第四纪地质作用的主要特征事件有哪些

『壹』 中国第四纪地层分区及沉积物的基本特征

根据沉积环境和沉积物特征，中国第四纪地层可划分为华北区、东北区、华南区、西北区、西南区和青藏区。各区基本特征如下：

（一）华北区

华北区包括的范围是：东至海滨，西至甘肃，北至内蒙古，南至河南中部，其中包括华北黄土覆盖的广大地区和华北冲积平原。气候干旱或半干旱，季节性变化极为明显。从全区来看，第四纪堆积类型复杂，地层发育完善。下更新统以湖相沉积的灰泥岩、细砂岩及砾石夹层为主；中更新统以坡积、洪积为主，而局部地区有洞穴堆积；全新统以冲积、洪坡积以及次生黄土堆积为主，砾石仅限于山麓地带。在某些山区，保存有古冰川堆积，冰碛物主要分布于北京山区、秦岭、太行山等处，冰期可分为4～5期。在沉陷区和断陷地带，以巨厚的湖相堆积为特征。华北区岩溶洞穴不甚发育，但在周口店洞穴堆积中找到猿人化石和其他动物化石却非常丰富。根据其特点，华北区动物群属北方型，与东北区接近，但有比较干旱气候的特征；与华南区动物群比较，差别明显，但亦有自南方迁来的动物。

由于本区第四纪沉积类型复杂，在进行地层划分时，就必须选定标准层，这些标准层是以沉积厚度大、化石多、化石演化阶段明显作为依据。

本区代表性剖面有：下更新统——泥河湾阶；中更新统——周口店阶红土堆积；上更新统——萨拉乌苏阶；全新统——近代河流堆积（表2-5）。

表2-5 中国第四纪区域年代地层（地质年代）表

资料来源：全国地层委员会《中国区域年代地层（地质年代）表说明书》2002年。

（二）东北区

东北区包括：黑龙江、吉林、辽宁三省。本区主要特点是，黑土广泛分布，一般表面往往有2m厚的黑土堆积，甚至更厚。在松辽平原及三江平原第四纪堆积较厚，以湖相、湖沼相堆积为主，厚约数十米至200余米；长白山等地区堆积较薄；大兴安岭以冰碛为主，冰期可分三期；下辽河地区的海相夹层，是华北沉降带向北延伸部分。河谷中一般发育二级或二级以上的阶地，在阶地堆积中发现大量动物化石。

本区第四纪火山活动频繁，火山岩发育，在第四纪全新世仍有火山喷发。

本区代表性剖面有：下更新统——土山组；中更新统——青沟组；上更新统——敏河组；全新统——近代冲积层、湖沼堆积、风积沙堆积。

（三）华南区

华南区包括长江以南，东至海滨，西至两湖两广，以及台湾省和南海诸岛。本区第四纪有独特的岩性，以粗颗粒沉积及红土化作用的粘土分布较普遍。红色粘土常有蠕虫线条，这种红色粘土多分布于丘陵地区。在高山山坡或山麓地带常有冰碛泥砾。根据泥砾特征，可划分为鄱阳、大姑、庐山三个冰期。在低平原地区为河流相堆积。在洞庭湖及鄱阳湖沉陷区为河湖相及湖相沉积，厚200余米。

华南区的第四纪沉积与华北区不同。首先是本区气候湿热，沉积物多受湿热的红土化作用使冰碛泥砾石呈绛色或赭色，砾石与粗砂互层，并有风化铁皮作为分层标志。

本区代表性剖面有：下更新统——雨花台组；中更新统——网纹红土；上更新统——下蜀组；全新统——近代堆积。

（四）西北区

西北区包括昆仑山、阿尔金山、祁连山以北，贺兰山以西的广大地区。如新疆、青海、甘肃及宁夏的一部分。本区内分布有高山、内陆盆地和干旱高原。地形高差悬殊，气候干燥，属大陆性气候。

第四纪时期，高山及高原地区新构造运动处于显著上升阶段。因此，山谷冰川发展至山麓冰川，在高山地区分布有现代冰川。第四纪堆积物成因类型以冰碛砾石、冰水沉积粗砂为主，分布最广。在山前坳陷带内洪积物极为发育，厚度巨大，可达3000多米。

区内在第四纪初期，湖相堆积普遍，常出现在砾石或砾状砂岩的夹层中，在山间盆地区，也发现古湖泊相的堆积。在盆地上往往为湖积、风积、洪积、冲积的复合堆积。湖积物的颜色为绿、灰、白、淡红等。如库车砾石层、西域砾石层等，都很典型。

第四纪晚期，由于青藏高原的阻挡和气候转为干旱等影响，形成黄土或类黄土堆积。淡水湖泊形成沼泽泥炭堆积，有些湖泊萎缩咸化，形成盐类沉积。

区内气候干燥，风蚀作用强烈，风蚀、风积地形广布，形成荒漠地貌。

本区代表性地层有：甘肃祁连山及河西走廊第四纪地层、新疆天山南麓库车一带第四纪地层。

（五）西南区

西南区大致包括云南、四川、贵州等省区，属于高原及盆地地形。在第四纪时期，新构造运动处于上升运动。因此，地貌上形成深切河谷及多级夷平面，河流沿岸形成多级阶地。在断陷盆地或凹陷区，为湖相沉积，自古近纪到更新世晚期，均有发育，其中上新世和第四纪地层，往往为连续沉积，上新世和第四纪的湖相堆积物，除泥炭层之外，还有褐煤。

西南区洞穴堆积，为本区的重要成因类型，洞穴中具有丰富的哺乳动物化石及古人类遗迹。在云、贵、川山区分布有冰碛层，在本地区称作龙川冰期。我国已发现的第四纪时期最早的一次冰期形成的冰碛，位于云南元谋组下部。云南大理点苍山的最新冰碛，为大理冰期形成，是我国最新的一次冰期。

本区代表性剖面有：下更新统——元谋组（群）；中更新统——盐井沟组；上更新统——大理冰期冰碛层；全新统——近代堆积。

（六）青藏区

西藏高原与喜马拉雅山脉，以其巨大的高度和特殊的自然条件而闻名世界。喜马拉雅山脉是地球上最雄伟高大的、年轻的褶皱山系。但是，过去关于青藏高原的第四纪地层很少了解，关于第四纪方面的资料也极少。自1960年以来，中国登山队科考队、中科院等单位曾多次对青藏地区进行地貌和第四纪地质考察，并发现和建立了一些第四纪地层剖面，深入地进行了该地区第四纪冰期、古气候变化、地面上升等许多重大问题研究，取得了丰硕的成果。

由于第四纪时期气候的剧烈变化和喜马拉雅山脉的强烈上升，珠峰地区在更新世时期经历了几次大的冰川作用，遗留下各种冰川作用的沉积物及间冰期沉积。因此，珠峰地区第四沉积物复杂多样，并有独特的空间分布规律。第四纪堆积物主要特征是：代表寒冷时期的各种冰川沉积和代表温暖时期的各种间冰期沉积的交替出现，可作为本区第四纪地层的划分和对比的主要依据。

根据对第四纪堆积物的野外观察，与室内岩石矿物成分及其所含的动、植物化石和孢粉及石器等的分析鉴定，并结合对本区第四纪冰期的研究，可以初步划分出更新世的三次冰期与两次间冰期。按其命名的标准地点，自老至新分别为：希夏邦马冰期、帕里间冰期、聂聂雄拉冰期、加布拉间冰期、珠穆朗玛冰期。

本区代表性剖面有：下更新统——希夏邦马冰期堆积物；中更新统为喜马拉雅山北坡到雅鲁藏布江一带的冰碛层和河湖堆积层；上更新统沟谷冰碛砾石；全新统——冰后期石灰华、洪积扇及湖相淤泥和泥炭堆积。

本章小结及重点提示

本章主要阐述了地貌及其形态、地貌成因及其分类、不同等级地貌单元的地质作用类型和特点。第四纪（系）基本知识包括：第四纪的概念及第四纪分期、第四纪沉积物的基本特征、第四纪沉积物成因研究（主要运用岩石学标志、地貌标志和环境标志等进行第四纪沉积物成因研究）、第四纪沉积物成因类型、第四纪冰期与间冰期的概念及其对古环境特别是对第四纪沉积环境的影响、第四纪下限等相关问题。在此基础上，阐述了中国第四纪地层分区及各区沉积环境和沉积物基本点特征。

本章应重点掌握地貌及第四纪地质的有关基本概念，在此基础上着重掌握不同等级地貌单元的地质作用特点、第四纪沉积物的基本特征、第四纪沉积物成因类型及其研究标志。

思考题

1.在地貌形态的定性和定量描述中，最基本的描述内容有哪些？应如何描述？

2.在地貌形成过程中，内力地质作用与外力地质作用各有什么作用？二者的关系如何？

3.列表比较巨型地貌、大型地貌、中型地貌和小型地貌的地质作用特点、地貌特点及典型地貌类型。

4.褶皱山地与断块山地在地貌特征上有何不同？

5.简述第四纪的主要特点。

6.简述第四纪沉积物基本特征及其成因。

7.归纳砾石研究对第四纪堆积物成因研究的意义。

8.从图2-2中，试比较离散式结构、弥散式结构、充填式结构的异同点。

9.试分析：大河流砂砾斜层理与三角洲砂层斜层理在物质组成上有何不同？形成水动力条件各有何特点？

10.冰期和间冰期对第四纪堆积物的影响主要表现在哪些方面？

11.试分析第四纪下限的研究意义？

12.第四纪地层划分对比的目的是什么？

13.为什么说在第四纪地层划分对比中，仅依据古生物化石、岩性和层位对比的方法，往往都是不全面、不客观的？

14.我国的冰期从早到晚依次有哪几期？

15.早、中、晚更新世和全新世哺乳动物群各有何特点？

16.请说明地貌分析的地层划分方法的主要特点。

17.请说明岩性和岩相的地层划分法的特点和适用条件。

『贰』 中国第四纪地质的基本特征

1. 沉积物类型的多样性和分布的规律性

图 2-32 中国第四纪沉积物分布的空间特征

中国的第四纪沉积物类型非常复杂，几乎含有第四纪沉积物的所有成因类型，有海相、海陆过渡相和陆相。在陆相沉积物中有地面流水、湖泊、沼泽、地下水、风、冰川、冰水等形成的沉积物，也有重力堆积物和残积物。在平面上，从东部的海相和河湖相沉积物，到西部的冰川堆积和风成堆积，从南部的洞穴和红土堆积到北部的戈壁沙漠和黄土堆积(图2-32)。从海拔高度上来看，第四纪沉积物具有明显的垂直分带现象，最低的东部大陆架以海相沉积物为主; 东部平原主要为河湖相沉积; 黄土高原到新疆一带以干旱气候区堆积物为主，如戈壁、沙漠、黄土、洪积物; 在青藏高原，以冰川和冰水沉积物发育为特征，当然也 发育较多的 湖泊、河流、洪 流 沉积物。

2. 新构造运动的整体性和区域性

中国区域是一个新构造运动非常强烈的地区，第四纪的构造运动属于喜马拉雅运动第三幕。在时间上，第四纪的构造运动表现出明显的阶段性: 强烈的上升期与相对平静期交替出现，在我国的西部地区尤为清晰，从而形成多级的层状地貌。在区域上，西部和南部以抬升为主，而东部和北部以下降为特征，并且从西南到东北构造运动的强度具有逐渐减弱的梯度。在第一阶梯和第二阶梯上以整体的抬升为特征，第三阶梯以整体的下降为特点，而在 3 个阶梯之则间表现出强烈的差异抬升运动。地震活动主要分布在华北、南北地震带和西昆仑-喜马拉雅3 个带上，火山活动主要集中在东北、东南沿海和西南地区。

3. 哺乳动物群的南、北差异性

以淮河-大别山-秦岭-龙门山-横断山一线为界，中国第四纪哺乳动物群可分为南、北两个哺乳动物地理区。北方区属古北界的一部分，哺乳动物以喜干、凉、冷的动物为主，草原型动物占优势。南方区属东洋界的一部分，哺乳动物主要由喜暖湿的成分构成，森林型动物占优。南、北方动物群的差异从早更新世开始出现雏形，在中更新世变得明显，但这两个动物群的一些成员随着气候的变迁发生往南或向北的迁移，进行动物群的交流。就哺乳动物群演化而言，中国的第四纪哺乳动物群是在我国上新世三趾马动物群的基础上演化而来的，形成了含真象、真马等成员的动物群面貌。由于南、北气候变化的差异，影响到动物群的性质，使北方动物群表现出一定的进步性，不同阶段的动物群差异和更替比较清晰; 而南方动物群则显示出一定的保守性，动物群的更替不及北方动物群清晰。

4. 气候波动的区域性与全球性

对我国的黄土研究表明，黄土-古土壤序列很好地记录了我国的第四纪气候变迁。在第四纪我国的气候至少存在 30 多次冷-暖旋回(climatic cycle)，并与深海沉积物的氧同位素具有良好的对比性。气候波动具有 100ka、41ka 和 21ka 的天文周期，而且在早更新世以 41ka 的周期为主，而中、晚更新世以 100ka 周期为主，这些与世界其他地区的气候变迁规律是相似的。这说明我国的第四纪气候波动具有全球性的特征。

我国的第四纪气候变化不仅具有全球性的特征，而且还具有区域性的特点。在南亚季风和东亚季风的影响下，形成了我国东部地区干冷与暖湿交替以及西南地区独特的气候特征，青藏高原的隆起导致了我国西北地区强烈干旱的气候。

5. 季风作用的特殊性

中国是世界上季风作用最为显著的国家之一，季风(monsoon)造成了我国特殊的气候特征。在第四纪早期，由于青藏高原还没有隆升到足够的高度以致影响到南亚季风向北侵入，使我国同时受到东亚季风和南亚季风的影响，导致西北地区冬季和夏季的气候差别降低。但在更新世的中期，青藏高原已隆升到较高的海拔，影响了南亚季风的侵入，同时加强了东亚季风，使我国西北地区进一步干旱化，冬季风和夏季风的差异显著增强。由于受东亚季风的影响，中国东部地区夏季多雨湿润，而冬季干旱多风。

6. 人类文化的差异性

中国的古人类化石及石器相当丰富，包括直立人、早期智人和晚期智人及其石器，主要分布在横断山脉以东地区。在时代上，直立人可能从约 2MaB. P. 就在我国出现，这与被誉为人类起源和演化中心的东非地区所发现的直立人时代相当。我国直立人的一些特征与非洲的直立人表现出一定的差异性，更重要的是我国直立人文化尚具有特殊性。尽管我国直立人也有大石器(手斧)文化，但一直处于次要的地位，而演化的主线是小石器文化，并始终纵贯直立人和智人阶段，这显然不同于非洲以大石器手斧文化为特征的文化系统。所以中国的人类文化具有特殊的一面。

我国南、北方的石器文化也有一定的差异。在北方基本上是小石器文化的演化，而在南方出现小石器与大石器平行演化的特征，而且手斧文化主要分布在长江流域及其以南地区。

『叁』 第四纪地质

(一)第四纪地层

第四纪地层分布十分广泛，出露面积约占调查区总面积的80%以上。地层总体特点:在岩性上从河谷到滨湖平原，由二元构相逐渐过渡到多元构相，在垂直方向上由粗变细;成因类型复杂，除庐山为冰碛、冰水堆积外，其他地区主要为冲积、洪积、冲湖积和湖积;地层厚度变化从支流到“五河”主流河谷再至滨湖平原，厚度逐渐增大，如朱港一带厚度为76m，而在梅家洲厚度达154m。

根据岩性岩相特征、层位关系、生物化石和¹⁴C资料等，全区按露头区和覆盖区厘定为11个第四纪地层单位(表2－1)。

表2－1 第四纪地层划分简表

(二)第四纪古气候环境

调查区第四纪堆积物组合、孢粉组合和化学成分等特征的长期综合研究成果表明，区内第四纪古气候环境演变特点为整个第四纪的气候存在着旋回性冷暖气候变化的特征。早更新世存在两个气候波动旋回，大排岭冰期—大排岭—鄱阳间冰期—鄱阳冰期—鄱阳—大姑间冰期，其显示为寒冷与湿热交替的气候环境;中更新世存在大姑冰期－大姑－庐山间冰期的气候旋回，呈现为寒冷向温暖潮湿气候环境演变;晚更新世则存在有庐山冰期－庐山－芦林间冰期－芦林冰缘期，呈现干冷－温暖湿润－干冷的气候变化;进入全新世气候总体为温暖、湿润，在全新世早期约1000a左右气温相对较低，到距今8000～3000a则为全新世大暖期，森林繁盛，物种空前繁盛，气候温暖湿润，距今约3000a后气温有所下降，在距今约650a进入小冰期时代，近代气温又开始有所上升。

(三)新构造运动

第四纪以来，调查区构造进入一个新的发展时期。地壳以垂直升降运动为主，差异断块活动明显。早更新世，地壳处于挤压松弛阶段，以垂直沉降活动为主，沿“五河”古河道和河漫滩，发育早更新世地层。到了中、晚更新世，差异性断块活动明显，地壳以隆升作用为主，发育多期山岳冰川及其冰积物(如北部庐山地区)和中、晚更新世地层中广泛分布的黏性土层。进入全新世，地壳活动较弱，处于稳定抬升的过程。

区内活动断裂都属继承性活动断裂带，新生断裂带不发育，规模较小。根据活动断裂带空间分布特征，大致归纳为北东向活动断裂带、北北东向活动断裂带和北西向活动断裂带。北东向活动断裂带，控制了中新生代以来的沉积盆地的发展及沉积相变异。其形成于早古生代，中生代直至第四纪仍然处于继续活动状态。北北东向活动断裂带，控制了第四纪沉积物的堆积相及厚度变化。其形成于中生代，第四纪仍在活动。北西向活动断裂带，控制了第四纪地层分布和堆积物厚度变化及水系格局，形成于中生代，直至第四纪仍在活动。

总的来看，自新生代以来，由于地壳水平挤压松弛引起均衡调整作用，地壳以垂直运动为主，差异性断块作用明显。同时，新构造运动具有继承性、新生性、间歇性和差异性特征。

『肆』 第四纪地质历史的基本特点

作为地球挽近发展阶段的第四纪的时间，虽然它的时间是最短的，但研究证明，其地质历史却是比较复杂的。第四纪地质历史，包括第四纪地形、第四纪堆积物以及其中所含的生物残骸的发育和形成历史，也包括第四纪构造运动、岩浆活动、变质作用等各种地质过程的发生和演化的历史。与前第四纪比较，第四纪各种地质过程的变化，具有比较明显的差异。也就是说，与前第四纪地质历史比较，第四纪的地质历史具有比较明显的特点。

第四纪地质历史是第四纪一般自然环境变化历史的一个组成部分，并且受着一般自然环境变化历史的控制。因此，第四纪地质历史的特点，也是第四纪总的自然环境的特点的一个方面，并且也是由第四纪总的自然环境的特点所决定的。第四纪地质历史的基本特点如下：

（一）地质历史记录保留得比较完整

由于第四纪的时间很短，所以，发生于第四纪的各种地质过程所产生的结果，即第四纪地形、堆积物及其中所含的生物残骸、地质构造、岩浆岩等等各种地质现象及其有关自然现象的保留，都比较好；并且，这些现象大部分分布在地表或近地表部分，易于进行观察研究，从而有利于恢复第四纪的地质历史。此外，现时正在进行着的各种地质过程，是第四纪地质历史的一种连续的过程，所以，可以直接对这些过程及其有关现象进行研究，并据以进行较确切地类比回溯第四纪地质历史。

（二）气候变化显著

第四纪地质历史的另一个基本特点是气候变化显著。始自新第三纪以来的气候变冷过程，在第四纪之初明显地加剧。第四纪的气候变化，在很大程度上控制着第四纪地形、海面变化、堆积物、土壤、生物群落以至人类的发生和发展。因此，自上一世纪中叶以来，地质工作者一直把气候的显著变冷并导致地球表面广大地区出现冰川，作为一个主要标志，以划分上新世与更新世之间的界限。而这一界限，也就是新第三纪与第四纪之间的界限。

图1-2中只画出了第四纪早期的气候变化。从图中可见，第三纪气候虽有变化，但却不如第四纪明显。

研究证明，第四纪的温度变化的幅度是比较大的，而且有反复的温度降低和升高的过程。第四纪温度变化是全球范围的，但在不同纬带和地区内存在着差异。温度变化最明显的是中纬度地带，两极和近赤道地区的变化幅度较小。第四纪的温度降低时期（冷期）与温度升高时期（暖期）之间的最大平均温度差计算为16—25℃。

在冷期中，在较为潮湿的地区内，降雪量超过融雪量，降雪长年累积、部分地消融、压实，并转变成为冰川。地球上大规模出现冰川的时期，叫做冰期（glacial age）。冰川首先由两极地区和中纬乃至低纬带的高山顶部发生。伴随着气候的继续变冷，冰川的厚度不断增大，其分布范围也不断向周围扩大，这种过程叫做冰进。冰期中，冰川的最大规模达到覆盖地表面积的1/3。冰川的出现，进一步加剧了气候的变冷。计算证明，冰期中冰川地区的平均温度，较现时低8—13℃。

图1-2中纬带第三纪和第四纪平均温度变化图（据Teichmuller）

在暖期中，气候较现时平均温度高8—13℃。冰期中所累积的冰川，在暖期中大量消融。在冰川的边缘和末端，消融量最大。消融使冰川的厚度变小，并由其边缘和末端向冰川中心和发源地收缩。冰川的厚度持续减小以及冰川边缘和末端的持续退缩。这种由于冰川消融所引起的冰川厚度变薄以及冰川边缘和末端向着中心及源头退缩的过程，叫做冰退。冰退使陆地表面冰川的总面积和总体积逐渐缩小。而冰退过程持续进行的结果，则是导致陆地表面冰川在大范围内消失。

两次冰川之间的温暖时期叫做间冰期（Interglacial Age）。

包括现时在内的全新世冰川，占陆地表面面积的大致1/10。被认为，这是一种冰期与间冰期之间的过渡时期，叫做冰后期（postglacial Age）。冰后期的气候处于冰期与间冰期之间的过渡位置，比较地接近于间冰期。

第四纪是一个冰期与间冰期互相交替的时期。为表示这一特点，在一些地质文献中，把第四纪叫做冰川纪。

冰期和间冰期是第四纪气候的周期性大幅度变化的结果。在同一个冰期中，还可以分出一些较小的气候变化的周期，即分为几个气候变化幅度较小，时间较短的变冷和变暖的时期。这些时期引起小范围的较短时间的冰进和冰退，叫做冰阶（glacial stage或stadial）和间冰阶（Interglacial stage或Interstadial）。详细的研究，还可以进一步分出由更小的气候变冷和变暖的周期性变化，形成规模更小的冰进和冰退。

地球大部地区的研究认为，第四纪出现过四个比较明显的冰期和介于这些冰期之间的三个间冰期，以及一个冰后期。但这个问题目前尚有不同意见。

（三）第四纪生物界

根据在第四纪地层中所收集的第四纪生物残骸资料，已经得出了较为清晰的第四纪生物界的分布、分类和发展的轮廓。这些资料包括陆地和海洋生物残骸。由于第四纪的时间短，生物的发展，不如其它各地质纪那样显著，但却具有自己的特点。

第四纪生物界的变化是由第四纪生态环境变化引起的。而生态环境变化，又主要取决于气候和构造运动两个因素。第四纪气候反复变冷和变暖所引起的冰期和间冰期的交替，引起了海面的反复下降和升高；而海面变化又使从而发生反复的一定范围的海陆变迁，其中包括一些陆桥的出现和消失。与此同时，剧烈的第四纪构造运动以及伴生的岩浆活动，也剧烈地改变着陆地和海洋地形。所有这些自然变化，都影响着第四纪生态环境的剧烈变化。

第四纪生态环境的变化，引起了第四纪生物界的迁徙、重新组合、形态变异，以及一些种属的灭绝和一些新种属的出现。

由于生态环境变化随地区而不同，而且第四纪生物界各个门类的适应能力也有差异，所以，第四纪生物界的变化，在各个地区和各个门类之间，都是不平衡的。

第四纪气候变化及其伴生的生态环境变化，是一种随纬度不同而具带性的现象。这种变化，在中纬度地带，较两极和赤道带更为明显；并且，陆地上的变化，较海洋中的变化更为明显。所以，第四纪生物界的变化，也是中纬度地带较高纬度地带和低纬度地带更为明显；陆地生物群的变化较海洋生物群的变化更为显著。

第四纪海洋生物群的变化，主要表现在地理分布和组合方面。除分布和组合的变化而外，还发生了较为显著的形态变异，一些种属灭绝，出现了一些新的种属。在第四纪开放海和大洋中，海生生物群的变化很小；在一些内陆海或封闭海盆中，例如黑海、波罗的海和地中海等，变化比较明显。

第四纪海洋生物群的研究，主要是无脊椎动物和微体生物的研究。第四纪海洋无脊椎动物群的历史，是一种定居和迁移，并伴有某些种的绝灭和新生的历史。这一结论主要是根据北海和地中海等内海地区的研究推定的。地中海第四纪动物群与现时动物群基本上是类似的，具有某些遥远的北方喜冷动物的外来种属，说明了第四纪海洋动物的迁徙。

第四纪陆地生物群受到气候变化的影响比较明显。第四纪陆地生物群虽然都在冰期和间冰期的交替过程中发生迁移、重新组合、灭绝、新生和变异，但在脊椎动物、无脊椎动物和植物等不同生物中的反映是有差异的。

在一个地区内，由较暖时期至较冷时期或由较冷时期至较暖时期的动物群变化，一般是由于当气候变得不适宜于动物群生存时，其分布缓慢地持续地向着更为有利的居住地区迁移引起的。由于混居而引起了动物群的不同的分布变化。当冰川收缩和消失时，一个生活于冰盖附近的冰种—冰缘动物群的某些成员，向冰川的退却的方向迁移；而其它一些成员，却保留在原地，变成非冰川动物群的一部分。当冰川发生和扩大时，喜冷动物群发生并随着冰进而扩大其分布范围，从而使非冰川地区的动物群中，包含着冰川动物群遗留下来的外来种属。在第四纪冰期与间冰期交替过程中，动物群的这种混合过程，反复地进行了几次，以致一般顺序的冰期和间冷期的哺乳动物群中，都含有一些混合的成分。

第四纪陆地植物群特点的形成，更多是由于两极向赤道方向的反复往返地迁移，而不是由于植物本身的演化的原因。第四纪冰期中的冰川作用，中断了极地植物带的发展，而在间冰期中，植物带又再度恢复起来。

在中纬度地带，冰期中的冰川并不是连续的，而是分散、孤立和多中心的。中纬度地带冰川地区的气候不利于植物的生长。所以，植物群在各个地区的变化颇大。冰期的一般趋势是中纬度地带的植物群向赤道方向迁移；间冰期的植物群重新由赤道向两极方向返回。

在赤道附近地带，第四纪气候变化对植物群的影响较小。

由于植物群的迁涉是缓慢和困难的，所以，在第四纪冰期和间冰期交替过程中，一些植物不能返回原地带，一部分为了适应新的气候环境，发生变异；另一部分不能适应新的环境，因而灭绝。

一般来说，植物和无脊椎动物群的适应能力较差，迁移缓慢，易于灭绝和变异，其化石对气候的反映比较灵敏；但哺乳动物，特别是陆地哺乳动物，大部分种属适应能力较强，迁移迅速，因而对于气候的反映不甚灵敏。所以，在某种场合下，虽然可以根据单一植物种属做出关于第四纪气候环境的推测，但对于哺乳动物却不能简单地这样做，必须研究整个哺乳动物群的特征，才能减少来自不同种属对气候反映的误差。在第四纪冰期和间冰期，大多数哺乳动物的区系，都是如同现时一样地互相超复的。例如，在同一地点的单一地层中，可以出现混合的草原和苔原动物群，并且还可以含有林原动物。

生物区系一般是连续的，但由于冰期的干扰，也可出现不连续。这也是第四纪生物界的一个特点。

（四）第四纪沉积环境的基本特点

1.大陆沉积环境第四纪冰川的出现和消失，在大陆地区内，形成了三种沉积环境，即冰川环境、冰缘环境和非冰川环境。在每一环境中，都出现一些特定的沉积过程和沉积物的共生组合。

（1）冰川环境冰川环境是指第四纪冰期和冰后期的冰川地区的环境。在冰川环境内，出现一种以冰川作用为主的剥蚀和沉积作用系统，其中包括风力、机械风化、重力、冰川和冰水的剥蚀和堆积作用等等。在这种环境下的上述过程，形成了风积物、机械残积物、重力堆积物、冰川堆积物、以及冰水堆积物的共生组合。

（2）冰缘环境冰缘环境指第四纪冰川外围或冰川地区以外的寒冷环境。这种环境的地质作用包括冻融、机械风化、生物、冰水、湖沼、风、泥（石）流的剥蚀和堆积作用等等。由这些作用所形成的堆积物有冻土、机械残积物、泥（石）流堆积物、生物堆积物、湖沼堆积物、风积物等等。

（3）非冰川环境非冰川环境是指间冰期和冰后期内陆地区无冰川的广大地区的环境。在冰期，这种环境也可出现于冰期较温暖的低纬度地带。非冰川环境又可分为冷湿地区、干旱地区和湿热地区三种环境。

冷湿地区在这类地区内，在第四纪冰期曾发生过冰川作用；但在间冰期和冰后期内，伴随着气候转暖和冰川的消失以及冻土的融解过程，却再次恢复了类似于冰期以前的剥蚀和沉积环境。流水、湖沼、生物、化学风化等作用发育，它们在改造冰期形成堆积物的同时，形成了一种带有温暖潮湿气候特点的堆积物共生组合。其中包括冲积物、湖沼堆积物、生物堆积物（泥炭、腐植泥等）和化学残积物。此外，在这一时期，生物对第四纪松散堆积物的剧烈作用，还形成了土壤层。这种非冰川环境第四纪堆积物的共生组合和土壤层，也可出现于第四纪冰期中的低纬度地带。

在有第四纪冰川作用的地区，冰期和间冰期的交替，形成了冰期堆积物共生组合与间冰期堆积物（土壤）共生组合互相交替的顺序。

干旱地区在这类地区内，即使气候寒冷，也由于干燥而不能形成第四纪冰川。这种地区多位于大陆内部。干旱地区的许多湖泊的湖岸与湖底沉积物之间的关系，以及这些湖泊地形和沉积物与冰川和冰水地形和沉积物之间的关系说明，湖泊涨缩时期，是与冰期和间冰期相对应的；这些地区湖涨的主要原因，是降水量增大和蒸发量减小。这正是冰期气候在这些地区的表现特点。在冰期，由于气温降低和气温梯度增大，邻接地区冰盖的产生和扩大，以及冷气团和暖气团强度和接触频度增大从而导致降水量增大；由于温度的降低和暂时的零散的雪层的覆盖又可使蒸发量减小。其结果是使冰雪融解的水量增多，河流排水量增大，因而在一些封闭的湖泊，出现水面上涨，和一些无水的干旱盆地内集水形成湖泊的现象。降水量增大时期，叫做（多）雨期。由于降水量的增大，可引起洪流的增大和大量洪积物的产生，所以，多雨期又叫做洪积期（Pluvial Age）。降水量减少时期为间雨（干旱）期，由于干旱和洪积物的减少，又被叫做间洪积期（Interpluvial Age）。这样以来，在干旱地区就出现了雨期（洪积期和湖涨期）与冰期相对应，间雨期（干旱期、间洪积期和湖缩期）与间冰期和冰后期相对应的现象。非冰川环境干旱的沙漠地区，特别是沿我国北部、中亚、北非和南北美的沙漠边缘以及赤道附近，上述现象表现得最清楚。

应当注意的是湖泊的变化，也可由其它一些原因引起，其中包括湖盆所在区地壳的上升和下降运动、断裂运动、火山活动以及侵蚀和堆积作用的变化等等。因而在研究湖泊的变化时，需要将这些原因所引起的变化与气候原因所引起的变化加以区分。

湿热地区在赤道附近的湿热地区，第四纪气候变冷，只在局部的高山地区引起冰川的发生；在大部分地区，一般都是非冰川环境，自然环境的变化不甚显著。湿热地区冰期与间冰期的交替，表现为与冰期相当的多雨期和与间冰期相当的少雨期的交替。湿热地区的这种多雨期和少雨期的交替，除引起这里的流水和湖泊堆积物的变化外，在作为这类地区典型沉积物之一的残积红土剖面中，也清楚地反映出来。在多雨期内，发育着残积红土；在少雨期内，残积红土常常停止发展，或者发展的速度变得缓慢。

2.海岸沉积环境海岸地形、堆积物、生物残骸及其它方面的研究证明，第四纪的海面，曾经发生过反复的大幅度的上升和下降。

引起海面变化的原因很多，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构造运动、岩浆活动、海底堆积物的累积、海水温度变化、均衡调节运动等等。这些因素并非第四纪专有的，而第四纪海面变化的特殊的控制因素，就是冰期和间冰期的交替。在冰期中大量水以固态形式被封闭在陆地，陆地流向海中的水量减小，因而引起海面下降。相反，在间冰期中，由于降雪量减少，陆地冰被大量融解，冰融水返回海中，因而导致海水面上升。经计算，现时陆地冰川融解后，可使海面上升50m左右。在第四纪间冰期中，陆地基本上没有冰川。所以间冰期海面应较现时海面高50m上下。第四纪冰期中的冰川体积和面积都较现时大得多。在第四纪冰期中，计算海面下降幅度可达为80—150m。

第四纪冰川控制的海面上升和下降的交替，在海滨地区产生了海滨及浅海堆积物和陆地堆积物互相交替的顺序。在冰期海面下降的过程中，海滨和浅海底部的一部分浮出海面，并沉积陆相堆积物，其中包括冰川及冰水堆积物、湖泊堆积物、冲积物、风积物、残积物等。在间冰期海面上升的过程中，冰期中沉积下来的陆地沉积物被海水淹没，并为新的海滨堆积物和浅海堆积物所覆盖。所以，在海滨地区内，冰期堆积物和间冰期堆积物顺序，表现为海退堆积物和海进堆积物的交替。

3.海洋沉积环境如果说大陆的第四纪地质事件记录，常常由于沉积间断和剥蚀作用而不完整或被破坏，那么，在深海和洋床中的一些地区内，这种记录却是连续的并且保留得相当完整。这些记录的研究证明，海洋沉积环境的变化，不像大陆环境那样剧烈，海水的沉积作用在颇大程度上是连续的。但是，在许多海洋地区，第四纪沉积作用受到大陆棚、大陆坡的浊流、崩塌、地滑、海底洋流、掘土动物的干扰和剥蚀，也会造成正常的海积物的沉积顺序不连续现象，沉积物的分布和类型也会变得较复杂。

海洋沉积物包括陆源碎屑沉积物、化学沉积物、有机沉积物和火山沉积物。

第四纪冰期和间冰期的交替，虽不能像大陆那样剧烈地改变海洋环境，但却影响着海洋的沉积环境。第四纪冰期和间冰期的交替，在一定程度上影响着海水的深度、温度和密度，并因而改变着海水的成分、咸度、海生生物的生活环境，从而也改变着沉积环境。在大陆的冰进期间一部分海水由海中抽出，以冰的形式封闭于大陆表面；冰退时，冰雪融化，水又可从大陆返回海中。在冰期，由于海水的温度降低、密度和咸度增大、化学沉积增多、喜冷生物沉积增多，在陆源沉积物中出现冰筏沉积物和冰棚沉积物的成分，一些浅海沉积物中含有大量冰水沉积物。在间冰期，由于海水增多、海面升高、深度增大、水温升高、海水密度和咸度减小、化学溶解度升高，其化学沉积会减少，一些冰期中的化学沉积甚至被溶解，喜暖生物沉积增多。冰期和间冰期的交替产生，在海洋沉积物中，则表现为冷期沉积物和暖期沉积物交替现象。

（五）第四纪堆积物的基本特点

第四纪堆积物的形成发展历史，是第四纪地质历史中的一个重要组成部分，并且受着整个第四纪地质历史的控制。第四纪堆积物的基本特点，是由上述第四纪地质历史的基本特点所决定的。

第四纪堆积物具有如下一些基本特点：

1.第四纪堆积物普遍覆盖于大陆地表，在大多数场合下，都与下伏前第四纪地层呈不整合或假整合关系。在海洋与一些湖泊的底部，第四纪堆积物的沉积与前第四纪沉积物是连续的。

2.第四纪堆积物的空间分布，与现代地形联系密切。在山岳、大陆坡等陡峭凹凸的地形中，第四纪堆积物的分布，在水平延展方向上，是零散的不连续的或斑块式的。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。

3.由于第四纪时间短暂，在大多数场合下，第四纪堆积物所经受的剥蚀破坏及构造变形比较轻微。第四纪堆积物的大部分，基本上没有构造变形，一般都保留着与地形密切联系的原始产状。第四纪堆积物的成因类型和年代，都与地形有着密切联系。

4.第四纪堆积物的厚度，与第四纪构造运动和地形起伏有联系。在正向运动发展的高凸地形中，第四纪堆积物的厚度小而不均匀，甚至缺乏；在负向运动发展的低凹地形中，第四纪堆积物的厚度较大，并且较为均一，其厚度可达数百乃至数千公尺（我国华北平原有些地区第四纪堆积物的厚度就可达2—3000m），但在大多数场合下，其厚度在数公尺至数十公尺之间。

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，所以，绝大部分第四纪堆积物都是松散的。但在第四纪堆积物一词中，也包含着硬结的火山岩、胶结的角砾岩、化学岩等等坚硬的岩石。

6.第四纪堆积物中所含生物残骸的石化程度较浅。

7.由于沉积环境的变化剧烈和频繁，所以，在第四纪沉积物的沉积过程中，特别是在陆相堆积物的沉积过程中，存在着许多间断。这些间断表现为剥蚀面、构造不整合面，以及各种不同成因类型的变化和置换（如第四纪冰期堆积物与间冰期堆积物的互相交替等等）等。

8.第四纪堆积物的形成过程，当前仍在进行。

9.第四纪堆积物的成因类型复杂。由于第四纪冰川的出现，使第四纪沉积物的沉积环境大大复杂化，与第三纪的沉积环境比较，第四纪增加了冰川-冰缘环境。第四纪冰川-冰缘、干旱、湿热、海滨和海洋环境都分别有自己的地质作用组合，并产生一定第四纪堆积物的共生组合。所以，第四纪堆积物的成因类型是多种多样的，而且在空间分布和时间分布方面也是变化显著、频繁而复杂的。

（六）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；并且大陆的一般高度，也较前第四纪时期大得多。大量研究资料证明，现代地形的基本轮廓主要是由新第三纪—第四纪时期的构造运动所决定的；第四纪构造运动在其中占有颇为重要的地位。一些大的地形单位（如山系、平原）和一些次级的地形单位（如山间盆地之类）的发展与新构造运动所形成的新构造单位基本上是吻合的。

第四纪构造运动，还伴有火山和地震活动。特别是在环太平洋带和阿尔卑斯-喜马拉雅带以及一些大陆裂谷和海洋中脊裂谷带内，火山和地震活动极为频繁。

由于第四纪构造运动控制着第四纪地形的形成和发展，所以也间接地控制着第四纪堆积物和生物区系。

『伍』 第四纪地质观察描述的基本内容

第四纪地质调查应充分研究第四纪堆积物的各种露头，如沟壁、陡坎、土坑、土井、机井等。在覆盖区要利用钻探、洛阳产等方法揭露各时期第四纪堆积物进行研究。在描述前，要描述第四纪堆积物所处的地貌部位、产状及地形特征，然后分层描述。研究第四纪地层时，要观察地层的横向与纵向变化，尤其对一些细微的变化，如极薄夹层、透镜体和色调的变化。为了简洁、直观，可采用统计、素描和照相等方法。

野外调查的一般观察内容包括堆积物的颜色、岩性、成因类型、结构构造等特征；对特殊夹层、各层间的接触关系所含化石及露头点所处的地貌部位等应特别给予注意。

（一）沉积物颜色的观察描述

包括堆积物的原生色（形成时的颜色）和次生色（堆积物形成后因风化作用改变形成的颜色）。原生色分布均匀；次生色分布不均匀，常呈斑点状、斑纹状或条纹状等，有虫孔、植物根系形成的孔洞的次生色往往较为明显。

观察堆积物颜色时，要选择干燥有新鲜的断面，先描述原生色，后描述次生色。一般是粒度愈细或处于潮湿和阴暗条件下的色调偏深。因此，应注意干、湿条件下颜色的变化。常见颜色有黄、棕、褐、红、灰、黑、白等。用一种颜色不能确切反映实际色调时，可用颜色的深浅程度+次生色+主色，如浅灰色、棕黄色等。

（二）结构的观察描述

第四纪沉积物大多数是未经胶结的。对其主要需观测颗粒大小、组合及形状等。碎屑物按其粒径的不同分为砾石、砂、粒性土等（表11-1），并根据粒径组合的不同而命名。

表11-1 碎屑物的粒级划分

1.砾石的观察和描述

对砾石应观察和描述砾石的成分、粒度、分选性、磨圆度、颗粒形状、表面特征等。砾石的成分是指砾石的矿物组合，通过分析可追溯和推断其来源。为便于说明问题，可将砾石层中各种岩性的砾石进行统计，并绘制各种成分砾石的百分比图和柱状图，以便对比。对砾石的粒度应注意观察描述砾石的大小及各种粒级的砾石所占百分数，可目估亦可统计；砾石颗粒形状按圆度可分别描述为球状、扁平状、椭球状和不规则状；砾石的磨圆度等级能反映出搬运距离的远近，有助于确定其成因类型。通常将砾石磨圆度分为棱角状、次棱角状、次圆状、圆状、极圆状五级。砾石的分选性是说明搬运介质动力条件的重要资料之一。每一块砾石都有a，b，c三轴，在确定砾石的粒径时，一般需要测量统计100～150个砾石的长轴（a），指出一般的砾径、最大和最小的粒径，必要时还应统计各级砾径含量百分比。应注意观察历史的表面特征，其表面特征可反映砾石的形成过程及成因。此外，还应观测砾石的排列情况，因砾石的排列方向和扁平面的倾向与沉积的水动力条件有关，应仔细观察砾石的产状。如正常河流砾石的长轴与水流方向平行，海滩和湖滨砾石的长轴与海（湖）岸平行等。

2.砂的观察和描述

主要应观察和描述砂的矿物成分、颗粒形状、粒度、磨圆度、密实程度、潮湿程度和胶结情况等，野外应给予初步命名。砂的粒度成分很难估计时，可采取次要成分+主要成分命名，如粉细砂等。

3.粘土类的观察和描述

因其颗粒太小，只能根据其物理性质，初步确定是粘土、粉质粘土或粉土等类型。另外，还应注意特殊类型土的观察和描述，如黄土、淤泥质土、软土等，因为这些土都有特殊的形成环境和工程地质性质。

（三）构造的观察描述

构造观测是通过观测产状、成分和结构的特征来确定层理的类型。沉积层根据层面的倾斜度分为：水平层理、斜层理、交错层理、透镜状层理、波状层理等。观测层面上有无波痕、雨痕、泥裂痕迹及生物痕迹等特征。观测产状时要注意产状的变化情况，并注意描述构造活动的痕迹，如滑动、扰动、断裂、褶曲、冰楔构造等现象。对某些有特征意义的夹层应特别加以描述绘图，如含矿层、泥炭层、火山沉积物、古侵蚀面和古土壤以及含动植物的化石层、含化学沉积物的石膏层、铁锰结核层、钙质结核层等。并注意采集标本和样品，以供鉴定。

（四）厚度测量与接触关系

对第四纪地层厚度要认真测量，而且应注意厚度的变化，并确定厚度变化的性质。同一地层中堆积物岩性相间成韵律沉积时，应根据厚度变化确定其是“夹层”还是“互层”等。分层时要测量每一层的厚度，若地层的原始产状为非水平时，应尽可能利用垂直方向的剖面来观测它的厚度。

厚度分为巨厚层（＞50cm）、厚层（10～50cm）、中厚层（2～10cm）、薄层（0.2～2cm）和细微层（＜0.2cm）。

野外还应仔细观察上、下层间的关系，是连续沉积还是不连续沉积，进而判断整合接触还是不整合接触，是平行不整合接触还是角度不整合接触。

（五）采集化石和试样

主要描述化石和样品采集的层位、名称、数量、保存状况、石化程度、分布状况等，并对采集化石和样品进行编号包装等。

『陆』 第四纪沉积物有何特征

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.在第四纪版连续下沉地区权,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.
第四纪沉积物分布极广,除岩石裸露的陡峻山坡外,全球几乎到处被第四纪沉积物覆盖. 第四纪沉积物形成较晚,大多未胶结,保存比较完整.第四纪沉积主要有冰川沉积、河流沉积、湖相沉积、风成沉积、洞穴沉积和海相沉积等.其次为冰水沉积、残积、坡积、洪积、生物沉积和火山沉积等.

『柒』 第四纪的地质作用有哪些

当时的冰川作用显著。

第四纪是新生代最新的一个纪，包括更新世和全新世。
下限年代多采用距今258万年[1]
。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。第四纪前是新近纪。它从约260万年前开始，一直延续至今。
第四纪这个名称最早是意大利地质学家乔万尼·阿尔杜伊诺（Giovanni Arino）于1759年研究波河河谷沉积情况时提出的。1829年，法国地质学家儒勒·迪斯努瓦耶（Jules Desnoyers）引用了这个定义。他在研究塞纳河低地的沉积层时发现了一层比新近纪更新的岩层。这个岩层一直延伸到地表。
第四纪的时期基本上与最近的冰河期（冰川回退期）相符。另一种分法是将300万年前北极结冰的开始作为第四纪的开始，这样的话上新世的最新的一部分也算作第四纪了。也有人不承认第四纪的存在，而将它看作第三纪的一部分。
第四纪的260万年中人类已经存在。在这段时间里板块运动小于100千米，因此可以被忽略。在这段时间里气候不断变化，冰河期与间冰期交换。在冰川期中冰川可以一直延伸到纬度40度的地方。在这段时间里只有很少新的动物种类产生（可能因为这段时间还比较短），在更新世末期，在北半球有不少哺乳动物（剑齿虎、猛犸、乳齿象、雕齿兽）灭绝。马科、骆驼科在北美洲灭绝。
中国地理学家竺可桢指出，第四纪欧洲和北美洲北部经历了四个冰河期和四个间冰期：第一冰河期距今30万年至27万年；第二冰河期距今20万年至18万年；第三冰河期距今13万年至10万年；第四冰河期距今6万5千年至1万5千年。

『捌』 第四纪地质学作业通过哪些方面的研究可以推断第四纪古气候特征

第四纪地质学(Quaternary geology)
第四纪地质学研究第四纪时期地质过程、环境演化、生物界演化及人类起源和发展学科地质学分支第四纪时间范围从上新世末(距今约 248万年)至今第四纪冰川广布、火山活动频繁、地势高差显著绝大部分沉积物没有固结成岩出现了人类第四纪新构造运动沉积物形成、环境气候变迁、动植物演替与今天人类经济活动密切相关第四纪地质研究对地质灾害预测和防治、国土整治、环境保护、工程建筑选址、第四纪矿产资源勘查等有重要意义

发展简史
第四纪地质作科学对象进行研究始于18世纪欧洲第四纪冰川沉积和古气候变化始终第四纪地质学研究主体其发展历史分 3阶段①初期阶段时间18世纪至19世纪末主要研究分布于基岩之上松散沉积物当时称漂积物认圣经上所说大洪水带来泥砂堆积而成19世纪初极地探险工作开展开始认识们能冰流搬运和堆积物质19世纪下半叶正式确定所谓漂积物冰流堆积并称第四纪冰河期②发展阶段指20世纪上半叶20世纪初德国A.彭克和E.布吕克纳研究阿尔卑斯山冰川沉积提出第四纪经历了 4次冰期概念概念推动了第四纪地质学发展世界各地相继建立了相应4次冰期国地质学家李四光于 30年代建立了国 4次冰期系统时期从世界各地第四纪地层发现了许多重要哺乳动物化石群和古人类化石对们研究仅促进了进化论发展也成划分第四纪地层重要依据与此同时许多学者对河流、湖泊、海滨、洞穴、火山、黄土和沙漠等开展了广泛研究第四纪地质学建立奠定了基础③成熟阶段第二次世界大战各种测定年轻地质年龄方法断完善古环境指标得确定对前少涉及地区深海、南极、北冰洋开展了大量调查1955年C.埃米利亚尼根据深海沉积氧同位素测定提出近30万年来曾发生7次冰期旋回,成第四纪研究新里程碑从而建立了第四纪气候变化新模式研究表明,240万年来地球至少经历了24气候旋回目前第四纪地质学开始进入全球对比和全球变化研究新阶段方面要实现各大陆和海洋第四纪地层及古气候记录对比另方面要把地球作整体研究岩石圈、水圈、生物圈、大气圈相互作用相互影响全过程预测未来环境和气候变化趋势些都标志着第四纪地质学已日渐成熟

研究内容
第四纪地质学主要包括下列研究内容:①新构造运动研究第四纪地壳运动类型、运动方式和速度、地震活动规律性及们与工程建设关系②沉积物形成与地层划分确定第四纪沉积物分布和成因、物质成分与特性、沉积环境等根据沉积物时代、沉积相和物质特征等进行地层划分和对比③矿产与其资源勘查第四纪时期形成贵重与稀有金属、非金属砂矿,金刚石、砂金、独居石、锆石等砂矿,及岩盐、石膏、泥炭等调查水利、草场、荒地、旅游风景区等各种资源④环境与气候变迁研究第四纪时期气候变化、环境变迁、海面升降等探索们变化原因并预测未来发展趋势⑤动植物演替研究第四纪沉积物保存各种生物化石尤其哺乳动物、软体动物、有孔虫、介形虫、孢粉等划分第四纪动物区系、动物群组合鉴别新生种属与某些种属绝灭了解植被发育与演变过程从而确定古环境历史第四纪地层划分提供依据⑥人类起源与演化通过研究古人类化石解剖特征追溯人类起源及演化历史研究古人类使用生产工具和其活动遗迹探讨劳动起源与人类文明发展过程进化论和辩证唯物主义提供科学依据

研究方法
第四纪地质学除采用地质学般研究方法外还应用同位素地质年代学方法放射性碳测定、热释光法、裂变经迹法、钾-氩法等精确测定第四纪地层和地质事件年龄通过哺乳动物化石、孢粉化石、软体及微体动物化石鉴定确定同时代、同地区动物群组合特征使用孢粉分析、氧同位素测定、古土壤类型划分等方法重建第四纪古环境及古气候变化历史利用古人类化石比较解剖学方法结合旧石器考古、新石器和历史考古学方法探索人类起源、演化和迁徙过程应用大地测量及定点观测方法研究新构造运动使用遥感遥测手段进行资源调查及环境监测

与其学科关系
第四纪地质学与许多相邻学科有密切关系例第四纪新构造运动和沉积相分析地质学、沉积学、地貌学基础第四纪地层划分需要应用地层学、古脊椎动物学、地质年代学理论和方法重建第四纪环境历史和古气候变化过程时需要运用气候学、气象学、天文学、孢粉学、土壤学、动植物学有关知识探索人类起源与演化时人类学、旧石器考古学、历史考古学方面研究缺少资源和矿产普查普遍应用矿物学、矿床学、地理学理论和遥感遥测技术

『玖』 前第四纪地质基本特征

以往的地质研究表明，松辽平原大地构造位置属于天山－兴安地槽区。该区在漫长的地质历史发展过程中，不但经历了多旋回构造运动、岩浆活动、沉积作用、变质作用和成矿作用，而且还具有地质构造发展的多阶段性和空间上的不平衡性。这是一复杂的地质过程，也是松辽平原当今地表物质组成、地质构造和地貌格局形成、演变的基础。但应该指出的是，无论地质过程多么复杂而悠久，对当今地表物质组成、地质构造和地貌格局影响最大、最明显或最直接的地质过程是中、新生代的地质过程，特别是新生代的地质过程。因此，在讨论松辽平原前第四纪地质时，弄清中生代特别是中生代末和新生代的地质构造背景显得极为重要。

中生代早期，松辽平原进入了大陆边缘活动带的发生发展阶段。受太平洋板块和欧亚板块相互作用的影响，中生代早、中期，该区地壳表现为挤压作用，中生代晚期和新生代则表现为拉张作用。早白垩世，由于太平洋板块沿西太平洋毕鸟夫带向西俯冲，引起欧亚大陆板块向东仰冲，松辽平原地壳处于拉张状态，在刚性基底上产生大量张性正断层及地壳大规模裂陷，具体表现为一系列以大量的沉积同生正断层为特征的大小断陷盆地形成，区内松辽断陷和伊通－舒兰断陷等内陆中生代断陷形成，上叠于侏罗纪及其以前不同时代的基底之上，本区进入了一个新的地质发展时期。中生代松辽断陷雏形形成之后，由最初的断陷、后期演变成坳陷，并经历了由形成－扩张－兴盛－收缩－再扩张－再兴盛－萎缩的多阶段发展过程，并形成了相应的不同岩相的堆积物。堆积厚度巨大(>5000m)，粗细不等的碎屑岩系及碎屑成分极低的成熟度，反映了强烈下陷快速沉积的特点。沉积物的韵律性和旋回性十分明显，横向和纵向上岩性、岩相和厚度的急剧变化，反映出该区地壳运动的普遍性和差异性。

新生代中早期，松辽平原仍处于北西－南东的拉张作用环境下。本区地壳产生一系列的张性断层，并形成具有继承性的张性断陷盆地，如区内伊通－舒兰、桦甸、敦化盆地等。这些盆地内的古近纪含煤地层、含硅藻土和油页岩地层不整合覆盖于前古近纪地层之上。古近纪与新近纪早期地层之间也存在地层不整合的接触关系。不仅如此，在新生代中早期扩张环境的大背景下，沿张性断裂火山活动频繁，形成区内的伊通火山群、舒兰火山群、范家屯火山群及双辽火山群，等等，表明此时松辽平原已进入大陆边缘断裂活动再度活化与加剧的构造环境中，已进入新构造运动阶段，并奠定了当今松辽平原地质构造格局。

地壳相对剧烈的构造运动阶段与相对稳定的阶段总是间隔出现的。在地壳相对稳定阶段，外动力作用强烈，剥蚀作用削高补低，最终大地夷平，形成准平原面，准平原上升或下降即形成上升或下降夷平面。地貌研究表明，区内无论是古近纪，还是新近纪早期都存在有标志着相对地壳稳定阶段的准平原面和相对活跃阶段的夷平面。区内大兴安岭地区古近纪形成的夷平面为布西期夷平面，新近纪早期形成的夷平面为兴安期夷平面。长白山地区则形成长白期夷平面(N₁末)和临江期夷平面(N₂末)。两级夷平面在工作区东部和西部的山区和丘陵区都有分布，为上升夷平面，而在松辽盆地和伊通－舒兰地堑区则形成下降或埋藏夷平面。由于两级夷平面的存在，标志晚中生代的地形已被剥夷不复存在，而当今松辽平原所显示的地貌轮廓则主要为古近纪以来的地貌轮廓，特别是新构造运动以来所形成的地貌轮廓。

『拾』 第四纪地质历史的综合特征

第四纪地质学（ geology）
第四纪地质学是研究第四纪时期的地质过程、环境演化、生物界演化及人类起源和发展的学科。地质学的一个分支。第四纪的时间范围从上新世末（距今约 248万年）至今。第四纪冰川广布、火山活动频繁、地势高差显著，绝大部分沉积物没有固结成岩，出现了人类。第四纪的新构造运动，沉积物的形成、环境气候的变迁、动植物的演替与今天人类经济活动密切相关。第四纪地质的研究对地质灾害的预测和防治、国土整治、环境保护、工程建筑选址、第四纪矿产资源勘查等有重要意义。

发展简史
第四纪地质作为科学对象进行研究始于18世纪的欧洲。第四纪冰川沉积和古气候变化始终是第四纪地质学研究的主体。其发展历史可分为 3个阶段。①初期阶段。时间在18世纪至19世纪末。主要研究分布于基岩之上的松散沉积物，当时称为漂积物，认为是圣经上所说大洪水带来的泥砂堆积而成的。19世纪初极地探险工作开展后，开始认识到它们可能是冰流搬运和堆积的物质。19世纪下半叶正式确定所谓漂积物是冰流堆积，并称第四纪为“冰河期”。②发展阶段。指20世纪上半叶。在20世纪初，德国A.彭克和E.布吕克纳研究阿尔卑斯山冰川沉积，提出第四纪经历了 4次冰期的概念。这一概念推动了第四纪地质学的发展，世界各地相继建立了相应的4次冰期。中国地质学家李四光于 30年代建立了中国的 4次冰期系统。这个时期从世界各地的第四纪地层中发现了许多重要的哺乳动物化石群和古人类化石，对它们的研究不仅促进了进化论的发展，也成为划分第四纪地层的重要依据。与此同时，许多学者对河流、湖泊、海滨、洞穴、火山、黄土和沙漠等开展了广泛的研究，为第四纪地质学的建立奠定了基础。③成熟阶段。第二次世界大战以后，各种测定年轻地质年龄的方法不断完善，古环境的指标得到确定，对以前很少涉及的地区，如深海、南极、北冰洋开展了大量的调查。1955年C.埃米利亚尼根据深海沉积氧同位素测定，提出近30万年以来曾发生7次冰期旋回,成为第四纪研究新的里程碑，从而建立了第四纪气候变化的新模式。研究表明,240万年以来，地球至少经历了24个气候旋回。目前第四纪地质学开始进入全球对比和全球变化研究的新阶段。一方面要实现各大陆和海洋第四纪地层以及古气候记录的对比。另一方面要把地球作为一个整体，研究岩石圈、水圈、生物圈、大气圈相互作用相互影响的全过程，预测未来环境和气候变化的趋势。这些都标志着第四纪地质学已日渐成熟。

研究内容
第四纪地质学主要包括下列研究内容：①新构造运动。研究第四纪地壳运动类型、运动方式和速度、地震活动规律性，以及它们与工程建设的关系。②沉积物形成与地层划分。确定第四纪沉积物的分布和成因、物质成分与特性、沉积环境等，根据沉积物的时代、沉积相和物质特征等进行地层划分和对比。③矿产与其他资源。勘查第四纪时期形成的贵重与稀有金属、非金属砂矿,如金刚石、砂金、独居石、锆石等砂矿,以及岩盐、石膏、泥炭等。调查水利、草场、荒地、旅游风景区等各种资源。④环境与气候变迁。研究第四纪时期气候变化、环境变迁、海面升降等，探索它们变化的原因并预测未来发展趋势。⑤动植物演替。研究第四纪沉积物中保存的各种生物化石，尤其是哺乳动物、软体动物、有孔虫、介形虫、孢粉等。划分第四纪动物区系、动物群组合，鉴别新生种属与某些种属的绝灭，了解植被发育与演变过程，从而确定古环境历史，为第四纪地层划分提供依据。⑥人类起源与演化。通过研究古人类化石的解剖特征，追溯人类起源及演化历史。研究古人类使用的生产工具和其他活动遗迹，探讨劳动的起源与人类文明的发展过程，为进化论和辩证唯物主义提供科学依据。

研究方法
第四纪地质学除采用地质学的一般研究方法外，还应用同位素地质年代学方法，如放射性碳测定、热释光法、裂变经迹法、钾－氩法等，精确测定第四纪地层和地质事件的年龄。通过哺乳动物化石、孢粉化石、软体及微体动物化石鉴定，确定不同时代、不同地区动物群组合特征。使用孢粉分析、氧同位素测定、古土壤类型划分等方法，重建第四纪古环境及古气候变化历史。利用古人类化石比较解剖学方法，结合旧石器考古、新石器和历史考古学方法，探索人类起源、演化和迁徙过程。应用大地测量及定点观测方法研究新构造运动，使用遥感遥测手段进行资源调查及环境监测。

与其他学科的关系
第四纪地质学与许多相邻学科有密切关系。例如第四纪新构造运动和沉积相分析以地质学、沉积学、地貌学为基础，第四纪地层划分需要应用地层学、古脊椎动物学、地质年代学的理论和方法。重建第四纪环境历史和古气候变化过程时，需要运用气候学、气象学、天文学、孢粉学、土壤学、动植物学的有关知识。探索人类起源与演化时，人类学、旧石器考古学、历史考古学方面的研究是不可缺少的。资源和矿产普查普遍应用矿物学、矿床学、地理学的理论和遥感遥测技术。