第四纪地质作用及第四纪沉积物
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第四纪地质学的研究内容包括:(1)第四纪的构造运动(2)第四纪古气候(3)第四纪生物界(4) 第四纪沉积环境和沉积物的成因类型(5)第四纪海平面变化。
冰期:指地球上冰川规模扩大,气候显著变冷的时期。
年平均气温较现今低8~13℃,此时极地和高山冰盖扩大,并向中纬度推进(或高山冰川下移),从而引起生物群的迁移或部分绝灭。
间冰期:指两次冰期之间的温暖时期。
此时大陆冰盖缩小,并向极地后退(或高山冰川后退),同样引起了生物群迁移,但伴之以生物繁荣。
冰后期:指第四纪最后一次冰川退缩以来的温暖时期。
即全新世全球气候转暖的时期。
雨期(洪积期):冰期时,在中低纬度的非冰川区,出现气候潮湿、降雨增多时期,称为雨期。
间雨期:是指两次雨期之间相对干燥少雨的时期。
间雨期时,当地气候干燥、炎热,湖泊面积缩小,甚至干涸,风沙地貌发育,黄土堆积盛行。
间雨期又称“间洪期”或“干燥期”。
由气候波动引起的海平面升降称为(水动型)。
由于构造运动引起的海平面升降称为(地动型。
)指示海平面升降的标志有:(海蚀阶地)、(上升海滩)、(珊瑚礁和礁平台)、(地层和古生物标志)。
猿到人的进化一般可分为四个阶段:古猿阶段、猿人阶段、古人阶段、新人阶段(智人阶段)。
地球存在着四个极性期: 布容正极性期、松山倒转极性期、高斯正极性期、吉尔伯特倒转极性期。
第四纪下限:181万年或259万年。
第四纪华北地区:下更新统(Q1)泥河湾组→长鼻三趾马-真马动物群中更新统(Q2)-周口店组→北京猿人-肿骨鹿动物群上更新统(Q3)-马兰组→萨拉乌苏动物群与周口店同期的土类堆积,称周口店期红土。
在山西黄土高原地区,红色土称为离石黄土,或称老黄土。
马兰黄土又称新黄土,在华北地区分布甚为广泛,组成黄土高原。
其成因以风成为主,其次有坡积、冲积、洪积等类型。
华南地区:下更新统(Q1)-雨花台组→巨猿-大熊猫-剑齿象动物群中更新统(Q2)-网纹红土→大熊猫-剑齿象动物群中国第四纪时期主要地质事件:1.频繁活动的新构造运动:主要特点是以强烈的升降运动为主,突出体现在青藏高原的不断抬升,并且东西部具有明显的区域性差异。
第四纪地质学与地貌学简答题1、第四纪特点人类出现:由猿演化为人是哺乳动物演化中的重大事件,是最近几百万年的事,因此有人把第四纪称为“人类纪”或“灵生纪”大规模冰川作用:第四纪更新世气候冷暖交替,这一现象是史无前列●活跃的地壳运动:包括剧烈的水平运动和垂直升降运动2、2008年的国际地质大会上第四纪的共识(1)第四纪(系)为一个完全正式的地层单元,为新生代(界)的一个纪(系)处于新近纪(系)和古近纪(系)之上;(2)第四纪(系)的下限置于Gelasian阶的底部,对应MIS103,其年代为2.588 Ma;(3)更新世下限与第四纪一致,位于Gelasian阶的底部;(4)之前选定的意大利南部的弗里卡(Vrica)剖面(之前上新世/更新世界限的层型剖面)的卡拉布里阶(Calabrian)作为更新世的第二个阶。
3、第四纪地质学与地貌学研究内容第四纪地质研究内容:地层、生物、古气候、海平面变化、新构造运动等。
地貌学的研究内容:地球表面各种形态特征、塑造地表形态的动力、地貌发育演化规律以及地貌的内部结构及地貌的空间分布规律,并根据地貌发育演化的规律来利用改造自然。
4、第四纪地质学与地貌学的联系1、地貌学与第四纪地质学均属于地球科学。
它们阐述地球最近代的历史。
地貌学的研究在很大程度上是研究剥蚀与堆积的关系,而目前地表形态大都形成于第四纪,第四纪地层正是近期地貌演变的天然记录,因此,地貌学与第四纪地质学有着不可分割的联系。
在地表形态形成过程的同时,也就形成了第四纪沉积物的形成过程2、地貌学与第四纪地质学不仅研究的时空范围一致、研究对象和内容类同,而且研究方法亦有许多相似的地方.3、在理论和生产实践上它们也有紧密联系。
5、第四纪地层划分方法(1)岩石地层学方法(2)生物地层学方法(3)年代地层学方法(最可靠的)(4)地貌学方法(5)气候地层学方法(6) 构造方法(7) 比较岩石学方法(狭义的岩石地层学方法)(8)古人类与考古地层学法(9) 地球化学方法(10)古地磁方法6、第四系标准地层确定不能单纯依据岩石本身性质的原因(1)沉积物具很强的区域性;(2)同期、不同环境里和不同的地貌单元上,可形成各不相同的地层;(3)不同期、相似环境里和同样的地貌单元上,可形成彼此相似的地层。
第四纪地质学的概念是研究在第四季时期发生在地球表层的各种地质事件及其动力机制的一门科学。
地貌学概念地貌学是研究固体地球表面的形态特征、成因、演化和分布规律的一门科学。
第四纪地质学和地貌学的研究对象:第四纪地质学的研究对象主要是第四纪的沉积物。
第四纪沉积物是记录发生在第四纪时期各种地质事件的良好载体,含有丰富的地址信息。
地貌学的研究对象是地表形态,即地形。
研究任务:1.通过各种研究手段,提取各种信息,重建第四纪时期的地质演化历史,探究演变规律,预测未来变化。
2.将理论研究应用于实践,解决实际问题,减灾防灾,改善人们的生活环境。
研究内容:1.第四纪沉积物的岩性、成因、分布及工作方法的研究。
2.第四纪气候变迁和海平面波动的研究。
3.第四纪生物界的构成和演化,以及人类及其文化演化的研究。
4.第四纪地层和年代学的研究。
5.地球表层地貌形态特征。
6.第四纪构造运动的研究。
7.应用第四纪地质的研究。
第四纪下限的依据1.冰川活动由于气候的变冷在中低纬度的山岳地区发生了冰川活动,出现了与上新世完全不同的环境特征。
气候变冷在第四纪冰期与间冰期是频繁交替的,至少有几十次气候变冷事件。
2.动物化石主要是哺乳动物化石,因为无脊椎动物在第四纪时期演化的阶段性不明显。
3.人类出现和人类文化人类出现和演化是第四纪中发生的重要事件之一。
4.沉积-构造事件第四纪的陆相沉积地层非常发育,这与老地层有显著的不同。
由于第四纪相对上新世有显著的环境变化,那么在陆相沉积中也有反映。
第四纪下限的方案2.50 Ma B.P. 主要依据:全球发生了大幅度的降温;北极冰盖发生了明显的扩张;北大西洋沉积物中的冰筏屑数量明显增多;欧亚地区植被发生明显的变化;在非洲出现石器;青藏高原隆升加速;第四纪分期更新世Qp、全新世Qh。
更新世又分为早更新世、中更新世、晚更新世。
气候旋回一次冰期与一次间冰期组成一个气候旋回。
冰期是第四季期间一次气候寒冷的时期主要特征:1.冰川扩展在冰期时,高纬度的冰川向低纬度推进,高山的冰川向低海拔扩展,陆地上的冰量可以温暖时期大几倍。
第四纪沉积物年代测定方法第四纪沉积物年代测定方法第四纪沉积物是指第四纪时期因地质作用所沉积的物质,一般呈松散状态。
在第四纪连续下沉地区,其最大厚度可达1000米。
第四纪沉积物中最常见的化石有哺乳动物、软体动物、有孔虫、介形虫及植物的孢粉。
这些化石,有助于确定第四纪沉积物的时代和成因.第四纪沉积物年代测定方法主要有物理年代学方法、放射性同位素年代法、其他方法一、物理年代学方法物理年代学方法是利用矿物岩石的物理性质(如热、电、磁性等)测定沉积物的年龄的方法。
如古地磁法、热释光(TL)、光释光(OSL)、电子自旋共振(ESR)、裂变径迹法等。
1、古地磁学方法古地磁学方法是利用岩石天然剩余磁性的极性正反方向变化,与标准极性年表对比,间接测量岩石年龄的方法。
他的实质是相对年代学和绝对年代学方法的结合——运用古地磁数据建立极性时(世、期)和极性亚时(事件)的相对顺序,再运用同位素(主要是K—Ar法)测定他们各自的年代,继而建立统一的磁性年表。
(1)基本原理A.过去地质历史时期与现代一样,地球是一个地心轴偶极子磁场。
B.含有铁磁性矿物的岩石,在形成过程中受到地磁场的作用而被磁化,磁化方向与当时的磁场方向一致。
a.沉积岩:沉积剩余磁性。
b.火成岩:居里点之下,称为热剩磁。
居里点温度一般在500~650℃(表)C.不同时期磁场是变化的,因此保存在沉积物中的磁场特征也是变化的:变化包括磁极移动(106—109年)和磁场倒转(104-106)。
(2)古地磁极性年表(A.Cox)古地磁极性年表是根据一系列主要用K-Ar法测定年龄的不同时间尺度的极性变化事件编制的地磁极性时间表。
目前用于第四纪研究的极性年表是A.Cox 等1969年根据陆地和大洋已有的140多个数据拟定的5MaB.P.以来的地磁极性时间表,后经许多研究者补充修正,综合成表。
(3) 测年范围及应用条件:无时间限制,整个第四纪都可以。
剖面沉积连续、厚度巨大的细粒沉积层。
第三章第四纪沉积物及其成因1.简述第四纪沉积物的基本特征,并讨论其原因第四纪沉积物的概念:沉积在陆地或水盆地中的松散的矿物质颗粒或有机物质,如砾石、砂、粘土、灰泥、生物残骸等。
多来源于母岩风化产物、火山喷发物、有机物、宇宙物质等。
第四纪沉积物具有一定的空间形态(沉积体),具有一定的成分、结构、构造特征(与一定的沉积环境相联系),一般具有成层性(沉积地层)第四纪形成的松散岩石一般称之为“堆积物”、“沉积物”、“沉积层”河流:冲积物、冲积层洪流:洪积物、洪积层岩性松散习称“松散堆积物”,也有胶结甚至固结的成因多样岩性岩相变化快同期沉积物可在短距离内发生相变,厚度小而多变(山顶到山脚),划分对比困难,研究难度大厚度差异大不同程度地风化含哺乳动物化石和古人类2.第四纪沉积物成因判定标志有那些,如何应用成因标志沉积学标志岩性、沉积结构、沉积构造、产状、沉积体形状地貌学标志直接地貌标志:根据堆积地貌的形态可以判别堆积物的成因河流--阶地洪流--洪积扇间接地貌标志:利用剥蚀地貌推断其相关沉积物的成因和时代相关沉积物环境标志(1)物理环境标志包括对沉积形成有重要影响的气温、降水、外动力作用类型、强度及其方向、古地磁环境等参数黄土、岩盐、石膏--干旱红土风化壳--温暖、潮湿(2)化学环境标志与沉积物有关的水体、大气、土壤和地下水等的化学成分与区域地球化学性质(3)生物环境标志与沉积物形成有关的指示性动物植物化石和遗迹海相化石淡水化石其他陆相生物化石3.简述砾石的研究内容与研究方法内容砾性砾径砾向砾态砾石表面特征风化程度研究方法选择层位或地点研究区:1m2为宜分区分块(10×10cm)统计砾向、砾经、表面特征,然后(打碎砾石),研究其岩性和风化程度记录并制图第四纪地质学研究距今二三百万年内第四纪沉积物、生物、气候、地层、构造运动和地壳发展历史规律的学科地貌学研究地表的形态特征、成因、分布和形成发展规律的学科研究对象及学科地表自然环境的重要组成部分演变历史研究地表环境的重要学科简述第四纪沉积物成因类型分类记两个数字:全新世:1.17万年第四纪:2.588百万年第一章绪论(讲课2学时)第二章地貌学基本概念(讲课6学时)第三章第四纪地质学基本问题(讲课10学时)第四章第四纪主要沉积物与地貌(讲课10学时)第五章新构造与新构造运动(讲课2学时)第四纪生物界特征及其研究意义牙式,植被的垂直分带,古文化,文化层,文化期,石器,文化遗存,植被带平行移动牙式:上下齿类各一半的齿序和齿类数植被的垂直分带在任何一个纬度带,第一带与地面相同,往上分别相当于此带以北的带。
知识归纳整理第四纪地质学与地貌学第四纪地质学:是经过对距今二、三百万年以来(第四纪)的沉积、生物、气候、地层、构造运动和地壳发展历史规律举行研究进而恢复第四纪地质历史的一门科学。
特点:1、人类的闪现和人类文明的发展;2、气候发生了显著的降温,并闪现明显的冷暖波动;3、地壳运动异常活跃;4、哺乳动物繁盛时代;5、陆相沉积物广泛发育。
主要研究内容1、第四纪气候;2、第四纪生物界;3、第四纪沉积物的研究;4、第四纪构造运动;5、第四纪地层的划分和对照地貌学:研究地表地貌形态特征、成因、分布和形成发展规律的学科。
研究对象:地球地表形态。
研究内容:1、研究地貌形态特征(几何特征和组合规律);2、研究地貌形成的动力作用,发生发展的过程;3、研究地貌的组成物质,非常是堆积物质的组成物质;4、研究地貌的形成年代;5、利用侵蚀和堆积的相关性原理;6、地貌发生的阶段和规律。
新构造运动:新第三纪(N)以来发生的地壳构造运动。
新构造运动的标志:1、地质表现:新地层的变形与变位;2、地貌标志:直接地貌标志、间接地貌标志;3、沉积物标志:分布、成因类型与岩相、厚度;4、火山活动;5、地震;6、大地测量与地球物理异常。
研究想法:1、定性法:1)地质法2)地貌法3)历史考古法;2、定量法:仪器法。
新构造:由新构造运动造成的地层、地貌和构造变形或变位叫做新构造。
活动构造:现今仍在活动的构造。
活动断层:近代地质阶段(第四纪)和历史阶段有过活动,现代正活动或未来有可能活动的断层。
第四纪地质学、地貌学和新构造运动之间的联系:1、时光上:第四纪研究260万年以来的现象;地貌的基本形态奠基于新生代;新构造运动开始的时光,新近纪——第四纪。
2、空间上:第四纪堆积物都分布于地表或地下不深处;地貌是地表形态;构造运动控制地表形态和第四纪堆积物分布。
3、成因上: 地貌学的基本原理:是指内力和外力共同作用的结果。
4、研究想法: 三者之间相互关联。
5、实践应用: 南水北调,西气东输,青藏铁路。