长江三角洲晚第四纪第一硬粘土层含众多的成壤标志，为古土壤层。这一古土壤层在 长江三角洲地区普遍发育，沉积作用及成土作用的叠加使得古土壤层具有多元发生的特征， 陆源物质的输入和海洋因素的影响也为古环境及古气候研究提供了丰富的信息，使之成为研 究这一地区古环境变化的良好层段。第一古土壤层记录晚第四纪低海面时期全球气候和海平 面演化重要信息，是研究这一时期古环境变化的关键层段。古土壤研究关系到冰期——间冰 期转换过程中，中国东部地区气候与沉积格局的演化、季风的影响、海平面变化平沉积作用 过程的相互关系。本文拟从母质成因，及古环境信息等角度，研究古土壤沉积——成土过程， 探讨古土壤发育阶段性及其与古气候、海平面变化的关系。 通过下蜀黄土、西北黄土与现代长江漫滩地球化学特征的对比，寻找合适的判别指标， 以研究古土壤母质的成因，结果表明古土壤母质系长江沉积物。在宏观特征上，古土壤剖面 中仍保留未经成土改造的水成沉积层。母质同沉积的淡水环纹藻和陆生植物孢粉进一步说明 其系水成沉积，古生物组合中淡水藻类与陆生植物孢粉互为消长，反映古土壤母质沉积时滞 水与暴露环境的交替，与泛滥平原地区洪水越岸沉积和水退后暴露情况相似。古土壤不同剖 面在古生物特征、粒度组成、成土强度等方面差异很大，这种小区域内沉积环境与成土特征 的差异，与河流泛滥平原漫滩地区由于地形差异，距古河道远近不同而出现河水泛滥频度、 土壤供水状况差异类似，古土壤是在长江漫滩沉积上形成的。 各种古土壤发生层及环境指标显示，古土壤成土过程及古环境演变具有明显的阶段性， 可大致分为边沉积——边成土阶段(母质沉积阶段)、持续成土阶段和埋藏后早期成岩作用阶 段。 母质同沉积的孢粉以暖温带分布者为主，含少量热带——亚热带及喜冷植物，推测母 质沉积阶段，气候虽较现今温凉，但仍相当温暖。微形态中，淀积粘粒胶膜及褐铁矿结核在 土壤层大量出现是温湿气候的反映，根据现代土壤褐铁矿结核的地理分布，当时气候也相当 于北亚热带靠南的地区。古土壤层中淡水藻类为优势的孢粉藻类组合，反映这一时期滞水淹 没频繁。剖面中、下部含钙锰碳酸盐结核的情况表明，母质沉积阶段，土壤经常滞水，地下 水位较浅，仍有相当的降雨量，而根据钙质淋失程度推算古降雨量大致为 800mm。此外， 微形态特征中各种裂隙、褐铁矿凝团与结核、多层叠加的淀积粘粒胶膜，记录了土壤经历了 多次富水和干燥的周期变化，这种频繁干湿交替环境，反映当时研究区可能仍处于东亚季风 作用的范围之内。边沉积边成土阶段是古土壤母质沉积的主要阶段，这一阶段形成了古土壤 剖面的复合结构。 从土壤古环境指标和发生层特征代表的成土淋滤和变化来看，古土壤由早期成土淋滤 较强向后期淋滤减弱转变，化学风化指标也由下而上逐渐减小，反映古土壤形成过程中化学 风化作用渐渐减弱，气候变干变冷。有机质碳稳定同位素组成同样说明古土壤发育过程中， 降雨量不断减少。古土壤不同层段结核类型也揭示了由早期滞水还原环境向后期暴露氧化环 境的变迁，表明古土壤层沉积过程中地下水位逐渐降低，沉积基准面下降。粒度组成的变化 反映河流漫滩或泛滥平原洪水能量减弱、水位下降的过程。以上各种古环境指标的变化趋势 表明，古土壤沉积过程中气候由暖湿而变冷干，基准面逐渐降低，这是海平面逐渐下降、长 江古河谷不断下切引起的，这时河流漫滩沉积逐渐停止，母质沉积阶段结束，其后，持续成 土阶段与早期成岩作用阶段继续对古土壤剖面进行改造。 剖面中、上部铁锰氧化物圈层包裹还原型含钙锰碳酸盐物质的结核表明，后期地下水 位显著下降，古土壤不再有滞水还原环境，河流漫滩已不能被淹没而接受沉积。古土壤上部 出现较冷气候的准平行裂隙和干旱环境的石膏，也反映这一时期气候变得干冷，可能逐渐接 近末次冰盛期。这一阶段漫滩沉积物供应基本停止，古土壤持续暴露成土，古土壤进入持续 成壤阶段。 古土壤剖面表层有机碳含量并不因持续成土作用有机质的含量有所增加，甚至比下伏 层段略少。另外，剖面最上部又出现反映还原环境的含钙锰的碳酸盐结核，这些现象均表明 古土壤形成后发生早期成岩作用。古土壤剖面出现的早期成岩作用特征是后期海平面上升的 产物，随着冰后期海平面上升，古土壤渐被滨海湖沼或滨浅海沉积物覆盖，成土作用终止， 古土壤剖面顶部变成还原环境，在古土壤表层有机质相对富集的剖面发生早期成岩作用。 古土壤的沉积——成土——埋藏各阶段的演化是古气候与海平面变化综合作用的结 果。古土壤边沉积边成土阶段气候仍较暖湿，古土壤中零星出现的海相藻类及有孔虫化石表 明，母质沉积时海岸距本区尚不远，基准面(海平面)可能仍保持在较高位置，这时长江漫滩 仍可以在洪水季节接受沉积，为古土壤提供母质，这一阶段大致相当于末次间冰阶(δ18O3期) 高海平面下降时期，海水开始退出，本区成陆。随着母质加积，沉积与成土作用交替，各古 环境指标显示气候逐渐变干变冷，河漫滩或泛滥平原洪水淹没能力减弱。接近末次冰盛期低 海平面(δ18O2 期)时，当海平面降低到一定程度时，长江古河谷深切，洪水再也不能越岸， 古土壤持续暴露成土。冰后期海平面上升，古土壤为滨海湖沼相沉积或直接被海水覆盖，在 古土壤顶面留下少量还原型结核，代表了早期成岩阶段的到来。 关键词：长江三角洲 古土壤 古环境 海平面变化 晚第四纪