第四纪沉积物进展-地球科学
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第四纪黄土测年研究综述第四纪黄土是指分布于我国北方的一种黄色风成沉积物,主要形成于公元前2万至公元前10万年间的气候寒冷干燥期。
作为黄土高原的重要地质遗产和内陆干旱区重要的古环境记录,第四纪黄土研究一直是地球科学的重要热点领域之一。
其中,黄土地层的年代学研究是黄土研究的重要组成部分,也是综合研究古气候、古地理、古生态等多个方面的重要基础。
目前,常用的黄土测年方法主要有黄土层序、放射性同位素年代学和磁性地层年代学。
以下是针对黄土测年方法的综述。
黄土层序测年黄土层序法是黄土地层年代学的最早使用方法,其基本原理是根据不同的地层序列和不同的黄土颜色进行年代归属。
从成矿学和结构性质上分析发现,黄土由于其形成过程的缘故,成分稳定性高、颗粒度较小、集装密度大、剪切性差、结构较均匀,故而相互间的层序存在着很强的对应性。
常用的黄土颜色分类包括灰色上部、黄色中部和灰色下部三段,其中黄色中部是黄土地层的关键分界面。
一般认为如果一段黄土地层中央部分呈黄色,且厚度在1~3m之间,则该层代表的沉积时代就是距今1~2万年,而厚度大于3m的则为距今3~4万年。
但是,黄土层序测年方法缺乏准确的年代尺度,因而存在一定的不确定性。
放射性同位素年代学放射性同位素测年是一种广泛应用于岩石、矿物和土壤等样品的年代学方法,根据其中的同位素比值来测定样品的年代。
在黄土测年中,常用的方法包括铀系、钋铅、碳14等多种放射性同位素。
其中,利用铀系同位素测年方法研究黄土形成时间较早的问题受到广泛关注。
铀238和铀234同位素不断衰变生成的子体系物系(包括钍230、铅206、铅207和铅208)是目前用于测定黄土地层时代的主要方法之一。
以铀系同位素测年为例,通过测定不同样品中钍元素和铅同位素的放射性比值来计算时代。
铀系同位素测年方法被广泛应用于新生代以来的地质事件和古地理、古气候等方面的研究中。
碳14同位素测年法是利用放射性碳14自然衰变来测定样品的年代,包括中性质区碳14测年和加速器质谱测年。
《地貌与第四纪地质学》课程笔记第一章绪论1.1 第四纪地质与地貌学基本概念第四纪地质学是研究地球表面第四纪地质现象的科学,包括沉积物、地层、构造运动、气候、生物演化等方面。
地貌学是研究地球表面地貌形态、成因、发育及其分布规律的学科。
1.2 第四纪地质与地貌学研究意义第四纪地质与地貌学研究对于了解地球历史、预测未来环境变化、资源调查与开发、地质灾害防治等方面具有重要意义。
第四纪是地球历史上最近的一个地质时期,其地质作用和地貌演化对现代地表形态和生态环境产生了深远影响。
通过研究第四纪地质与地貌,可以揭示地球表层系统的演变过程和规律,为人类社会的可持续发展提供科学依据。
1.3 地貌学的基本知识地貌形态:地貌形态是指地球表面的地形起伏和地表形态。
根据成因和形态特点,地貌形态可分为平原、山地、丘陵、盆地、高原等类型。
地貌成因与发展:地貌成因是指地表形态形成的原因。
地貌发展是指地貌形态随时间的演变过程。
地貌成因与发展主要受地质构造、气候、水文、生物等因素的控制。
地貌发育的地带性:地貌发育的地带性是指地球表面不同纬度、海拔、气候等条件下,地貌形态和地貌过程的分布规律。
地带性地貌主要包括极地地貌、温带地貌、热带地貌等。
1.4 第四纪地质学基本问题第四纪年代及分期:第四纪是地质历史上最近的一个时期,其时间范围约为260万年前至今。
第四纪地质学主要研究第四纪的年代划分、地层对比、构造运动、气候变迁、生物演化等问题。
第四纪沉积物研究:第四纪沉积物是第四纪地质学研究的重要对象。
通过对第四纪沉积物的研究,可以揭示第四纪地质作用和地貌演化过程,为资源调查、环境保护、地质灾害防治等提供科学依据。
第二章第四纪、地貌和地球环境变化概述2.1 第四纪与第四纪分期第四纪是地质历史上最近的一个时期,其时间范围约为260万年前至今。
第四纪分为两个世:更新世和全新世。
更新世是第四纪的第一个世,时间约为260万年前至1.15万年前。
全新世是第四纪的第二个世,时间约为1.15万年前至今。
2.第四纪是什么?第四纪是新生代最新的一个纪,包括更新世(260万年至一万年前)和全新世(一万年前至今)。
其下限年代多采用距今260万年。
第四纪期间生物界已进化到现代面貌。
灵长目中完成了从猿到人的进化。
其间发生了多次规模大小不等的冰期,全球环境发生巨大变化。
4. 质谱检测技术简介质谱法(mass spectrography, MS)是通过对样品离子的质量和强度进行定性、定量和结构分析的方法它是直接测量物质微粒的技术。
应用于1. 对物质组成、结构进行定性检测 2. 准确测定物质相对分子量质谱过程简介质谱法一般原理化合物分子在高真空条件下气化成气态分子。
气态分子经一定能量的电子流轰击后失去一个电子成为带正电荷的离子称为离子分子。
离子分子进一步碎裂为碎片离子(带正电)。
这些带正电荷的离子在电场与磁场的综合作用下,按照各自质荷比(m/z)的大小依次被收集并记录成谱,叫质谱。
所以,以正离子的质荷比(m/z or m/e)为序,排列的图称为质谱(mass spectum MS)。
用质谱进行定性、定量分析及研究分子结构的方法称为质谱法。
5. 试述第四纪在地质年代表中的位置,第四纪的划分及其绝对年代:第四纪是新生代最后一个纪。
第四纪还可以分为更新世、全新世等。
关于其下限一直存在争议,支持较多的有1.8Ma和2.6Ma。
虽然国际地层委员会推荐的第四纪的下界年龄为1.80Ma,但是由于2.6(开始认为为2.48)Ma是黄土开始沉积的年龄,因而我国地质学家,尤其是第四纪地质学家基本都采用后者。
这一时期形成的地层称第四系。
6. 第四纪环境学:是研究地球发展历史最新的时期—第四纪时期地球自然环境发展,演变规律的科学第四纪环境学的内容:a.地球表层各层圈再第四纪期间演变及主要地质事件的发生过程 b.地球系统内部各层圈间及地表系统与其他系统间的相互作用,相互制约关系c.地表系统及各曾去安演化机制d.未来地表系统发展预测7. 第四纪下限的标准:人类的出现;古冰川出现;冷水型有孔虫某些种属的出现;古植物演化为标志;古植物演变;古温度变化第四纪下限的划分:350-300250-240180-16070万年中国第四纪下限标志:古地磁事件;构造运动事件;沉积物转型;天体碰撞;生物演变事件;新构造运动的特征;地壳进入新的构造活动期;新构造运动速度大于老的;构造应力场发生变化8. 第四纪沉积圈的特征:a.圈层连续b.主要由未胶结成岩的松散沉积物构成b.松散、不稳定c.组成成分包括陆相和海相沉积物d.松散不稳定e生物化石以哺乳动物为特征f.沉积圈厚度变化大g.沉积圈的分布、厚度及组成物质与地貌关系密切9. 第四纪生物沉积圈的特征:a.以哺乳动物为主要代表b.植物群以现生种为主,被子植物占优势c.时间短,缺少标准化石10. 中国第四纪沉积时空分布规律:a.有明显的纬向和经向地带性, b.受我国三大地貌阶梯影响,纬向分布规律受干扰,经向加强c.新构造运动影响很大d.我国第四纪沉积物在时间上有继承性,同一类型的沉积物在一个地区可重复出现。
渤海湾西岸海岸带第四纪地质研究成果概述一、本文概述本文旨在全面概述渤海湾西岸海岸带第四纪地质研究的主要成果。
渤海湾位于中国东部沿海地区,是我国重要的经济区和海洋生态区,其地质环境复杂多样,特别是第四纪地质特征显著。
本文将从多个方面,包括地层划分、沉积环境、气候变化、海平面升降等方面,对渤海湾西岸海岸带的第四纪地质研究成果进行梳理和总结。
本文将介绍渤海湾西岸海岸带的地层划分情况,详细阐述不同地层的特点和分布规律,为进一步研究提供基础数据支持。
通过对沉积环境的分析,探讨渤海湾西岸海岸带在第四纪期间的气候变化、海平面升降等地质事件,揭示这些事件对海岸带地貌和沉积物的影响。
本文还将关注第四纪地质事件对渤海湾地区生态环境和人类社会发展的影响,以及海岸带稳定性和可持续发展的评估。
通过本文的概述,读者可以全面了解渤海湾西岸海岸带第四纪地质研究的主要成果和最新进展,为相关领域的研究提供参考和借鉴。
本文也期望能够引起更多学者对渤海湾地质环境的关注和研究,为推动该地区的地质科学发展和生态文明建设做出贡献。
二、渤海湾西岸海岸带地质背景渤海湾位于中国东部沿海地区,是华北平原的一个重要组成部分,也是黄河流域的出海口。
其西岸海岸带地质背景复杂,包含了丰富的第四纪地质信息。
这一区域的地质历史可以追溯到数百万年前,经历了多次地壳运动、海平面变化以及河流、海洋等多种地质作用的影响。
在地质构造上,渤海湾西岸海岸带位于华北克拉通东部边缘,受到太平洋板块与欧亚板块相互作用的影响,形成了一系列断裂和褶皱构造。
这些构造活动不仅控制了海岸带的基本地貌形态,还影响了第四纪沉积物的分布和沉积过程。
在沉积环境方面,渤海湾西岸海岸带经历了从陆相到海相的多重沉积过程。
在早更新世时期,该区域主要为河流相沉积,形成了广泛的河流冲积平原。
随着海平面的上升和河流的改道,中更新世时期开始出现了海岸带特有的海相沉积,包括海滩、沙坝、潮汐平原等沉积体。
晚更新世以来,受冰期气候的影响,海岸带经历了多次海进海退过程,形成了复杂多变的沉积序列。
第四纪黄土测年研究综述第四纪黄土是地球表面上具有重要地质记录价值的一种沉积物,其对过去几百万年地球环境、气候和生态演变的记录极为重要。
要准确的了解黄土的年代,涉及到黄土沉积过程中的各种地质、气候、生态等方面的信息。
第四纪黄土的测年研究显得尤为重要。
第四纪黄土的测年方法主要包括同位素测年和地层学测年两种。
同位素测年主要利用放射性同位素的半衰期来测定黄土样品中的同位素含量,从而推断出样品的年龄。
而地层学测年则是通过对地层中的化石和岩石进行研究,推断出地层年代的方法。
下面将结合这两种方法,对第四纪黄土测年研究进行综述。
同位素测年方法主要包括放射性碳测年法、铍-铝测年法、铀系列测年法等。
放射性碳测年法是通过测定样品中碳-14同位素的含量来推断样品的年龄。
由于碳-14的半衰期为5730年,因此此方法适用于测量距今不超过5万年左右的样品。
在黄土的测年研究中,放射性碳测年法被广泛应用,例如在中国的Loess Plateau(黄土高原)地区,对黄土的古气候演变进行了大量的研究,借助碳-14测年技术,科学家们揭示了过去数十万年来黄土地区的气候变化规律。
另一种同位素测年方法是铍-铝测年法,该方法通过测定样品中的铝同位素含量与其母体铍的含量比值来推断样品的年龄。
由于铝-26的半衰期约为7.17万年,因此适用于测量距今几十万年到数百万年的样品。
在黄土的测年研究中,铍-铝测年法也被广泛应用,为科学家们提供了重要的时间框架,帮助他们更准确地理解黄土的沉积历史。
与同位素测年相结合的地层学测年方法也是不可或缺的。
地层学测年主要是通过研究地层中的化石和岩石来划分年代并推断地质事件的时间。
在黄土的测年研究中,科学家们通常通过收集地层剖面的标本,并对其进行化石和岩石学研究,从而推断出黄土的年代。
地层学测年方法在黄土研究中的应用,为科学家们提供了黄土沉积过程中生态环境演变的重要线索。
第四纪黄土的测年研究是一项复杂而又重要的工作。
同位素测年方法和地层学测年方法相结合,为科学家们提供了丰富的信息,帮助他们更准确地理解黄土的沉积历史、气候变化和生态演变。
第四纪地质的主要研究进展摘要:本文主要从中国的黄土、红土以及冰川等方面来介绍第四纪地质在我国的研究中的进展概况。
随着各种新型的、精准的测年等技术的应用使得第四纪的研究迅速发展,并取得了一系列的成果。
关键词:第四纪红土黄土冰川测年技术从第四纪这门学科的发展史来追溯,大致经历了两个阶段,即萌芽期(古代到中世纪)和发展期(中世纪至今)。
第四纪这个名字是由法国学者德努瓦耶(J.Desnoyers)于1829年提出,1893年英国著名地质学家莱伊尔(C.Lyel)又提出更新世一名。
所以第四纪是一门较古老的学科。
尤其是北半球各国,在第四纪研究方面都程度不同地取得了一些成就。
六十年代初以来,由于与第四纪有关的学科深入发展,各种测试技术的应用及研究领域的扩大(如陆架区和深海区第四纪沉积物的研究),大大促进了第四纪学科的发展;经典的理论正在经受着考验和挑战,某些传统的内容也正在不断更新。
一、第四纪红土研究进展中国南方红土是我国秦岭—淮河以南、青藏高原以东广泛分布的第四纪土状堆积,是我国热带、亚热带地区第四纪以来季风气候环境下的产物,是中国南方古环境演化与气候变迁的重要陆相沉积载体.该红土沉积通常由三部分岩性层组成,一般包括上部的下蜀黄土,中部的网纹红土层以及下部的均质红土层。
近年来许多学者对我国南方第四纪红土的物质来源、地层学特征、土壤学特征、地球化学特征、磁学特征、生物特征等展开了广泛的探讨,对我国南方红土的成因、年代学、古气候学等进行了深入系统的研究,取得很多丰硕的成果。
1.红土的成因近年来很多学者致力于中国南方红土的成因研究,但我国南方红土的物质来源和成因类型至今尚未取得一致的认识.目前对我国南方红土物质来源有冲积、洪积、风积、坡麓堆积风化等不同看法。
一些学者在肯定红土水成说的同时,提出我国南方局部地区网纹红土可能与冰川、生物和砾石风化作用有关。
但是,我国亚热带南部和北部的红土物质来源可能是不同的.有的学者认为,我国南岭以南的第四纪红色粘土系全新世前的水成沉积物,是高处古土壤和古风化壳被流水冲刷而下在河谷或低平处的堆积物.很多学者认为,我国南部广东省、华南地区的红土母质主要是水成的。
第四纪地质学研究进展及意义
第四纪地质学是地质学的一个重要分支,主要研究地球历史上最新的地质时代——第四纪。
这个纪的时间跨度从约260万年前至今,是地球上发生大规模冰川活动、剧烈构造活动、哺乳动物和被子植物快速发展的时代,也是人类出现和演化的关键时期。
第四纪地质学的研究进展主要集中在以下几个方面:
1. 冰川活动研究:第四纪期间,地球上多次出现冰期与间冰期的交替,形成大规模的冰川活动。
对冰川活动的研究有助于了解地球的气候变化和环境演化。
2. 构造运动研究:第四纪构造运动剧烈,表现为地震和火山活动。
对构造运动的研究有助于了解地球的板块运动和地壳演化。
3. 生物演化研究:第四纪的生物演化是地球历史的重要组成部分。
对生物演化的研究有助于了解地球的生命历程和生物多样性。
4. 人类起源与演化研究:第四纪是人类的起源和演化的关键时期。
对人类起源与演化的研究有助于了解人类的演化历程和文化发展。
第四纪地质学的研究意义在于:
1. 揭示地球历史和地球演变的过程,为环境科学、考古学、人类学等学科提供重要的基础数据。
2. 了解地球的气候变化和环境演化,为预测未来气候变化和环境问题提供科学依据。
3. 揭示生命演化的过程和规律,为生物多样性和环境保护提供科学依据。
4. 了解人类的起源和演化过程,为人类的文化发展和历史研究提供重要资料。
总之,第四纪地质学是一门揭示地球历史最新时期的学科,其研究进展对于我们更好地了解地球历史和地球演变的过程具有重要意义。
前言一、地貌学与第四纪地质学研究概述地貌学及第四纪地质学是以第四纪地质学和地貌学基本知识为主体,并吸收沉积学、自然地理学、古气候学、古植物学、新构造运动学和地质年代学等有关知识组成的一门综合课程。
第四纪地质学是研究距今二三百万年内第四纪的沉积物、生物、气候、地层、新构造运动和地壳发展历史规律的科学。
地貌学是研究地表形态特征、成因、分布和形成发展规律的学科。
两者都是研究地表环境的学科,具有多种理论与应用实际价值。
第四纪是自然与人类相互作用的时代,它的过去、现在、和未来变化都对人类的生存与发展息息相关。
因此,第四纪研究在科学的理论和实践中有特殊重图1-1东营黄河入海口要的地位。
地貌即地球表面各种形态的总称,也叫地形。
地表形态是多种多样的,成因也不尽相同,是内、外力地质作用对地壳综合作用的结果。
内力地质作用造成了地表的起伏,控制了海陆分布的轮廊及山地、高原、盆地和平原的地域配置,决定了地貌的构造格架。
而外营力(流水、风力、太阳辐射能、大气和生物的生长和活动)地质作用,通过多种方式,对地壳表层物质不断进行风化、剥蚀、搬运和堆积,从而形成了现代地面的各种形态。
二、地貌学与第四纪地质学研究进展近年来,在来自国民经济建设巨大需求的推动下,我国地貌与第四纪地质学瞄准国际前沿科学问题,服务于国民经济建设,在理论研究、应用基础研究和应用研究方面,取得了长足的进展。
地貌与第四纪学科在宏观和微观、分析和综合两个方面深入发展,产生了一大批高水平的成果,学科的总体水平有所提高。
地貌与第四纪工作者,瞄准国家的重大需求展开研究,若干重要成果为国家建设的决策提供了科学依据。
近5年来,地貌与第四纪学家承担了一系列重大项目,包括多项国家973项目,如“中国典型河口一近海陆海相互作用及其环境效应”(2002—2007)、“纵向岭谷区生态系统变化及西南跨境生态安全”(2003—2008);“长江流域水沙产输及其与环境变化耦合机理(2003.2008)、“青藏高原环境变化及其对全球变化的响应图1-2三峡大坝与适应对策”(2005—2010)、“中国主要水蚀区土壤侵蚀过程与调控研究”(2006.2011)、“西南喀斯特山地石漠化与适应性生态系统调控”(2006.2011),取得了重要进展。
第四纪沉积物一、第四纪的时间范围最初,人们把地壳的发展历史分为第一纪(原始纪)、第二纪和第三纪3个大阶段。
1829年,法国学者J.德努瓦耶在研究巴黎盆地的地层时,把第三系上部的松散沉积物划分出来命名为第四系,其时代为第四纪。
随着地质科学的发展,第一纪和第二纪因细分成若干个纪被废弃了,仅保留下第三纪和第四纪的名称,这两个时代合称为新生代。
第四纪是地球发展史的最新阶段,时间范围从上新世末(距今 248万年)直到现在。
第四纪分为更新世和全新世两个阶段。
第四纪一词是J.德努瓦耶于1829年提出的。
第四纪形成的地层称第四系,再分为更新统和全新统。
更新世是1839年提出的,他把巴黎盆地含软体动物化石70%为现生种的地层称为更新世地层。
全新世和近代为同义词。
近代(Recent)一词是1833年由莱伊尔引进地质学中,含义是从此地球被人类所居住。
全新世是1850年P.热尔韦提出的,1885年正式通过。
第四系下界的确定是一个重大的基本理论问题,至今仍有不同意见。
1948年第18届国际地质大会确定,以真马、真牛、真象的出现作为划分更新世的标志。
陆相地层以意大利北部维拉弗朗层,海相以意大利南部的卡拉布里层的底界作为更新世的开始。
中国相当于维拉弗朗层的泥河湾层作为早更新世的标准地层。
其后,应用测定了法国和非洲相当于维拉弗朗层的地层底界年龄,约为180万年。
因此,许多学者认为第四纪下限应为距今180万年。
1977年,国际第四纪会议建议,以意大利的弗利卡 (Vrica)剖面作为上新世与更新世的分界,其地质年龄为170万年左右。
对中国黄土的研究表明,大约距今248万年黄土开始沉积,反映了气候和环境的明显变化。
还有部分学者认为,第四纪下限应定在距今350~330万年。
总之,第四纪下限尚未最后确定,本文暂以距今248万年作为第四纪的开始。
二、第四纪沉积物成因及工程性质第四纪沉积物的是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。
编辑本段第四纪(距今约166万年)简介劳动创造了人类第四纪英文:Quaternary Period 6500万年前那次生物大灭绝后,地球进入了新生代。
新生代是地球历史的最新阶段,而第四纪是新生代最后一个纪。
第四纪还可以分为更新世、全新世等。
关于其下限一直存在争议,支持较多的有1.8Ma和2.6Ma 。
虽然国际地层委员会推荐的第四纪的下界年龄为1.80Ma,但是由于2.6(开始认为为2.48 )Ma是黄土开始沉积的年龄,因而我国地质学家,尤其是第四纪地质学家基本都采用后者。
这一时期形成的地层称第四系。
第四系一名是法国学者J.德努瓦耶于1829年提出的(见新生代)。
从第第四纪地质图四纪开始,全球气候出现了明显的冰期和间冰期交替的模式。
第四纪生物界的面貌已很接近于现代。
哺乳动物的进化在此阶段最为明显,而人类的出现与进化则更是第四纪最重要的事件之一。
哺乳动物在第四纪期间的进化主要表现在属种而不是大的类别更新上。
第四纪前一阶段——更新世早期哺乳类仍以偶蹄类、长鼻类与新食肉类等的繁盛、发展为特征,与第三纪的区别在于出现了真象、真马、真牛。
更新世晚期哺乳动物的一些类别和不少属种相继衰亡或灭绝。
到了第四纪的后一阶段——全新世,哺乳动物的面貌已和现代基本一致。
大量的化石资料证明人类是由古猿进化而来的。
古猿与最早的人之间的根本区别在于人能制造工具,特别是制造石器。
从制造工具开始的劳动使人类根本区别于其它一切动物,劳动创造了人类。
另一个主要特点是人能直立行走。
从古猿开始向人的方向发展的时间,一般认为至少在1000万年以前。
第四第四纪-历史版本纪的海生无脊椎动物仍以双壳类、腹足类、小型有孔虫、六射珊瑚等占主要地位。
陆生无脊椎动物仍以双壳类、腹足类、介形类为主。
其它脊椎动物中真骨鱼类和鸟类继续繁盛,两栖类和爬行类变化不大。
高等陆生植物的面貌在第四纪中期以后已与现代基本一致。
由于冰期和间冰期的交替变化,逐渐形成今天的寒带、温带、亚热带和热带植物群。
第四纪沉积物1.中国第四纪沉积物的分类中国第四纪沉积物分布广泛,种类繁多I’2〕,大部分陆地表面为第四纪沉积物所覆盖,即使在老地质体出露的地方,也有第四纪的风化物依存其上,它们是万物赖以生存的基础,人类活动的大部分空间是在第四纪的土地上。
从陆地到海洋,大部分第四纪沉积物分布在相对负地形地带,如河谷、盆地、平原、拗陷和海湾等。
中国第四纪沉积物以陆相沉积为主,海相沉积除海域、陆架和岛屿之外,在陆地内部少见。
按其成因第四纪沉积物大体可分为下列一些类型:1.1风成黄土风成黄土是中国第四纪最典型的陆相沉积,主要分布在中纬度地带,介于北纬34一42。
之间,形成了广阔的黄土高原,总面积达63万平方公里,沉积中心集中在陕、甘、宁和晋四省区,沉积厚度从几米几十米到几百米。
在靖远曹崛黄河6级阶地上黄土厚达505m。
有许多好的地层剖面分布在洛川、西峰、宝鸡、渭南和兰州等地,有连续的时间记录,贯穿了整个第四纪。
与黄土密切相关的还有沙漠,多数沙漠分布在黄土高原北侧内蒙古和宁夏一带,如巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠等[l”,20],在新疆还有世界第二大沙漠—塔克拉玛干沙漠。
.22河一湖相沉积河一湖相沉积既包括已经干枯的盆地,也包括正在接受沉积的湖泊。
晚新生代以来,中国存在许多拗陷和断陷盆地,它们多处于地堑中。
这些盆地在地史时期曾接受了大量沉积。
有的较早干枯停止接受沉积,有的一直延续到近代和现代,形成比较完整的第四纪剖面,例如地处汾渭地堑系东北端的泥河湾盆地和南端的三门峡盆地,以及云南横断山系的元谋断陷盆地都有较厚的第四纪沉积l:2]。
根据钻孔资料,河北蔚县泥河湾湖相地层厚达294m,元谋的湖相杂色粘土厚109m,与元谋湖相地层相当的川西昔格达层最厚达694m。
在雷琼地区早更新世形成的一些玛洱湖,如田洋、九斗洋和罗经盘等,也接受了上百米的沉积物,田洋钻孔岩芯厚达220余米3z[]。
在这些湖泊沉积物中,以泥河湾地区的剖面最为完整,且含有丰富的化石,是中国第四纪河一湖相沉积的代表,与国际标准剖面意大利的Vinafrnachina有很好的对比性,许多中外学者在那里做了研究工作。
1.3冲一洪积堆积与湖相水成沉积相关联的还有河流三角洲相冲一洪积沉积,华北平原、松辽平原以及长江三角洲。
珠江三角洲侧等地区都有数十米至数百米厚的第四纪泥沙、粘土和砂砾沉积。
在一些河谷阶地普遍存在着砂砾、粉砂、淤泥和亚粘土等冲积相的沉积物,晚更新统的萨拉鸟苏组就是这套沉积的代表。
新疆克里雅河河谷在普鲁附近有6级阶地,每级阶地都有冲积成的砂砾堆积,其上为风成的黄土所覆盖网。
1.4冰川沉积中国是山岳冰川比较发育的国家,不仅在历史时期发生过多次冰期,现代冰川也有几万平方公里。
在青藏高原可发现大量冰债物,在东部地区也能发现冰债物和冰水堆积物。
尽管人们对庐山是否存在过冰川、青藏高原是否存在过大冰盖这些敏感问题进行过激烈的争论,直到现在仍未停止,但关于第四纪时期在中国存在着冰期和冰川堆积物的认识是广为接受的。
周慕林等在回顾和讨论了关于中国东部是否存在冰川问题的争论之后,归纳出4个冰债层:番俘阳冰债层1.50一1.00MaB.P;大姑冰债层约0.9一0.73MaB.P.;庐山冰债层约0.20一010MaB.P.;大理冰债层则为0.07一0.01MaB.P.。
实际上,这4个冰债层代表着4次冰期。
孙殿卿也对中国的冰期作过较详细的讨论,并提出划分亚冰期,他根据河北平原钻孔岩芯的抱粉分析结果,在第四纪中也划分出4个冰期和间冰期。
1.5洞穴堆积洞穴堆积也是中国第四纪沉积物一大特点。
在中国有广阔的岩溶地区,除了著名的云贵高原,在广西、湖南等地也广泛分布岩溶,如桂林、张家界等;在北方的河南、北京以及青藏高原均有岩溶产出,如北京的石花洞等。
在这些岩溶地区都存在着洞穴堆积。
不过,对洞穴堆积研究最多的当数周口店猿人遗址。
在猿人洞揭露出13层堆积,并以此建立了中更新统周口店组队。
1.6风化壳残积(红土)在中国南方广泛分布着红土和棕色土,总面积达220万平方公里,它们是在热带亚热带湿热气候条件下岩石风化的产物,其厚度各地不等,有的几米,有的几十米,比较典型的剖面发育在广西南宁盆地、百色盆地42[],广东雷州半岛网,江西泰和44I]和安徽宣城等地。
席承藩一认为,早更新世是红土发育期,中更新世是红土最发育期,晚更新世是红土弱发育期,只在长江以南发育,全新世是红土微发育期网。
根据黄镇国等的研究,在第四纪时期红土的分布是从北逐渐向南迁移的,大体可分6个期,即上新世(N2)、早更新世(Q p1,2.1-0.8MaB.P.)、中更新世(Qp2,0.65-0.40MaB.P.)和0.3-0.15MaB.P)、晚更新世(Qp3,0.12-0.07MaB.P.)和0.054-0.024MaB.P.)。
早期红土分布的北界可达40N左右,因此可在辽宁乃至吉林南部发现,到了第四纪晚期和现代,红土基本上只在低纬度的南方产出。
2.7火山堆积中国的第四纪火山活动比较频繁,沿东部大陆边缘和青藏高原及其周边地区都发生过第四纪火山喷发,尤其是长白山、五大连池、大兴安岭、大同、台湾、雷琼、腾冲和西昆仑等地非常发育。
火山喷出大量熔岩和火山碎屑物,在长白山地区可发现厚层火山灰49[]。
刘嘉麒以东北火山作用为基础,把新生代的火山活动划分为10个幕,其中有3个幕属于第四纪。
28海相沉积在沿海地区广泛分布海相沉积。
除陆架、泻湖和海滨有泥沙沉积和化学沉积(如碳酸盐)外,最引人注目的是珊瑚礁堆积。
中国的南海海域是世界上珊瑚发育的重要地区之一。
在那里有发育在大陆和岛屿沿岸的岸礁,也有发育在大陆架外缘或上缘的塔礁以及前缘的环礁和台礁。
大部分造礁石珊瑚发育在12ON以南的海域、水深在2000m左右的大陆坡海台上,也有的生长在海槽和海谷里。
它们从渐新世出现以后,一直繁衍到现代,其种属也在变化,在已发现的57个属中,至少有18个属直到第四纪才出现。
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这些珊瑚是划分海相地层和研究古气候变化的重要材料。
2第四纪沉积物的成因类型第四纪沉积物的成因类型是指第四纪时期内营力与外营力相互作用后生成新的沉积物过程中对母岩破坏、搬运和新生岩石的沉积、成岩作用的动力及沉积物生成的方式( 沉积物不同的成因类型代表不同的地质作用(它是水文地质、工程地质、环境地质、矿产地质和第四纪地质研究的一项最基本的重要内容(依据第四纪沉积物的成因类型及其特征可判读和推断区域水文地质条件、场地工程地质条件、找矿标志、矿床类型、分布规律和古地理环境演变过程及第四纪地层沉积时代( 正确划分第四纪沉积物的成因类型,可直接为地质生产服务,为科研服务。
2.1 风化作用系列2.1.1 残积残积是由前第四系经长期物理风化作用后,风化物未经搬运而残留于地表原地形成的。
残积物主要分布在河西走廊北部的马鬃山、红石山、小红山、白山等北山地区",其它山区裸露的基岩山地也有分布"。
残积物厚一般0.2-0.5m,最厚可达3m左右。
残积物岩性主要为棱角状块石,碎石,呈披覆状分布在裸露的基岩之上。
其岩性特征主要是在物理风化作用下,原岩崩解后原地堆积,残积物松散,呈棱角状。
块石和碎石直径大小不一,呈混杂堆积。
走廊北山地区气候干旱,降水量少,残积物中普遍含有石膏及方解石。
2.1.2粘土化残积粘土化残积也称黄土古土壤!,它是黄土沉积之后,在湿热气候条件下,经长期化学风化作用、生物作用和物理风化残积而形成的。
主要分布在陇东#陇西黄土高原地区,省内其它地区较为少见。
古土壤在地质剖面中垂直方向上变化较大,一般来说,午城黄土古土壤最多离石黄土次之,马兰黄土中最少。
古土壤在水平地理分布上差异也较大,陇东地区最发育陇西地区次之,兰州地区不发育。
古土壤中孢粉含量较多,热型标型矿物含量较高,含铁矿物氧化后呈棕红色。
黄土在沉积过程曾出现过沉积间断,使古土壤与黄土上下界面之间不平整。
古土壤形成时生物活动频繁!土壤团粒结构清晰,厚度一般1-2m,最后可达5m以上。
2.2坡地重力作用系列2.2.1坡积坡积是指风化作用系列形成的残积物在面状暂时性水流片蚀和重力综合作用下经短距离搬运堆积而成。
主要分布在走廊北山地区和其它低缓丘陵及低山地带。
坡积物岩性主要为沙碎石及块石。
2.2.2重力作用堆积重力作用堆积是第四纪黄土和前第四系基岩在重力作用下形成崩塌、滑坡、撒落、土溜等(沿河﹙沟﹚谷两岸杂乱堆积而成)。
2.3水流作用系列2.3.1 冲积冲积是在常年永久性水侵蚀作用和搬运及堆积作用下,使河谷地貌得到发展,并生成新的沉积物的过程。
第四纪冲积物在线状水流冲刷,搬运作用下沿河谷两岸堆积,形成河谷阶地,冲积平原、山间盆地、河口三角洲等地貌形态$。
冲积物的厚度及岩性随地域而变化(受河流流域被侵蚀、剥蚀母岩岩性控制$一般情况下,河床相冲积物为砂砾卵石、漂石及粗砂组成。
河漫滩相沉积物主要为粉细砂、粉土、粉质粘土等组成$。
冲积物厚一般为10-20m,最厚可达50m 以上。
2.3.2洪积洪积是暂时性面状水流、河道洪流、网状洪流侵蚀、搬运和堆积作用使山前地貌得到发展,并生成新沉积物的过程$洪积物是由暂时性洪水冲刷、搬运、堆积形成冲出锥、冲出堆、洪积扇、洪积扇裙和干三角洲等地貌形态。
洪积物岩性以砂砾石、砂碎石、卵石、块石夹粉土、粉质粘土为主,含大量粘土及泥岩团块和泥砂,结构疏松,多有悬浮状构造。
卵石磨圆度差,多为棱角状,直径差别较大,成层性和分选性差。
厚度变化较大,一般5-20m,最厚可达百米以上。
2.4湖沼作用系列湖沼作用系列是指湖盆中水的机械作用%,生物作用和化学作用形成的系列沉积,统称湖沼作用系列。
湖沼作用系列细分为湖积和化学沉积。
湖积最后阶段的沼泽沉积划为生物作用系列。
湖沼在地质历史时期内发展的全过程和各个阶段岩石地层特点:第一阶段为淡水湖时期,因气候湿润,水源充足,湖盆范围大,被搬运物质丰富,湖区沉积了巨厚的静水环境条件下的粘土及淤泥质粘土。
第二阶段为咸水湖时期,该时期气侯转向干旱,湖水补给不足,并被大量蒸发。
高度浓缩的湖水中硫酸盐矿物首先沉积,生成厚度大于2m的芒硝。
随其湖水继续被蒸发浓缩,范围逐渐缩小,矿化度不断增高,卤化物最后也沉积,生成纯度很高的卤化钠食盐矿。
第三阶段是沼泽化时期#湖盆干涸后,南北俩侧岸边地下水少量溢出,有限的淡水使湖盆岸边区植被得到繁,杂草丛生,腐烂成为低位沼泽,逐渐成为生物作用系列的泥炭沉积。
2.5风力作用系列风力地质作用是干旱少雨地区的主要外力地质作用!,风力的地质作用主要表现在气流沿地面流动时对地面起伏不平的岩石吹蚀、磨蚀、搬运和堆积过程中形成的沉积系列。
2.5.1 风蚀风蚀是风力地质作用的一种成因类型。
风蚀包括风的吹蚀和风的磨蚀。
两者之间密切相关,风蚀三棱石是风的磨蚀作用的产物,风蚀壁阖、石窝、风蚀蘑菇、风蚀柱、风蚀城堡、风蚀垄槽、雅丹、风蚀洼地、风蚀谷地、风蚀戈壁等地貌形态是风的吹蚀和磨蚀综合作用的结果。