(1)术语由来法国地质学家Desnoyers(德努尼尔),年,岩石地层学意义:第四系指覆于第三系之上的一套松散堆积物。生物地层学意义:第四系的沉积物顺序中包含有现在仍生活的动物群和植物群残骸,第三系所含有的化石种属现时很多都已灭绝。考古学方面的意义:人类开始出现(2)第四纪的研究内容气候变化、构造运动、岩浆活动、海平面变动,以及地形、沉积物、生物界的演化等,人类出现并发展于第四纪中。研究第四纪地质现象以恢复第四纪地质历史的学科,就是第四纪地质学。第四纪已经发展成为一门独立的学科,有如下原因:地质历史特点:第四纪冰川的出现和消失;第四纪堆积物覆盖于地表,并且大部分是松散的;第四纪生物群与现代生物群联系密切;人类的出现等。特殊的研究方法:冰期和间冰期的划分方法、地貌学的方法、考古学及古人类的研究方法等。第四纪地质现象与人类的关系特别密切,因而具有特殊的实践意义。第四纪地质现象保存完好,而且其地质过程仍在继续进行。研究这些现象和过程,有助于揭示第四纪以前的地质历史,具有特殊的地质理论和方法学意义。第四纪地质历史的基本特点1、地质历史记录保留得比较完整2、气候变化显著–在第四纪之初,气候变冷非常显著,并导致地球表面出现大面积的冰川。第四纪气候的变化,在很大程度上决定了第四纪地形、海面变化、堆积物、土壤、生物以至人类的发生和发展。–研究证明,第四纪的温度变化幅度非常大,有反复的温度降低和升高的过程。第四纪温度变化是全球性的,不同的纬度带和地区有差异,温度变化最明显的是中纬度地带,最大平均温差约达25度。3、第四纪生物界–第四纪生物群的变化,主要表现在地理分布和组合方面,除此之外,也有一些种属灭绝,出现了新的种属。–在第四纪开放海和大洋中,海生生物群的变化很小。–在内陆海或封闭海盆中,例如黑海、波罗的海和地中海等,变化较为显著。–第四纪陆地生物群受到气候变化的影响比较显著,大多数都在冰期和间冰期的交替过程中发生迁移、重新组合、灭绝、新生、变异。4、第四纪沉积环境的基本特点–(1)大陆沉积环境:冰川环境、冰缘环境、非冰川环境(冷湿地区、干旱地区和湿热地区)–(2)海岸沉积环境:海滨及浅海堆积物和陆地堆积物互相交替–(3)海洋沉积环境:沉积记录往往是连续的且保存完整。5、第四纪堆积物的基本特点–(1)第四纪堆积物普遍覆盖于大陆地表,在大多数场合下,都与下伏地层呈不整合或假整合的关系。在海洋和一些湖泊的底部,与下伏地层是连续的。–(2)由于第四纪时间短暂,第四纪堆积物所经受的剥蚀破坏和构造变形比较轻微,一般都保留了与地形密切相关的原始产状。–(3)第四纪堆积物的空间分布,与现代地形密切联系,在地势凹凸不平的山区,在水平方向上,第四纪堆积物是零散的,不连续的,或呈斑块状的。在陆地平原、湖盆和海盆平原中,第四纪堆积物的延展是比较连续的。–(4)第四纪堆积物的厚度,与新构造运动和地形起伏相联系。在构造上升为主的高凸地形中,第四纪堆积物的厚度小而不均匀,甚至缺乏;在以下降为主的低凹地形中,第四纪堆积物的厚度比较大,并且较为均一。–(5)第四纪堆积物由于形成的时间短,成岩作用未能充分进行,故大部分第四纪堆积物都是松散的。–(6)第四纪堆积物所含的生物残骸的石化程度较浅。(7)第四纪堆积物的成因类型复杂。(8)第四纪堆积物特别是陆相堆积物的沉积过程中,存在着许多间断。表现为剥蚀面、构造不整合面。(9)第四纪堆积物的形成过程,现在仍在进行。6、第四纪构造运动–第四纪地质历史的另一个特点是构造运动活动剧烈,与以前各纪比较,第四纪的地球表面的山岳是相对高大的。第四纪构造运动,还伴有火山和地震活动。7、人类的出现和发展第四纪是人类出现和发展的时期,因此有人称之为人类纪。普遍认为,第四纪的猿人由中、上新世的腊玛古猿发展而来。早更新世开始出现早期猿人,其代表是坦桑尼亚奥杜威峡谷的能人。含能人化石的地层年代约为万年前。晚期猿人以北京猿人和爪哇猿人为代表,他们生活于中更新世。中更新世晚期,人类发展到早期智人阶段,如中国的丁村人、马坝人、长阳人等,欧洲以尼安德特人为代表。晚期智人出现于晚更新世晚期,有中国河套人、山顶洞人、资阳人、柳江人等,欧洲是克鲁马农人。第四纪沉积物(松散堆积物)类型:(1)、残积(el):基岩遭受风化(物理、化学及生物)作用后,残留原地的产物(残积物、土壤与风化壳),一般未经搬运。剖面至下而上分为基岩带、弱风化带、中至强风化带。(2)、坡积(dl):重力作用下,由雨水与雪水冲刷搬运,在山坡与山脚下堆积的风化产物。(3)、重力堆积(xd):重力作用下,崩塌的巨大石块与乱石,搬运至山坡或山脚堆积的粗碎屑物。(4)、滑坡堆积(del):重力、地下及地表水作用,使整个岩体沿斜坡下滑,产生的堆积物。(5)、土溜(泥流)堆积(s或df):斜坡土层经雨水充分渗透成塑状,重力作用下,沿坡面向下滑动,形成堆积物。(6)、冲积(al):河流堆积,又称淤积物,分布在河谷。(7)、洪积(pl):暂时洪水形成的堆积物。分布在山谷口或山前平原。(8)、湖积(l):湖盆里的堆积物。有机械、化学及生物作用所形成的各种堆积物。(9)、沼泽堆积(h):由生长茂盛的植物,在经常积水的沼泽地,以生物与化学作用为主形成的堆积物。(10)、海相沉积(m):由波浪或海流搬运、化学与生物作用形成的堆积物。(11)、冰碛(gl):冰川堆积物。无层理,砾石无定向排列,大小混杂,无分选,磨圆差,常有磨光面。(12)、风积(eol):由风力吹扬,形成风成砂和风成黄土堆积物。(13)、洞穴堆积(gr):由洞穴中重力堆积的角砾及地下水机械和化学作用在岩石裂隙和溶洞内沉积的石钟乳、石灰华和地下河和砂砾粘土等构成。还有:冰水沉积(fgl)、火山堆积(β)、人工堆积(a)、冰湖堆积(lgl)、化学堆积(ch)。第四纪地质学的实践和理论意义第四纪地质学的研究在生产实践上有广泛的应用价值。农业生产、工业和民用建设等都在现代地表和第四纪地层上进行,农业区划、农田水利建设、水土保持、水电工程、道路工程、厂矿和港口建筑、地下水勘探、砂矿勘测等都需要进行地貌与第四纪地质勘察工作。1、农业生产方面不同地貌类型和第四纪沉积物对热量、光照、水分再分配和土壤性状有着不同影响,因此,地形高低、地面坡度和坡向、地面的物质结构等是形成不同农业生产类型的重要因素。为此结合农业生产编制的地貌图是农业区划的基础图。2、工程建设方面在进行道路工程,水库坝址选择、河道港口整治、城市规划及厂址选择时,地貌与第四纪地质研究是必要的前期工作。3、砂矿和油田的普查与勘探砂金、砂锡、钨砂、独居石及金刚石等,是经各种外动力和坡积、冲积、洪积或冰川堆积等作用才富集成矿的。镍和铝土矿大多分布在古夷平面上的风化壳中;可依据砂矿分布特点来追溯原生矿床。在油田勘探和开发方面,利用河流、三角洲和湖泊沉积的特征和规律,研究油田沉积的环境,用岩相与古地理方法对比含油层,已作出有效的成绩。4、水文地质与工程地质地下水的补给、循环和排泄密切受到地貌条件、沉积物的性质和地质构造的控制。浅层地下水的赋存于河床相的砂砾层中,除了与地貌条件有关外,主要取决第四纪堆积物的性质及其成因类型。第四纪堆积物的成分和岩相资料,能够提供找寻和评价地下水、工程建筑原料和工程地基的依据。5、理论意义研究地质学的一个非常重要的现实主义原理是“将今论古”,即用研究现代地质作用和现象的方法去了解地质历史时期的地质过程。为研究前第四纪的地质历史,第四纪地质学和地貌学的研究,乃是必须的。
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