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长江三角洲地区晚第四纪地层中存在着若干暗绿色、黄褐色硬质粘土层，在工程地质上俗称“硬质粘土层”或“老粘土”。这些硬质粘土层特征鲜明，分布稳定，是该地区晚第四纪地层对比的标志层，其中蕴涵着独特的古环境信息，对于研究中国东部及海域的第四纪地质，古气候变化，海平面波动，海岸线变迁，三角洲演变，古植被等方面问题有着特殊的意义。并且，硬质粘土层在上海地区是良好的地下水隔水层，在上海及邻近平原地区，该硬质粘土层被作为建筑物的主要地基持力层之一，在工程地质上有非常重要的地位。
本次研究以长江三角洲南翼的第一硬质粘土层为重点，对钻井样品采用了酸处理加过筛的新方法加以处理，不仅首次从中提取出了种类和数量均较可观的孢粉藻类化石，而且发现孢粉藻类化石组合在同一剖面的硬质粘土层中有比较大的变化。根据其组合特征，进一步讨论了硬质粘土层形成时的沉积环境，为长江三角洲地区硬质粘土成因研究提供了生物化石依据。研究结果表明，第一硬质粘土层中共有六种孢粉藻类化石组合，硬质粘土层中出现高含量的淡水生绿藻—环纹藻说明了硬质粘土的形成主要受到水流作用。硬质粘土层中环纹藻与陆生草本植物花粉含量互为消长的孢粉、藻类组合序列证明了该地区硬质粘土形成期间曾经历水泛和水退的环境交替，水泛时期环纹藻大量发育，而到了水退期，暴露的陆区发育陆生草本植物，这也反映了本区硬质粘土形成时环境条件多变，造成了硬质粘土成土特征的多期性。化石组合中海水生沟鞭藻以低含量存在，表明长江三角洲地区在硬质粘土母质沉积时曾受到海水影响，硬质粘土应该是在末次冰盛期海平面相对比较高的时候沉积的。硬质粘土层中的孢粉组合说明了硬质粘土层形成的时候，研究区低地平原区内草甸发育，离硬质粘土形成地较远的山地有针阔叶混交林分布，这种以落叶阔叶树种为主的山地植被表明当时气候属温凉略湿的温带气候。
研究区内晚第四纪地层中普遍存在着环纹藻化石含量异常高的层位，尽管其岩性不一定是硬质粘土，但其时间和形成方式往往与第一硬质粘土层具有可对比性。与长江三角洲邻近的东海陆架内也有类似的地层出现，表明东海陆架的类似地层与研究区平原区的硬质粘土在形成时间，成因上有可对比性。