牛津郡Culham砖厂侏罗纪-白垩纪地层剖面新解：基于1852年未公开手稿的关键重构

本研究通过系统梳理1852-1926年间Culham砖厂地质记录，首次解析Daniel Sharpe未公开手稿中的关键剖面数据，厘清Lower Greensand Group(LGS)几何形态与sub-Gault Formation不整合面特征，推翻Phillips(1860)争议性描述，为牛津郡地区早白垩世沉积演化研究建立新基准。

　　

在英格兰牛津郡泰晤士河畔，曾存在一座见证地质学百年争议的Culham砖厂。这座1850-1940年代运营的粘土矿场，意外成为研究侏罗纪-白垩纪过渡期关键地层关系的天然实验室。该区域发育的Kimmeridge Clay Formation（上侏罗统）与Gault Formation（下白垩统）之间，存在被称为Lower Greensand Group（LGS）的神秘砂体和不整合面，其几何形态与形成机制长期困扰地质学家。更棘手的是，1860年John Phillips记录的9英尺（2.7米）Kimmeridge Clay砂层与其他学者观察相矛盾，而早期研究者Daniel Sharpe约1852年的手稿长期被忽视，导致地层解释陷入僵局。

英国地质调查局（BGS）的Nigel Banks团队在《Proceedings of the Geologists' Association》发表的研究，通过考古式梳理历史文献与地图数据，首次系统整合了Sharpe的关键剖面草图。研究团队采用多学科方法：1）基于历史地形图（Ordnance Survey）和LIDAR数据重建砖厂350米挖掘面的时空演变；2）对比分析1852-1926年6份地质记录的空间位置与高程数据；3）重新评估化石生物地层学证据（如Virgatosphinctoides wheatleyensis带与Douvilleiceras mammillatum带）；4）结合区域构造背景分析NNW-SSE向断层对LGS沉积的控制作用。

【研究结果】

1. 地层架构新解
   Sharpe的剖面显示LGS砂体向西增厚至4米，与东部Gault直接覆盖Kimmeridge Clay的典型剖面形成鲜明对比。该发现支持Horton等(1995)提出的WNW-ESE向沉积走向，否定了Ruffell和Wignall(1990)的NNW-SSE断层控制模型。

2. Phillips争议的终结
   Osborne White(1903)记录的当地地质学家James Parker证词得到证实——Phillips所述的"Kimmeridge Clay砂层"实为滑坡堆积物。Sharpe剖面中未见该砂层，且LGS底部清晰的侵蚀面特征进一步证伪了原始描述。

3. 不整合面性质
   通过整合历史照片与高程数据，揭示sub-Gault不整合面存在>8°的古地形起伏，支持Treacher(1908)提出的侵蚀成因说，而非Osborne White认为的被动上超模式。

4. 生物地层学修正
   Casey(1961)的质疑获得新支持：Gault底部可能缺失Lower Albian的mammillatum带，Gallois和Owen(2020)提出的高度浓缩地层序列更符合Sharpe记录的沉积间断特征。

【结论与意义】
这项研究实现了三重突破：首先，Sharpe手稿的"再发现"填补了牛津郡地区早白垩世沉积记录的关键空白，确立LGS砂体为孤立的风成砂丘而非连续海相沉积；其次，终结了延续160年的学术争议，证明Phillips剖面存在观察误差；最重要的是，建立的精细地层框架为理解Wessex-Weald盆地过渡带构造-沉积耦合作用提供了新锚点。该成果不仅改写英国南部下白垩统地层学教科书，其结合历史文献与现代技术的创新方法论，更为全球类似"消失的露头"研究树立了范式。