第四纪地质讲的是什么
『壹』 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。
『贰』 第四纪地质的专业课程哪些
专业差别很大
第四纪地质学主要研究地貌及第四纪生物,也有新构造也属于第四纪研究的范围。
如刘东生院士研究黄土的气候记录等,第四纪冰川等都属于第四纪地质的范围。
地质工程是工科专业,方向很多
两者差别非常大
『叁』 应用第四纪地质的概念
应用第四纪地质是指利用科学有效的方法,主要是应用地质科学、环境科学以专及其他相关学科的理论与方属法,研究第四纪地质环境的基本特性、功能和演变规律及其与人类活动之间相互作用、相互制约的关系。它是通过对第四纪基本问题进行定性定量的综合研究,从而建立概念模型和数学模型,进而对具体问题的解决提供科学可靠的实施方案或方法论的一门应用学科。
应用第四纪地质是第四纪地质学的一个分支学科,也是环境科学的重要组成部分,涉及到地质灾害、第四纪资源、第四纪环境、人体健康等方面的内容,是多学科交叉的应用学科。应用第四纪地质的研究对象是人类社会与地球表层环境组成的复杂系统,主要包括地质灾害的调查及特征分析,地质灾害的监测、防治和预报,大型工程的选址选线,农业地质,城市建设与区域规划,第四纪旅游资源调查与规划,区域可持续发展,人体健康与地质环境等。
应用第四纪地质在对现代一些地质灾害,如滑坡、泥石流、崩塌、土壤盐渍化、土壤沙漠化等,以及在工程地质方面的研究中,都发挥着重要的作用,同时对土地利用规划与管理方面也将起到重要作用。
『肆』 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。
『伍』 前第四纪地质
鄱阳湖地区地处江西省北部,横跨扬子陆块和华南陆块两个一级构造单元,系省域地壳活动较频繁的地区。以萍乡-乐平坳陷带为界,南北的地质构造演化存在明显的差异性,时至三叠纪,随着海水的逐渐退出,南北才连成一体,成为统一的大陆。区内地层发育,岩浆作用频繁,构造作用强烈。
(一)地层
本区地处扬子陆块九江坳陷和鄱阳盆地,由古元古界星子岩群和中新元古界双桥山群组成双重基底,星子岩群为角闪变质岩系,为结晶基底;双桥山群岩性为一套浅变质的千枚岩、板岩夹变质火山碎屑岩、火山熔岩,为褶皱基底。沉积盖层由震旦系—中三叠统组成。志留系由浅海潮坪相泥砂岩组成,构成一完整的海退层序。泥盆系本区仅发育上统,为河流相碎屑岩建造。石炭系—下二叠统以浅海相碳酸盐岩为主,中夹含煤碎屑岩。上二叠统—中三叠统,主要为浅海相碳酸盐岩,夹少量泥岩和砂岩。受晚三叠世印支运动的影响,本区基本结束了大规模的海侵历史,进入滨太平洋大陆边缘活动发展阶段,形成了一系列中新生代陆相沉积盆地。
(二)岩浆岩
区内岩浆活动频繁,从元古宙—新生代均有不同规模的岩浆喷溢和上侵活动,并呈现了多旋回特点。中新元古代和侏罗纪-白垩纪是岩浆活动最强烈时期。
(三)构造
调查区经历了长期的构造活动,形成了区内复杂的构造面貌。主要构造线方向为北东向,其次为近东西向、北西向和北北东向。褶皱、断裂构造发育。
1.褶皱
鄱阳湖西部地区以宽型褶皱为主,而东部地区则以线型褶皱发育为特点。褶皱轴向为北东向及近东西向。盖层褶皱和基底褶皱均具较强的继承性特征。
2.断裂
区内断裂构造十分发育。总体上处在近东西向和北东向伸展构造环境。鄱阳湖西部区以近东西向和北北东向断裂为发育,以逆冲推覆构造为主,构造窗多见;东部区以北东向逆冲断裂和滑覆断裂发育为特点。
(四)环境地质分区
以沉积古地理环境条件和物质组合特征及其成因类型为依据,调查区共划分为8个环境地质区,分别为大陆边缘次深海环境变质岩区、大陆斜坡浅海环境沉积岩区、陆海过渡环境沉积岩区、大陆火山喷溢环境火山岩区、大陆河流环境红色碎屑岩区、大陆环境沉积物区、硅铝质花岗岩类区、铁镁质基性—超基性岩区。
『陆』 第四纪地质学研究的主要对象和内容是什么
主要研究2.4个百万年以来的地质事件和气候变化等
主要研究对象包括第四纪黄土,冰川和湖泊等沉积物
内容包括一般地质学的各种研究方法,如粒度,磁化率,珊瑚,树轮,石笋,孢粉,14C定年,稳定同位素等
『柒』 应用第四纪地质研究的主要内容
全球变化与未来环境研究 主要研究第四纪以来的全球气候变化和地壳运动以及引起全球环境的改变,尤其是晚更新世以来环境演化与未来生存环境变化趋势预测、人类活动对全球变化的影响等问题。
第四纪区域环境地质问题研究 区域地质环境调查、评价和预测,是其基本的内容之一,主要包括区域第四纪地质环境背景值调查、地质环境质量现状综合评价、各种第四纪环境地质问题的调查与研究。在此基础上,对区域第四纪地质环境的演化趋势进行预测,为国民经济建设服务。
资源开发与环境地质问题的研究 主要研究人类与资源、第四纪地质环境之间的相互作用和相互制约的关系,研究各种资源(矿产资源、水资源、土地资源、生物资源、风景资源等)的分布格局及其与地质环境的关系,研究资源的可开采性和可利用性以及资源开发利用对生态系统物质循环和能量循环的影响,研究资源开发的综合调控机制和优化技术,保证地质环境向良性循环方向发展。
地质灾害研究与防治 研究第四纪以来的在内、外动力地质作用下所产生的各种地质灾害,研究其发生机制、时空分布规律与生成关系,开展第四纪地质灾害风险评估,建立区域或重点地区第四纪地质灾害监测预警系统,制定科学、经济、合理的地质灾害防治规划与措施,制定减灾、防灾、灾后恢复与重建方案等。
城市环境地质研究 由于城市建设速度快、人口增长迅速,人类活动集中,对城市环境的影响作用强烈,常形成特殊的环境地质问题,如 “三废”污染、水资源枯竭、地基沉陷、水资源开发引起的地面沉降和海水入侵等。因此,必须研究城市环境污染与破坏的原因、机制和防治措施,建立城市地质环境监测系统,开展城市地质环境质量综合评价和变化趋势预测,编制城市环境地质图,提出城市环境地质问题的防治对策,为城市规划和建设提供依据。
重大工程建设的环境地质研究 目前,人类大规模工程建设活动对地质环境的影响越来越显著。对人口聚集、经济建设活跃地区的环境影响更为严重。因此,必须研究人类各种工程活动(建筑工程、采矿工程、水利工程等)与第四纪地质的相互关系,重点研究人类工程活动对第四纪地质环境的反作用,以及由此而诱发的各种地质灾害,开展地质环境容量评价、地质灾害风险评价和移民工程地质环境质量损益评价等。
医学环境地质研究 探索第四纪地质环境对人体健康的影响,特别要研究可能使人类某些疾病的发病率和死亡率增高的地质因素。同时,要研究各种污染物质直接或间接影响人体健康或危及人类生命的机制及防治措施。目前环境地球化学研究已不限于地方性疾病,开始涉及人体必需元素或有害元素对生命作用的多方面研究。因此,环境地球化学、环境水文地球化学将在与生命科学的结合中不断丰富和发展。
第四纪生态环境地质研究 第四纪生态环境地质研究是国土资源规划与管理的基础,研究的内容具有综合性,包括第四纪地质环境的状态性质、生态地质环境对人类生存的制约作用、第四纪地质环境变化对生态系统平衡的影响和作用、人类活动对生态系统的影响、地质环境与生态系统之间的关联性规律等。
现代科学技术在应用第四纪地质中的应用研究 应用第四纪地质是一门高度综合性的交叉性新兴学科,涉及内容广、研究领域多,地质环境监测数据量大。计算机及网络通信、卫星遥感(RS)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、虚拟现实(VR)、海量数据存储等高新技术的发展,为地质灾害监测数据的自动化传输、管理、分析和可视化提供了极大的方便。利用这些先进科学技术,国际上已建立了全球环境观测系统、地震灾害监测网、全球陆地观测系统等监测网络。基于地理信息系统,建立环境地质信息数据库、研究各类环境地质信息处理技术、模拟分析各种环境地质灾害的演化过程也是环境地质学研究的关键课题之一。非线性科学理论与方法在研究地震、滑坡、崩塌等环境地质问题的渐变性与突变性以及人类工程活动与灾害过程 “自组织临界”特性的关系等方面的应用也越来越受到重视 .
研究开发或引入先进的工艺技术处理城市垃圾、治理地下水和土壤污染、开展矿山环境综合整治等更体现了应用第四纪地质学的应用学科性质。
『捌』 地质年代与第四纪地质概述这是哪本书
这本书的书名是《工程地质》
『玖』 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。
『拾』 应用第四纪地质
一、名词解释
地方病,地貌景观,地质公园
二、简述题和论述题
1.简述第四纪地质对内工程建设的容意义。
2.简述应用第四纪地质研究的主要内容。
3.举例说明第四纪地质在城市环境方面的应用价值。
4.论述第四纪地质和地貌与人类健康的关系。
5.论述地貌研究在地质公园规划建设中的作用及其地位。