喜温喜湿的RanunculusPotamogeton,Gramineae等草本植物花粉也有一定的含量。同时Quercus等常绿阔叶林组分也有一定的数量,林下生长着以PolypodiodesCeratopteris占优势的喜湿的蕨类植物。考虑到Pinus可能会远距离传播,说明当时研究区周围可能有高山分布,表现为周围高山上有针叶林分布,平原上生长着落叶阔叶与常绿阔叶混交林。

4.2 组合2:Castanea-Lithocarpus-Polypodiodes组合

该组合见于孔深274.7~309.7 m,对应的岩石地层单位为中新统下洋组下部。组合中木本植物花粉占优势,含量为48.7%~80.8%,蕨类植物孢子和草本植物花粉含量相当,分别为6.1%~25.7%和5.2%~25.7%。木本植物花粉以Fagaceae为主,含量为21.5%~52.9%,其中又以Castanea(3%~16.3%)和Lithocarpus(2.1%~12.2%)为主,Pinus次之,含量为2.6%~10.2%,另外,常见JuglansCaryaPlatycarya,Euphorbiaceae等,断续出现SyzygiumRutaToxicodendron等;草本植物花粉以PotamogetonChenopodium为主,零星出现Labiatae,RanunculusPolygonum等;蕨类植物孢子以Polypodiodes占优势,但百分含量有所下降,为6.1%~14.7%,CeratopterisAlsophilaHicriopteris零星可见。与组合1相比,组合2中的山地针叶树种Pinus含量显著减少,热带-亚热带常绿阔叶组分CastanopsisCyclobalanopsisLithocarpusSyzygiumRuta含量增多,出现少量热带雨林组分Euphorbiaceae,Alsophila,同时温带落叶组分CastaneaCaryaPlatycaryaJuglans含量增多,林下喜温喜湿的草本类型Ranunculus和Gramineae含量减少,喜干的Chenopodium含量增多。总体来说,反映了亚热带-暖温带落叶阔叶与常绿阔叶混交林植被类型。

4.3 组合3:Lithocarpus-Euphorbiaceae-Polypodiodes组合

该组合见于孔深189.7~274.7 m,对应的岩石地层单位为中新统下洋组上部和角尾组。孔深为190.7~221.5 m处(角尾组中上部)孢粉化石稀少,未达到有效统计数量。该组合中木本植物花粉占优势,含量为56.4%~86.9%,蕨类植物孢子次之,含量为8.3%~33.9%,草本植物花粉含量最少,含量为2.1%~10.6%。木本植物花粉的优势属种和组合2基本相同,同样以Fagaceae为主,Pinus次之,不同之处是Castanea含量减少,Altingia(2.5%~8.4%),Dacrydium(0%~11.8%)和Euphorbiaceae含量增多,另外JuglansCaryaPlatycarya等常见属种含量减少;草本植物花粉含量基本没有变化;蕨类植物孢子仍以Polypodiodes占优势,含量为6.4%~14.5%,CeratopterisAlsophilaPterisMicrolepia含量增加。与组合2相比,组合3中的温带落叶组分CastaneaCaryaPlatycaryaJuglans含量减少,热带-亚热带常绿阔叶组分IlexAltingiaMyricaSyzygium含量增多,热带雨林组分CalamusDacrydium,Euphorbiaceae和Alsophila含量进一步增多,林下喜热的CeratopterisMicrolepiaPteris等蕨类植物发育,反映了热带-亚热带常绿阔叶林与热带雨林的植被类型。

4.4 组合4:Pinus-Quercus-Polypodiodes组合

该组合见于孔深148.5~190.7 m,对应的岩石地层单位为中新统灯楼角组。组合中木本植物花粉占优势,含量为58.4%~81.5%,蕨类植物孢子次之,含量为11.4%~41.6%,草本植物花粉最少,含量仅为0%~12.5%。木本植物花粉以Pinus为主,含量为0%~30.4%,其他常见类型有QuercusCastaneaLithocarpusCastanopsisDacrydium等,断续出现CaryaAltingia, Platycarya等,零星可见IlexToxicodendronTsuga等;草本植物花粉以Polygonum为主,其余属种均为零星出现;蕨类植物孢子以Polypodiodes占绝对优势,含量为8.5%~27.7%,断续出现CeratopterisMicrolepiaPteris。该孢粉组合中的山地针叶树种Pinus含量占优势且达到峰值,温带落叶组分CastaneaCaryaPlatycaryaJuglans含量增加,热带-亚热带常绿阔叶组分MyricaSyzygiumCyclobalanopsisAltingia和热带雨林组分CalamusDacrydium,Euphorbiaceae含量减少,喜湿组分除Ceratopteris含量略增加外,基本上没有变化,呈现出喜温组分含量增加,喜热组分含量减少,喜湿组分略增加的现象,反映了山地针叶林和平原上的落叶阔叶与常绿阔叶混交林的植被类型。

4.5 组合5:Pinus-Castanea-Polypodiodes组合

该组合见于孔深109.1~148.5 m,对应的岩石地层单位为上新统望楼港组下部。组合中木本植物花粉占绝对优势,含量为51.6%~89.9%,蕨类植物孢子次之,含量为6.3%~38%,草本植物花粉最少,含量仅为1.6%~22.6%。木本植物花粉中PinusCastanea占优势,含量分别为3%~21.6%和0%~15.7%,其他常见的类型有QuercusLithocarpusCastanopsisCyclobalanopsisAltingiaCaryaIlex等,断续出现DacrydiumJuglans, Platycarya等,零星可见TsugaUlmusRhodomyrtus等;草本植物花粉以Gramineae为主,零星可见PolygonumChenopodium;蕨类植物孢子以Polypodiodes占优势,含量为3.4%~24%,其余常见有Pteris,断续出现CeratopterisMicrolepia。与组合4相比,组合5仍然是山地针叶树Pinus占优势,同时温带落叶组分Castanea的含量增加,热带-亚热带常绿阔叶组分Dacrydium含量进一步减少,蕨类植物含量减少,反映的植被类型与上一阶段基本一致。

4.6 组合6:Castanea-Quercus-Polypodiodes组合

该组合见于孔深67.5~109.1 m,对应的岩石地层单位为上新统望楼港组中部。组合中木本植物花粉占绝对优势,含量为40%~78%,蕨类植物孢子和草本植物花粉次之,含量分别为12.3%~46.7%和0%~25.7%。木本植物花粉以Castanea为主,平均含量为9.9%,常见QuercusPinus, Altingia等,断续出现CastanopsisCyclobalanopsisDacrydiumIlex等,零星可见BetulaCaryaKoelreuteriaUlmus等;草本植物花粉中Chenopodium占优势,常见Gramineae和Ranunculus,零星可见PolygonumPotamogetonDianthus等。蕨类植物孢子中Polypodiodes占优势,常见MicrolepiaPteris,有时见CeratopterisAlsophila。组合中山地针叶树Pinus含量减少,温带落叶组分以Castanea占优势,其余如SalixBetulaCorylusUlmus的含量同样增加,热带-亚热带常绿阔叶组分含量继续减少,以旱生组分Chenopodium为主的草本植物含量增加,主要反映了落叶阔叶与常绿阔叶混交林植被类型。

4.7 组合7:Polypodiodes-Microlepia-Quercus-Gramineae组合

该组合见于孔深36.5~67.5 m,对应的岩石地层单位为上新统望楼港组上部。组合中木本植物花粉和蕨类植物孢子占优势,含量分别为23.8%~66.4%和23.5%~60%,草本植物花粉含量较少,为8.6%~17.6%。木本植物花粉中以QuercusCastanopsis为主,平均含量分别为6.6%和6%,其他常见的类型有CastaneaCyclobalanopsisIlexSyzygium,断续出现KoelreuteriaToxicodendron, Pinus等,零星可见BetulaCaryaUlmus;草本植物花粉中Gramineae占绝对优势,平均含量为3.9%,断续出现RanunculusChenopodium和Labiatae;蕨类植物孢子以PolypodiodesMicrolepia为主,平均含量分别为14.2%和8.2%,其他常见类型断续出现AlsophilaPterisHicriopteris,零星可见CeratopterisLycopodium。组合7与组合6相比,植被面貌基本相似,仍为落叶阔叶与常绿阔叶混交林,不同的是旱生组分Chenopodium含量减少,喜湿组分Gramineae和Alsophila含量增多,蕨类植物含量增多。

4.8 组合8:Castanea-Lithocarpus-Polypodiodes组合

该组合见于孔深20.3~36.5 m,对应的岩石地层单位为下更新统湛江组。组合中木本植物占优势,含量为61.2%~64.5%,蕨类植物孢子次之,含量为23.9%~24.9%,草本植物花粉最少,含量为11.6%~13.9%。木本植物花粉中以CastaneaLithocarpus为主,其平均含量分别为10.2%和9.1%,其他常见的类型有QuercusCyclobalanopsisCastanopsisPlatycaryaIlex等,零星可见PinusCaryaAltingia等;草本植物花粉常见Gramineae,Ranunculus和Labiatae;蕨类植物孢子以Polypodiodes占优势,平均含量为9.5%,常见AlsophilaPterisMicrolepia。该孢粉组合中温带落叶组分Castanea和热带-亚热带常绿阔叶组分Lithocarpus占优势,喜温的PlatycaryaSalix含量增多,蕨类植物含量减少,植被类型仍为落叶阔叶与常绿阔叶混交林。

5 古气候变化

从上述8个孢粉组合与古植被类型重建结果可知,研究区自晚渐新世以来年均温有较显著的变化,晚渐新世—早中新世年均温从低向高变化,且在中中新世达到峰值,晚中新世之后气温开始下降,一直持续到早更新世。而年均降水量除晚渐新世—早中新世有明显增加外,之后的变化波动幅度小。本区晚渐新世—早更新世的气温变化与南海[17]、中亚旱生孢粉含量变化曲线[18]及全球气温变化有较好的一致性[19],晚渐新世,研究区的气候特征为温凉湿润,到早中新世,喜湿孢粉含量减少,喜热孢粉含量增多,年均温先升高后降低,降低的拐点大致可与Mi1a气候变冷事件[20-21]吻合,总体表现为温暖干旱的气候特征。再到早中新世晚期—中中新世早期,喜热和喜湿孢粉含量均增多,气温达到峰值,基本可与中中新世气候适宜期(MMCO)[20]对应,表现为炎热潮湿的气候特征。中中新世晚期—晚中新世,喜热、喜湿孢粉含量和年均温都下降,虽然研究区中中新世中晚期的孢粉化石稀少,但根据喜热、喜湿孢粉含量的变化趋势可以推测,该时期的气温是下降的,一定程度上响应了Mi3中中新世气候变冷事件[21-22],且晚中新世早中期的2次降温也可与Mi6和Mi7气候变冷事件[20-21]对应。喜湿孢粉含量自孢粉组合5—组合7,呈阶段性增加的趋势,且在近上新世和更新世界线处,约2.8 Ma出现峰值,可能与东亚夏季风的增强有关[23]。通过对黄土高原灵台剖面近7.2 Ma风积黄土-红粘土序列的磁化率变化曲线进行研究,发现3.4 Ma以来东亚夏季风开始显著增强,3~2.8 Ma达到顶峰,而东亚夏季风的盛行带来了丰沛的降水量,被视为东亚上新世气候适宜期。更新世以后气温和降水量开始下降。

6 结论

(1) 雷州半岛新生代钻孔ZKA01揭露的地层序列自下向上为渐新统涠洲组、中新统下洋组、角尾组、灯楼角组、上新统望楼港组、下更新统湛江组及中更新统北海组。经室内对223件孢粉样品的分析,在88件样品中获得有效统计数量的孢粉化石,共获得孢粉29311粒,鉴定出孢粉化石60科81属。

(2) 通过对获取的孢粉化石数据系统分析,在该钻孔剖面自下而上划分出8个孢粉组合:渐新统涠洲组顶部Polypodiodes-Quercus-Pinus组合,中新统下洋组下部Castanea-Lithocarpus-Polypodiodes组合,中新统下洋组上部和中新统角尾组Lithocarpus-Euphorbiaceae-Polypodiodes组合,中新统灯楼角组Pinus-Quercus-Polypodiodes组合,上新统望楼港组下部Pinus-Castanea-Polypodiodes组合, 上新统望楼港组中部Castanea-Quercus-Polypodiodes组合,望楼港组上部Polypodiodes-Microlepia-Quercus- Gramineae组合,以及下更新统湛江组Castanea-Lithocarpus-Polypodiodes组合。

(3) 孢粉组合序列揭示,晚渐新世,周围高山有针叶林分布,平原上生长着落叶阔叶与常绿阔叶混交林,气候温凉湿润。早中中新世,该地区的植被类型由落叶阔叶与常绿阔叶混交林演变为常绿阔叶林和热带雨林,气候由温暖干旱变为炎热潮湿。晚中新世,该地区的植被类型又演变为山地针叶林和平原上的落叶阔叶与常绿阔叶混交林,气候重新变得温暖湿润。上新世—早更新世,该地区的植被类型为落叶阔叶与常绿阔叶混交林,气温变化波动明显,总体来说是温凉湿润的气候。古气候变化过程能较好地与全球气候变化的趋势匹配,揭示出中中新世气候适宜期(MMCO)和Mi3中中新世气候变冷事件在本区的响应。

致谢: 本文的孢粉分析与研究得到中国地质大学(武汉)喻建新教授的大力协助与指导,在此深表感谢。

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