第四纪中国地理景观演变

① 中国的地理风貌是什么时候形成的

中国目前的地理环境是什么时候形成的？比如有的人说黄土高坡几专百年前才形成。这里属做一探讨。
我国现代构造和地貌，晚古生代海西运动后已初步形成轮廓，中生代燕山运动以后基本奠定基础，喜山运动则完成了现时构造和地貌轮廓。
（1）第三纪喜山运动以前，我国大陆轮廓就已基本形成，山川交错、盆地相间的地理景观。西北地区形成大型盆地，如塔里木、准噶尔、柴达木等盆地。东部地区由于大陆与洋壳的挤压，产生北东——南西；北北东——南南西的山系。隆起区仍继续上升，下陷盆地仍在下降，第三纪沉积物，厚度可达5000米以上，例如洞庭盆地。
（2）第三纪末的喜山运动，喜马拉雅海槽上升为5000米以上的山地，台湾也脱水而出。至此，基本造就了我国现时地貌轮廓。同时喜山运动，伴随大量的火山喷发。
（3）喜山运动后，地壳发展进入第四纪时，新构造运动表现仍十分强烈。

② 第四纪地质学和地貌学的概念

1. 第四纪地质学的概念

第四纪(Quaternary)是地球发展历史中最新的一个纪，延续的时间比较短暂，按现今多数从事第四纪地质学研究者的观点，是指距今 2. 60Ma 以来的历史。如果把地球的历史缩短为365 天的话，那么第四纪即开始于除夕之夜的 19 点(图 1-1)。在地球演化的历史上，第四纪虽然时间短暂，但与人类的关系却非常密切。在这个时期，人类得到快速进化，成为地球上迄今最为高等和最为智慧的动物，而且还发生了很多重要的地质事件，如气候变迁、海平面波动、植被更替、火山喷发、青藏高原快速隆升等，这些事件都对我们赖以生存的环境和资源产生了重大的影响。第四纪这一名称曾在 2004 年出版的国际地层表中被取消了，但在 2008 年新出版的国际地层表中又恢复其名称，还是把它作为新生代中一个纪来处理。

图 1-1 地球历史的划分(按 365 天计算)

第四纪地质学(Quaternary geology)是研究在第四纪时期发生在地球表层的各种地质事件及其动力机制的一门学科。第四纪是地球历史中一个环境很不稳定的时期，地球表层的环境发生过巨大的变化，有些地区的面貌与现今大相径庭，如中国东部的渤海、黄海、东海等在第四纪的某些时期完全出露海面，是一片陆地景观，而有些时期，海岸线可深入到北京，上海是一片汪洋; 在某些时期，华北和西北地区为亚热带气候，曾有象群的分布，而有些时期，气候却非常的寒冷，在中国的东部山地可能有冰川发育，北美的大部地区被厚厚的冰川所覆盖，北欧也是一片冰原景观。第四纪地质学就要研究这些地质事件发生的背景、演变过程、驱动机制等，弄清这些地质事件发生的规律，以便预测地球表层未来可能发生的地质事件和环境变迁。

2. 地貌学的概念

地貌学(Geomorphology)是研究固体地球表面的形态特征、成因、演化和分布规律的一门学科。固体地球表面的形貌千姿百态，成因也各不相同。有海拔 8844. 43m 高的珠穆朗玛峰，也有位于海平面以下-11034m 深的马里纳亚海沟; 在陆地上，有高低起伏的崇山峻岭，也有一望无际的大平原; 在海底，有绵延 70000 多千米的巨大山脉(大洋中脊)，也有呈孤立状的海山; 在中国，有沟壑纵横的黄土高原，也有一马平川的华北平原。所以固体地球的表面是一幅由各种地貌镶嵌而成的美丽 “画卷”，同时也记录了固体地球表面的演变过程。地貌学不仅要研究这些地貌的形态特征和变化，而且还要研究各种地貌的分布规律和演变过程，研究地貌的形成和演变与各种动力的关系，以及地貌的未来发展。

图 1-2 第四纪地质学与地貌学的关系

按照现今的学科分类，第四纪地质学属于地质学的范畴，为地质学下属的一个二级学科; 而地貌学属于地理学的范畴，作为自然地理学的一个分支。尽管如此，第四纪地质学与地貌学关系密切，它们是从两个不同的角度研究地球表层的性质(图1-2)。任何一种外力地质作用，在塑造地貌的同时，也形成第四纪堆积物。第四纪地质学主要是从沉积物的角度研究地球表层的特性，如沉积物的形成和特点、构造运动、气候变迁、环境记录等，而地貌学是从地表形貌的角度研究地球表层的特性，如地形的高低、起伏、分布、演化等。在实际工作中，研究地貌的同时，也必须研究相关的第四纪沉积物，它们的研究成果互为补充，互为验证。

③ 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。

④ 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。

⑤ 下图示意第四纪中国重大环境演变事件关系，读图回答1~3题。 1、图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表的地理事件

⑥ 中国第四纪生物地理与生态环境演化

第四纪是地球历史上地形最复杂，气候波动最频繁，陆地最为分散的时期，因此这个时期的生物分布在区域上的分异也是最大的时期。这种分异在第四纪并不是一成不变的，而是随着气候、地形等环境因子的变化而不断地发生着演变，并逐渐演化到现今的状态。

1. 早更新世

在上新世，我国的地形比较平坦，青藏高原也只有 1000m 左右，东部的华夏山脉已被夷平，大小湖泊广泛发育，全区基本上受热带和亚热带气候控制，因此该时期南、北红土都很发育。当时广布境内的三趾马动物群遍及我国各地。这时中国东部和西南地区气候炎热而湿润，为常绿落叶阔叶林-草原景观，而西北地区尽管气候炎热，但比较干旱，以稀树草原为主。

到了第四纪的早期，由于气候变冷，青藏高原的隆起，冬季风加强，我国生物分布状况也发生了改变。曹伯勋(1989)曾将我国第四纪生物地理分为北方生物区和南方生物区，并进一步划分出 8 个省(北方生物区 5 个，南方生物区 3 个)。这种划分更符合现今的状态，但与早更新世的生物地理还是存在差别。就北方地区而言，这时的太行山还比较低矮，秦岭也不高，华北、东北和黄土高原的环境差别不大，长鼻三趾马-真马(三门马)动物群分布区内，属于北亚热带到温带气候，生长着落叶阔叶林-草原植被。

南方地区气候比北方地区要炎热和湿润，大熊猫-剑齿象的早期类型广泛分布，主要的成员是前东方剑齿象、中国犀、貘、大熊猫、巨猿等，喜暖湿的动物比长鼻三趾马-真马动物群丰富得多，常绿阔叶林广泛发育。尽管这个时期的南、北方动物群存在差异，但它们之间的界线还是比较模糊的，很难用秦岭-大别山来作为它们的分界线，如果存在这样一条界线的话，也比现今的位置偏北。

2. 中更新世

由于在早更新世晚期到中更新世初期的强烈降温，青藏高原快速隆起进入冰冻圈，秦岭-大别山以及太行山的升起，长江和黄河的贯通，我国的生物地理格局发生了明显的变化。青藏高原出现了多年冻土，冻土地貌和冰川地貌发育，气候非常寒冷，植被为高寒的草原-草甸-针叶林，动物群也是适应比较寒冷气候的组合。

华北地区以暖温带气候为主，周口店动物群中绝大多数为古北界的类型，含少量的东洋界分子，这表明当时气候比现今温暖，尤其在中更新世中期，华北地区非常温暖湿润，曾发育红土。植被中有山核桃、山毛榉等，但建群植物是温带的栎、榆、鹅耳枥以及松、桦等，呈现出温带森林草原景观。西北地区进一步干旱，离石黄土的粒度比午城黄土粗，表明冬季风作用增强，使得草原扩展和森林缩小。

秦岭-大别山这条地理界线在这个时期已变得清晰了，南方与北方动物组成的差异也显而易见。秦岭-大别山以南地区气候温暖而湿润，网纹红土发育，东方剑齿象、中国犀、巨貘、大熊猫、竹鼠等在区内广泛分布。长江流域为亚热带常绿落阔叶针叶混交林，向南到南宁—广州一线以北为亚热带常绿落阔叶林，该线以南为热带、亚热带常绿阔叶林，海南岛和南海诸岛为热带雨林。

3. 晚更新世

在晚更新世早期(末次间冰期)气候温暖，但在晚期(末次冰期)气候急剧变冷，我国的环境发生重大变化。在青藏高原，出现大面积的多年冻土，冻土地貌非常发育，东北地区也出现了苔原环境，甚至在华北地区出现了冰缘环境。猛犸象-披毛犀动物群广布东北地区的多年冻土带，向南扩展到华北地区。暗针叶林从高山下移到华北平原，在北京到山东的平原区出现了暗针叶林。海平面大幅度地下降，渤海、黄海、东海露出海面而成为陆地，华北地区的动物群曾游移到澎湖列岛。

秦岭-大别山以南地区也受降温的影响，大熊猫-剑齿象动物群向南收缩，一些成员个体增大以适应变冷的气候，云贵、华中和华南山地植被带中的北温带针叶林树种比例有所增加，甚至在云贵高原的一些河谷盆地中出现了纯针叶林(冷杉、云杉林)。

4. 全新世

这个时期的环境特征和生物地理区系与现今差不多。华北平原地区为落叶阔叶林，山地为落阔叶针叶混交林。西北地区为干旱的荒漠草原、稀树草原，在山地有少量的针叶林。青藏高原为高寒的荒漠草原、草甸植被。我国南方地区则是亚热带、热带常绿阔叶林，以及热带雨林，在高山上(2600 ～2900m)为阔叶针叶混交林，在 4000m 以上的山地为灌丛和草甸植被。

但在全新世中期的大暖期，南方动物群的一些分子可达华北的南部，在殷墟遗址中发现了象、貘、水牛、竹鼠等东洋界的成员，不过大暖期过后，象已退到云南的南部，貘则迁出中国境内。

思考题

1)利用孢粉恢复第四纪植物群应注意哪些问题?

2)第四纪哺乳动物群划分的主要依据有哪些，其在第四纪地层和古环境研究中的作用是什么?

3)影响人类进化的主要因素有哪些?

4)石器的出现对人类进化的意义是什么?

5)青藏高原隆起过程对中国第四纪生物演化有哪些影响?

6)“北京人” 用火的意义何在?

7)中国南方和北方哺乳动物群的差异和交流说明了哪些问题?

⑦ 第四纪阶段是指

中国第四纪地层记录了许多重大地质事件，如构造古地理事件、气候演变事件、生物演化事件、人类演化事件、火山活动事件等。在构造古地理事件中，青藏高原的骤烈隆升是塑造我国现代地貌景观的主导因素，大规模的海平面升降和区域构造运动(南海、东海和黄海的持续拉张)是我国东部和广大海域环境多变的控制因素。在气候演变事件中，我国西部地层区广泛发育的山岳冰川、中部和东部地层区广泛发育的黄土堆积、红土堆积和洞穴堆积成为中国古人类生存、发展和演化的环境条件。在生物演化事件中，更新世早、中期真马、披毛犀、狼、牛等的依次出现、更新世晚期大冰期中猛犸象 披毛犀动物群的大发展、更新世晚期之末的大绝灭事件以及全新世以来的现代动物群构成了我国陆相第四纪地层分期对比的基础。在人类演化事件中，2ma前有河北泥河湾地区的“小长梁”、“半山”遗址和“新文化层”、1.7ma前的云南元谋人、1～0.50ma之前的蓝田直立人和南京直立人、0.25～0.50ma之前的北京直立人、十几万年前的大荔人，以及更新世晚期的许家窑人、丁村人、河套人、峙峪人和更新世晚期之末1万～2.5万年前的山顶洞人、田园洞人等。全新世1万年以来的鲁豫地区的裴李岗文化层、仰韶文化层和龙山文化层记录了最早的中华古代文明史。在火山活动事件中，有几个集中的玄武岩为主的喷发区：滇西、羌塘至昆仑的玄武岩、安山岩以至碱性、超碱性岩；东北五大连池和长白山的玄武岩；澎湖的渔翁岛玄武岩和雷州半岛的橄榄玄武岩，这些火山喷发区大多也是新近纪的喷发区。
由于上述第四纪各种地质事件的交织，造成了复杂的地层类型。就地层的多样性而言，第四纪是最为复杂的一个纪，中国又是世界上具有最复杂地层类型的国家。这为我国第四纪地层的划分对比造成了极大难度，同时也为我国第四纪研究独具特色的发展提供了天然条件。
第四纪各类地层的划分对比需要高精度的年代地层标准。我国一般以2.50ma作为第四纪的起始(安芷生、王乃文等，1979；刘东生、丁孟林，1982；中国地层典编委会，2000)，有别于国际上以意大利Vrica剖面为标准的1.8ma底界。在海相化石带序列中，浮游有孔虫(N带系统)包含两个化石带(Blow，1969；Bolli，1985)，细分的亚带化石不易找到；钙质超微化石包含4.5个化石带；对第四纪的高精度要求来说上述化石带划分显得粗糙。深海或海洋氧同位素分期(以D、DS或MIS为代号)提供了绝好的气候地层学基础(Shackleton and Opdyke，1976；Shackleton and Hall，1989；Shackleton，Berger and Peltier，1990)，曾作为第四纪分期标准的阿尔卑斯4 次冰期也有了相应的年代分期位置(Raymo，1997)。我国第四纪气候地层学进展的重要一环是黄土、古土壤序列和深海氧同位素期次的成功对比(刘东生、袁宝印，1982)。南海ODP1143孔氧同位素分期的研究为我国提供了近距离的年代对比标准(汪品先、田军、成鑫荣，2001；赵泉鸿、翦知湣、王吉良等，2001)。但是为解决类型众多的岩石地层单位的划分对比问题，仍要诉诸生物年代序列的完善，这里依据以往研究的基础(黄汲清、王乃文，1986，1987；中国地层典编委会，2000；王乃文、徐钦琦，2003；闵隆瑞，2005 等)，提出3.0ma以来的中国上新世末至第四纪陆相化石带Ⅰ—Ⅺ(详见年代地层一章)，并据此提出9个陆相时带系统，作为全国地层对比的生物年代标准或3个已建阶(全国地层委员会，2002)的次级年代地层单位。根据上述9时带、11化石带的年代地层系统，拟定了“中国第四纪地层简表(表4-15)”，所纳入的52个地层柱和相关地层单位绝大多数为《中国地层典?第四系》(《中国地层典》编委会，2000)收录，仅补充几个地区的地层单位，另外地层对比关系则做了不少改动。

⑧ 第四纪时期中国的地理环境有哪些变化

中国复北方有了早更新世泥河湾制动物群，中更新世周口店动物群，晚更新世萨拉乌苏动物群。出现了鄱阳、大姑、庐山与大理4个亚冰期。现代冰川覆盖总面积约为1630万平方公里，占地球陆地总面积的11%。我国的现代冰川主要分布于喜马拉雅山（北坡）、昆仑山、天山、祁连山和横断山脉的一些高峰区，总面积约57069平方公里。大量矿物沉积

⑨ 第四纪地质环境演化规律

(一)前第四纪地质环境

大量的研究结果表明，中生代的晚侏罗世到早白垩世，由于受太平洋板块沿西太平洋毕鸟夫带向西俯冲，欧亚板块向东仰冲的作用影响，该地区形成以松辽地堑为主体的北东向大陆边缘裂谷带，该带长约1400km，宽200～350km。其空间分布范围以松辽盆地为主体，向北过孙吴地堑与前苏联境内的捷雅盆地相通，南端与华北裂谷系的渤海湾－中原裂谷相接。并接受厚度达6000～7000m河湖相沉积(初本君等，1998)。到了晚白垩世末至始新世带内发育的大屯火山喷发(60～80Ma)和双辽－下辽河火山喷发(49～27Ma)标志着裂谷发展到高潮。到了新近纪早期，火山活动基本平息，裂谷开始收缩封闭(25Ma)。上述地质构造环境的形成为松辽平原第四纪地壳拉张坳陷继承性发展提供了雏形。

(二)早更新世早期地质生态环境

早更新世早期(顶界1677.8ka，邓金宪，2001)，松辽断坳已基本形成。松辽盆地继承发展，稳定下沉，形成松辽古大湖，并接受了来自大兴安岭、小兴安岭和长白山的碎屑物质补给，沉积一套厚度约20～100m的砂层、含砾砂层、粘土层堆积，早更新世早期湖积地层(Qp^l₁)形成。为湖泊兴盛期。其空间分布范围广阔，北到小兴安岭南部山前，南至渤海湾，西抵大兴安岭东部山麓，东至依通－依兰盆地东缘。该盆地受前第四纪凹凸不平的基底地形影响，在四平、新立城水库东等地区发育局部隆起，其上缺失早更新世早期湖相沉积。

孢粉数据基本反映以桦属、松属、榆属、蒿属、藜科占主体的森林－草原植被与以松属、榆属、桦属、藜科占主体的针阔叶混交林植被的交替转换。

微体古生物以土星介为主。它们是尔吉斯玻璃介、邱县美星介、纯净小玻璃介、双析土星介、东山土星介、隆起土星介、柯氏土星介、粗造土星介和放射土星介等。总体反映湖泊沉积环境，古气候由偏凉向温暖湿润交替转换(图1.5.1)。

(三)早更新世晚期－中更新世早期地质生态环境

早更新世晚期－中更新世早期，由于地壳强烈差异性升降运动，大兴安岭山脊线海拔达到1000m，东部山地上升到500～700m。由于气候干冷，在大兴安岭、小兴安岭及东部长白山等山地广泛发育着冰川堆积、冰川侵蚀和冰水堆积作用，形成冰水湖泊。受四周山脉隆升作用影响，松辽古大湖中心沿盆地周边向昌图、哈尔滨、北安、讷河、五大连池一线迁移，接受一套砂层沉积，形成晚更新世湖相地层(相当下荒山组一段下部)。而盆地边缘产生抬升隆起作用，导致早更新世早期沉积的白色粘土层外露水面，接受剥蚀，形成厚度约为10cm的古风化壳。

此时，伴随冰川作用，形成早更新世和中更新世冰碛和冰水堆积地层(大兴安岭称白土山冰期、绰尔河冰期、诺敏河冰期，长白山称土龙山冰期，小兴安岭称口子门冰期)。该期冰川作用分布广泛，冰川漂砾堆积于大兴安岭、长白山等中低山地形之上，冰碛和冰水堆积主体发育在山前倾斜平原地带，局部延入盆地之中，如分布于小兴安岭山前地段的冰碛物最远已达到克东南;分布于长白山山前地段的冰碛物最远已达到伏龙泉镇北;大兴安岭山脉也均到达山麓地带。盆地周边地区与下伏早更新世早期湖积地层(Qp^l₁)呈不整合接触。北部地区与砂层整合接触。这种接触关系反应了区内冰川、冰水堆积作用因地域不同而产生的差异(图1.5.2)。

图1.5.1 松辽平原早更新世早期古岩相地理图

由于区内该阶段，冰川、冰水作用强烈，古气候寒冷，发育以木本植物桦属，草本植物蒿属为主的森林－草原植被(初本君等，1989)。

(四)中更新世中－晚期地质生态环境

中更新世中－晚期(516～200ka，邓金宪，2001)，松辽平原处于整体稳定断陷(坳)接受沉积的古大湖环境。

中更新世中期初，伴随周边山区缓慢上升，在大兴安岭东麓盆地边缘形成白土山冰水断块台地。大黑山－法库地垒不断抬升，并以其为界，将松辽古湖分解为北部的松辽大湖和南部的下辽河大湖。此后松辽盆地稳定下沉，形成古大湖环境，平原边缘的山麓地带已被湖水淹没，使松辽大湖达到极盛时期，并接受来自于周边山区或风积物质的补给，沉积了一套厚度约10～50m的冲积－湖积相亚粘土层，中更新世地层(Qp^al－l₂)形成。该套亚粘土层与松辽盆地边缘及依－舒盆地广布的冰碛、冰水堆积物呈整合覆盖关系。盆地内部依位置不同分别覆盖于早更新世早期的白色粘土层(长春腰分水岭，)、早更新世晚期的中－粗质砂层之上(哈尔滨荒山采坑)。上述接触特征反映松辽盆地在中更新世中－晚期总体下沉的构造环境(图1.5.3)。

此时，下辽河古湖除沈阳东部地区表现出隆升特点之外，其余地区总体断坳，发生海侵(水源海侵)，接受海陆交互相的亚粘土、亚砂土和粉砂互层沉积(《辽宁省区地质志》，1989)。

孢粉数据基本反映以桦属、藜蒿为主的松、榆、桦、草原植被景观。古气候偏温凉。

图1.5.2 松辽平原早更新世晚期－中更新世早期古岩相地理图

(五)晚更新世早期地质生态环境

晚更新世早期，区内构造运动以地壳强烈的差异性升降为特征。伴随地壳的差异性升降作用，松辽平原东部、北部抬升，导致中更新世(Qp^al－l₃)沉积的亚粘土层外露水面，第一级湖成地面形成，即黄土状粘土质岗状高平原。西部区沉降，古湖泊缩小，向西南迁移，并接受来自于东部高平原区冲积物质的补给，形成厚度约10～25m的亚粘土、亚砂土层沉积，为晚更新世早期地层(Qp^1al－l₃)形成提供了物质基础。

由于地壳运动的差异性，松辽平原北部属于掀斜拱隆，东部为断块隆升，西部以坳陷为主体。

此时，下辽河盆地以坳陷下沉为特征，接受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的沉积。

该时期孢粉化石表现为松辽平原贫乏，仅见微数量的桦属、葎草、蒿属、菊科、藜科、禾本科和狐尾藻等颗粒。下辽河平原以草本植物为主，木本、蕨类植物为辅的疏林－草原植被。总体反映古气候偏干冷(图1.5.4)。

图1.5.3 中更新世中－晚期古岩相地理图

图1.5.4 晚更新世早期古岩相地理图

(六)晚更新世中期地质生态环境

晚更新世中晚期，距今70～30ka，区内地壳运动总体以差异升降作用为主要特征。

晚更新世中期(70～30ka)，伴随区内地壳运动差异升降运动，松辽平原东部、北部、西部继续抬升，早更新世沉积的亚粘土、亚砂土堆积物外露水面，形成第二级湖成地面(波状高平原)。导致湖泊继续向西南迁移，并急剧缩小，湖泊沿齐齐哈尔－乾安一带展布，接受风积砂土层的堆积，形成中东部地区的晚更新世地层(Qp^2al－l₃)。其他地区湖泊消失，在风蚀的作用下，与外来风积物质共同组成风积黄土和风积砂的堆积，称之为马兰黄土。风积黄土(Qp^2eol₃)仅出露于西部地区养息河的北岸，主体埋藏于西辽河盆地之下。风积砂土堆积沿长岭、乾安一带分布，构成中更新世风积砂土地层(Qp^eol₃)。大兴安岭山脉发育末次冰川作用，并形成白城等冰水堆积扇(Qp^fgl₃)。

而下辽河盆地继续坳(断)陷，接受了冲湖积相细粉砂和亚粘土沉积。

此时期，气候寒冷，发育披毛犀－猛犸象动物群(图1.5.5)。

图1.5.5 松辽平原晚更新世中期古岩相地理图

(七)晚更新世晚期地质生态环境

晚更新世晚期(30～18ka)，松辽盆地西部整体下降，古湖泊再一次形成，并接受厚层细粒石英砂、中薄层含贝壳碎片的粉细砂沉积，形成了分布于西辽河地区的晚更新世晚期冲湖积地层(Qp^2al－l₃)。湖泊范围包括东西辽河盆地及长岭沙垄地区。

大约距今在18.1～11ka左右，区内局部隆升作用加强，在中西部地区长岭逆冲断隆形成，即前人所称的松辽分水岭。在其作用控制下，不仅改变了松辽盆地水系南北贯通的历史，而且导致晚更新世晚期古湖泊以长岭断隆为界向南北两侧退缩，形成北部的松嫩盆地和南部的东西辽河盆地，同时南北两个盆地的构造样式差异明显。北部松嫩盆地仍然以北部、东部隆升，西部坳陷为特征，并在长岭逆冲断隆岩片之间与坳陷区形成残留湖泊;而西部东西辽河盆地在晚更新世晚期湖积沉物的基础上，形成断块隆起与断坳相间排列的网状构造格局，断块隆起区外露水面，接受风蚀作用，为全新世弧形沙垄、沙化形成与发展提供了丰富的物质来源。断坳区形成残留湖泊，为全新世湖泊发展提供基础。

此时期下辽河盆地继续坳(断)陷，伴随先锋海侵，接受了海相含粉砂薄层的亚粘土、中细粒砂层的沉积和河湖相粉细砂夹含泥砾亚粘土的沉积。

孢粉资料表明，此时期木本植物以松属和桦属为主，草本植物以蒿属、藜科为主的，反映古气候温和较湿(图1.5.6)。

图1.5.6 松辽平原晚更新世晚期古岩相地理图

(八)全新世地质生态环境

全新世(11ka至今)，区内地壳运动表现出以相对差异升降为主的运动形式。

该时期是人类活动最活跃，黑土形成与退化和荒漠化最发育的时期，也是人类生存环境趋于恶化的关键阶段。

早－中全新世，距今11～2.5ka，属于残留湖泊、沙化、黑土形成发展的温暖湿润古气候环境。松辽盆地受晚更新世末期长岭断隆的影响，其北侧的松嫩湖盆急剧缩小，湖泊中心已退缩到达乾安、泰来、大庆一线。盆地西北周边的霍林河、洮儿河、绰尔河、雅鲁河、阿伦河、嫩江、裕尔河等水系继承发展，汇入晚更新世末期残留湖泊，共同组成早－中全新世千岛湖盆环境，加积了河湖相淤泥、沙土层的沉积，形成早－中全新世湖－沼地层(Qh^l－fl_1－2)。当时，只有嫩江为过湖河流，并与下游松花江汇合流入三江盆地。讷河、乌裕尔河、呼兰河、通肯河等河道变迁明显，古河道遗迹清晰，表现出自东向北西方向迁移的变化规律。这点与区域地壳运动特征相一致。

而东西辽河盆地沿断块沉陷区，仍在晚更新世末期残留湖泊的基础上发展为早－中全新世湖盆环境，接受周围断隆地块的物质补给，形成了黑色淤泥与砂土质呈互层状沉积的早－中全新世湖－沼地层(Qh^l－fl_1－2)。而断块隆升区，在晚更新世末期湖积砂层的基础上，接受风蚀与风积作用，形成科尔沁沙漠，并覆盖于长岭弧形逆冲断隆及其北部松嫩的平原的表面，沙化程度加强(图1.5.7)。

距今11～7.5ka的早全新世，松辽平原未形成黑土层沉积，这是因为这段时期古气候偏冷凉，特别是8.7～8.9ka的强低温事件，加上晚更新世遗留下来连续多年冻土，尚未退化到适宜黑土层沉积的程度。

到了中全新世，距今7.5～2.5ka，古气候温暖湿润。当时，虽有气候波动，但松嫩平原始终处于温带半湿润区，年均气温约比现今高1～2℃，平均年降水量约500～600mm。年均气温自北向南由0～5.9℃，季节冻土1.5～2.5m，从地表结冻到解冻150～200d。季节冻土全部融化时间60～150d。这样草原化草甸植被植物迅速繁茂起来，在地上和地下，大量植物残体形成有机质。留在土壤中的有机质由于冬季严寒，土壤微生物活动停止，夏季多雨土壤过湿，加上季节冻层阻隔使土壤水分更加充足，好气微生物活动受限，一般每年只有15%腐殖质被分解矿化，故此年复一年的暖－寒气候周期变化，土壤中大量有机质被保留，并迅速沉积，于是便在第四纪前中全新世含土质堆积物顶层形成了黑土层。

由于受松辽平原内的高平原区和低平原区两种地形差异影响，呈岗状波状起伏不平的高平原区地形发育厚约1～2m土黄色黄土状粘土风化壳，与下伏粘土层结构差异很大，利于持水和透水，并限制有机质的分解，有利于黑土层的有机质积累与沉积，并形成深厚肥沃的黑土层;而出露于松辽平原内的低平原区，地下水位较低，相对提高了土壤中的滞水能力，导致透水能力下降。在这种水理条件下，有利钙质淀积层发生，并形成黑钙土层。

早－中全新世，下辽河平原仍处于稳定下降的构造环境。随着冰期的结束，全球性气候转暖，海面又一次开始快速上升，并在晚更新世末期广泛发育的冲湖积沼泽、劣质泥炭层的基础上，发生盘山海侵，并接受厚度约20～30m的细砂、粉细砂、亚粘土层沉积。

图1.5.7 松辽平原早中全新世古岩相地理图

晚全新世以来(2.5ka至今)，属于地壳整体强烈抬升阶段，湖泊消亡(残留湖泊)河流下切形成深切河谷，东部高平原黑土水蚀退化，西部荒漠化发育，低平原发育盐渍化的相对恶化环境。受区内地壳总体抬升作用和气候等因素影响，早中全新世残留的松嫩、东西辽河湖泊退缩、干涸，直至消亡，但在齐齐哈尔－大安一带和长岭弧形断隆岩片之间洼地仍然残留着现代地湖泊。嫩江水系由原来的过湖河演变为下切河与松花江水系完全贯通经三江平原汇入黑龙江。辽河水系急剧下切，形成深切河谷。沿河道形成晚全新世冲积成因的淤泥、砂土地层。其广布于黑土的高平原区遭受水蚀侵蚀和人为作用影响，黑土发生面积性减少和质量下降。统计数据表明，地形坡度为1°～2°区，水蚀程度加强，近十年黑土斑块减少14225个，而低平原区受冻丘消融、地下水位变化、气候干燥等因素影响，沿早中全新世干涸湖底发育沙化、盐渍化(图1.5.8)。

图1.5.8 松辽平原晚全新世地质环境演变图

由于古辽东湾海平面下降，退缩到现今海平面位置，形成泥质海滩。至此东西辽河、养畜牧河切穿辽北隆起，路径下辽河平原，形成宽度为几米至几十米，深度为几米的深切河谷，注入渤海，形成冲积三角洲。并在营口、盘锦、辽中县等滨海平原地带沼泽遍布，芦苇纵生。

至此松辽平原进入人文活动与自然环境并存的生态环境退化阶段。

图版1.2.1 伊通大南镇采砂坑早更新世湖积物剖面野外照片

图版1.2.2 灰白色粘土中的纯净小玻璃介和疏忽玻璃介

图版1.2.3 昌图双庙子镇06－092点Qp^l₁剖面野外照片

图版1.2.4 绰尔河06－015点Qp^l₁剖面野外照片

图版1.2.5 绰尔河06－018点Qp^l₁剖面野外照片

图版1.2.6 鹤山16队06－005点Qp^l₁剖面野外照片

图版1.2.7 拜泉杨家店07－09点Qp^l₁剖面野外照片

图版1.2.8 北安市龙镇采砂坑06－008点Qp^l₁剖面野外照片

图版1.2.9 哈尔滨下荒山组06－027点Qp^l₁剖面野外照片

图版1.2.10 铁力市东部山区Qp₁ETM遥感影像

图版1.2.11 伊通大南镇采砂坑Qp^fgl₁剖面野外照片

图版1.2.12 岔路河镇早更新世冰水堆积物野外照片

图版1.2.13 白城地区早更新世冰水堆积物遥感影像

图版1.2.14 敖汉旗西坤头岭Qp^fgl₁野外照片

图版1.2.15 中更新世冰碛堆积物野外照片

图版1.2.16 中更新世冰水堆积物单元ETM遥感影像

图版1.2.17 龙江县砖瓦厂剖面照片

图版1.2.18 下辽河平原东部中更新世冰水堆积物照片

图版1.2.19 九三农场采土坑S06－006点中更新统冰水堆积物照片

图版1.2.20 中更新世冲－湖积物影像

图版1.2.21 五大连池地区黄色亚粘土层照片

图版1.2.22 五大连池地区06－05点照片

图版1.2.23 哈尔滨06－027点东风镇采坑照片

图版1.2.24 伊通大南镇南砖场Qp^al－l₂黄土剖面

图版1.2.25 晚更新世下部冲湖积层(Qp^1al－l₃)图像

图版1.2.26 温家窑06－23点Qp^1al－l₃照片

图版1.2.27 阿城宫家屯06－23观测点Qp^1al－l₃照片

图版1.2.28 兰西县榆树镇06－001观测点Qp^1al－l₃照片

图版1.2.29 双城06－026点南Qp^1al－l₃照片

图版1.2.30 梨树县06－100点Qp^1al－l₃照片

图版1.2.31 黄土冲沟的影像及地貌特征

图版1.2.32 新镇村南06－081观测点照片

图版1.2.33 榆树林06－58点Qp^eol₃照片

图版1.2.34 长岭地区晚更新世中期风积砂土单元(Qp^eol₃)影像

图版1.2.35 大布苏湖06－57观测点照片

图版1.2.36 林甸06－021观测点Qp^2al－l₃照片

图版1.2.37 富拉尔基06－20观测点Qp^2al－l₃照片

图版1.2.38 双辽玻璃厂06－096点照片

图版1.2.39 富拉尔基06－19观测点照片

图版1.2.40 北部丘陵区的坡洪积(含砾石亚粘土)

图版1.2.41 松嫩低平原区湖积－沼泽堆积物单元(Qh^l－fl_1－2)图像

图版1.2.42 早－中全新世湖积堆积物单元(Qh^l_1－2)图像

松辽平原第四纪地质环境与黑土退化

图版1.2.44 营口－盘锦滨海平原影像

图版1.2.45 乾安县晚全新世湖积单元图像

图版1.2.46 晚全新世风积物影像

图版1.2.47 五大连池第四纪火山岩影像

图版1.2.48 黑土层照片

图版1.3.1 尚志－红旗镇北西向断裂图像

图版1.3.2 哈尔滨段断裂影像

图版1.3.3 拉林河同步弯曲图像

图版1.3.4 长岭弧形断隆遥感图像

图版1.4.1 泥砂质谷坡阶地图像

图版1.4.2 粘土质垄岗状高平原图像

图版1.4.3 泥砂质波状高平原图像

图版1.4.4 亚砂土质低平原(Ⅳ_2－1)图像

图版1.4.5 北部淤泥质低平原(Ⅳ_2－2)图像

图版1.4.6 北部地区侵蚀湖积台地影像

图版1.4.7 张广才岭山脉冰碛被图像

图版1.4.8 大布苏冻融湖图像

图版1.4.9 小城墙砬子冰蚀地貌图像