地质第四纪包括哪些世
1. 现在是什么地质年代(宙、代、纪、世、期)
一、根据地质年代划分,现在是显生宙新生代第四纪全新世。
二、地质年代
地壳上不同时期的岩石和地层即为地质年代,在形成过程中的时间(年龄)和顺序称为地质年代。
地壳上不同时期的岩石和地层,时间表述单位分别为宙、代、纪、世、期、时;地层表述单位为宇、界、系、统、阶、带。
三、第四纪
1、介绍
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 。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。
2、气候状况
第四纪时,地球气候出现过多次冷暖变化,240万年以来至少经历了24个气候旋回。晚新生代冰期开始于距今1400~1100 万年前,但在第四纪才出现冰期和间冰期的明显交替。
冰期极盛时,北半球高纬地区形成大陆冰盖,格陵兰冰盖覆盖了格陵兰和冰岛,劳伦大冰盖掩埋了整个加拿大,并向南延伸至纽约、辛辛那提一带。欧洲将近一半被斯堪的纳维亚冰盖覆盖。西伯利亚冰盖则占据了西伯利亚北部地区。
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。
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地质年代的划分
地质学家和古生物学家根据地层自然形成的先后顺序,将地层分为5代12纪。即早期的太古代和元古代(元古代在中国含有1个震旦纪),以后的古生代、中生代和新生代。古生代分为寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪,共6个纪;中生代分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪,共3个纪;新生代只有第三纪、第四纪两个纪。
在各个不同时期的地层里,大都保存有古代动、植物的标准化石。各类动、植物化石出现的早晚是有一定顺序的,越是低等的,出现得越早,越是高等的,出现得越晚。
绝对年龄是根据测出岩石中某种放射性元素及其蜕变产物的含量而计算出岩石生成后距今的实际年数。越是老的岩石,地层距今的年数越长。
每个地质年代单位应为开始于距今多少年前,结束于距今多少年前,这样便可计算出共延续多少年。例如,中生代始于距今2.3亿年前,止于6700万年前,延续1.2亿年。
2. 地质年代详细划分
地质年代( time)就是指地球上各种地质事件发生的时代。它包含两方面含义:其一是指各地质事件发生的先后顺序,称为相对地质年代;其二是指各地质事件发生的距今年龄,由于主要是运用同位素技术,称为同位素地质年龄。这两方面结合,才构成对地质事件及地球、地壳演变时代的完整认识,地质年代表正是在此基础上建立起来的。 地质年代的划分和研究,是通过岩石和化石的历史来确定的。 【地层系统】dìcéngxìtǒng 地壳是由一层一层的岩石构成的。这种在地壳发展过程中所形成的各种成层岩石(包括松散沉积层)及其间的非成层岩石的系统总称,叫做地层系统。“宇”、“界”、“系”、“统”分指地层系统分类的第一级、第二级、第三级、第四级。地层系统分类的第一级是“宇”,分为隐生宇(现已该称太古宇和元古宇)和显生宇。 【地质年代】dìzhìniándài 地质,即地壳的成分和结构。根据生物的发展和地层形成的顺序,按地壳的发展历史划分的若干自然阶段,叫做地质年代。“宙”、“代”、“纪”、“世”分指地质年代分期的第一级、第二级、第三级、第四级。地质年代分期的第一级是宙,分为隐生宙(现已该称太古宙和元古宙)和显生宙。 【太古宇】tàigǔyǔ 地层系统分类的第一个宇。太古宙时期所形成的地层系统。旧称太古界,原属隐生宇(隐生宇现已不使用,改称太古宇和元古宇)。 【太古宙】tàigǔzhòu 地质年代分期的第一个宙。约开始于40亿年前,结束于25亿年前。在这个时期里,地球表面很不稳定,地壳变化很剧烈,形成最古的陆地基础,岩石主要是片麻岩,成分很复杂,沉积岩中没有生物化石。晚期有菌类和低等藻类存在,但因经过多次地壳变动和岩浆活动,可靠的化石记录不多。旧称太古代,原属隐生宙(隐生宙现已不使用,改称太古宙和元古宙)。 【元古宇】yuángǔyǔ 地层系统分类的第二个宇。元古宙时期所形成的地层系统。旧称元古界,原属隐生宇(隐生宇现已不使用,改称太古宇和元古宇)。 【元古宙】yuángǔzhòu 地质年代分期的第二个宙。约开始于25亿年前,结束于5.7亿年前。在这个时期里,地壳继续发生强烈变化,某些部分比较稳定已有大量含碳的岩石出现。藻类和菌类开始繁盛,晚期无脊椎动物偶有出现。地层中有低等生物的化石存在。旧称元古代,原属隐生宙(隐生宙现已不使用,改称太古宙和元古宙)。 【显生宇】xiǎnshēngyǔ 地层系统分类的第三个宇。显生宙时期所形成的地层系统。显生宇可分为古生界、中生界和新生界。 【显生宙】xiǎnshēngzhòu 地质年代分期的第三个宙。显生宙可分为古生代、中生代和新生代。 【古生界】gǔshēngjiè 显生宇的第一个界。古生代时期形成的地层系统。分为寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系和二叠系。 【古生代】gǔshēngdài 显生宙的第一个代。约开始于5.7亿年前,结束于2.5亿年前。分为寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪。在这个时期里生物界开始繁盛。动物以海生的无脊椎动物为主,脊椎动物有鱼和两栖动物出现。植物有蕨类和石松等,松柏也在这个时期出现。因此时的动物群显示古老的面貌而得名。 【寒武系】hánwǔxì 古生界的第一个系。寒武纪时期形成的地层系统。 【寒武纪】hánwǔjì 古生代的第一个纪,约开始于5.7亿年前,结束于5.1亿年前。在这个时期里,陆地下沉,北半球大部被海水淹没。生物群以无脊椎动物尤其是三叶虫、低等腕足类为主,植物中红藻、绿藻等开始繁盛。寒武是英国威尔士的拉丁语名称,这个纪的地层首先在那里发现。 【奥陶系】àotáoxì 古生界的第二个系。奥陶纪时期形成的地层系统。 【奥陶纪】àotáojì 古生代的第二个纪,约开始于5.1亿年前,结束于4.38亿年前。在这个时期里,岩石由石灰岩和页岩构成。生物群以三叶虫、笔石、腕足类为主,出现板足鲞类,也有珊瑚。藻类繁盛。奥陶纪由英国威尔士北部古代的奥陶族而得名。 【志留系】zhìliúxì 古生界的第一个系。志留纪时期形成的地层系统。 【志留纪】zhìliújì 古生代的第三个纪,约开始于4.38亿年前,结束于4.1亿年前。在这个时期里,地壳相当稳定,但末期有强烈的造山运动。生物群中腕足类和珊瑚繁荣,三叶虫和笔石仍繁盛,无颌类发育,到晚期出现原始鱼类,末期出现原始陆生植物裸蕨。志留纪由古代住在英国威尔士西南部的志留人得名。 【泥盆系】nípénxì 古生界的第四个系。泥盆纪时期形成的地层系统。 【泥盆纪】nípénjì 古生代的第四个纪,约开始于4.1亿年前,结束于3.55亿年前。这个时期的初期各处海水退去,积聚后层沉积物。后期海水又淹没陆地并形成含大量有机物质的沉积物,因此岩石多为砂岩、页岩等。生物群中腕足类和珊瑚发育,除原始菊虫外,昆虫和原始两栖类也有发现,鱼类发展,蕨类和原始裸子植物出现。泥盆纪由英国的泥盆郡而得名。 【石炭系】shítànxì 古生界的第五个系。石炭纪时期形成的地层系统。 【石炭纪】shítànjì 古生代的第五个纪,约开始于3.55亿年前,结束于2.9亿年前。在这个时期里,气候温暖而湿润,高大茂密的植物被埋藏在地下经炭化和变质而形成煤层,故名。岩石多为石灰岩、页岩、砂岩等。动物中出现了两栖类,植物中出现了羊齿植物和松柏。 【二叠系】èrdiéxì 古生界的第六个系。二叠纪时期形成的地层系统。 【二叠纪】èrdiéjì 古生代的第六个纪,即最后一个纪。约开始于2.9亿年前,结束于2.5亿年前。在这个时期里,地壳发生强烈的构造运动。在德国,本纪地层二分性明显,故名。动物中的菊石类、原始爬虫动物,植物中的松柏、苏铁等在这个时期发展起来。 【中生界】zhōngshēngjiè 显生宇的第二个界。中生代时期形成的地层系统。分为三叠系、侏罗系和白垩系。 【中生代】zhōngshēngdài 显生宙的第二个代。分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪。约开始于2.5亿年前,结束于6 500万年前。这时期的主要动物是爬行动物,恐龙繁盛,哺乳类和鸟类开始出现。无脊椎动物主要是菊石类和箭石类。植物主要是银杏、苏铁和松柏。 【三叠系】sāndiéxì 中生界的第一个系。三叠纪时期形成的地层系统。 【三叠纪】sāndiéjì 中生代的第一个纪,约开始于2.5亿年前,结束于2.05亿年前。在这个时期里,地质构造变化比较小,岩石多为砂岩、石灰岩等。因本纪的地层最初在德国划分时分上、中、下三部分,故名。动物多为头足类、甲壳类、鱼类、两栖类、爬行动物。植物主要是苏铁、松柏、银杏、木贼和蕨类。 【侏罗系】zhūluóxì 中生界的第二个系。侏罗纪时期形成的地层系统。 【侏罗纪】zhūluójì 中生代的第二个纪,约开始于2.05亿年前,结束于1.35亿年前。在这个时期里,有造山运动和剧烈的火山活动。由法国、瑞士边境的侏罗山而得名。爬行动物非常发达,出现了巨大的恐龙、空中飞龙和始祖鸟,植物中苏铁、银杏最繁盛。 【白垩系】bái’èxì 中生界的第三个系。白垩纪时期形成的地层系统。 【白垩纪】bái’èjì 中生代的第三个纪,约开始于1.35亿年前,结束于6 500万年前。因欧洲西部本纪的地层主要为白垩岩而得名。这个时期里,造山运动非常剧烈,我国许多山脉都在这时形成。动物中以恐龙为最盛,但在末期逐渐灭绝。鱼类和鸟类很发达,哺乳动物开始出现。被子植物出现。植物中显花植物很繁盛,也出现了热带植物和阔叶树。 【新生界】xīnshēngjiè 显生宇的第三个界。新生代时期形成的地层系统。分为古近系(下第三系)、新近系(上第三系)和第四系。 【新生代】xīnshēngdài 显生宙的第三个代。分为古近纪(老第三纪)、新近纪(新第三纪)和第四纪。约从6 500万年前至今。在这个时期地壳有强烈的造山运动,中生代的爬行动物绝迹,哺乳动物繁盛,生物达到高度发展阶段,和现代接近。后期有人类出现。 【古近系】gǔjìnxì 新生界的第一个系。古近纪时期形成的地层系统。可分为古新统、始新统和渐新统。 【古近纪】gǔjìnjì 新生代的第一个纪(旧称老第三纪、早第三纪)。约开始于6 500万年前,结束于2 300万年前。在这个时期,哺乳动物除陆地生活的以外,还有空中飞的蝙蝠、水里游的鲸类等。被子植物繁盛。古近纪可分为古新世、始新世和渐新世,对应的地层称为古新统、始新统和渐新统。 【新近系】xīnjìnxì 新生界的第二个系。新近纪时期形成的地层系统。可分为中新统和上新统。 【新近纪】xīnjìnjì 新生代的第二个纪(旧称新第三纪、晚第三纪)。约开始于2 300万年前,结束于160万年前。在这个时期,哺乳动物继续发展,形体渐趋变大,一些古老类型灭绝,高等植物与现代区别不大,低等植物硅藻较多见。新近纪可分为中新世和上新世,对应的地层称为中新统和上新统。 【第四系】dìsìxì 新生界的第三个系。第四纪时期形成的地层系统。它是新生代的最后一个系,也是地层系统的最后一个系。可分为更新统(下更新统、中更新统、上更新统)和全新统。 【第四纪】dìsìjì 新生代的第三个纪,即新生代的最后一个纪,也是地质年代分期的最后一个纪。约开始于160万年前,直到今天。在这个时期里,曾发生多次冰川作用,地壳与动植物等已经具有现代的样子,初期开始出现人类的祖先(如北京猿人、尼安德特人)。第四纪可分为更新世(早更新世、中更新世、晚更新世)和全新世,对应的地层称为更新统(下更新统、中更新统、上更新统)和全新统。 附:第四纪名称来历。最初人们把地壳发展的历史分为第一纪(大致相当前寒武纪,即太古宙 元古宙)、第二纪(大致相当古生代和中生代)和第三纪3个大阶段。相对应的地层分别称为第一系、第二系和第三系。1829年,法国学者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。现第三纪已分为古近纪和新近纪,故仅留有第四纪的名称。
3. 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。
4. 第四纪地质环境
(一)早更新世地质环境
1.构造环境及其变迁
本区早更新世构造环境由上新世构造环境演变而来。区内的地貌及第四纪地质研究结果可以看出,早更新世构造轮廓继承了新近纪早期构造轮廓。嫩江断裂、伊-舒断裂的东支断裂和西支断裂、四平-长春-德惠断裂、营口断裂、长胜-养畜牧河-法库断裂等再度发生继承性的差异升降运动,东部和西部山岳丘陵以及大黑山地垒继续断块上升,伊舒断陷平原和松辽断坳平原继续下降。本区当今的构造轮廓进一步显现。
2.气候环境及其变迁
第四纪气候的研究常常是通过对第四纪生物(特别是植被)、地貌和堆积物的研究来完成的。其中由于植被对气候的变化极为敏感,因此,通过植被(主要是通过孢粉的研究)来研究气候及其变迁更为常用。以往对本区生物、地貌和堆积物的调查与研究表明,第四纪地质期间本区气候发生了多次冷暖干湿的波动,植被第四纪堆积和地貌也随之发生了相应的变化,大致可以划分如下几个气候阶段。
(1)地貌和堆积物揭示的早更新世气候环境
对本区早更新世堆积物和地貌的研究可以看出,在早更新世早期阶段,松辽断坳已基本形成。低凹的松辽平原所接受的来自大兴安岭、小兴安岭和和长白山的碎屑堆积物形成松辽古大湖环境,为湖泊兴盛期(初本君,1998),气候环境偏凉;早更新世晚期阶段主要为冰川和冰水堆积阶段,在松辽断坳盆地周边地区形成广大的冰水堆积平原。这些冰水堆积和广大的冰水堆积平原,由于其后受新构造运动和外动力作用的影响,大部分被后来的堆积物埋藏于地表以下,已不见冰水堆积平原的原始形态,但在一些地区仍然可以看到这些冰水堆积物和冰水堆积平原的局部存在。例如,在西部所见到的白城地区冰水堆积剖面和冰水堆积台地以及东部区怀德-府龙泉-王府一带的冰水堆积剖面和冰水堆积台地等等,都是早更新世冰水堆积物和冰水堆积地貌的一部分。除此,在长春的腰分水岭、吉林岔路何、伊通的大南镇一带以及松辽平原区钻孔所揭示的第四纪地质剖面中都能见到早更新世冰水堆积物和冰水堆积平原的存在。可见,早更新世晚期冰水堆积物和冰水堆积平原分布之广泛。
从上述的堆积物和地貌研究不难看出,早更新世期间本区经历了由温暖湿润气候环境向冰川和冰缘气候环境的转化过程。
(2)生物揭示的早更新世气候
早更新世气候由第三纪末期气候演变而来。中科院长春地理所夏玉梅等研究了吉林省中西部的早更新世植被和气候。据黑龙江省大庆7901孔、吉林省乾安令字井孔、扶余仲士屯孔、大安舍力孔、白城平台地质剖面、农安王府地质剖面、长春分水岭地质剖面中的孢子和花粉分析表明,第三纪末上新世早期吉林省西部植被与中新世比较,铁杉、罗汉松和山核桃等喜热树种含量明显减少,阔叶树中桦、赤杨、栎、榆、榛、胡桃及林下草本植物含量逐渐增加,从而显示出当时气候由温暖湿润向偏凉变干方向变化。
上新世末期,我国北方地区开始被大陆性气候控制,冬季干凉,夏季多雨。与上新世早期相比,气候变得更温凉。喜凉耐干的针阔叶混交林生长,出现草原型植被。
早更新世早期,本区在灰白色粘土层中前人发现部分介形虫化石,以土星介为主,计四种属(初本君,1998)。另外,本次遥感调查在伊通大南镇胜利屯采砂坑的早更新世地质剖面中,采集微体生物样品,经天津地质矿产所王强分析鉴定,发现在该剖面的灰白色粘土中含有纯净玻璃介和疏忽玻璃介。玻璃介作为广温种在全球皆有报道,在现代温暖环境亦可出现。但由于个别种出现在冷水中,例如,疏忽玻璃介就是典型冷水种之一,因此,在进行整体评价时,依然将其作为偏冷属。含有上述玻璃介的样品有机质含量较高,可粗略认为样品形成于中营养向富营养过渡的湖泊中。上述玻璃介的发现,不但填补了区内早更新世地层中微体生物的空白,还对揭示早更新世早期堆积形成于气候偏凉的湖泊环境提供了微体生物学证据。
早更新世后期,本区为由少量阔叶树参加的疏林草原。标志气候由冷干向温和半湿润方向发展。
由上述植被的演变可以看出,本区早更新世气候由偏凉向干冷过渡。这与早更新世堆积物和地貌揭示的早更新世气候特点是完全一致的。
同时,微体生物所揭示的本区早更新世堆积物中的形成环境与其中的孢粉所揭示的沉积环境是完全一致的。
3.地貌环境
本区第四纪初,现代构造地貌的基本格局已经形成。早更新世早期阶段松辽断坳平原和伊-舒断陷盆地为冰水河流和冰水湖环境,长白山和大兴安岭为剥蚀区,来自上述山区的碎屑物质源源不断的堆积于松辽断陷和伊-舒断陷盆地的冰水河湖中,受盆地古地形起伏的影响,盆地中堆积物的厚度并非均匀一致,湖盆中的高地则局部缺失早更新世堆积物,早更新世末,受本区新构造运动的影响,新断裂发生差异性升降运动,松辽盆地解体,东部高平原区伏龙泉和白城平台地区等抬升,浮出水面,形成当今的伏龙泉隆起河白城平台及当代高平原的基底地貌。松辽盆地湖泊的湖面自此开始萎缩。当今的白城平台河伏龙泉隆起自此再未接受风沙和风成黄土之外的任何堆积。
4.环境物质组成
早更新世期间,区内受新构造运动的影响,三山(东部山地、西部山地和大黑山-法库丘陵)两盆(松辽断坳盆地、伊-舒断陷盆地)的构造格局进一步形成,山岳丘陵基岩区不断遭受来自各种外动力的剥蚀,剥蚀的物质源源不断地堆积于伊-舒断陷盆地和松辽断坳盆地中,受早更新世冰川冰缘气候影响,形成冰川和冰水堆积物,这些堆积物以砂砾石夹灰白色粘土为特征,遍布于上述两个盆地中。
(二)中更新世地质环境
1.构造环境及其变迁
本区经历了早更新世构造变动后,中更新世本区构造环境除继承早更新世构造变动的某些特点外,三山继续上升,尤其法库断隆的继续抬升,使东北断坳平原以其为界分解为北部的松辽断坳盆地、伊-舒断陷盆地和南部的下辽河断坳盆,三大盆地继续下降。在上述三个断坳与断陷盆地内部,新构造运动也较为活跃。松辽断坳盆地内的双山-前郭北东向断裂发生南东盘上升,北西盘下降的差异性升降运动,怀德-伏龙泉-前郭隆起形成。白城平台前缘断裂发生南东盘下降,北西盘上升的差异性升降运动,白城白土山平台形成。平原内的上述新断裂运动使得早更新世阶段的松辽盆地被肢解,盆地内地形起伏加大,盆地面积首度被缩小。松辽盆地东部高平原形成;下辽河断坳盆地内的抚顺-营口北北东向断裂及西侧山前断裂、北部的北漂-沙河断裂继承活动,控制北、西、东侧周边断块山岳丘陵的抬升,断坳盆地整体下降。为中更新世地层堆积与形成提供了构造环境。
2.气候环境及其变迁
中更新世气候冷暖干湿多次波动为特点。
(1)地貌和堆积物揭示的中更新世气候环境
中更新世堆积物和地貌的研究认为,松辽平原东部垄岗状高平原区的中更新世堆积是以含铁锰结核和少量砾石的亚粘土为主的堆积,并形成广大的山麓和山前堆积平原。根据上述亚粘土分布的空间位置、岩相结构及所含生物认为该套亚粘土的成因为冲湖积(也有人认为是冲洪湖积),由它形成的平原为冲湖积平原(即松辽高平原),为区内黑土形成提供了重要母质条件。厚度较大而且大面积分布的冲湖亚粘土的形成表明本区中更新世处于半干旱和半湿润的气候环境。但也应该指出的是,对本区中更新世亚粘土多个剖面的研究可以看出,亚粘土剖面自下而上无论从颜色、层理、单层厚度及所含孢粉化石等都出现多个旋回,这些差异表明该套亚粘土并非形成于气候一成不变的环境当中,而是形成于气候干湿冷暖的多次波动过程中。
根据本次遥感调查成果表明,此时期下辽河平原,堆积形成海陆交互相的粘土质粉砂、砂层、淤泥,水平层理发育属于温和较湿或轻湿的气候环境。
(2)植被揭示的中更新世气候
根据乾安、长春、四平、大庆和哈尔滨等地中更新世地层剖面中的主要孢粉成分,结合扶余、龙江中更新世地层剖面中的孢粉组合,松嫩平原中更新世时期至少经历过四次大的气候波动。
第一阶段,中更新世初期麻黄出现,藜科植物迅速扩大,平原区再现草原型和桦林草原型植被景观,显示出大陆性低温干旱气候。
第二阶段,平原区阔叶树增加,水生植物和盘星藻、转板藻增加,说明此区有一定范围水域环境,湖沼发育,陆地分布阔叶疏林草甸草原和桦林草原,显示温和半湿润气候。
第三阶段,平原区云杉花粉增加,禾草类和蒿亦有增加,说明当时周围山区有云杉分布,显示当时是一种冷湿气候。
第四阶段,发生在中更新世末,平原区阔叶树、水生植物和藻类孢粉增多,显示气候再次变暖。
此时期,下辽河中断坳中更新世地层剖面中的孢粉组合反映早期为以桦属、云杉属为主的森林草原植被,反映古气候寒冷阴湿;晚期为疏林草原景观,古气候温和湿润。
由上不难看出,无论是从中更新世堆积物和地貌还是从中更新世植被都揭示出松辽平原中更新世气候冷暖干湿多次波动的特点。
3.地貌环境及其变迁
本区进入中更新世早期,松辽湖盆地区周边和伊-舒断陷盆地地区继续接受来自小兴安岭、老爷岭、张广才岭和大黑山-法库断隆的冰(碛)水碎屑堆积,湖泊中心接受砂质物质堆积。
中更新世中期,当今的高平原区接受来自上述山区和风积的冲湖相亚粘土堆积,并形成冲湖积平原。处于湖泊环境的西部低平原区形成湖相堆积,并埋藏于深部。中更新世末,新构造运动再次使当今的松辽高平原区上升,形成当今的冲湖积高平原地貌,为区内黑土形成提供了重要的地形地貌条件。
此时期,下辽河断坳盆地接受东西两侧和北部断块山岳丘陵区的亚粘土、亚砂土、细砂等碎屑物质堆积,并在靠海部分,接受第一次海侵。由于断坳盆地的下降,该地层埋深为179.4~98.2m。
4.环境物质组成
本区中更新世物质组成较早更新世有了较大的变化。这些变化主要体现在区内两个主要的盆地中。在中更新世这一地质时期,作为上升区的三山仍处于风化剥蚀阶段,除山岳和丘陵由于受到剥蚀其高度相对有所降低外,基岩区物质变化不明显。在区内的三大盆地中则不同,中更新世阶段,松辽、依-舒两盆地内部接受来自剥蚀区的亚粘土堆积物和风积亚粘土的堆积,为区内黑土形成提供了母质条件。
下辽河辽断坳盆地,形成以中更新世亚粘土、亚砂土、细砂为主的海陆交互相沉积。
(三)晚更新世地质环境
1.构造环境及其变迁
本区晚更新世阶段,其构造环境较中更新世又有了新的变化。晚更新世地质构造继承了中更新世地质构造轮廓,继承性新构造运动明显,山岳丘陵区再度上升,平原区继续下降。松辽平原区北部的讷河东西向断裂差异性作用,北部抬升,高平原形成。双山-前郭北东向断裂及白城平台前缘嫩江北东向断裂也再度发生差异性升降运动,怀德-伏龙泉-前郭隆起及白城平台进一步抬升,当今区内构造轮廓进一步显现。
除此,晚更新世作为松嫩断坳盆地内的突出的构造事件是松辽分水岭的隆起(长岭断隆)。遥感图像解译和地面调查可以看出,松辽断坳盆地中部有近东西向的隆起。这一隆起不仅是松花江水系和辽河水系的分水岭,而且也是松嫩平原和东西辽河平原的分界线,历来受到地质学家们的注意。本次遥感调查认为,松辽分水岭是区内弧形断隆系作用结果的显示。根据弧形断隆系所切割的第四纪堆积,其主要形成时期应为晚更新世末(距今18000a)。该弧形断隆系的形成改变了本区的构造环境和物质环境。可以看出,本区晚更新世阶段构造环境较中更新世有了较大的不同。
2.气候环境
(1)晚更新世早期地貌、堆沉积物揭示的气候环境
晚更新世早期(140~70ka)堆积物和地貌的研究认为,松辽平原东部波状高平原由亚粘土和亚砂土组成。根据上述亚粘土分布的空间位置、岩相结构特点和沉积过程中粘土颗粒呈均匀悬浮搬运形式(初本君,1988),该套亚粘土的成因为冲湖积,由它形成的平原称为冲湖积平原(波状高平原),是区内黑土形成的重要母质源区。下辽河平原由冲湖积黄土状亚砂土、粉细砂夹薄层亚砂土含砾的中粗砂透镜体等物质组成。其疏林-草原植被反映古气候偏干冷。
(2)晚更新世中期堆积物、地貌和生物揭示的末次冰期气候
松辽断坳盆地晚更新世中期的堆积物主要有风积、冰水堆积和冲湖积堆积等。风积物既有风积砂土堆积,也有风成黄土堆积。风积砂土组成风积平原,现呈构造岩片形式见于长岭弧形沙垄之间。风成黄土形成风积平原,主要见于本调查区的西部。遭受后来流水等外动力剥蚀切割,黄土平原已不连续,完整性差。风成黄土(70~30ka)和风积砂土形成于干凉或干冷的气候环境中,本区风积物和风积地貌可以揭示本区干冷的气候环境。
冰水堆积物主要见于本调查区西部洮儿河下游。其岩性为砂砾石层夹砂层或砂层透镜体,组成著名的洮儿河冰水冲积扇。很显然,本区冰水堆积物和冰水冲积扇的形成也揭示出本区晚更新世中期的干冷冰期气候。
冲湖积堆积物主要见于本调查区东部乾安-林甸地区。其岩性为亚砂土,形成低平原地貌。
对晚更新世中期堆积物中的孢粉已作过许多研究。中科院长春地理研究所夏玉梅和王曼华等对本区许多晚更新世堆积剖面进行过孢粉分析,积累了十分丰富的资料。根据晚更新世中期本区植被的总特点可以看出,本区晚更新世中期的气候是我国大陆第四纪以来最干冷的气候时期。这是因为青藏高原的隆起对来自西南的水汽和印度洋的暖湿气团起到愈来愈明显的屏障作用,使我国内陆地区降水明显减少,出现干旱。
工作区西部受内陆气候影响,植物组成中的木本成分更为简单,松、云杉、桦等为主要树种,草本植物中蒿、藜含量增加,在蕨类植物中出现一定数量的耐寒冷的阴地蕨,代表了吉林工作区西部大陆性干冷气候环境的形成。晚更新世是吉林工作区西部沙漠的形成和扩大的主要时期。也是耐干冷的草原发育的主要时期。
近年,邓金宪等对本区西部双辽勃勃吐火山顶部的风沙堆积剖面进行过详细研究。该风砂堆积剖面形成于距今(7.69±0.6)×104a。风砂中孢粉含量极为贫乏,种属单调,代表干冷气候的蒿属、麻黄属等草本花粉含量较高,木本花粉仅有松、榆和榛属,且含量极低。古地磁研究表明,各风砂层中的磁化率和磁化强度为低值。上述诸现象可以看成是对末次冰期的响应。
此外,对本区多个晚更新世中期的第四纪地质剖面研究发现,本区晚更新世中期的堆积中大都含有我国北方晚更新世中期标准动物群———披毛犀-猛犸象动物群。该动物群生活在距今40ka左右的地质时期,被认为是冰期气候的指示动物群或冰期气候的产物。披毛犀-猛犸象动物群的存在同样表明,本区晚更新世晚期气候寒冷。
由上不难看出,本区的堆积物、地貌、植被和动物群共同表明了晚更新世中期本区处于由干冷的冰期气候环境中。
(3)晚更新世晚期地貌、堆沉积物和生物揭示的气候环境
晚更新世晚期(30~18ka),受横亘于松辽平原中部的长岭断隆影响,由湖积砂组成湖积台地和弧形断隆束构成长岭分水岭。湖积台地为全新世风积与风蚀作用提供母质。
本次在通辽剖面采集的孢粉样品,分析结果表明,植物组合以针叶裸子植物松为主,阔叶被子植物桦及胡桃、栎和榆为辅组成的针阔叶混交林或针叶林,反映古气候温暖湿润。
而下辽河平原的沈阳道义屯剖面,揭示的物质为湖积亚砂土,采集14C测年距今为(16765±160)a~(12530±135)a。孢粉资料反映的针叶林或针阔叶混交林的植物组合特征,代表古气候温和较湿。
3.地貌环境及其变迁
本区进入晚更新世以后,地貌环境发生了深刻的变化。晚更新世中期发生的强烈地壳运动,松辽平原东部高平原开始抬升,晚更新世早期形成的冲湖积粘土堆积物质露出水面,二级湖成阶地形成,为区内黑土形成提供了有利的地貌条件。上升的高平原继续上升,剥蚀加剧,下降的西部低平原区不断下降,湖泊进一步萎缩,接受堆积。
晚更新世中期,在干旱气候不断加剧的情况下,在松辽平原的中西部地区形成风积黄土、砂土平原,东部湖泊萎缩,接受砂土的堆积。
晚更新世末,松辽弧形断隆形成,受其断隆控制,不但将原本相连通的晚更新世晚期古湖泊分解,形成西部地区断块与断坳相间的湖积台地和残留湖盆地貌组合;在松辽弧形逆冲断垄低洼部位和东部地区形成残留湖盆。并具备了当今所显现的松辽分水岭的基本形态。它的隆起除分割了松辽盆地湖泊外,也引起了松辽盆地内水系的若干变化,为当今松辽盆地水系的形成奠定了基础。
4.环境物质组成
晚更新世本区环境物质组成变化很大,主要体现在堆积区的环境物质组成出现了明显的变化。突出表现是早期形成湖泊环境堆积了砂土物质;中期本区松辽断坳平原西部的奈曼旗、通辽、双辽、长岭、白城、镇赉、洮南、松原、乾安、瞻榆、通榆一带有大面积的风积黄土和风砂堆积。东部齐齐哈尔、大庆一带发育湖积砂土、淤泥物质堆积;晚更新世晚期为的湖积砂堆积,为区内沙化(漠)形成提供了充足的物质条件。
(四)全新世(冰后期)地质环境
1.构造环境及其变迁
本区全新世地质构造轮廓和构造运动由更新世演变而来。就地质构造环境而言,全新世地质构造环境与更新世晚期构造环境没有多大差异,所不同的是自有人类记录以来,特别是随着地质、地震观测仪器和大地测量仪器的研制和发展,定性、定量、定点和连续的观测和监测地质环境的变化已成为可能。例如,地震观测仪器详细记录了区内四平-长春-德惠断裂(四平断裂段)的新活动引起的地震。大地测量仪器记录了大兴安岭、老爷岭和张广才岭现阶段的隆升和下降等等。揭示出了本区全新世构造环境的变化。
2.气候环境及其变迁
全新世又称冰后期,开始于距今约1.1万年。全新世气候及其变化是对当今人类生存环境影响最大和最直接的因素之一。不管是全球,还是我国疆域内(包括吉林工作区),全新世气候及其演变的研究都较详细。经典的欧洲全新世气候分期是由斯堪的纳维亚人布列特(Blytte)和赛南德(Sernander)在20世纪末21世纪初创立的。他们把全新世气候划分为五个气候期(表4-1)。我国陈承惠等(1976)、孔昭震(1982)和王开发(1981)曾分别对辽南、北京和沪杭地区进行过全新世气候划分。上述研究对本区全新世气候划分具有重要的参考意义。全新世又分为早、中、晚三大阶段。
早全新世(1.1~7500a),从东西辽河平原奈曼旗东南剖面遥感调查结果分析,下部含炭淤泥层,距今年代为(11590±130)a。而孢粉组合属于含一定量阔叶被子植物之针叶林或阔叶混交林,气候温和较湿或轻湿。
中全新世(7500~2500a),早期气候温暖湿润,是气候最适宜时期,大庆-大安、长岭三县堡、前郭波拉屯和东西辽河平原、下辽河平原有多层泥炭形成。根据该期泥炭的堆积速率(最大0.4mm/a)、有机质含量(最大60%以上)、含砂量很少等特点,可以看出该区当时处于泥炭沼泽发育最佳条件时期,推测年平均气温3℃~5℃,干燥度<1,年降水量500~700mm,风砂固定,泥炭沼泽极为发育,沼泽中植物以芦苇为主,伴生有木贼、苔草、镰刀藓、睡莲等,其他植被松和禾本科占有相当的比例,是区内黑土形成时期。
晚全新世晚期(2500a~1100a),本区是以含有风砂和淤泥夹层的泥炭为代表。其植被特点,松较前趋于减少,蒿藜明显增加,同时出现麻黄属花粉,说明吉林工作区西部该期由疏林草原过渡到半干旱草原,泥炭植物残体以苔草为主,伴生有芦苇、睡莲、镰刀藓、木贼、鸢尾等。由于气候变为干旱,风砂吹扬,大量粉砂落入泥炭沼泽,致使泥炭中含有大量风成砂。
另外,在双辽地区多座古近纪火山喷发所形成的火山盾(丘)的顶部有厚约5m的风成砂堆积,在这些风成砂的表面发育一层厚30~40cm的黑灰色粉砂层。其形成年代为(5405±80)a(邓金宪,1998~2000)。在岗丘顶部发育有黑灰色有机质堆积的现象,在四平十家堡团山子侵入岩体所形成的岗丘的顶部也有所见,这些高高耸立于平原之上的火成岩岗丘顶部的黑土层,显然非沼泽成因。该层黑土的形成表明,黑土形成时期气候温暖湿润,植被发育。显现出当时的气候是最宜于植被发育的有利时期。它的14C年龄测试结果表明该黑土层形成于中全新世大西洋期(气候最适宜期)。该现象说明,前中全新世形成的碎屑堆积物质,均可作为含粘土成分控制物质
3.地貌环境及其变迁
本区全新世地貌环境由晚更新世地貌环境演变而来,基本格局继承了晚更新世晚期地貌轮廓,并受长岭断隆和法库断块山岳丘陵的控制,形成以淤泥地平原为主体松嫩、东西辽河和下辽河三个低平原。河谷地貌为辅地貌环境。区内河流如嫩江、第二松花江、拉林河、洮儿河、霍林河、东辽河、西辽河、辽河等河流的平原区河段、下游河段摆荡不定,河谷加宽,形成宽阔的高河漫滩和低河漫滩地貌及冲积平原地貌,河床摆动过程中遗弃的古河床形成当今所见到的牛轭湖河沼泽地貌等。
本区湖泊特别是风砂地区的湖泊产生淤积,湖盆变浅,水深变小,湖滨形成沼泽。
受耕作、樵柴和过牧等原因的影响,全新世局部地段沙漠活化,沙丘移动,有的叠加于晚更新世形成的沙丘和沙垅之上,形成复合沙丘和沙垅。
中全新世气候最适宜期,松辽盆地高平原区(冲洪积平原区)形成大面积厚层典型黑土。随着黑土区人口的不断迁入和大面积耕作,伴随着流水的冲刷和土被的流失,黑土地区新的冲沟不断增加,老的冲沟再度加深、加宽、加长。黑土分布的高平原被切割得支离破碎,这已成为当今黑土区的重要环境地貌问题之一。
4.环境物质组成
虽然全新世与晚更新世比较,本区地质构造的基本格局没有多大的改变,显示出地表物质组成的相对一致性。但随着全新世内、外动力的作用及相互作用,随着人类对这块土地的开发和利用,全新世环境物质组成也在发生不断的和深刻的变化。
首先,本区中全新世形成了黑土。虽然在工作区的山岳区、丘陵区和平原区,平原的东部区和西部区,南部区和北部区,上升区和下降区,黑土的厚度有很大差异,但黑土的形成却标志着本区进入了一个新的第四纪地质环境之中。这是因为黑土不但大大改变了这里的环境物质组成,更重要的是,由于它的形成,大大改变了自形成之后这里的生态环境,特别是对本区当代人类生存环境的影响,更是巨大的和深远的。除此之外,在三个低平原区,形成丰富的含炭淤泥物质层是农业耕作的有利土壤,但受后期风沙运动、地下水位和干旱、半干旱气候的影响,在东西辽河低平原表层,即含炭淤泥物质层之上被现代风沙所覆盖;而在松嫩低平原表层发生强烈的沙化和盐渍化作用,直接影响农业耕作的发展。
区内其他因素也改变着这里的环境物质组成。流水等各种外动力对山岳、丘陵及高平原不断进行剥蚀,剥蚀的碎屑物质源源不断地堆积于下游河谷中,形成新的堆积。人类对山岳和丘陵区矿产的开发和对平原区的开垦,以及对牧区的放牧等造成水土流失,也不断改变着这里的环境物质组成等等。
由此看来,上述原因所造成的本区全新世环境物质组成的改变是显著的。
5. 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。
6. 什么是第四纪全新世
我们现在生活的年代按地质年代划分属于第四纪.
第四纪全新世的地层是最新的地层,就是现在河流里的沙,河卵石,山坡上的残坡积物和耕作层等。因此它是覆盖在其他第四纪也是其他所有地层上面的。
7. 第四纪定义是什么
地质学家把人类开始出现以来迄今的地质历史称为第四纪。
第四纪也称为第四纪冰川期。我们通常说到的“冰河时代”,就是指这个时期。
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第四纪科学家说,这是地球气候异常剧烈变动的一个时期,也是人类进化发生的时期,有着非常特殊的意义。在这期间,地球气候曾经发生过很多次的冷暖回旋,寒冷的冰期和相对温暖的间冰期(即两次冰期之间的时期,这样的定义实在省事得很)交替出现。冰川反复扩张又退却,在极盛期曾盖住地球30%的表面。因此,第四纪也称为第四纪冰川期。我们通常说到的“冰河时代”,就是指这个时期。一些人认为,在第四纪,气候系统变得更加敏感,地球轨道形状、地轴方向和倾斜角周期性变化导致阳光照射发生变化时,气候比远古年代更容易发生剧变。
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第三纪(Tertiary period)始于距今6500万年,延至距今180万年。
第三纪的重要生物类别是被子植物、哺乳动物、鸟类、真骨鱼类、双壳类、腹足类、有孔虫等,这与中生代的生物界面貌迥异,标志着“现代生物时代”的来临。
第三纪时被子植物极度繁盛。除松柏类尚占重要地位外其余的裸子植物均趋衰退。蕨类植物也大大减少且分布多限于温暖地区。第三纪的植物有明显的分区现象,地层中还有许多微体水生藻类化石。
脊椎动物的变化主要表现在爬行动物的衰亡,哺乳类、鸟类和真骨鱼类取而代之,兴起且高度繁盛。第三纪的早期,仍生活着古老、原始的哺乳动物;到了中期,现代哺乳动物的祖先先后出现,逐渐代替了古老、原始的哺乳动物;第三纪晚期,现代哺乳动物群逐渐形成,更是偶蹄类和长鼻类繁盛的时期。尤其马的进化很快。
中生代末,海生无脊椎动物有明显的兴衰现象。盛极一时的菊石类完全绝灭,箭石类极度衰退,而双壳类、腹足类、有孔虫、六射珊瑚、海胆、苔藓虫等则进一步繁盛。第三纪出现的有孔虫分布广泛、进化迅速,对于海相第三系的划分与对比很有意义。此外,它们的生态分带已应用于确定沉积盆地水深的变化。原生动物中的放射虫在第三纪也十分繁盛,在深海研究中占有突出地位。双壳类在第三纪有很大发展,腹足类在第三纪进入极盛期。
陆生的无脊椎动物以双壳类、腹足类、介形类为主,可以根据它们不同时期组合面貌的变化,进行陆相第三系的划分。
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第四纪(Quaternary period)是地球历史的最新阶段,始于距今175万年。第四纪包括更新世和全新世两个阶段,二者的分界以地球上最近一次冰期结束、气候转暖为标志,大约在距今1万年前后。
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。
更多请看http://museum.pku.e.cn/exp/paleo/web_his/web/web_hisdsi.asp
8. 第四纪有什么生物
新生代最新的一个纪,包括更新世和全新世。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。第四纪(距今约258.8万年)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。微体和超微的浮游钙藻对海相地层的划分与对比仍十分重要。第四纪包括更新世和全新世,相应地层称更新统和全新统。第四纪下限的确定,意见分歧较大。1948年第十八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。中国以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,应用钾氢法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,以意大利的弗利卡剖面作为上新世与更新世的分界,其地质年龄约为170万年。对中国黄土的研究表明,约248万年前黄土开始沉积,反映了气候和地质环境的明显变化,认为第四纪约开始于248万年前。还有学者认为,第四纪下限应定为330~350万年前。
9. 第四纪地质学的第四纪生物
第四纪是地质史上时间极短的一个纪,至今尚未终止。第四纪从什么时候开始,没有一致的看法。过去一般认为它的年龄只有100万年左右。近年来由于古人类学和旧石器时代考古学的新发现,以及年代测定技术的发展,人们普遍认为它的年龄要大得多,有的认为是 180~200万年,也有人认为是248万年,还有人认为已经超过了300万年。
长期以来,人们一直在努力寻求放之四海而皆准的第四系的标准地层,但是没有能够实现。因为第四纪的沉积物具有很强的区域性,同一时期,在不同的自然环境里和不同的地貌单元上,可以形成各不相同的地层;不同时期,在相似的自然环境里和同样的地貌单元上,可以形成彼此相似的地层。因此,不可能单纯依据岩石本身的性质来划分第四纪地层。 第四纪通常以气候的更替划分为冰期和间冰期,或雨期和间雨期。但是世界上有许多地方古气候的变化证据是很缺乏的,因此很多地方一直应用脊椎动物和海洋软体动物的古生物方法确定第四纪的分期和地层划分。在古人类和古文化材料丰富的地区,应用人类学和考古学的方法效果是比较明显的。
第四纪海洋动物群变化较慢,尤其是在大洋里,几乎没有什么改变,只有某些高纬度的内海区域,如地中海、里海等地,存在群组的迁移,当冰期来临时,北方寒冷生活条件下的种类向南迁移,而间冰期到来时,它们则又回到了北方。但脊椎动物特别是陆生哺乳动物,进化速度却较快,而且在某一阶段的一定自然地理区域里动物群具有相对的一致性。在第四纪脊椎动物化石中,搜集得最多的是第四纪哺乳动物,其研究也比较详细。因此,第四纪哺乳动物不仅对陆相地层的划分和对比具有重要的意义,而且对恢复当时的古气候和古地理环境,对探讨古人类的生存时代和生活条件等都起着特别重要的作用。 关于第四纪地层的划分世界上没有取得一致意见。中国第四纪地层的划分,按照1959年全国地层会议讨论的草案,第四系包括下更新统、中更新统、上更新统和全新统,其时代分别与第四纪的早更新世、中更新世、晚更新世和全新世各阶段相对应。
与考古学的关系 第四纪地质学是旧石器时代考古研究中必不可少的一项重要内容。因为人类本身就是地质历史的产物,而早期人类的遗迹通常作为地质现象被埋藏在地层之中。由于早期人类的生存几乎完全趋附于自然环境,因此,早期人类的遗迹在地层中的分布是有一定规律的。
10. 第四纪地质简史
第四纪是地质历史上最新的一个纪,它是地质历史上曾发生过大规模冰川活动的少数几个纪之一,又是哺乳动物和被子植物高度发展的时代,人类的出现是这个时代最突出的事件。第四纪的开始年龄说法不一,有180万年、200万年和260万年等几种观点。第四纪这个名词是法国学者德斯诺伊尔斯在1829年创立的。当时地质年代有第一、二、三纪,于是他把第三系上面的松散沉积物称为第四系,一直沿用到现在。第四纪分为更新世和全新世。
第四纪基本上继承了新第三纪的构造格局和地貌景观,但仍在继续发展,豫西山地更加抬升。嵩山以北的黄河、淮河、卫河三大水系和嵩山以南的长江水系、淮河水系的支流已经定型。这时的河南省分属两个地貌台阶,以太行山、秦岭、熊耳山等中山山地构成第二级地貌台阶,京广铁路以东的华北平原属第三级地貌台阶。嵩山地区处在两个台阶的过渡地带。
早更新世,嵩山地区由于气候变冷,降雪量大,嵩山南部形成了冰川。所谓冰川就是沿斜坡缓慢流动的冰体,或者叫“固体河流”。冰体从嵩山山顶沿南坡而下,大体上以峻极峰—白石尖南北向山脊为界,东边的冰川主体顺龙潭沟、寺里河而下;西边的较短,大塔寺、法王寺、会善寺一带都可见到。冰川以惊人的力量,携带大量泥土砂砾,搬运到山前平缓地带堆积起来,就是今天我们在嵩山以南,颍河以北许多岗垄顶部看到的下更新统冰碛层,其中不乏带有冰川擦痕的冰川砾石(图10-6)。
图10-6下更新统冰碛砾石(引自河南区调队,1989)
据有些资料介绍,世界范围内早在新第三纪上新世末期,距今数百万年前,这次冰期已经开始,但到第四纪才出现冰期与间冰期交替的现象。这次冰川主要发育在北半球。在最寒冷的时候,高纬地区形成一些大冰盖,格陵兰冰盖覆盖了格陵兰和冰岛。劳伦大冰盖覆盖了整个加拿大,向南一直延伸到纽约。西伯利亚冰盖占据了西伯利亚北部,大约达到北纬60°。许多高山地区都出现了大规模的山岳冰川,嵩山的冰期应该是这次冰期的一次亚冰期。1∶5万登封幅区调报告称为“嵩山冰期”。发生时间大约在距今200万年前后,相当于我国北方的朝阳冰期和南方的鄱阳冰期。
中更新世以后,嵩山地区气候逐渐湿润炎热,但时有干冷气候的交替。古菱齿象、安氏驼鸟、软体动物双壳类等生物十分繁盛,在颍河两岸沉积了洪积,冲积成因的亚粘土、亚砂土和砂砾石层。
全新世,嵩山以她宽厚的胸怀,接纳了人类,开始了人类新的文明史。