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第四紀地質講的是什麼

發布時間: 2021-02-25 15:37:12

『壹』 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。

『貳』 第四紀地質的專業課程哪些

專業差別很大
第四紀地質學主要研究地貌及第四紀生物,也有新構造也屬於第四紀研究的范圍。
如劉東生院士研究黃土的氣候記錄等,第四紀冰川等都屬於第四紀地質的范圍。

地質工程是工科專業,方向很多

兩者差別非常大

『叄』 應用第四紀地質的概念

應用第四紀地質是指利用科學有效的方法,主要是應用地質科學、環境科學以專及其他相關學科的理論與方屬法,研究第四紀地質環境的基本特性、功能和演變規律及其與人類活動之間相互作用、相互制約的關系。它是通過對第四紀基本問題進行定性定量的綜合研究,從而建立概念模型和數學模型,進而對具體問題的解決提供科學可靠的實施方案或方法論的一門應用學科。

應用第四紀地質是第四紀地質學的一個分支學科,也是環境科學的重要組成部分,涉及到地質災害、第四紀資源、第四紀環境、人體健康等方面的內容,是多學科交叉的應用學科。應用第四紀地質的研究對象是人類社會與地球表層環境組成的復雜系統,主要包括地質災害的調查及特徵分析,地質災害的監測、防治和預報,大型工程的選址選線,農業地質,城市建設與區域規劃,第四紀旅遊資源調查與規劃,區域可持續發展,人體健康與地質環境等。

應用第四紀地質在對現代一些地質災害,如滑坡、泥石流、崩塌、土壤鹽漬化、土壤沙漠化等,以及在工程地質方面的研究中,都發揮著重要的作用,同時對土地利用規劃與管理方面也將起到重要作用。

『肆』 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。

『伍』 前第四紀地質

鄱陽湖地區地處江西省北部,橫跨揚子陸塊和華南陸塊兩個一級構造單元,系省域地殼活動較頻繁的地區。以萍鄉-樂平坳陷帶為界,南北的地質構造演化存在明顯的差異性,時至三疊紀,隨著海水的逐漸退出,南北才連成一體,成為統一的大陸。區內地層發育,岩漿作用頻繁,構造作用強烈。

(一)地層

本區地處揚子陸塊九江坳陷和鄱陽盆地,由古元古界星子岩群和中新元古界雙橋山群組成雙重基底,星子岩群為角閃變質岩系,為結晶基底;雙橋山群岩性為一套淺變質的千枚岩、板岩夾變質火山碎屑岩、火山熔岩,為褶皺基底。沉積蓋層由震旦系—中三疊統組成。志留系由淺海潮坪相泥砂岩組成,構成一完整的海退層序。泥盆系本區僅發育上統,為河流相碎屑岩建造。石炭系—下二疊統以淺海相碳酸鹽岩為主,中夾含煤碎屑岩。上二疊統—中三疊統,主要為淺海相碳酸鹽岩,夾少量泥岩和砂岩。受晚三疊世印支運動的影響,本區基本結束了大規模的海侵歷史,進入濱太平洋大陸邊緣活動發展階段,形成了一系列中新生代陸相沉積盆地。

(二)岩漿岩

區內岩漿活動頻繁,從元古宙—新生代均有不同規模的岩漿噴溢和上侵活動,並呈現了多旋迴特點。中新元古代和侏羅紀-白堊紀是岩漿活動最強烈時期。

(三)構造

調查區經歷了長期的構造活動,形成了區內復雜的構造面貌。主要構造線方向為北東向,其次為近東西向、北西向和北北東向。褶皺、斷裂構造發育。

1.褶皺

鄱陽湖西部地區以寬型褶皺為主,而東部地區則以線型褶皺發育為特點。褶皺軸向為北東向及近東西向。蓋層褶皺和基底褶皺均具較強的繼承性特徵。

2.斷裂

區內斷裂構造十分發育。總體上處在近東西向和北東向伸展構造環境。鄱陽湖西部區以近東西向和北北東向斷裂為發育,以逆沖推覆構造為主,構造窗多見;東部區以北東向逆沖斷裂和滑覆斷裂發育為特點。

(四)環境地質分區

以沉積古地理環境條件和物質組合特徵及其成因類型為依據,調查區共劃分為8個環境地質區,分別為大陸邊緣次深海環境變質岩區、大陸斜坡淺海環境沉積岩區、陸海過渡環境沉積岩區、大陸火山噴溢環境火山岩區、大陸河流環境紅色碎屑岩區、大陸環境沉積物區、硅鋁質花崗岩類區、鐵鎂質基性—超基性岩區。

『陸』 第四紀地質學研究的主要對象和內容是什麼

主要研究2.4個百萬年以來的地質事件和氣候變化等
主要研究對象包括第四紀黃土,冰川和湖泊等沉積物
內容包括一般地質學的各種研究方法,如粒度,磁化率,珊瑚,樹輪,石筍,孢粉,14C定年,穩定同位素等

『柒』 應用第四紀地質研究的主要內容

全球變化與未來環境研究 主要研究第四紀以來的全球氣候變化和地殼運動以及引起全球環境的改變,尤其是晚更新世以來環境演化與未來生存環境變化趨勢預測、人類活動對全球變化的影響等問題。

第四紀區域環境地質問題研究 區域地質環境調查、評價和預測,是其基本的內容之一,主要包括區域第四紀地質環境背景值調查、地質環境質量現狀綜合評價、各種第四紀環境地質問題的調查與研究。在此基礎上,對區域第四紀地質環境的演化趨勢進行預測,為國民經濟建設服務。

資源開發與環境地質問題的研究 主要研究人類與資源、第四紀地質環境之間的相互作用和相互制約的關系,研究各種資源(礦產資源、水資源、土地資源、生物資源、風景資源等)的分布格局及其與地質環境的關系,研究資源的可開采性和可利用性以及資源開發利用對生態系統物質循環和能量循環的影響,研究資源開發的綜合調控機制和優化技術,保證地質環境向良性循環方向發展。

地質災害研究與防治 研究第四紀以來的在內、外動力地質作用下所產生的各種地質災害,研究其發生機制、時空分布規律與生成關系,開展第四紀地質災害風險評估,建立區域或重點地區第四紀地質災害監測預警系統,制定科學、經濟、合理的地質災害防治規劃與措施,制定減災、防災、災後恢復與重建方案等。

城市環境地質研究 由於城市建設速度快、人口增長迅速,人類活動集中,對城市環境的影響作用強烈,常形成特殊的環境地質問題,如 「三廢」污染、水資源枯竭、地基沉陷、水資源開發引起的地面沉降和海水入侵等。因此,必須研究城市環境污染與破壞的原因、機制和防治措施,建立城市地質環境監測系統,開展城市地質環境質量綜合評價和變化趨勢預測,編制城市環境地質圖,提出城市環境地質問題的防治對策,為城市規劃和建設提供依據。

重大工程建設的環境地質研究 目前,人類大規模工程建設活動對地質環境的影響越來越顯著。對人口聚集、經濟建設活躍地區的環境影響更為嚴重。因此,必須研究人類各種工程活動(建築工程、采礦工程、水利工程等)與第四紀地質的相互關系,重點研究人類工程活動對第四紀地質環境的反作用,以及由此而誘發的各種地質災害,開展地質環境容量評價、地質災害風險評價和移民工程地質環境質量損益評價等。

醫學環境地質研究 探索第四紀地質環境對人體健康的影響,特別要研究可能使人類某些疾病的發病率和死亡率增高的地質因素。同時,要研究各種污染物質直接或間接影響人體健康或危及人類生命的機制及防治措施。目前環境地球化學研究已不限於地方性疾病,開始涉及人體必需元素或有害元素對生命作用的多方面研究。因此,環境地球化學、環境水文地球化學將在與生命科學的結合中不斷豐富和發展。

第四紀生態環境地質研究 第四紀生態環境地質研究是國土資源規劃與管理的基礎,研究的內容具有綜合性,包括第四紀地質環境的狀態性質、生態地質環境對人類生存的制約作用、第四紀地質環境變化對生態系統平衡的影響和作用、人類活動對生態系統的影響、地質環境與生態系統之間的關聯性規律等。

現代科學技術在應用第四紀地質中的應用研究 應用第四紀地質是一門高度綜合性的交叉性新興學科,涉及內容廣、研究領域多,地質環境監測數據量大。計算機及網路通信、衛星遙感(RS)、全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)、虛擬現實(VR)、海量數據存儲等高新技術的發展,為地質災害監測數據的自動化傳輸、管理、分析和可視化提供了極大的方便。利用這些先進科學技術,國際上已建立了全球環境觀測系統、地震災害監測網、全球陸地觀測系統等監測網路。基於地理信息系統,建立環境地質信息資料庫、研究各類環境地質信息處理技術、模擬分析各種環境地質災害的演化過程也是環境地質學研究的關鍵課題之一。非線性科學理論與方法在研究地震、滑坡、崩塌等環境地質問題的漸變性與突變性以及人類工程活動與災害過程 「自組織臨界」特性的關系等方面的應用也越來越受到重視 .

研究開發或引入先進的工藝技術處理城市垃圾、治理地下水和土壤污染、開展礦山環境綜合整治等更體現了應用第四紀地質學的應用學科性質。

『捌』 地質年代與第四紀地質概述這是哪本書

這本書的書名是《工程地質》

『玖』 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。

『拾』 應用第四紀地質

一、名詞解釋

地方病,地貌景觀,地質公園

二、簡述題和論述題

1.簡述第四紀地質對內工程建設的容意義。

2.簡述應用第四紀地質研究的主要內容。

3.舉例說明第四紀地質在城市環境方面的應用價值。

4.論述第四紀地質和地貌與人類健康的關系。

5.論述地貌研究在地質公園規劃建設中的作用及其地位。

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