华北地层大区

所谓华北地区包括黄河中、下游以及海河和滦河流域的广大地区。该区第四纪地层主要分布在上述河流及其支流的河流阶地、三角洲、渤海海滩和海成阶地所组成的华北平原，以及一些山间断陷盆地和河谷两岸，其中包括太行山、吕梁山、燕山和阴山山岳地区的一些山间断陷盆地和河谷。在华北平原和一些山间盆地内，第四纪堆积物达到很大的厚度。在第四纪时期内，由于山岳地区与邻接的平原和山间盆地地区的差异性升、降运动的发展，在山岳地区各时期第四纪堆积物的山露情况良好；但在平原和盆地区的早期第四纪堆积物被埋藏于地下，保留得较为完整，具有较好的连续性。华北地区第四纪堆积物的主要成因类型有冲积物、洪积物、湖积物、风积物、冰川及冰水堆积物、海积物等。这些堆积物的岩相特点清晰，并含有大量化石。
上述这些特点非常有利于华北地区第四纪地层的研究。华北地区是我国新生代地质研究（其中包括第四纪地层的研究）进行得最早和研究程度最高的地区。数十年来，国内外许多地学工作者在这一地区进行了大量的第四纪地层的研究工作，建立了标准地层剖面。华北地区的研究，为中国第四纪地层的研究，打下了良好的基础。
1.下更新统
（1）泥河湾组
泥河湾组的典型地区位于河北省桑干河河谷盆地，阳原县泥河湾村一带。泥河湾组是以湖相沉积为主的地层，在底部及盆地边缘有河流相沉积。沉积物的厚度可能超过600m在盆地中心至今未揭露到底。泥河湾组以灰绿色、灰蓝色、灰白色粘土、砂质粘土和泥灰岩层为主；有些地方上部具有浅红、浅黄、灰黑等杂色砂与砂质粘土层；个别地方发育沼泽相泥炭层；在底部及盆地边缘有砂、砾石层。细粒的粘土层具完整的大型水平层理；砂砾石层有明显的交错层理。含有丰富的淡水软体动物化石、鱼化石及丰富的哺乳动物化石。在一些层位中发现了半咸水有孔虫化石。上述特征表明，泥河湾组是以大型淡水湖泊沉积为主，在某些时期可能有海水侵入。这一套沉积集中分布于汾、渭地堑的一些大型断陷湖盆地中，例如延庆怀来盆地、蔚县阳原盆地、大同盆地、汾河河谷盆地、渭河河谷盆地、黄河中游三门峡地区等。
泥河湾组地层中发现了早更新世的长鼻三趾马-真马动物群，于是将它与维拉弗朗阶对比，成了我国和世界上第四系下更新统的标准地层。
泥河湾动物群（即长鼻三趾马-真马动物群）的主要代表如下：
长鼻三趾马（Proboscidipparion sinensis）　翁氏转角羚羊（Spirocerus wongi）
三门马（Eguus sanmeniensis）　中国羚羊（Gazella sinensis）
板齿犀（Elasmotherium sp.）　直隶狼（Canis chihliensis）
纳玛象（Palaeoloxodon namadicus）　中国貉（Nyctereutes sinensis）
巨骆驼（Paracamelus gigas）　 国猎狗（Hyaena sinensis）
步氏大角鹿（Eucladoceros boulei）　泥河湾剑齿虎（Megantereon nihowanensis）
四不象鹿（Elaphurus bifurcatus）　丁氏鼢鼠（Myospalax tingi）
中国古野牛（Bison palaeosinensis）
此外，泥河湾组还含有大量软体动物化石，常见的有下列几种：螗螺（Limnaea）、平卷螺（Pianorbis）、蚬（Corbicula）、丽蚌（Lamprotula）和楔蚌（Cuneopsis）。
泥河组地尚有许多问题，有待进一步研究、现据近来一些工作中获得的资料简单介绍如下：
① 泥河湾组下部直接覆盖在含三趾马的上新统红土层之上。在阳原—蔚县盆地南部壶流河西的蔚县红崖村，发现的剖面（图13-6）中，1975年有人提出含三趾马红色粘土砾石层底部有1.7m是冰碛，定为“红崖冰期”。从而对第四系界线提出推到三趾马红土层以下的建议。这个建议尚未被采纳。
② 目前测得比较系统的泥河湾组剖面是郝家台剖面，实际它只是露出地表百余米的地层，并不能代表厚达600m以上的泥河湾组全部

图13-6　河北蔚县红崖村乱石矻塔沟剖面

1—中生代火山岩；2—下第三系；3—上第三系三趾马层，4—下更新统F部（泥河湾组）灰绿色泥灰岩及砂质粘土
郝家台剖面位于阳原县化稍营乡小渡口东南角（图13-7），被桑干河与壶流河切割的湖积台地上，高出桑干河147m，地层总厚113m。上部为灰黄色砂质粘土与杂色亚砂土互层；下部为含钙较多的灰绿、灰白色砂质粘土或泥灰岩与灰黄含砾亚砂土互层。
③在泥河湾村的下沙沟剖面是发现化石比较丰富的地点，含泥河湾动物群的大部分哺乳动物化石。下沙沟剖面相当于泥河湾组上部。它在泥河湾期处于湖积平原与山麓交界处，因而形成一套砂、砾和砂质粘土的河湖交替相沉积。该剖面共厚43.6m（图13-8）。

图13-7　河北阳原郝家台剖面

1—黄土；2—钙结核；3—砂；4—砂质粘土；5—泥岩；6—泥灰岩；7—砂砾石透镜体；8—无脊椎动物化石；9—脊椎动物化石

图13-8　河北阳原泥河湾下沙沟剖面

1—黄土；2—交错砂层；3—砂；4—砂砾；5—粘土；6一钙结核；7—无脊椎动物化石；8—脊椎动物化石

图13-9　河北蔚县东窑子头东南三里蔚县—宣化公路东侧第四纪泥河湾海相层实测剖面（据汪品先等）

④目前与这一层相当的，在怀来盆地的暖泉也发现了半咸水有孔虫化石。联系到华北平原的海相层，很可能在早更新世时的某一段时间，桑于河的断陷盆地是和海水相通的。在这时，海水可以沿着某一通道侵入盆地中，带入一些有孔虫，在淡化半咸水的特殊条件下，出现一种变异的有孔虫并繁殖了一段时间。发现海相化石的剖面位于蔚县东窑子头东南三里，蔚县—宣化公路东侧（图13-9）。所含有孔虫有山西九字虫（Nonion shansiensis）仅一属一种，但数量很多，占微体化石部分的90%。其余10%有半咸水介形虫6属11种。还有可生活于淡水、微咸水及半咸水的瓣鳃类豆蚬（Pisidium）及陆生瓦娄蜗牛。
（2）三门组
这是与泥河湾组可以对比的一套下更新统河湖相沉积。三门峡位于黄河中游的断陷盆地中，北界中条山，南接秦岭，西通汾渭河谷，东界三门峡谷。在这个盆地中堆积了总厚度约200—900m的河湖相砂砾石层和泥灰岩层，沿河谷两岸可以见到许多露头及部面（图13-10）。这一地层过去笼统地都称为“三门系”，1959年根据三门峡第四纪地质现场会议，将原来的“三门系”分为五层，多数人的意见，其中③、④层是下更新统，称为三门组，①、②应属于上新统上部，第五层争论较多，暂列为中更新统。现简述如下：
⑤砂、砂质粘土层夹砾石层，分布于黄河Ⅱ、Ⅲ级阶地之下部。
剥蚀间断面
④棕红色砂质粘土层夹粘土、砂及砾石层。粘土质含量较高，含泥化蜗牛化石，沉积以后常遭受侵蚀，分布不广。　厚60m
③砾石，砂砾、砂的互层。向盆地中心相变为夹粘土的细砂、粉砂层。砾石磨圆度高，主要为石英岩、石英砂岩、砂层中有明显的交错层理，含有丰富的蚌壳的哺乳动物化石。　厚70—100m
上新统上部：
② 砂质粘土层夹砾石层或粘土夹砂层，颜色棕红色，岩性坚实，砾石分选性差，含李氏三趾马（Hipparion richthofeni）。　厚200—240m
① 底砾岩层，灰白色由石英岩，石英砂岩，石灰岩，片岩及喷出岩组成，砾石分选差，略带棱角，钙质胶结坚硬。　厚10—90m
不整合
下复地层为下第三系平陆组

图13-10　三门峡一带的三个剖面（据贾福海）

A—山西平陆黄底河；B—三门峡市东坡沟；C—三门峡夭头沟剖面及柱状图
解放前杨钟健在东延村下部砂砾层中发现过米诺鼠（Minomys orientalis）这在欧洲是早更新世的化石；卞美年在风陵渡砂层地表上发现过肿骨鹿的下颚骨。解放后发现哺乳动物化石甚多，除一些层位不明者外，在张峪后沟砂层中发现步氏鹿、原田鼠、鹿、犀牛、鬣狗等，裴氏板齿犀可能从这里产出。在山西临猗采集到平额象、三门马、秀丽黑鹿（Rusaelegans）布氏鹿，四角鹿（Euctenoceros tetroceros）羚羊等。这表明属于泥河湾动物群。在三门组中还发现现在生活于南亚的龟类（Clemmys sp）植物孢粉资料证明沉积时是森林草原环境，比现在略湿润的温带气候，属于间冰期气候。
在华北，泥河湾组及三门组地层，大部分遭受了构造变动，地层倾斜并发生了断裂。由此可证明早更新世以后的新构造运动是很激烈的这一期构造运动在华北称为“三门运动”
早更新世的“三门运动”及“元谋运动”以后，中部断陷沉积区的绝大多数断陷盆地，不再保存湖盆地的古地理面貌。除少数盆地有继承性的湖泊发育外，多数成为河谷的谷地。发育了不同时期的冲积层或间有其它成因类型的沉积。在中部断陷区，除了在谷地的冲积层外，由于气候向干旱方向变化，在北方地区发育了厚度很大的黄土层。黄土可覆盖在不同成因类型的沉积物及地形上，其分布区也超出了中部断陷沉积区的范围，是以反映气候分带为主要特征的沉积层。
2.中更新统
华北地区中更新统，过去称为周口店组，自从“蓝田猿人”化石发现以来，产蓝田人化石的泄湖组也成了一个标准地点，而且由于蓝田公王岭人化石较“北京猿人”老一些，所以泄湖组下部的时代可能也较早一些。
（1）泄湖组　标准地点在陕西蓝田的塬上和灞河的第Ⅲ、Ⅳ级阶地上。沉积物的性质和成因，最主要的有两大类，即河流冲积的砾石层和红色土。前者分布于灞河沿岸，特别是灞河右岸，在稠水河、安沟及公王岭等地砾石层厚达40米左右，向西北逐渐变薄，以至尖灭；后者分布于黄土塬及灞河的Ⅲ、Ⅵ级阶地上。根据脊椎动物、埋藏土与剥蚀面，可以分为上、下两部分：
泄湖组下部　在黄土塬区，为黄褐色黄土状砂质土，含大块钙质结核，埋藏土壤A、B层颜色不明显，产状基本上与第四纪前基本一致。此外，在黄土塬区下层，还有一套具水平层理的褐色砂质土和亚粘土沉积，与下伏地层呈不整合接触，可能是黄土塬区古老冲沟的产物。分布在灞河阶地的有砾石、砂质上和红色亚粘土层，与下伏的第三系呈不整合接触，砾石层近于水平，在受新构造破坏区砾石层发生变位，并有断裂发生。
泄湖组上部　上层是棕红色或红褐色黄土状砂质土，钙质结核常富集成网状，有时连成条带，埋藏土壤A、B层颜色鲜艳，表面起伏，可具有10°左右的倾角；下层亦为黄土状土，钙质富集成板状，埋藏土壤A、B层颜色淡。堆积范围较小。
在蓝田地区，“蓝田猿人”化石在两个地点发现，一是公王岭，另一地点是陈家窝村。它们分别属于泄湖组的上部和下部（图13-11）。
从泄湖组各处剖面对比看，泄湖组有以下特征：
① 泄湖组下部沉积了河流相沉积物，在塬上为古冲沟沉积；②泄湖组上部主要是土状沉积；③泄湖组上部埋藏土壤颜色较鲜艳，钙质结核零星；下部埋藏土壤颜色淡，钙质结核呈板状；④黄土塬上泄湖组上、下部产状不一致，上部倾角10°—15°，下部近于水平，两者之间有剥蚀面；⑤泄湖组上部化石与“北京猿人”化石地点接近，公王岭动物群则介于泥河湾动物群与周口店动物群之间，且更接近于后者；⑥公王岭下部砾石层的时代可能属中更新世，也可能属早更新世。对砾石层的成因，也曾引起一些争论，一种意见认为是水流沉积，另外也有人提出是冰碛层，并且称作“公王岭冰期”。看来要把“公王岭冰期”确立起来，还应作细致的工作。

图13-11　公王岭“蓝田人”化石产地—水子沟口剖面及蓝田泄湖组柱状对比图（据贾兰坡等简化，1964年）

（2）周口店组　周口店组曾作为我国华北中更新统标准地点，它是位于北京房山区周口店的洞穴堆积。在周口店地区，裂隙及洞穴堆积甚多，周口店组是指“北京猿人”化石产地周口店第一地点的洞穴堆积而言，其沉积岩性很难与洞穴外对比，然而它含有极丰富的哺乳动物化石，周口店组的哺乳动物群，称之为中国猿人—肿骨鹿动物群，是我国北方的标准动物群。
周口店第一地点物物化石名单：
北京猿人（Sinanthropus pekinensis）　居氏大河狸Trogontheriumcf.cuvieri
后丁氏鼢鼠　Myospalax epi-tingi　虎　Felis cf.tigris
鼢鼠　Myospalax sp.　豹　Felis pardus
竹鼠　Rhizomys sp.　猎豹　Cynailurus sp.
豪猪　Hystrix subcristata　纳玛象　Palaeoloxodon cf.namadicus
狼　Canis lu pus　三门马　Equus sanmeniensis
变种狼　Canis lupus var.variabilis　梅氏犀　Rhinoceros mercki
中国狸　Nyctereutes sinensis　披毛犀　Coelodonta antiquitatis
豺　Cuon alpinus var.antiqua　李氏野猪　Sus lydekkeri
洞熊　Ursus spelaeus　巨骆驼　Paracamelus gigas
熊猫　Ailhuropoda sp.　葛氏斑鹿　Pseudaxis grayi
獾　Meles cf.leucurus　肿骨鹿　Megaloceros pachyosteus
貂　Martes sp.　德氏水牛　Bubalus teilhardi
中国鬣狗　Hyaena sinensis　野牛　Bison sp.
洞穴鬣狗　Crocuta ultima　翁氏转角羚羊　Sipirocerus cf.wongi
剑齿虎　Megantareon inexpectatus　羚羊　Gazella sp.
这一动物群的特点是：代表第三纪残留种属有的已灭绝，如三趾马，但有极少数的残留种，如剑齿虎。出现了中更新世代表种属，如肿骨鹿、中国鬣狗、居氏大河狸等。也有些更现代化的种属，如狼、狐、猞猁、骆驼等。
周口店第一地点，解放前及解放后五十年代的发掘，揭露地层厚达40m，共划分了十三层（图13-12）。从探井底部揭露出红粘土砾石层，称为“底砾石层”。1978—1979年，在对周口店进行综合研究过程中，揭露了探井中厚达10m的地层，继续按原划分的十三层再向下划分出第十四至第十七层。原称为“底砾石层”者是第十四层。
第一层　粗角砾岩层。　厚约3m
第二层　石灰华层，为胶结坚硬的粉红色土，位于洞的最高处。含有化石、石器及人类的材料。　厚约1m
第三层　不规则的巨大角砾岩层，含有极大的石灰岩块，是洞顶崩塌造成的，下部较软的堆积物受巨石压力，有折曲现象。　厚约3米
第四层　为一极厚的红、黄、紫、黑色细土层。黑色者为炭灰。红黄、紫色是受了烘烤的泥土。该层发现的石块及化石，也都经过火烧烤，改变了颜色和形状。这一层化石以啮齿类最多，由于有较多的石器存在，因之称为“上文化层”。　西部厚约6米，至东部尖灭
第五层　含化石的黑色硬灰层，一部分为角砾岩层或“上文化层”的底部。　西部渐变为厚约一米的石钟乳层，东部渐薄而消失
第六层　含化石的角砾岩层，内有大石块，石器很少。
第七层　深灰色松散砂层。化石保存完好，以野猪为最多，鹿次之，肉食类较少，其它如水牛及水獭等都发现在这一层理。　此层西部较厚，约一米，东部渐薄
第八及第九层　为不规则的角砾岩层，其中夹有薄灰烬层，化石丰富，且较完整。有鹿、猪、马、犀、狼、狐及鬣狗。这两层的石器及人类化石也最多，因此称为“下文化层”。　厚约6m
第十层　上部为含化石的红色土层，下部为灰烬层。　厚约2m
第十一层　为含化石的角砾岩层。　厚约2m
第十二层　红色粗砂层，含小砾石和化石碎块，化石碎块受磨蚀。　厚约2m
第十三层　红色粘土层夹红色或灰色砂透镜体，底部有巨大石灰岩块。　厚约2m
第十四层　棕红色粘土质砂及砾石混杂的粘土砾石层。下部砾石减少，星散于粘土之中。该层即过去所称“底砾石层”。因上部被掘去并已填土，不能正确估计其厚度。　可见厚约4m
第十五层　棕红色粗砂砾石层及含砾细砂层。　厚约1m
侵蚀面
第十六层　灰色薄层状具平行层理的粉砂层，产状倾斜，80°（10°）上部有明显的侵蚀面的痕迹。厚约1.5m
第十七层　黄棕色粗砂砾石层，未见底。可见厚度约1m
根据对这十七层的综合研究，包括年代学沉积环境、古气候及古生物的研究，将侵蚀面以下的第十六、十七两层划为下更新统，第十四、十五层为距今0.7—0.8Ma的中更新统早期，相当于公王岭蓝田猿人产出层位，命名为“龙骨山组”。第十三层以上为“周口店组”。并按气候演变划分为五段。
对周口店地区洞穴内外对比研究，建立了这一地区晚新生代以来的地层系统（表13-2），可以作为对比我国北方的第四纪地层的参考。

图13-12　周口店第一地点剖面（据贾兰坡）

1—角砾岩；2—灰烬；3—石灰华；4—砂；5—红色土，6—泥砂；7—砾石；8—石灰岩

表13-2　周口店地区晚新生代地层简表


续表

*据孔昭宸、张子斌等

图13-13　山西襄汾丁村第四纪地质剖面及98地点剖面图（据裴文中、贾兰坡）

3.上更新统
（1）丁村组　丁村剖面位于山西省襄汾县丁村至柴庄间的汾河沿岸。因剖面中挖掘出大批脊椎动物化石，人类化石及文化遗物而驰名。后来又发现了一个幼年人颅骨。对古人类研究提供了新资料。
丁村组沉积属河湖相沉积（图13-13），位于汾河河谷第三级阶地上，上覆微红色黄土（红色土上部）。
丁村组的砂砾层中所含脊椎动物化石很丰富，主要有方氏鼢鼠、野驴、野马、纳玛象、梅氏犀、披毛犀、葛氏斑鹿、原始牛、转角羚羊、羚羊等24种；还有鱼类、瓣鳃类化石。从动物群性质看，比周口店第一地点的北京人——肿骨鹿动物群要晚。所发现的丁村人为较直立人进化的“古人”，其创制的石器有第二次加工痕迹。所以它的时代应晚于中更新世周口店期，应归入上更新世早期。在1959年地层会议上作了这样的暂定，但是一直有人认为丁村组应属于中更新世。
（2）萨拉乌苏组　该组最初发现于内蒙古河套南部乌审旗和陕北格林等地，为河湖相沉积，常构成二、三级阶地。由于在这一地层中发现了“河套人”化石，脊椎动物化石又很丰富，为我国北方上更新世标准动物群——萨拉乌苏动物群。
各层均为连续沉积，层中发现了丰富的动物化石，萨拉乌苏动物群称赤鹿—最后鬣狗哺乳动物群，动物名单如下：
披毛犀　Coelodonta antiquitalis　野驴　Equus hemionus
野马　Equus przewalskyi　转角羚羊　Spirocerus kiakhtensis
双峰骆驼　Camelus knoblochi　普氏羚羊　Gazella przewalskyi
赤鹿　Cervus canadensis　盘羊　Ovis ammon
鄂尔多斯大角鹿　Megaloceros ordosianus　诺氏象　Palaeoloxodon namanni
王氏水牛　Bubalus wansijocki　最晚斑鬣狗　Crocuta ultima
原始牛　Bos primigenius　野猪　Sus scrofa
萨拉乌苏组的剖面，最早是德日进测得。相当于萨拉乌苏组的地层，目前发现地点很多，整个黄河中游及华北地区几乎都有分布。
萨拉乌苏组的岩性为黄、灰黄、灰绿色粉细砂，夹含钙质结核的黄土状砂质粘土及粘质砂土。具有水平层理及交错层理。剖面情况如图13-14所示。

图13-14　萨拉乌苏河地层剖面图（据P·德日进）

1—风成砂丘；2—黄土；3—淡水沉积；4—砂层；5—砂质粘土；6—风化层；7—脊椎动物化石；8—石器；9—软体动物化石；10—剥蚀阶地及冲积阶地
萨拉乌苏组的底部砂层中含河套人（Ordos man）和大量脊椎动物化石，重要种属有洞穴鬣狗、披毛犀、野驴、蒙古野马、赤鹿、河套大角鹿、纳玛古象等，还有驼鸟。并发现了尖状器、刮削器、雕刻器等旧石器。
萨拉乌苏动物群与丁村动物群相比，有一些代表古老时代的动物，如原齿象、梅氏犀、大型马等都已绝灭。堆积物中大批“细石器”的出现，标志着向中石器时代过渡的象征。所以萨拉乌苏组是晚于丁村组的上更新统地层。在许多地方又发现萨拉乌苏组上面覆盖着厚度不等“马兰黄土”
（3）迁安组　该组标准地点是河北迁安爪村，位于滦河第二级阶地上，为河流沼泽相沉积。其中发现了大量的脊椎动物化石，与萨拉乌苏动物群相当。
迁安组地层剖面（图13-15）是冲积亚砂土层，中夹有厚1.2—2m的沼泽相黑土，其中含丰富的脊椎动物化石。
迁安组中脊椎动物化石主要有披毛犀、野驴、野猪、赤鹿、转角羊、原始牛、纳玛象等。所含软体动物及介形虫很丰富。孢粉分析结果证明，爪村的上更新统迁安组，大约相当于晚更新世的一次冰期。从孢粉资料可分为三个带（表13-3）。脊椎动物繁盛时期相当于孢粉划分的较温暖的间冰阶，其中也还有喜冷的披毛犀化石。哺乳动物种类比较单纯，是典型的北方动物群。

图13-15　迁安爪村滦河南岸阶地剖面示意图（示哺乳动物化石产物）（据裴文中等）

1—基岩；2—冲积物（砾石及砂）；3—冲积物（砂质上）；4—坡积物；5—沼泽堆积（黑土）；6—冲积物（亚砂土）；7—化石产地底部碎石层；8—冲积物（砂）；9—化石产地

表13-3　迁安爪村“迁安组”孢粉分析反映的气候变化

（据地质科学院地矿所新生代孢粉组资料）
（4）华北平原第四纪地层　根据华北平原钻探岩心第四纪堆积物的矿物学、岩石学及其中所含生物残骸的研究结果，可以分出四个冰期、三个间冰期和一个冰后期的堆积物。华北平原第四纪堆积物主要是源出或流经平原西面和西北面的黄土高原和山区，有黄河、海河和滦河等河流的干流及其支流搬运沉积下来的。
在第四纪冰期与间冰期的交替过程中，形成了冰期堆积物和间冰期堆积物的交替顺序。华北平原第四纪堆积物的主要类型是冰川及冰水堆积物、冲积物、洪积物、海积物、湖沼堆积物、残积物等。由太行山、燕山山区经山麓、山前地带向平原和海滨方向去，第四纪堆积物的颗粒由粗变细。由于华北平原在第四纪过程中是一个断陷堆积平原，所以，第四纪堆积物被较完整地保留在埋藏剖面中。华北平原基底各个部分的断陷运动的强度是不一致的。第四纪堆积物的厚度，随平原基底各个部分断陷运动的发展而不同。在断陷运动剧烈发展的部分，第四纪堆积物的厚度可达1000m以上，大部分地区的一般厚度在5—700m之间。
华北平原第四纪地层的基本顺序如下：
第一冰期堆积物　山麓和山前平原多为紫色冰川泥砾和粘土；平原中部和海滨地带多为紫红色的冰水砂砾、砂和粉砂层，含暗针叶林及草甸沼泽植被孢子花粉。喜冷植物云杉及雪杉孢粉含量高达51%。计算当时年平均温度较现时低达10℃左右，年平均温度在0℃以下。
第一间冰期堆积物　第一冰期堆积物顶部被风化形成的铁、锰铝土质残积物（埋藏风化壳）；在断陷运动剧烈发展的地区和一些古河床中，出现冲积物和湖沼堆积物；在海滨地带出现海积物。含阔叶林或针阔叶混交林孢粉，在一些地方山毛榉含量高达15—22%。计算年平均温度10—11℃。
第二冰期堆积物　山麓和山前平原地带为红色冰川泥砾和粘土；平原中部和海滨地带为埋藏冰水砂砾、砂和粉砂层。暗针叶林及草原带孢粉。云杉及冷杉孢粉达47.5%。
第二间冰期堆积物　发育于第二冰期堆积物顶部的铁锰质残积物（埋藏风化壳）；在埋藏古河道、断陷运动剧烈的部分和海滨地带出现冲积物、湖沼堆积物和海积物。针阔叶林草原带。推定年平均温度为12℃左右。
第三冰期堆积物　在山麓和山前平原地带为褐色冰川泥砾和冰水砂砾、砂和粉砂层。在平原中部和海滨地区为冰水砂砾、砂和粉砂层。粉砂在一定程度上黄土化。暗针叶林草甸沼泽至针叶林草甸沼泽。云杉及冷杉占46.46%—14%。
第三间冰期堆积物　发育在第三冰期堆积物顶部的铁、锰、碳酸盐质残积物（古风化壳）。埋藏古河道、断陷运动剧烈发育的部分，出现冲积物、湖沼堆积物，在海滨地带出现海滨堆积物。针阔叶林草原至针叶林草原。计算年平均温度8—10℃。
第四冰期堆积物　埋藏的冰水砂和砂层，粉砂轻微黄土化。暗针叶林草原带孢粉。云彬、苔藓植物多。计算年平均温度较现时低11—13℃。
冰后期堆积物　主要为河漫滩堆积物，主要为粉砂和细砂，在一些地方出现湖沼堆积物；在海滨地带分布着海滨堆积物。在一些河间地带，出现埋藏的碳酸盐质风化壳和古土壤。
根据海相堆积物以及其中有孔虫和介形虫的研究，可以确定华北平原存在着六次海进和一次推定的海进。分别命名为渤海海进、海兴海进、黄骅海进、青县海进、沧西海进、献县海进和泡东海进。这些海进皆发生于间冰期或间冰阶和冰后期内。其中沧西海进的14C年龄为22900±1100a，献县海侵的年代为距今8500—5500a，沧东海侵距今5000—3500a。
华北平原第四纪堆积物中夹有玄武岩和凝灰岩，火山堆积物古地磁年代学测定结果如下：更新世初，相当于古地磁年表中的Mammth事件，距今3.05—3.15Ma；第二冰期、第二间冰期交界线，相当于Olduvai事件，距今1.67—1.90Ma；第三冰期—第三间冰期交界，大致相当于Brunhes-Matuyama磁世之间，距今0.7—0.9Ma。

新生代古近系、新近系分布广泛，遍及全国各地，大大小小有数百个盆地。以陆相沉积为主，沉积类型复杂。海相沉积分布局限，仅见于新疆塔里木盆地、西藏珠穆朗玛峰地区、东南沿海、台湾和邻近南海诸岛屿等少数地区。由于古近系和新近系岩相复杂、横向变化大，以及沉积盆地分散，因此，其划分对比和界线的确定有一定困难。经综合分析，归纳划分为13个一级地层区。
第四纪地层分区，本次编典所选用的地层剖面有限，对以往二级地层分区作了调整，但其区划原则未变。根据第四系年代新而时间短的特点，首先以地质构造及地貌两个主要因素为基础，将全国划分为4个地层区，由于生物地层分区的资料有限，尚不能作为区划的主要依据。
中国地层典第三系(本书称古近系—新近系)及第四系的地层区划资料见表3-3。

本文对上述2个区划图略作修改，合并为一个新生代区划图，为使文图相符，其序号古近系—新近系区划以罗马字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ……排列，第四系按罗马字外加括号表示(Ⅰ)、(Ⅱ)、(Ⅲ)、(Ⅳ)(图3-5)。

(一)第四系
(Ⅰ)西部地层区本区北起和叶尔阿木德向南沿贺兰山进川西至云南绿春附近的以西地区。本区划分为南北两个区：南部为青藏高原区，包括喜马拉雅极高山和若干断陷盆地、高原湖盆，本区第四纪冰川及现代冰川极为发育；北部为新疆区，有天山山系及相对沉降的准噶尔盆地和塔里木盆地，本区在上新世既发生强烈的构造运动，表现为高山、高原周边地区堆积了巨厚磨拉石建造，沙漠、戈壁极发育，地层中生物化石稀少。
(Ⅱ)中部地层区
本区基本为高原区，包括北部的黄土高原地区，南部的云贵高原地区及两高原间的四川盆地地区。黄土高原区为中国特有的黄土发育最佳地区，区内有目前国际公认的全球黄土层型剖面“洛川黄土剖面”，其南界以渭河盆地南侧的秦岭山系为界；四川盆地为典型的丘陵盆地，又称“红色盆地”，第四系以成都平原为代表；云贵高原区为中国西部高原向东部低山、丘陵地区的过渡地带，处于中国地形的第二阶梯部位，基岩裸露，属岩溶高原，第四系多零星分布于山间盆地及岩溶洞穴中，以元谋盆地第四系元谋组为代表，其所含动物群为中国南方早更新世动物群的代表。
我国第四系中部地层区是处于大陆中部的一个地层区，其范围西邻西部地层区，东界大致沿大兴安岭向南经北京、石家庄、郑州、潜江、横市至广西的古隆一线以西的中间地区。
(Ⅲ)东部地层区
东部地层区是我国第四系在大陆上最东部的一个地层区，其西界以中部地层区的东界为界，向东至我国东、南沿海一带的广大区域，为中国东部的大平原区。
本区位于中国地形的最低阶梯部位，属于华北新构造区，在第四纪时期全面下沉，致使华北平原及东北平原第四系沉积物巨厚。东北平原区三面环山呈间歇性构造上升，古近纪—新近纪及第四纪有多期火山喷发，形成广阔的熔岩台地，沿构造带分布有中心式喷发的火山群230座；中部松辽平原陆相白垩系含油、气，其上覆有厚层的冲积和湖积的古近系—新近系、第四系。整个东北三省的第四系研究较详，含“东北吉林榆树动物群”。华北平原区是由黄河、海河、淮河等河流共同塑造的大平原，在构造上为一个新生代的巨大坳陷盆地，新生界厚达5000m，其中第四系厚达数百米，为中国最大的冲积平原，本区有著名的周口店北京人遗址。研究详细的泥河湾动物群及周口店动物群为北方的标准动物群。河南平原及安徽淮北平原均覆盖有巨厚的黄河及淮河松散堆积物。长江流域是一个“华南 扬子”新构造区，新生代时期整体缓慢上升，在长江河谷及太湖一带第四系较厚。上海一带为长江三角洲河口滨海平原，自新近纪至今持续沉降。华南地区，除几个山间盆地及沿海河口三角洲地区发育有第四纪沉积外，全区基本属于新构造上升的低山、丘陵地区，无第四系沉积；广东、广西滨海地区，建立了一系列第四纪地层层序，适用于南海北部地区；滨海的珠江三角洲及韩江三角洲，各自建立了第四纪岩石地层组。广东雷州半岛的田洋火山湖盆，第四系经同位素年龄测定、古地磁测定、孢粉带及硅藻带的研究以及气候期的划分可作为南方广大地区的标准层序。
(Ⅳ)海域及岛屿地层区
海域及岛屿地层区是我国第四系海域范围内的一个地层区，其范围包括中国海域和中国台湾岛及其周围岛屿和南海诸岛。
渤海为华北地台上的断陷盆地，现今钻探深度仅揭露了晚更新世地层。黄海为半封闭的陆架浅海，海底向南缓倾，第四纪地层可划分出4个地层组。东海是太平洋西部边缘海盆之一，东海陆架的基底是华南地台的延伸部分，大致以60m等深线划分为内陆架与外陆架，内陆架区主要由长江水下三角洲所建立的自中更新世以来的地层序列为代表，外陆架区则用地球物理探测方法划分若干地震层组。南海按海底地形划分为中央盆地、大陆坡和大陆架三部分，中央盆地北部由广东大陆架、珠江三角洲和北部湾三部分组成，含丰富的油、气资源。
(二)古近系—新近系
第四系西部地层区(Ⅰ)范围内的古近系和新近系划分为4个地层区。
第四系中部地层区(Ⅱ)范围内的古近系—新近系划分为3个地层区(Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ)。
第四系东部地层区(Ⅲ)范围内的古近系—新近系划分为5个地层区(Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ、Ⅻ)。
第四系海域及岛屿地层区(Ⅳ)范围内的古近系—新近系只为一个地层区。
Ⅰ 北疆地层区
本区包括新疆天山、库鲁克塔格山以北广大地区。
以准噶尔、吐鲁番—哈密两大盆地的河湖相沉积为代表，古近系为红色碎屑岩、泥灰岩，常夹有石膏。新近系以粗碎屑岩和土状堆积为主。古近系—新近系中含重要的油气资源。
Ⅱ 南疆地层区
本区为西昆仑山以北、阿尔金山以西的广大地区，包括新疆南部的塔里木盆地及南缘和北缘的卡什、库车、库尔勒和和田、若羌等地。古近系由海相、海陆过渡相和陆相碎屑岩和灰岩等组成；新近系以陆相地层为主，局部地区有海陆交互相地层分布，是我国重要产油区之一。
Ⅲ 祁连—贺兰地层区
该区为巴颜喀拉山以北，戈壁阿尔泰山、中蒙边界以南的广大地区，包括青海柴达木盆地、甘肃和青海、宁夏、内蒙古自治区的部分地区。古近系和新近系在本区内分布很不均衡，一般发育不全，古近系以红色碎屑岩为主，其中以含有渐新世党河动物群的河湖相层位尤为发育。新近系以湖相地层和土状堆积为主。古近系和新近系中常含有盐类和油气资源。
Ⅳ 青藏—滇西地层区
本区为可可西里山、巴颜喀拉山西南的广大地区，东侧大致以横断山、哀牢山为界，包括西藏自治区及其与青海、四川毗邻地区和滇西。本区内古近系—新近系除西藏南部原为特提斯海区一部分，有海相、海陆过渡相地层分布外，古近系一般为陆相碎屑岩，出露零星。新近系多为含有褐煤的湖泊、沼泽相沉积以及土状堆积；20世纪90年代发现了三趾马红土层。
Ⅴ 内蒙古—大兴安岭地层区
本区北以中蒙边界为界，西与祁连—贺兰地层区相邻，包括内蒙古自治区的大部分地区以及大兴安岭以西黑龙江省的部分地区。本区古近系—新近系发育，以河湖相沉积为主，厚度一般较小，其中尤以二连、沙拉木伦和四子王旗等地出露广泛，是亚洲著名的第三纪古脊椎动物化石产区；局部地区有新近纪玄武岩分布。
Ⅵ 华北地层区
本区为秦岭以北，西与祁连—贺兰地层区相邻，东至沿海，北界大致自燕山向东经承德、锦州至丹东一线以南的广大地区，包括陕、晋、冀、鲁、豫等省全部或部分地区以及陇东临界区域。本区古近系—新近系在区域分布上很不平衡，如山西、河北两省境内的古近系地表出露零星；而在山东省始新统、中新统和陕西蓝田、山西榆社等地区的中新统、上新统在区域对比上却占有相当重要的位置。古近系基本上以河湖相沉积为主，尤以三趾马红土分布更为广泛，个别地区有玄武岩出露。本区南部秦岭西侧的古近系—新近系中发现的生物群常具有南北类群混合的特点。
Ⅶ 西南地层区
该区包括贵州、四川盆地和滇东等地区。
古近系—新近系以滇东最发育，尤以始新统及中新统、上新统更为典型，是闻名于世的古猿化石产区；在贵州、四川境内古近系—新近系分布局限，古近系多由红色碎屑岩和灰岩组成，为河湖相沉积，局部地区为湖沼相沉积，新近系主要是含褐煤的湖相沉积，分布较广。
Ⅷ 东北地层区
该区为大兴安岭以东包括黑龙江、吉林和辽宁三省的大部分地区。古近系较新近系更为发育，以湖沼相为主，普遍含煤和油页岩；新近系分布零星，以河流相沉积为主，并有不同时期的玄武岩出露，局部地区为土状堆积，古近系—新近系所含生物群与华北地区有较大相似性。
Ⅸ 扬子地层区
该区范围主要包括长江中下游诸省的部分地区：湖北江陵地区、湖南洞庭湖、江西鄱阳湖等流域及苏皖沿江地区和鄂豫邻界地区。本区是我国古近系—新近系研究的重要区域之一，地层发育齐全，具有国内外著名的层型剖面所在地和化石产地，同时也含有丰富的盐类和油气资源。古新统以河湖相的红色碎屑岩为主；始新统分布广，常为杂色碎屑岩或浅色钙质岩组成的湖相沉积和富含油气资源的湖沼相沉积，以及含有重要早期灵长类化石的洞穴或裂隙堆积；新近系为湖相或河流相沉积，常含有Brachypotherium，Anchitherium，Stephanocemas或Dicerorhinus，Hipparion等组成的哺乳动物群。
Ⅹ 南岭地层区
本区范围东以武夷山为界，西以西南地层区的东界为界，包括桂东、粤北、赣南和湖南部分地区。本区古近系主要为河湖相红层，常含有盐类沉积，是亚洲古新统最主要的分布区域之一，层序齐全，生物群丰富，是进行地层对比和研究白垩系—古近系界线重要区域。新近系出露零星，分布局限，一般为河流相沉积，研究程度较低。
Ⅺ 岭南地层区
本区范围为南岭以南至两广海岸线(包括海南岛)的区域，大致包括珠江三角洲，广西右江地区和莺琼盆地。古近系为湖沼相沉积，濒海边缘区可能有海陆过渡相沉积。新近系为河流相沉积，并常见有玄武岩出露，在雷琼地区分布有浅海相或滨海相沉积。本区古近系—新近系含有油气资源和盐类沉积。
Ⅻ 东南地层区
该区包括粤东、浙东和福建省大部分以及浙沪交界地区。陆相古近系—新近系分布零星且不发育，研究程度亦不高，为山麓相或河流相的红色碎屑岩沉积；新近系为河湖相沉积和火山岩；在沿海边缘地区古近系—新近系为海相或海陆过渡相沉积。
ⅩⅢ 台湾地层区
该区包括台湾岛及其周围岛屿和南海诸岛。古近系—新近系主要为海相沉积及其变质岩及火山岩。古近系普遍变质为千枚岩、板岩和石英岩等。新近系为浅海相和海陆交互相沉积。台湾岛及其邻近岛屿发现的新生代晚期脊椎动物化石与大陆内地非常接近，表明台湾岛等岛屿在此期间曾与大陆相连接。

在黑沟-栾川-维摩寺-羊册深大断裂以北,该区具典型的二元结构,基底地层为太古宇登封岩群、太华岩群和古元古界嵩山群,盖层为中元古界熊耳群至中生界三叠系,是传统意义上的华北地层区,可进一步分为太行、嵩箕、渑确（渑池-确山）和卢明（卢氏-明港）4个地层分区。

在黑沟-栾川-维摩寺-羊册深大断裂以南、西官庄-镇平-松扒断裂以北地区,为北秦岭地层区。该区地层与传统意义上的华北地层区地层相比,具有沉积相多样、建造复杂、火山岩发育等特点,均受到不同程度的构造作用和变质作用影响。可进一步分为信阳-商城、二郎坪-刘山岩两个地层分区。

1.1.1.1 华北地层区（太行、嵩箕、渑确和卢明地层分区）

（1）太古宇

1）登封岩群：主要出露于河南北部太行和中部嵩箕两个地层小区。岩石组合主要为变质的基性-中酸性火山岩、砂泥质岩组合,混合岩化比较明显。登封岩群多被太古宙花岗岩类和闪长岩类岩体侵入和吞噬。

2）太华岩群：主要出露于河南西部小秦岭、熊耳山、伏牛山及渑池—确山南部等地,由一套经多期区域变质作用及混合岩化作用形成的中深变质岩系、深变质表壳岩及TTG岩系构成,变质程度可达麻粒岩相。

（2）古元古界

包括银鱼沟群与嵩山群,与太古宇共同构成华北陆块的基底。

1）银鱼沟群：主要出露在济源地区。变质原岩下部为一套滨海相碎屑岩夹碳酸盐岩沉积,上部为一套中基性火山岩与碎屑岩互层的沉积。

2）嵩山群：主要出露于嵩箕地层分区。变质原岩为一套滨-浅海相碎屑岩-碳酸盐岩沉积。

（3）中元古界

1）熊耳群：主要出露于崤山、熊耳山及渑池—确山一带,以中基性和酸性火山岩建造为主,属大陆裂谷型海陆交互相火山沉积。

2）汝阳群、洛峪群：主要分布在济源—汝阳—鲁山—确山一带,零星分布在太行山区和信阳光山地区,多不整合于熊耳群、登封群之上,分布稳定、厚度巨大。汝阳群以河流-滨海相陆源碎屑岩沉积为主；洛峪群以浅海相碎屑岩-碳酸盐岩沉积为主。

表1.1 河南省三叠纪—太古宙岩石地层划分简表

表1.2 河南省侏罗纪—第四纪岩石地层划分简表

3）五佛山群：主要分布在偃师—登封一带,为一套碎屑岩-碳酸盐岩沉积组合。

4）高山河群：主要分布在卢氏—方城北部,主要为滨海-浅海相陆源细碎屑岩-碳酸盐岩组合。

（4）新元古界

1）黄连垛组、董家组：主要分布在鲁山、叶县、方城、泌阳一带。黄连垛组与下伏洛峪群洛峪口组或三教堂组呈平行不整合接触,其下部为碎屑岩,上部为碳酸盐岩,顶部出现硅化钙质风化壳沉积。董家组与下伏黄连垛组或三教堂组呈平行不整合接触,其下部为碎屑岩,上部为碳酸盐岩沉积。

2）官道口群：主要分布在卢氏、灵宝、栾川地区,零星分布于方城北部,与下伏高山河群或熊耳群呈平行不整合接触。主要为一套滨海相含燧石条带碳酸盐岩组合。

3）栾川群：主要出露于卢氏—栾川一带,与下伏官道口群呈平行不整合接触。主要为一套滨浅海碎屑岩-碳酸盐岩组合,中上部大红口组由粗面岩、粗面安山岩等组成。

（5）古生界—中生界三叠系

分布于河南的北东部,为华北陆块典型盖层沉积,其岩性与河南省外的华北大部分地区可以对比。除缺失下奥陶统至下石炭统外,显生宙的各时代地层均有出露。

本区的三叠纪沉积盆地,主要分布在马超营-确山断裂以北,是在二叠纪湖相盆地基础上发育形成的河流-湖相碎屑岩沉积。

1.1.1.2 北秦岭地层区（信阳-商城、二郎坪-刘山岩地层分区）

（1）古元古界

秦岭岩群：主要出露于西峡—镇平、桐柏一带,为一套变质程度达角闪岩相、局部达麻粒岩相的中深变质岩系,原岩为陆源碎屑岩-碳酸盐岩。

（2）中元古界

1）峡河岩群：主要分布在西峡县北部,与秦岭岩群为韧性剪切带接触。主要为一套片岩、斜长角闪片岩夹大理岩,变质程度为绿片岩相至低角闪岩相。

2）松树沟岩群：主要分布在西峡县西北部,为夹持在丹凤岩群与峡河岩群或秦岭岩群之间的一套变质拉斑玄武岩,为古洋壳残片。

3）毛集岩群：主要分布在桐柏北部,原岩为火山岩-碎屑岩-碳酸盐岩沉积组合,变质程度为高角闪岩相。

（3）新元古界

1）宽坪岩群：呈一狭长带状分布于卢氏-南召地区,在方城以东地区被二郎坪群覆盖。其原岩为中基性火山岩-陆源碎屑岩-碳酸盐岩建造,变质程度为绿片岩相至低角闪岩相。

2）丹凤岩群：主要分布在西峡县西北部,与南湾组或峡河岩群或秦岭岩群均为构造接触。主要为一套片岩、变粒岩、角闪片岩组合,变质程度为高绿片岩相至低角闪岩相。丹凤岩群的主体形成于古生代。

（4）古生界

1）陶湾群：主要分布于卢氏—栾川地区,在方城地区有零星分布。为弧后盆地边缘斜坡相碎屑岩-碳酸盐岩沉积。

2）二郎坪群：主要出露于卢氏、南召、桐柏等地,属北秦岭古生代弧后盆地裂陷带细碧角斑岩-碎屑岩-碳酸盐岩沉积。分布在二郎坪群中部的二进沟组、火神庙组变细碧岩-石英角斑岩系和大庙组、干江河组碎屑岩-碳酸盐岩,沉积时代为早古生代（寒武纪—奥陶纪）；此外,也分布在二郎坪群南部和北部的小寨组、粉笔沟组、柿树园组碎屑岩系浊积岩建造,沉积时代可延至晚古生代。

3）石炭系花园墙组、杨山组、道人冲组、胡油坊组、杨小庄组、双石头组：主要分布在信阳商城地区,在信阳南湾水库以东的龟山-梅山断裂带中呈构造岩块、飞来峰等形式出现。为一套以碎屑岩为主的沉积,主要岩性为长石石英砂岩夹石英砾岩、碳酸盐岩、粘土岩和煤层（线）。

在北秦岭地层分区中,中生代三叠纪地层主要分布在卢氏、南召地区的两个盆地中,为一套陆相盆地碎屑岩夹煤层沉积,与下伏地层呈角度不整合接触。冯庆来、杜远生、张宗恒等在桐柏地区的强韧性流变的蔡家凹组大理岩中发现放射虫及腕足类、海百合茎化石,将这套地层年代定为二叠纪—早三叠世,但后人在此地多次采集分析化石却没有重现。加之其原岩塑性流变强烈,延伸地层中有石榴矽线石片（麻）岩分布,变质程度甚高,笔者认为其仍属秦岭岩群。