第四紀地質作用的主要特徵事件有哪些

『壹』 中國第四紀地層分區及沉積物的基本特徵

根據沉積環境和沉積物特徵，中國第四紀地層可劃分為華北區、東北區、華南區、西北區、西南區和青藏區。各區基本特徵如下：

（一）華北區

華北區包括的范圍是：東至海濱，西至甘肅，北至內蒙古，南至河南中部，其中包括華北黃土覆蓋的廣大地區和華北沖積平原。氣候乾旱或半乾旱，季節性變化極為明顯。從全區來看，第四紀堆積類型復雜，地層發育完善。下更新統以湖相沉積的灰泥岩、細砂岩及礫石夾層為主；中更新統以坡積、洪積為主，而局部地區有洞穴堆積；全新統以沖積、洪坡積以及次生黃土堆積為主，礫石僅限於山麓地帶。在某些山區，保存有古冰川堆積，冰磧物主要分布於北京山區、秦嶺、太行山等處，冰期可分為4～5期。在沉陷區和斷陷地帶，以巨厚的湖相堆積為特徵。華北區岩溶洞穴不甚發育，但在周口店洞穴堆積中找到猿人化石和其他動物化石卻非常豐富。根據其特點，華北區動物群屬北方型，與東北區接近，但有比較乾旱氣候的特徵；與華南區動物群比較，差別明顯，但亦有自南方遷來的動物。

由於本區第四紀沉積類型復雜，在進行地層劃分時，就必須選定標准層，這些標准層是以沉積厚度大、化石多、化石演化階段明顯作為依據。

本區代表性剖面有：下更新統——泥河灣階；中更新統——周口店階紅土堆積；上更新統——薩拉烏蘇階；全新統——近代河流堆積（表2-5）。

表2-5 中國第四紀區域年代地層（地質年代）表

資料來源：全國地層委員會《中國區域年代地層（地質年代）表說明書》2002年。

（二）東北區

東北區包括：黑龍江、吉林、遼寧三省。本區主要特點是，黑土廣泛分布，一般表面往往有2m厚的黑土堆積，甚至更厚。在松遼平原及三江平原第四紀堆積較厚，以湖相、湖沼相堆積為主，厚約數十米至200餘米；長白山等地區堆積較薄；大興安嶺以冰磧為主，冰期可分三期；下遼河地區的海相夾層，是華北沉降帶向北延伸部分。河谷中一般發育二級或二級以上的階地，在階地堆積中發現大量動物化石。

本區第四紀火山活動頻繁，火山岩發育，在第四紀全新世仍有火山噴發。

本區代表性剖面有：下更新統——土山組；中更新統——青溝組；上更新統——敏河組；全新統——近代沖積層、湖沼堆積、風積沙堆積。

（三）華南區

華南區包括長江以南，東至海濱，西至兩湖兩廣，以及台灣省和南海諸島。本區第四紀有獨特的岩性，以粗顆粒沉積及紅土化作用的粘土分布較普遍。紅色粘土常有蠕蟲線條，這種紅色粘土多分布於丘陵地區。在高山山坡或山麓地帶常有冰磧泥礫。根據泥礫特徵，可劃分為鄱陽、大姑、廬山三個冰期。在低平原地區為河流相堆積。在洞庭湖及鄱陽湖沉陷區為河湖相及湖相沉積，厚200餘米。

華南區的第四紀沉積與華北區不同。首先是本區氣候濕熱，沉積物多受濕熱的紅土化作用使冰磧泥礫石呈絳色或赭色，礫石與粗砂互層，並有風化鐵皮作為分層標志。

本區代表性剖面有：下更新統——雨花台組；中更新統——網紋紅土；上更新統——下蜀組；全新統——近代堆積。

（四）西北區

西北區包括昆侖山、阿爾金山、祁連山以北，賀蘭山以西的廣大地區。如新疆、青海、甘肅及寧夏的一部分。本區內分布有高山、內陸盆地和乾旱高原。地形高差懸殊，氣候乾燥，屬大陸性氣候。

第四紀時期，高山及高原地區新構造運動處於顯著上升階段。因此，山谷冰川發展至山麓冰川，在高山地區分布有現代冰川。第四紀堆積物成因類型以冰磧礫石、冰水沉積粗砂為主，分布最廣。在山前坳陷帶內洪積物極為發育，厚度巨大，可達3000多米。

區內在第四紀初期，湖相堆積普遍，常出現在礫石或礫狀砂岩的夾層中，在山間盆地區，也發現古湖泊相的堆積。在盆地上往往為湖積、風積、洪積、沖積的復合堆積。湖積物的顏色為綠、灰、白、淡紅等。如庫車礫石層、西域礫石層等，都很典型。

第四紀晚期，由於青藏高原的阻擋和氣候轉為乾旱等影響，形成黃土或類黃土堆積。淡水湖泊形成沼澤泥炭堆積，有些湖泊萎縮咸化，形成鹽類沉積。

區內氣候乾燥，風蝕作用強烈，風蝕、風積地形廣布，形成荒漠地貌。

本區代表性地層有：甘肅祁連山及河西走廊第四紀地層、新疆天山南麓庫車一帶第四紀地層。

（五）西南區

西南區大致包括雲南、四川、貴州等省區，屬於高原及盆地地形。在第四紀時期，新構造運動處於上升運動。因此，地貌上形成深切河谷及多級夷平面，河流沿岸形成多級階地。在斷陷盆地或凹陷區，為湖相沉積，自古近紀到更新世晚期，均有發育，其中上新世和第四紀地層，往往為連續沉積，上新世和第四紀的湖相堆積物，除泥炭層之外，還有褐煤。

西南區洞穴堆積，為本區的重要成因類型，洞穴中具有豐富的哺乳動物化石及古人類遺跡。在雲、貴、川山區分布有冰磧層，在本地區稱作龍川冰期。我國已發現的第四紀時期最早的一次冰期形成的冰磧，位於雲南元謀組下部。雲南大理點蒼山的最新冰磧，為大理冰期形成，是我國最新的一次冰期。

本區代表性剖面有：下更新統——元謀組（群）；中更新統——鹽井溝組；上更新統——大理冰期冰磧層；全新統——近代堆積。

（六）青藏區

西藏高原與喜馬拉雅山脈，以其巨大的高度和特殊的自然條件而聞名世界。喜馬拉雅山脈是地球上最雄偉高大的、年輕的褶皺山系。但是，過去關於青藏高原的第四紀地層很少了解，關於第四紀方面的資料也極少。自1960年以來，中國登山隊科考隊、中科院等單位曾多次對青藏地區進行地貌和第四紀地質考察，並發現和建立了一些第四紀地層剖面，深入地進行了該地區第四紀冰期、古氣候變化、地面上升等許多重大問題研究，取得了豐碩的成果。

由於第四紀時期氣候的劇烈變化和喜馬拉雅山脈的強烈上升，珠峰地區在更新世時期經歷了幾次大的冰川作用，遺留下各種冰川作用的沉積物及間冰期沉積。因此，珠峰地區第四沉積物復雜多樣，並有獨特的空間分布規律。第四紀堆積物主要特徵是：代表寒冷時期的各種冰川沉積和代表溫暖時期的各種間冰期沉積的交替出現，可作為本區第四紀地層的劃分和對比的主要依據。

根據對第四紀堆積物的野外觀察，與室內岩石礦物成分及其所含的動、植物化石和孢粉及石器等的分析鑒定，並結合對本區第四紀冰期的研究，可以初步劃分出更新世的三次冰期與兩次間冰期。按其命名的標准地點，自老至新分別為：希夏邦馬冰期、帕里間冰期、聶聶雄拉冰期、加布拉間冰期、珠穆朗瑪冰期。

本區代表性剖面有：下更新統——希夏邦馬冰期堆積物；中更新統為喜馬拉雅山北坡到雅魯藏布江一帶的冰磧層和河湖堆積層；上更新統溝谷冰磧礫石；全新統——冰後期石灰華、洪積扇及湖相淤泥和泥炭堆積。

本章小結及重點提示

本章主要闡述了地貌及其形態、地貌成因及其分類、不同等級地貌單元的地質作用類型和特點。第四紀（系）基本知識包括：第四紀的概念及第四紀分期、第四紀沉積物的基本特徵、第四紀沉積物成因研究（主要運用岩石學標志、地貌標志和環境標志等進行第四紀沉積物成因研究）、第四紀沉積物成因類型、第四紀冰期與間冰期的概念及其對古環境特別是對第四紀沉積環境的影響、第四紀下限等相關問題。在此基礎上，闡述了中國第四紀地層分區及各區沉積環境和沉積物基本點特徵。

本章應重點掌握地貌及第四紀地質的有關基本概念，在此基礎上著重掌握不同等級地貌單元的地質作用特點、第四紀沉積物的基本特徵、第四紀沉積物成因類型及其研究標志。

思考題

1.在地貌形態的定性和定量描述中，最基本的描述內容有哪些？應如何描述？

2.在地貌形成過程中，內力地質作用與外力地質作用各有什麼作用？二者的關系如何？

3.列表比較巨型地貌、大型地貌、中型地貌和小型地貌的地質作用特點、地貌特點及典型地貌類型。

4.褶皺山地與斷塊山地在地貌特徵上有何不同？

5.簡述第四紀的主要特點。

6.簡述第四紀沉積物基本特徵及其成因。

7.歸納礫石研究對第四紀堆積物成因研究的意義。

8.從圖2-2中，試比較離散式結構、彌散式結構、充填式結構的異同點。

9.試分析：大河流砂礫斜層理與三角洲砂層斜層理在物質組成上有何不同？形成水動力條件各有何特點？

10.冰期和間冰期對第四紀堆積物的影響主要表現在哪些方面？

11.試分析第四紀下限的研究意義？

12.第四紀地層劃分對比的目的是什麼？

13.為什麼說在第四紀地層劃分對比中，僅依據古生物化石、岩性和層位對比的方法，往往都是不全面、不客觀的？

14.我國的冰期從早到晚依次有哪幾期？

15.早、中、晚更新世和全新世哺乳動物群各有何特點？

16.請說明地貌分析的地層劃分方法的主要特點。

17.請說明岩性和岩相的地層劃分法的特點和適用條件。

『貳』 中國第四紀地質的基本特徵

1. 沉積物類型的多樣性和分布的規律性

圖 2-32 中國第四紀沉積物分布的空間特徵

中國的第四紀沉積物類型非常復雜，幾乎含有第四紀沉積物的所有成因類型，有海相、海陸過渡相和陸相。在陸相沉積物中有地面流水、湖泊、沼澤、地下水、風、冰川、冰水等形成的沉積物，也有重力堆積物和殘積物。在平面上，從東部的海相和河湖相沉積物，到西部的冰川堆積和風成堆積，從南部的洞穴和紅土堆積到北部的戈壁沙漠和黃土堆積(圖2-32)。從海拔高度上來看，第四紀沉積物具有明顯的垂直分帶現象，最低的東部大陸架以海相沉積物為主; 東部平原主要為河湖相沉積; 黃土高原到新疆一帶以乾旱氣候區堆積物為主，如戈壁、沙漠、黃土、洪積物; 在青藏高原，以冰川和冰水沉積物發育為特徵，當然也 發育較多的 湖泊、河流、洪 流 沉積物。

2. 新構造運動的整體性和區域性

中國區域是一個新構造運動非常強烈的地區，第四紀的構造運動屬於喜馬拉雅運動第三幕。在時間上，第四紀的構造運動表現出明顯的階段性: 強烈的上升期與相對平靜期交替出現，在我國的西部地區尤為清晰，從而形成多級的層狀地貌。在區域上，西部和南部以抬升為主，而東部和北部以下降為特徵，並且從西南到東北構造運動的強度具有逐漸減弱的梯度。在第一階梯和第二階梯上以整體的抬升為特徵，第三階梯以整體的下降為特點，而在 3 個階梯之則間表現出強烈的差異抬升運動。地震活動主要分布在華北、南北地震帶和西昆侖-喜馬拉雅3 個帶上，火山活動主要集中在東北、東南沿海和西南地區。

3. 哺乳動物群的南、北差異性

以淮河-大別山-秦嶺-龍門山-橫斷山一線為界，中國第四紀哺乳動物群可分為南、北兩個哺乳動物地理區。北方區屬古北界的一部分，哺乳動物以喜干、涼、冷的動物為主，草原型動物占優勢。南方區屬東洋界的一部分，哺乳動物主要由喜暖濕的成分構成，森林型動物占優。南、北方動物群的差異從早更新世開始出現雛形，在中更新世變得明顯，但這兩個動物群的一些成員隨著氣候的變遷發生往南或向北的遷移，進行動物群的交流。就哺乳動物群演化而言，中國的第四紀哺乳動物群是在我國上新世三趾馬動物群的基礎上演化而來的，形成了含真象、真馬等成員的動物群面貌。由於南、北氣候變化的差異，影響到動物群的性質，使北方動物群表現出一定的進步性，不同階段的動物群差異和更替比較清晰; 而南方動物群則顯示出一定的保守性，動物群的更替不及北方動物群清晰。

4. 氣候波動的區域性與全球性

對我國的黃土研究表明，黃土-古土壤序列很好地記錄了我國的第四紀氣候變遷。在第四紀我國的氣候至少存在 30 多次冷-暖旋迴(climatic cycle)，並與深海沉積物的氧同位素具有良好的對比性。氣候波動具有 100ka、41ka 和 21ka 的天文周期，而且在早更新世以 41ka 的周期為主，而中、晚更新世以 100ka 周期為主，這些與世界其他地區的氣候變遷規律是相似的。這說明我國的第四紀氣候波動具有全球性的特徵。

我國的第四紀氣候變化不僅具有全球性的特徵，而且還具有區域性的特點。在南亞季風和東亞季風的影響下，形成了我國東部地區乾冷與暖濕交替以及西南地區獨特的氣候特徵，青藏高原的隆起導致了我國西北地區強烈乾旱的氣候。

5. 季風作用的特殊性

中國是世界上季風作用最為顯著的國家之一，季風(monsoon)造成了我國特殊的氣候特徵。在第四紀早期，由於青藏高原還沒有隆升到足夠的高度以致影響到南亞季風向北侵入，使我國同時受到東亞季風和南亞季風的影響，導致西北地區冬季和夏季的氣候差別降低。但在更新世的中期，青藏高原已隆升到較高的海拔，影響了南亞季風的侵入，同時加強了東亞季風，使我國西北地區進一步乾旱化，冬季風和夏季風的差異顯著增強。由於受東亞季風的影響，中國東部地區夏季多雨濕潤，而冬季乾旱多風。

6. 人類文化的差異性

中國的古人類化石及石器相當豐富，包括直立人、早期智人和晚期智人及其石器，主要分布在橫斷山脈以東地區。在時代上，直立人可能從約 2MaB. P. 就在我國出現，這與被譽為人類起源和演化中心的東非地區所發現的直立人時代相當。我國直立人的一些特徵與非洲的直立人表現出一定的差異性，更重要的是我國直立人文化尚具有特殊性。盡管我國直立人也有大石器(手斧)文化，但一直處於次要的地位，而演化的主線是小石器文化，並始終縱貫直立人和智人階段，這顯然不同於非洲以大石器手斧文化為特徵的文化系統。所以中國的人類文化具有特殊的一面。

我國南、北方的石器文化也有一定的差異。在北方基本上是小石器文化的演化，而在南方出現小石器與大石器平行演化的特徵，而且手斧文化主要分布在長江流域及其以南地區。

『叄』 第四紀地質

(一)第四紀地層

第四紀地層分布十分廣泛，出露面積約占調查區總面積的80%以上。地層總體特點:在岩性上從河谷到濱湖平原，由二元構相逐漸過渡到多元構相，在垂直方向上由粗變細;成因類型復雜，除廬山為冰磧、冰水堆積外，其他地區主要為沖積、洪積、沖湖積和湖積;地層厚度變化從支流到「五河」主流河谷再至濱湖平原，厚度逐漸增大，如朱港一帶厚度為76m，而在梅家洲厚度達154m。

根據岩性岩相特徵、層位關系、生物化石和¹⁴C資料等，全區按露頭區和覆蓋區釐定為11個第四紀地層單位(表2－1)。

表2－1 第四紀地層劃分簡表

(二)第四紀古氣候環境

調查區第四紀堆積物組合、孢粉組合和化學成分等特徵的長期綜合研究成果表明，區內第四紀古氣候環境演變特點為整個第四紀的氣候存在著旋迴性冷暖氣候變化的特徵。早更新世存在兩個氣候波動旋迴，大排嶺冰期—大排嶺—鄱陽間冰期—鄱陽冰期—鄱陽—大姑間冰期，其顯示為寒冷與濕熱交替的氣候環境;中更新世存在大姑冰期－大姑－廬山間冰期的氣候旋迴，呈現為寒冷向溫暖潮濕氣候環境演變;晚更新世則存在有廬山冰期－廬山－蘆林間冰期－蘆林冰緣期，呈現乾冷－溫暖濕潤－乾冷的氣候變化;進入全新世氣候總體為溫暖、濕潤，在全新世早期約1000a左右氣溫相對較低，到距今8000～3000a則為全新世大暖期，森林繁盛，物種空前繁盛，氣候溫暖濕潤，距今約3000a後氣溫有所下降，在距今約650a進入小冰期時代，近代氣溫又開始有所上升。

(三)新構造運動

第四紀以來，調查區構造進入一個新的發展時期。地殼以垂直升降運動為主，差異斷塊活動明顯。早更新世，地殼處於擠壓鬆弛階段，以垂直沉降活動為主，沿「五河」古河道和河漫灘，發育早更新世地層。到了中、晚更新世，差異性斷塊活動明顯，地殼以隆升作用為主，發育多期山嶽冰川及其冰積物(如北部廬山地區)和中、晚更新世地層中廣泛分布的黏性土層。進入全新世，地殼活動較弱，處於穩定抬升的過程。

區內活動斷裂都屬繼承性活動斷裂帶，新生斷裂帶不發育，規模較小。根據活動斷裂帶空間分布特徵，大致歸納為北東向活動斷裂帶、北北東向活動斷裂帶和北西向活動斷裂帶。北東向活動斷裂帶，控制了中新生代以來的沉積盆地的發展及沉積相變異。其形成於早古生代，中生代直至第四紀仍然處於繼續活動狀態。北北東向活動斷裂帶，控制了第四紀沉積物的堆積相及厚度變化。其形成於中生代，第四紀仍在活動。北西向活動斷裂帶，控制了第四紀地層分布和堆積物厚度變化及水系格局，形成於中生代，直至第四紀仍在活動。

總的來看，自新生代以來，由於地殼水平擠壓鬆弛引起均衡調整作用，地殼以垂直運動為主，差異性斷塊作用明顯。同時，新構造運動具有繼承性、新生性、間歇性和差異性特徵。

『肆』 第四紀地質歷史的基本特點

作為地球挽近發展階段的第四紀的時間，雖然它的時間是最短的，但研究證明，其地質歷史卻是比較復雜的。第四紀地質歷史，包括第四紀地形、第四紀堆積物以及其中所含的生物殘骸的發育和形成歷史，也包括第四紀構造運動、岩漿活動、變質作用等各種地質過程的發生和演化的歷史。與前第四紀比較，第四紀各種地質過程的變化，具有比較明顯的差異。也就是說，與前第四紀地質歷史比較，第四紀的地質歷史具有比較明顯的特點。

第四紀地質歷史是第四紀一般自然環境變化歷史的一個組成部分，並且受著一般自然環境變化歷史的控制。因此，第四紀地質歷史的特點，也是第四紀總的自然環境的特點的一個方面，並且也是由第四紀總的自然環境的特點所決定的。第四紀地質歷史的基本特點如下：

（一）地質歷史記錄保留得比較完整

由於第四紀的時間很短，所以，發生於第四紀的各種地質過程所產生的結果，即第四紀地形、堆積物及其中所含的生物殘骸、地質構造、岩漿岩等等各種地質現象及其有關自然現象的保留，都比較好；並且，這些現象大部分分布在地表或近地表部分，易於進行觀察研究，從而有利於恢復第四紀的地質歷史。此外，現時正在進行著的各種地質過程，是第四紀地質歷史的一種連續的過程，所以，可以直接對這些過程及其有關現象進行研究，並據以進行較確切地類比回溯第四紀地質歷史。

（二）氣候變化顯著

第四紀地質歷史的另一個基本特點是氣候變化顯著。始自新第三紀以來的氣候變冷過程，在第四紀之初明顯地加劇。第四紀的氣候變化，在很大程度上控制著第四紀地形、海面變化、堆積物、土壤、生物群落以至人類的發生和發展。因此，自上一世紀中葉以來，地質工作者一直把氣候的顯著變冷並導致地球表面廣大地區出現冰川，作為一個主要標志，以劃分上新世與更新世之間的界限。而這一界限，也就是新第三紀與第四紀之間的界限。

圖1-2中只畫出了第四紀早期的氣候變化。從圖中可見，第三紀氣候雖有變化，但卻不如第四紀明顯。

研究證明，第四紀的溫度變化的幅度是比較大的，而且有反復的溫度降低和升高的過程。第四紀溫度變化是全球范圍的，但在不同緯帶和地區內存在著差異。溫度變化最明顯的是中緯度地帶，兩極和近赤道地區的變化幅度較小。第四紀的溫度降低時期（冷期）與溫度升高時期（暖期）之間的最大平均溫度差計算為16—25℃。

在冷期中，在較為潮濕的地區內，降雪量超過融雪量，降雪長年累積、部分地消融、壓實，並轉變成為冰川。地球上大規模出現冰川的時期，叫做冰期（glacial age）。冰川首先由兩極地區和中緯乃至低緯帶的高山頂部發生。伴隨著氣候的繼續變冷，冰川的厚度不斷增大，其分布范圍也不斷向周圍擴大，這種過程叫做冰進。冰期中，冰川的最大規模達到覆蓋地表面積的1/3。冰川的出現，進一步加劇了氣候的變冷。計算證明，冰期中冰川地區的平均溫度，較現時低8—13℃。

圖1-2中緯帶第三紀和第四紀平均溫度變化圖（據Teichmuller）

在暖期中，氣候較現時平均溫度高8—13℃。冰期中所累積的冰川，在暖期中大量消融。在冰川的邊緣和末端，消融量最大。消融使冰川的厚度變小，並由其邊緣和末端向冰川中心和發源地收縮。冰川的厚度持續減小以及冰川邊緣和末端的持續退縮。這種由於冰川消融所引起的冰川厚度變薄以及冰川邊緣和末端向著中心及源頭退縮的過程，叫做冰退。冰退使陸地表面冰川的總面積和總體積逐漸縮小。而冰退過程持續進行的結果，則是導致陸地表面冰川在大范圍內消失。

兩次冰川之間的溫暖時期叫做間冰期（Interglacial Age）。

包括現時在內的全新世冰川，占陸地表面面積的大致1/10。被認為，這是一種冰期與間冰期之間的過渡時期，叫做冰後期（postglacial Age）。冰後期的氣候處於冰期與間冰期之間的過渡位置，比較地接近於間冰期。

第四紀是一個冰期與間冰期互相交替的時期。為表示這一特點，在一些地質文獻中，把第四紀叫做冰川紀。

冰期和間冰期是第四紀氣候的周期性大幅度變化的結果。在同一個冰期中，還可以分出一些較小的氣候變化的周期，即分為幾個氣候變化幅度較小，時間較短的變冷和變暖的時期。這些時期引起小范圍的較短時間的冰進和冰退，叫做冰階（glacial stage或stadial）和間冰階（Interglacial stage或Interstadial）。詳細的研究，還可以進一步分出由更小的氣候變冷和變暖的周期性變化，形成規模更小的冰進和冰退。

地球大部地區的研究認為，第四紀出現過四個比較明顯的冰期和介於這些冰期之間的三個間冰期，以及一個冰後期。但這個問題目前尚有不同意見。

（三）第四紀生物界

根據在第四紀地層中所收集的第四紀生物殘骸資料，已經得出了較為清晰的第四紀生物界的分布、分類和發展的輪廓。這些資料包括陸地和海洋生物殘骸。由於第四紀的時間短，生物的發展，不如其它各地質紀那樣顯著，但卻具有自己的特點。

第四紀生物界的變化是由第四紀生態環境變化引起的。而生態環境變化，又主要取決於氣候和構造運動兩個因素。第四紀氣候反復變冷和變暖所引起的冰期和間冰期的交替，引起了海面的反復下降和升高；而海面變化又使從而發生反復的一定范圍的海陸變遷，其中包括一些陸橋的出現和消失。與此同時，劇烈的第四紀構造運動以及伴生的岩漿活動，也劇烈地改變著陸地和海洋地形。所有這些自然變化，都影響著第四紀生態環境的劇烈變化。

第四紀生態環境的變化，引起了第四紀生物界的遷徙、重新組合、形態變異，以及一些種屬的滅絕和一些新種屬的出現。

由於生態環境變化隨地區而不同，而且第四紀生物界各個門類的適應能力也有差異，所以，第四紀生物界的變化，在各個地區和各個門類之間，都是不平衡的。

第四紀氣候變化及其伴生的生態環境變化，是一種隨緯度不同而具帶性的現象。這種變化，在中緯度地帶，較兩極和赤道帶更為明顯；並且，陸地上的變化，較海洋中的變化更為明顯。所以，第四紀生物界的變化，也是中緯度地帶較高緯度地帶和低緯度地帶更為明顯；陸地生物群的變化較海洋生物群的變化更為顯著。

第四紀海洋生物群的變化，主要表現在地理分布和組合方面。除分布和組合的變化而外，還發生了較為顯著的形態變異，一些種屬滅絕，出現了一些新的種屬。在第四紀開放海和大洋中，海生生物群的變化很小；在一些內陸海或封閉海盆中，例如黑海、波羅的海和地中海等，變化比較明顯。

第四紀海洋生物群的研究，主要是無脊椎動物和微體生物的研究。第四紀海洋無脊椎動物群的歷史，是一種定居和遷移，並伴有某些種的絕滅和新生的歷史。這一結論主要是根據北海和地中海等內海地區的研究推定的。地中海第四紀動物群與現時動物群基本上是類似的，具有某些遙遠的北方喜冷動物的外來種屬，說明了第四紀海洋動物的遷徙。

第四紀陸地生物群受到氣候變化的影響比較明顯。第四紀陸地生物群雖然都在冰期和間冰期的交替過程中發生遷移、重新組合、滅絕、新生和變異，但在脊椎動物、無脊椎動物和植物等不同生物中的反映是有差異的。

在一個地區內，由較暖時期至較冷時期或由較冷時期至較暖時期的動物群變化，一般是由於當氣候變得不適宜於動物群生存時，其分布緩慢地持續地向著更為有利的居住地區遷移引起的。由於混居而引起了動物群的不同的分布變化。當冰川收縮和消失時，一個生活於冰蓋附近的冰種—冰緣動物群的某些成員，向冰川的退卻的方向遷移；而其它一些成員，卻保留在原地，變成非冰川動物群的一部分。當冰川發生和擴大時，喜冷動物群發生並隨著冰進而擴大其分布范圍，從而使非冰川地區的動物群中，包含著冰川動物群遺留下來的外來種屬。在第四紀冰期與間冰期交替過程中，動物群的這種混合過程，反復地進行了幾次，以致一般順序的冰期和間冷期的哺乳動物群中，都含有一些混合的成分。

第四紀陸地植物群特點的形成，更多是由於兩極向赤道方向的反復往返地遷移，而不是由於植物本身的演化的原因。第四紀冰期中的冰川作用，中斷了極地植物帶的發展，而在間冰期中，植物帶又再度恢復起來。

在中緯度地帶，冰期中的冰川並不是連續的，而是分散、孤立和多中心的。中緯度地帶冰川地區的氣候不利於植物的生長。所以，植物群在各個地區的變化頗大。冰期的一般趨勢是中緯度地帶的植物群向赤道方向遷移；間冰期的植物群重新由赤道向兩極方向返回。

在赤道附近地帶，第四紀氣候變化對植物群的影響較小。

由於植物群的遷涉是緩慢和困難的，所以，在第四紀冰期和間冰期交替過程中，一些植物不能返回原地帶，一部分為了適應新的氣候環境，發生變異；另一部分不能適應新的環境，因而滅絕。

一般來說，植物和無脊椎動物群的適應能力較差，遷移緩慢，易於滅絕和變異，其化石對氣候的反映比較靈敏；但哺乳動物，特別是陸地哺乳動物，大部分種屬適應能力較強，遷移迅速，因而對於氣候的反映不甚靈敏。所以，在某種場合下，雖然可以根據單一植物種屬做出關於第四紀氣候環境的推測，但對於哺乳動物卻不能簡單地這樣做，必須研究整個哺乳動物群的特徵，才能減少來自不同種屬對氣候反映的誤差。在第四紀冰期和間冰期，大多數哺乳動物的區系，都是如同現時一樣地互相超復的。例如，在同一地點的單一地層中，可以出現混合的草原和苔原動物群，並且還可以含有林原動物。

生物區系一般是連續的，但由於冰期的干擾，也可出現不連續。這也是第四紀生物界的一個特點。

（四）第四紀沉積環境的基本特點

1.大陸沉積環境第四紀冰川的出現和消失，在大陸地區內，形成了三種沉積環境，即冰川環境、冰緣環境和非冰川環境。在每一環境中，都出現一些特定的沉積過程和沉積物的共生組合。

（1）冰川環境冰川環境是指第四紀冰期和冰後期的冰川地區的環境。在冰川環境內，出現一種以冰川作用為主的剝蝕和沉積作用系統，其中包括風力、機械風化、重力、冰川和冰水的剝蝕和堆積作用等等。在這種環境下的上述過程，形成了風積物、機械殘積物、重力堆積物、冰川堆積物、以及冰水堆積物的共生組合。

（2）冰緣環境冰緣環境指第四紀冰川外圍或冰川地區以外的寒冷環境。這種環境的地質作用包括凍融、機械風化、生物、冰水、湖沼、風、泥（石）流的剝蝕和堆積作用等等。由這些作用所形成的堆積物有凍土、機械殘積物、泥（石）流堆積物、生物堆積物、湖沼堆積物、風積物等等。

（3）非冰川環境非冰川環境是指間冰期和冰後期內陸地區無冰川的廣大地區的環境。在冰期，這種環境也可出現於冰期較溫暖的低緯度地帶。非冰川環境又可分為冷濕地區、乾旱地區和濕熱地區三種環境。

冷濕地區在這類地區內，在第四紀冰期曾發生過冰川作用；但在間冰期和冰後期內，伴隨著氣候轉暖和冰川的消失以及凍土的融解過程，卻再次恢復了類似於冰期以前的剝蝕和沉積環境。流水、湖沼、生物、化學風化等作用發育，它們在改造冰期形成堆積物的同時，形成了一種帶有溫暖潮濕氣候特點的堆積物共生組合。其中包括沖積物、湖沼堆積物、生物堆積物（泥炭、腐植泥等）和化學殘積物。此外，在這一時期，生物對第四紀鬆散堆積物的劇烈作用，還形成了土壤層。這種非冰川環境第四紀堆積物的共生組合和土壤層，也可出現於第四紀冰期中的低緯度地帶。

在有第四紀冰川作用的地區，冰期和間冰期的交替，形成了冰期堆積物共生組合與間冰期堆積物（土壤）共生組合互相交替的順序。

乾旱地區在這類地區內，即使氣候寒冷，也由於乾燥而不能形成第四紀冰川。這種地區多位於大陸內部。乾旱地區的許多湖泊的湖岸與湖底沉積物之間的關系，以及這些湖泊地形和沉積物與冰川和冰水地形和沉積物之間的關系說明，湖泊漲縮時期，是與冰期和間冰期相對應的；這些地區湖漲的主要原因，是降水量增大和蒸發量減小。這正是冰期氣候在這些地區的表現特點。在冰期，由於氣溫降低和氣溫梯度增大，鄰接地區冰蓋的產生和擴大，以及冷氣團和暖氣團強度和接觸頻度增大從而導致降水量增大；由於溫度的降低和暫時的零散的雪層的覆蓋又可使蒸發量減小。其結果是使冰雪融解的水量增多，河流排水量增大，因而在一些封閉的湖泊，出現水面上漲，和一些無水的乾旱盆地內集水形成湖泊的現象。降水量增大時期，叫做（多）雨期。由於降水量的增大，可引起洪流的增大和大量洪積物的產生，所以，多雨期又叫做洪積期（Pluvial Age）。降水量減少時期為間雨（乾旱）期，由於乾旱和洪積物的減少，又被叫做間洪積期（Interpluvial Age）。這樣以來，在乾旱地區就出現了雨期（洪積期和湖漲期）與冰期相對應，間雨期（乾旱期、間洪積期和湖縮期）與間冰期和冰後期相對應的現象。非冰川環境乾旱的沙漠地區，特別是沿我國北部、中亞、北非和南北美的沙漠邊緣以及赤道附近，上述現象表現得最清楚。

應當注意的是湖泊的變化，也可由其它一些原因引起，其中包括湖盆所在區地殼的上升和下降運動、斷裂運動、火山活動以及侵蝕和堆積作用的變化等等。因而在研究湖泊的變化時，需要將這些原因所引起的變化與氣候原因所引起的變化加以區分。

濕熱地區在赤道附近的濕熱地區，第四紀氣候變冷，只在局部的高山地區引起冰川的發生；在大部分地區，一般都是非冰川環境，自然環境的變化不甚顯著。濕熱地區冰期與間冰期的交替，表現為與冰期相當的多雨期和與間冰期相當的少雨期的交替。濕熱地區的這種多雨期和少雨期的交替，除引起這里的流水和湖泊堆積物的變化外，在作為這類地區典型沉積物之一的殘積紅土剖面中，也清楚地反映出來。在多雨期內，發育著殘積紅土；在少雨期內，殘積紅土常常停止發展，或者發展的速度變得緩慢。

2.海岸沉積環境海岸地形、堆積物、生物殘骸及其它方面的研究證明，第四紀的海面，曾經發生過反復的大幅度的上升和下降。

引起海面變化的原因很多，其中包括海水有冰川因素，也有非冰川因素。非冰川控制因素包括海岸和海底構造運動、岩漿活動、海底堆積物的累積、海水溫度變化、均衡調節運動等等。這些因素並非第四紀專有的，而第四紀海面變化的特殊的控制因素，就是冰期和間冰期的交替。在冰期中大量水以固態形式被封閉在陸地，陸地流向海中的水量減小，因而引起海面下降。相反，在間冰期中，由於降雪量減少，陸地冰被大量融解，冰融水返回海中，因而導致海水面上升。經計算，現時陸地冰川融解後，可使海面上升50m左右。在第四紀間冰期中，陸地基本上沒有冰川。所以間冰期海面應較現時海面高50m上下。第四紀冰期中的冰川體積和面積都較現時大得多。在第四紀冰期中，計算海面下降幅度可達為80—150m。

第四紀冰川控制的海面上升和下降的交替，在海濱地區產生了海濱及淺海堆積物和陸地堆積物互相交替的順序。在冰期海面下降的過程中，海濱和淺海底部的一部分浮出海面，並沉積陸相堆積物，其中包括冰川及冰水堆積物、湖泊堆積物、沖積物、風積物、殘積物等。在間冰期海面上升的過程中，冰期中沉積下來的陸地沉積物被海水淹沒，並為新的海濱堆積物和淺海堆積物所覆蓋。所以，在海濱地區內，冰期堆積物和間冰期堆積物順序，表現為海退堆積物和海進堆積物的交替。

3.海洋沉積環境如果說大陸的第四紀地質事件記錄，常常由於沉積間斷和剝蝕作用而不完整或被破壞，那麼，在深海和洋床中的一些地區內，這種記錄卻是連續的並且保留得相當完整。這些記錄的研究證明，海洋沉積環境的變化，不像大陸環境那樣劇烈，海水的沉積作用在頗大程度上是連續的。但是，在許多海洋地區，第四紀沉積作用受到大陸棚、大陸坡的濁流、崩塌、地滑、海底洋流、掘土動物的干擾和剝蝕，也會造成正常的海積物的沉積順序不連續現象，沉積物的分布和類型也會變得較復雜。

海洋沉積物包括陸源碎屑沉積物、化學沉積物、有機沉積物和火山沉積物。

第四紀冰期和間冰期的交替，雖不能像大陸那樣劇烈地改變海洋環境，但卻影響著海洋的沉積環境。第四紀冰期和間冰期的交替，在一定程度上影響著海水的深度、溫度和密度，並因而改變著海水的成分、鹹度、海生生物的生活環境，從而也改變著沉積環境。在大陸的冰進期間一部分海水由海中抽出，以冰的形式封閉於大陸表面；冰退時，冰雪融化，水又可從大陸返回海中。在冰期，由於海水的溫度降低、密度和鹹度增大、化學沉積增多、喜冷生物沉積增多，在陸源沉積物中出現冰筏沉積物和冰棚沉積物的成分，一些淺海沉積物中含有大量冰水沉積物。在間冰期，由於海水增多、海面升高、深度增大、水溫升高、海水密度和鹹度減小、化學溶解度升高，其化學沉積會減少，一些冰期中的化學沉積甚至被溶解，喜暖生物沉積增多。冰期和間冰期的交替產生，在海洋沉積物中，則表現為冷期沉積物和暖期沉積物交替現象。

（五）第四紀堆積物的基本特點

第四紀堆積物的形成發展歷史，是第四紀地質歷史中的一個重要組成部分，並且受著整個第四紀地質歷史的控制。第四紀堆積物的基本特點，是由上述第四紀地質歷史的基本特點所決定的。

第四紀堆積物具有如下一些基本特點：

1.第四紀堆積物普遍覆蓋於大陸地表，在大多數場合下，都與下伏前第四紀地層呈不整合或假整合關系。在海洋與一些湖泊的底部，第四紀堆積物的沉積與前第四紀沉積物是連續的。

2.第四紀堆積物的空間分布，與現代地形聯系密切。在山嶽、大陸坡等陡峭凹凸的地形中，第四紀堆積物的分布，在水平延展方向上，是零散的不連續的或斑塊式的。在陸地平原、湖盆和海盆平原中，第四紀堆積物的延展是比較連續的。

3.由於第四紀時間短暫，在大多數場合下，第四紀堆積物所經受的剝蝕破壞及構造變形比較輕微。第四紀堆積物的大部分，基本上沒有構造變形，一般都保留著與地形密切聯系的原始產狀。第四紀堆積物的成因類型和年代，都與地形有著密切聯系。

4.第四紀堆積物的厚度，與第四紀構造運動和地形起伏有聯系。在正向運動發展的高凸地形中，第四紀堆積物的厚度小而不均勻，甚至缺乏；在負向運動發展的低凹地形中，第四紀堆積物的厚度較大，並且較為均一，其厚度可達數百乃至數千公尺（我國華北平原有些地區第四紀堆積物的厚度就可達2—3000m），但在大多數場合下，其厚度在數公尺至數十公尺之間。

5.第四紀堆積物由於形成的時間短，成岩作用未能充分進行，所以，絕大部分第四紀堆積物都是鬆散的。但在第四紀堆積物一詞中，也包含著硬結的火山岩、膠結的角礫岩、化學岩等等堅硬的岩石。

6.第四紀堆積物中所含生物殘骸的石化程度較淺。

7.由於沉積環境的變化劇烈和頻繁，所以，在第四紀沉積物的沉積過程中，特別是在陸相堆積物的沉積過程中，存在著許多間斷。這些間斷表現為剝蝕面、構造不整合面，以及各種不同成因類型的變化和置換（如第四紀冰期堆積物與間冰期堆積物的互相交替等等）等。

8.第四紀堆積物的形成過程，當前仍在進行。

9.第四紀堆積物的成因類型復雜。由於第四紀冰川的出現，使第四紀沉積物的沉積環境大大復雜化，與第三紀的沉積環境比較，第四紀增加了冰川-冰緣環境。第四紀冰川-冰緣、乾旱、濕熱、海濱和海洋環境都分別有自己的地質作用組合，並產生一定第四紀堆積物的共生組合。所以，第四紀堆積物的成因類型是多種多樣的，而且在空間分布和時間分布方面也是變化顯著、頻繁而復雜的。

（六）第四紀構造運動

第四紀地質歷史的另一個特點是構造運動活動劇烈，與以前各紀比較，第四紀的地球表面的山嶽是相對高大的；並且大陸的一般高度，也較前第四紀時期大得多。大量研究資料證明，現代地形的基本輪廓主要是由新第三紀—第四紀時期的構造運動所決定的；第四紀構造運動在其中佔有頗為重要的地位。一些大的地形單位（如山系、平原）和一些次級的地形單位（如山間盆地之類）的發展與新構造運動所形成的新構造單位基本上是吻合的。

第四紀構造運動，還伴有火山和地震活動。特別是在環太平洋帶和阿爾卑斯-喜馬拉雅帶以及一些大陸裂谷和海洋中脊裂谷帶內，火山和地震活動極為頻繁。

由於第四紀構造運動控制著第四紀地形的形成和發展，所以也間接地控制著第四紀堆積物和生物區系。

『伍』 第四紀地質觀察描述的基本內容

第四紀地質調查應充分研究第四紀堆積物的各種露頭，如溝壁、陡坎、土坑、土井、機井等。在覆蓋區要利用鑽探、洛陽產等方法揭露各時期第四紀堆積物進行研究。在描述前，要描述第四紀堆積物所處的地貌部位、產狀及地形特徵，然後分層描述。研究第四紀地層時，要觀察地層的橫向與縱向變化，尤其對一些細微的變化，如極薄夾層、透鏡體和色調的變化。為了簡潔、直觀，可採用統計、素描和照相等方法。

野外調查的一般觀察內容包括堆積物的顏色、岩性、成因類型、結構構造等特徵；對特殊夾層、各層間的接觸關系所含化石及露頭點所處的地貌部位等應特別給予注意。

（一）沉積物顏色的觀察描述

包括堆積物的原生色（形成時的顏色）和次生色（堆積物形成後因風化作用改變形成的顏色）。原生色分布均勻；次生色分布不均勻，常呈斑點狀、斑紋狀或條紋狀等，有蟲孔、植物根系形成的孔洞的次生色往往較為明顯。

觀察堆積物顏色時，要選擇乾燥有新鮮的斷面，先描述原生色，後描述次生色。一般是粒度愈細或處於潮濕和陰暗條件下的色調偏深。因此，應注意干、濕條件下顏色的變化。常見顏色有黃、棕、褐、紅、灰、黑、白等。用一種顏色不能確切反映實際色調時，可用顏色的深淺程度+次生色+主色，如淺灰色、棕黃色等。

（二）結構的觀察描述

第四紀沉積物大多數是未經膠結的。對其主要需觀測顆粒大小、組合及形狀等。碎屑物按其粒徑的不同分為礫石、砂、粒性土等（表11-1），並根據粒徑組合的不同而命名。

表11-1 碎屑物的粒級劃分

1.礫石的觀察和描述

對礫石應觀察和描述礫石的成分、粒度、分選性、磨圓度、顆粒形狀、表面特徵等。礫石的成分是指礫石的礦物組合，通過分析可追溯和推斷其來源。為便於說明問題，可將礫石層中各種岩性的礫石進行統計，並繪制各種成分礫石的百分比圖和柱狀圖，以便對比。對礫石的粒度應注意觀察描述礫石的大小及各種粒級的礫石所佔百分數，可目估亦可統計；礫石顆粒形狀按圓度可分別描述為球狀、扁平狀、橢球狀和不規則狀；礫石的磨圓度等級能反映出搬運距離的遠近，有助於確定其成因類型。通常將礫石磨圓度分為稜角狀、次稜角狀、次圓狀、圓狀、極圓狀五級。礫石的分選性是說明搬運介質動力條件的重要資料之一。每一塊礫石都有a，b，c三軸，在確定礫石的粒徑時，一般需要測量統計100～150個礫石的長軸（a），指出一般的礫徑、最大和最小的粒徑，必要時還應統計各級礫徑含量百分比。應注意觀察歷史的表面特徵，其表面特徵可反映礫石的形成過程及成因。此外，還應觀測礫石的排列情況，因礫石的排列方向和扁平面的傾向與沉積的水動力條件有關，應仔細觀察礫石的產狀。如正常河流礫石的長軸與水流方向平行，海灘和湖濱礫石的長軸與海（湖）岸平行等。

2.砂的觀察和描述

主要應觀察和描述砂的礦物成分、顆粒形狀、粒度、磨圓度、密實程度、潮濕程度和膠結情況等，野外應給予初步命名。砂的粒度成分很難估計時，可採取次要成分+主要成分命名，如粉細砂等。

3.粘土類的觀察和描述

因其顆粒太小，只能根據其物理性質，初步確定是粘土、粉質粘土或粉土等類型。另外，還應注意特殊類型土的觀察和描述，如黃土、淤泥質土、軟土等，因為這些土都有特殊的形成環境和工程地質性質。

（三）構造的觀察描述

構造觀測是通過觀測產狀、成分和結構的特徵來確定層理的類型。沉積層根據層面的傾斜度分為：水平層理、斜層理、交錯層理、透鏡狀層理、波狀層理等。觀測層面上有無波痕、雨痕、泥裂痕跡及生物痕跡等特徵。觀測產狀時要注意產狀的變化情況，並注意描述構造活動的痕跡，如滑動、擾動、斷裂、褶曲、冰楔構造等現象。對某些有特徵意義的夾層應特別加以描述繪圖，如含礦層、泥炭層、火山沉積物、古侵蝕面和古土壤以及含動植物的化石層、含化學沉積物的石膏層、鐵錳結核層、鈣質結核層等。並注意採集標本和樣品，以供鑒定。

（四）厚度測量與接觸關系

對第四紀地層厚度要認真測量，而且應注意厚度的變化，並確定厚度變化的性質。同一地層中堆積物岩性相間成韻律沉積時，應根據厚度變化確定其是「夾層」還是「互層」等。分層時要測量每一層的厚度，若地層的原始產狀為非水平時，應盡可能利用垂直方向的剖面來觀測它的厚度。

厚度分為巨厚層（＞50cm）、厚層（10～50cm）、中厚層（2～10cm）、薄層（0.2～2cm）和細微層（＜0.2cm）。

野外還應仔細觀察上、下層間的關系，是連續沉積還是不連續沉積，進而判斷整合接觸還是不整合接觸，是平行不整合接觸還是角度不整合接觸。

（五）採集化石和試樣

主要描述化石和樣品採集的層位、名稱、數量、保存狀況、石化程度、分布狀況等，並對採集化石和樣品進行編號包裝等。

『陸』 第四紀沉積物有何特徵

第四紀沉積物是指第四紀時期因地質作用所沉積的物質, 一般呈鬆散狀態.在第四紀版連續下沉地區權,其最大厚度可達1000米.第四紀沉積物中最常見的化石有哺乳動物、軟體動物、有孔蟲、介形蟲及植物的孢粉.
第四紀沉積物分布極廣,除岩石裸露的陡峻山坡外,全球幾乎到處被第四紀沉積物覆蓋. 第四紀沉積物形成較晚,大多未膠結,保存比較完整.第四紀沉積主要有冰川沉積、河流沉積、湖相沉積、風成沉積、洞穴沉積和海相沉積等.其次為冰水沉積、殘積、坡積、洪積、生物沉積和火山沉積等.

『柒』 第四紀的地質作用有哪些

當時的冰川作用顯著。

第四紀是新生代最新的一個紀，包括更新世和全新世。
下限年代多採用距今258萬年[1]
。第四紀期間生物界已進化到現代面貌。靈長目中完成了從猿到人的進化。第四紀前是新近紀。它從約260萬年前開始，一直延續至今。
第四紀這個名稱最早是義大利地質學家喬萬尼·阿爾杜伊諾（Giovanni Arino）於1759年研究波河河谷沉積情況時提出的。1829年，法國地質學家儒勒·迪斯努瓦耶（Jules Desnoyers）引用了這個定義。他在研究塞納河低地的沉積層時發現了一層比新近紀更新的岩層。這個岩層一直延伸到地表。
第四紀的時期基本上與最近的冰河期（冰川回退期）相符。另一種分法是將300萬年前北極結冰的開始作為第四紀的開始，這樣的話上新世的最新的一部分也算作第四紀了。也有人不承認第四紀的存在，而將它看作第三紀的一部分。
第四紀的260萬年中人類已經存在。在這段時間里板塊運動小於100千米，因此可以被忽略。在這段時間里氣候不斷變化，冰河期與間冰期交換。在冰川期中冰川可以一直延伸到緯度40度的地方。在這段時間里只有很少新的動物種類產生（可能因為這段時間還比較短），在更新世末期，在北半球有不少哺乳動物（劍齒虎、猛獁、乳齒象、雕齒獸）滅絕。馬科、駱駝科在北美洲滅絕。
中國地理學家竺可楨指出，第四紀歐洲和北美洲北部經歷了四個冰河期和四個間冰期：第一冰河期距今30萬年至27萬年；第二冰河期距今20萬年至18萬年；第三冰河期距今13萬年至10萬年；第四冰河期距今6萬5千年至1萬5千年。

『捌』 第四紀地質學作業通過哪些方面的研究可以推斷第四紀古氣候特徵

第四紀地質學(Quaternary geology)
第四紀地質學研究第四紀時期地質過程、環境演化、生物界演化及人類起源和發展學科地質學分支第四紀時間范圍從上新世末(距今約 248萬年)至今第四紀冰川廣布、火山活動頻繁、地勢高差顯著絕大部分沉積物沒有固結成岩出現了人類第四紀新構造運動沉積物形成、環境氣候變遷、動植物演替與今天人類經濟活動密切相關第四紀地質研究對地質災害預測和防治、國土整治、環境保護、工程建築選址、第四紀礦產資源勘查等有重要意義

發展簡史
第四紀地質作科學對象進行研究始於18世紀歐洲第四紀冰川沉積和古氣候變化始終第四紀地質學研究主體其發展歷史分 3階段①初期階段時間18世紀至19世紀末主要研究分布於基岩之上鬆散沉積物當時稱漂積物認聖經上所說大洪水帶來泥砂堆積而成19世紀初極地探險工作開展開始認識們能冰流搬運和堆積物質19世紀下半葉正式確定所謂漂積物冰流堆積並稱第四紀冰河期②發展階段指20世紀上半葉20世紀初德國A.彭克和E.布呂克納研究阿爾卑斯山冰川沉積提出第四紀經歷了 4次冰期概念概念推動了第四紀地質學發展世界各地相繼建立了相應4次冰期國地質學家李四光於 30年代建立了國 4次冰期系統時期從世界各地第四紀地層發現了許多重要哺乳動物化石群和古人類化石對們研究僅促進了進化論發展也成劃分第四紀地層重要依據與此同時許多學者對河流、湖泊、海濱、洞穴、火山、黃土和沙漠等開展了廣泛研究第四紀地質學建立奠定了基礎③成熟階段第二次世界大戰各種測定年輕地質年齡方法斷完善古環境指標得確定對前少涉及地區深海、南極、北冰洋開展了大量調查1955年C.埃米利亞尼根據深海沉積氧同位素測定提出近30萬年來曾發生7次冰期旋迴,成第四紀研究新里程碑從而建立了第四紀氣候變化新模式研究表明,240萬年來地球至少經歷了24氣候旋迴目前第四紀地質學開始進入全球對比和全球變化研究新階段方面要實現各大陸和海洋第四紀地層及古氣候記錄對比另方面要把地球作整體研究岩石圈、水圈、生物圈、大氣圈相互作用相互影響全過程預測未來環境和氣候變化趨勢些都標志著第四紀地質學已日漸成熟

研究內容
第四紀地質學主要包括下列研究內容:①新構造運動研究第四紀地殼運動類型、運動方式和速度、地震活動規律性及們與工程建設關系②沉積物形成與地層劃分確定第四紀沉積物分布和成因、物質成分與特性、沉積環境等根據沉積物時代、沉積相和物質特徵等進行地層劃分和對比③礦產與其資源勘查第四紀時期形成貴重與稀有金屬、非金屬砂礦,金剛石、砂金、獨居石、鋯石等砂礦,及岩鹽、石膏、泥炭等調查水利、草場、荒地、旅遊風景區等各種資源④環境與氣候變遷研究第四紀時期氣候變化、環境變遷、海面升降等探索們變化原因並預測未來發展趨勢⑤動植物演替研究第四紀沉積物保存各種生物化石尤其哺乳動物、軟體動物、有孔蟲、介形蟲、孢粉等劃分第四紀動物區系、動物群組合鑒別新生種屬與某些種屬絕滅了解植被發育與演變過程從而確定古環境歷史第四紀地層劃分提供依據⑥人類起源與演化通過研究古人類化石解剖特徵追溯人類起源及演化歷史研究古人類使用生產工具和其活動遺跡探討勞動起源與人類文明發展過程進化論和辯證唯物主義提供科學依據

研究方法
第四紀地質學除採用地質學般研究方法外還應用同位素地質年代學方法放射性碳測定、熱釋光法、裂變經跡法、鉀-氬法等精確測定第四紀地層和地質事件年齡通過哺乳動物化石、孢粉化石、軟體及微體動物化石鑒定確定同時代、同地區動物群組合特徵使用孢粉分析、氧同位素測定、古土壤類型劃分等方法重建第四紀古環境及古氣候變化歷史利用古人類化石比較解剖學方法結合舊石器考古、新石器和歷史考古學方法探索人類起源、演化和遷徙過程應用大地測量及定點觀測方法研究新構造運動使用遙感遙測手段進行資源調查及環境監測

與其學科關系
第四紀地質學與許多相鄰學科有密切關系例第四紀新構造運動和沉積相分析地質學、沉積學、地貌學基礎第四紀地層劃分需要應用地層學、古脊椎動物學、地質年代學理論和方法重建第四紀環境歷史和古氣候變化過程時需要運用氣候學、氣象學、天文學、孢粉學、土壤學、動植物學有關知識探索人類起源與演化時人類學、舊石器考古學、歷史考古學方面研究缺少資源和礦產普查普遍應用礦物學、礦床學、地理學理論和遙感遙測技術

『玖』 前第四紀地質基本特徵

以往的地質研究表明，松遼平原大地構造位置屬於天山－興安地槽區。該區在漫長的地質歷史發展過程中，不但經歷了多旋迴構造運動、岩漿活動、沉積作用、變質作用和成礦作用，而且還具有地質構造發展的多階段性和空間上的不平衡性。這是一復雜的地質過程，也是松遼平原當今地表物質組成、地質構造和地貌格局形成、演變的基礎。但應該指出的是，無論地質過程多麼復雜而悠久，對當今地表物質組成、地質構造和地貌格局影響最大、最明顯或最直接的地質過程是中、新生代的地質過程，特別是新生代的地質過程。因此，在討論松遼平原前第四紀地質時，弄清中生代特別是中生代末和新生代的地質構造背景顯得極為重要。

中生代早期，松遼平原進入了大陸邊緣活動帶的發生發展階段。受太平洋板塊和歐亞板塊相互作用的影響，中生代早、中期，該區地殼表現為擠壓作用，中生代晚期和新生代則表現為拉張作用。早白堊世，由於太平洋板塊沿西太平洋畢鳥夫帶向西俯沖，引起歐亞大陸板塊向東仰沖，松遼平原地殼處於拉張狀態，在剛性基底上產生大量張性正斷層及地殼大規模裂陷，具體表現為一系列以大量的沉積同生正斷層為特徵的大小斷陷盆地形成，區內松遼斷陷和伊通－舒蘭斷陷等內陸中生代斷陷形成，上疊於侏羅紀及其以前不同時代的基底之上，本區進入了一個新的地質發展時期。中生代松遼斷陷雛形形成之後，由最初的斷陷、後期演變成坳陷，並經歷了由形成－擴張－興盛－收縮－再擴張－再興盛－萎縮的多階段發展過程，並形成了相應的不同岩相的堆積物。堆積厚度巨大(>5000m)，粗細不等的碎屑岩系及碎屑成分極低的成熟度，反映了強烈下陷快速沉積的特點。沉積物的韻律性和旋迴性十分明顯，橫向和縱向上岩性、岩相和厚度的急劇變化，反映出該區地殼運動的普遍性和差異性。

新生代中早期，松遼平原仍處於北西－南東的拉張作用環境下。本區地殼產生一系列的張性斷層，並形成具有繼承性的張性斷陷盆地，如區內伊通－舒蘭、樺甸、敦化盆地等。這些盆地內的古近紀含煤地層、含硅藻土和油頁岩地層不整合覆蓋於前古近紀地層之上。古近紀與新近紀早期地層之間也存在地層不整合的接觸關系。不僅如此，在新生代中早期擴張環境的大背景下，沿張性斷裂火山活動頻繁，形成區內的伊通火山群、舒蘭火山群、范家屯火山群及雙遼火山群，等等，表明此時松遼平原已進入大陸邊緣斷裂活動再度活化與加劇的構造環境中，已進入新構造運動階段，並奠定了當今松遼平原地質構造格局。

地殼相對劇烈的構造運動階段與相對穩定的階段總是間隔出現的。在地殼相對穩定階段，外動力作用強烈，剝蝕作用削高補低，最終大地夷平，形成準平原面，準平原上升或下降即形成上升或下降夷平面。地貌研究表明，區內無論是古近紀，還是新近紀早期都存在有標志著相對地殼穩定階段的準平原面和相對活躍階段的夷平面。區內大興安嶺地區古近紀形成的夷平面為布西期夷平面，新近紀早期形成的夷平面為興安期夷平面。長白山地區則形成長白期夷平面(N₁末)和臨江期夷平面(N₂末)。兩級夷平面在工作區東部和西部的山區和丘陵區都有分布，為上升夷平面，而在松遼盆地和伊通－舒蘭地塹區則形成下降或埋藏夷平面。由於兩級夷平面的存在，標志晚中生代的地形已被剝夷不復存在，而當今松遼平原所顯示的地貌輪廓則主要為古近紀以來的地貌輪廓，特別是新構造運動以來所形成的地貌輪廓。

『拾』 第四紀地質歷史的綜合特徵

第四紀地質學（ geology）
第四紀地質學是研究第四紀時期的地質過程、環境演化、生物界演化及人類起源和發展的學科。地質學的一個分支。第四紀的時間范圍從上新世末（距今約 248萬年）至今。第四紀冰川廣布、火山活動頻繁、地勢高差顯著，絕大部分沉積物沒有固結成岩，出現了人類。第四紀的新構造運動，沉積物的形成、環境氣候的變遷、動植物的演替與今天人類經濟活動密切相關。第四紀地質的研究對地質災害的預測和防治、國土整治、環境保護、工程建築選址、第四紀礦產資源勘查等有重要意義。

發展簡史
第四紀地質作為科學對象進行研究始於18世紀的歐洲。第四紀冰川沉積和古氣候變化始終是第四紀地質學研究的主體。其發展歷史可分為 3個階段。①初期階段。時間在18世紀至19世紀末。主要研究分布於基岩之上的鬆散沉積物，當時稱為漂積物，認為是聖經上所說大洪水帶來的泥砂堆積而成的。19世紀初極地探險工作開展後，開始認識到它們可能是冰流搬運和堆積的物質。19世紀下半葉正式確定所謂漂積物是冰流堆積，並稱第四紀為「冰河期」。②發展階段。指20世紀上半葉。在20世紀初，德國A.彭克和E.布呂克納研究阿爾卑斯山冰川沉積，提出第四紀經歷了 4次冰期的概念。這一概念推動了第四紀地質學的發展，世界各地相繼建立了相應的4次冰期。中國地質學家李四光於 30年代建立了中國的 4次冰期系統。這個時期從世界各地的第四紀地層中發現了許多重要的哺乳動物化石群和古人類化石，對它們的研究不僅促進了進化論的發展，也成為劃分第四紀地層的重要依據。與此同時，許多學者對河流、湖泊、海濱、洞穴、火山、黃土和沙漠等開展了廣泛的研究，為第四紀地質學的建立奠定了基礎。③成熟階段。第二次世界大戰以後，各種測定年輕地質年齡的方法不斷完善，古環境的指標得到確定，對以前很少涉及的地區，如深海、南極、北冰洋開展了大量的調查。1955年C.埃米利亞尼根據深海沉積氧同位素測定，提出近30萬年以來曾發生7次冰期旋迴,成為第四紀研究新的里程碑，從而建立了第四紀氣候變化的新模式。研究表明,240萬年以來，地球至少經歷了24個氣候旋迴。目前第四紀地質學開始進入全球對比和全球變化研究的新階段。一方面要實現各大陸和海洋第四紀地層以及古氣候記錄的對比。另一方面要把地球作為一個整體，研究岩石圈、水圈、生物圈、大氣圈相互作用相互影響的全過程，預測未來環境和氣候變化的趨勢。這些都標志著第四紀地質學已日漸成熟。

研究內容
第四紀地質學主要包括下列研究內容：①新構造運動。研究第四紀地殼運動類型、運動方式和速度、地震活動規律性，以及它們與工程建設的關系。②沉積物形成與地層劃分。確定第四紀沉積物的分布和成因、物質成分與特性、沉積環境等，根據沉積物的時代、沉積相和物質特徵等進行地層劃分和對比。③礦產與其他資源。勘查第四紀時期形成的貴重與稀有金屬、非金屬砂礦,如金剛石、砂金、獨居石、鋯石等砂礦,以及岩鹽、石膏、泥炭等。調查水利、草場、荒地、旅遊風景區等各種資源。④環境與氣候變遷。研究第四紀時期氣候變化、環境變遷、海面升降等，探索它們變化的原因並預測未來發展趨勢。⑤動植物演替。研究第四紀沉積物中保存的各種生物化石，尤其是哺乳動物、軟體動物、有孔蟲、介形蟲、孢粉等。劃分第四紀動物區系、動物群組合，鑒別新生種屬與某些種屬的絕滅，了解植被發育與演變過程，從而確定古環境歷史，為第四紀地層劃分提供依據。⑥人類起源與演化。通過研究古人類化石的解剖特徵，追溯人類起源及演化歷史。研究古人類使用的生產工具和其他活動遺跡，探討勞動的起源與人類文明的發展過程，為進化論和辯證唯物主義提供科學依據。

研究方法
第四紀地質學除採用地質學的一般研究方法外，還應用同位素地質年代學方法，如放射性碳測定、熱釋光法、裂變經跡法、鉀－氬法等，精確測定第四紀地層和地質事件的年齡。通過哺乳動物化石、孢粉化石、軟體及微體動物化石鑒定，確定不同時代、不同地區動物群組合特徵。使用孢粉分析、氧同位素測定、古土壤類型劃分等方法，重建第四紀古環境及古氣候變化歷史。利用古人類化石比較解剖學方法，結合舊石器考古、新石器和歷史考古學方法，探索人類起源、演化和遷徙過程。應用大地測量及定點觀測方法研究新構造運動，使用遙感遙測手段進行資源調查及環境監測。

與其他學科的關系
第四紀地質學與許多相鄰學科有密切關系。例如第四紀新構造運動和沉積相分析以地質學、沉積學、地貌學為基礎，第四紀地層劃分需要應用地層學、古脊椎動物學、地質年代學的理論和方法。重建第四紀環境歷史和古氣候變化過程時，需要運用氣候學、氣象學、天文學、孢粉學、土壤學、動植物學的有關知識。探索人類起源與演化時，人類學、舊石器考古學、歷史考古學方面的研究是不可缺少的。資源和礦產普查普遍應用礦物學、礦床學、地理學的理論和遙感遙測技術。