0. 绪 论(2学时)(定义、发展史、特点)
0.1 第四纪地质学及地貌学的由来
0.1.1 第四纪地质学
定义: 研究第四纪地壳、气候和生物界演化历史及其分布规律的科学,叫第四纪地质学
(Quaternary Geology)。
发展史: 古代:寻找建筑材料(砂、泥)和水;18世纪:系统研究第四纪堆积物,尤其是冰川堆积物(俄国学者,斯堪的那维亚半岛的冰盖带着砾石飘移,使得世界各地冰碛分布;19世纪:漂砾是大陆冰盖直接堆积。
1829年,法国地质学家Z.Desnoyers在研究巴黎盆地时,将覆于第三纪地层(粘土、砂岩、灰岩、泥灰岩和石膏等)之上的一套松散堆积物称为第四系(纪)。稍后雷布尔指出第四纪地层是含大量现代种属的动、植物群化石与孢粉的松散堆积物。
1839年,英国地质学家C.Lyell作了进一步分类,他将当时第三系上部那套70%以上的腕足均为现在属种的地层称为更新统(地层时代叫做更新世) ,将更新统顶部生物残核全由现代属种组成的那套地层称为全新统(相应年代为全新世)。
1907-1911年间,Haug以牛(Bos)、象(Elephas)、真马(Equas)在欧洲的突然出现作为更新世下限。
1837年,Schimper根据气候变化,提出了冰川纪。1846年,Forbes将更新世与冰川纪相对比,提出更新世是世界冰川反复出现和消失、扩大和退缩时期。Marlot于1856年正式将第四纪划分成更新世和全新世, 并分别与第四纪冰期与冰后期对应。其下限年代为1.8Ma前或2.5Ma前。
1932年第二届国际第四纪委员会上将第四纪(系)分为四个时期:早更新世(统)、中更新世(统)、晚更新世(统)和全新世(统)。1959年我国地层会议上正式确定我国的第四纪(系)也采用四分法。
第四纪特点: (1)人类出现:由猿演化为人是哺乳动物演化中的重大事件,是最近几百万年的事,因此有人把第四纪称为“人类纪”或“灵生纪”
(2)大规模的冰川作用:地质历史上曾出现过三次全球性冰川作用(Z,C-P,Q),最近一次是在第四纪,因此第四纪又称“冰川时期”。
第四纪更新世气候冷暖交替频繁,在短短的二三百万年时间内,出现过几次大规模的冰川活动,这一现象是史无前例的。
地层单位:宇、界、系、统(上中下) 年代单位:宙、代、纪、世(早中晚)
(3)活跃的地壳运动:就地球历史,第四纪的时间是短暂的,地壳运动却十分剧烈,不仅有起主导的水平运动,如喜马拉雅山每年向青藏高原推进8cm;德国巴伐利亚地区水平运动速度达18cm/a;印度大陆向喜马拉雅山运动速度约为1-2cm/a。垂直升降运动的幅度也十分巨大。芬兰南部沿海,现仍以0.1-0.4cm/a速度缓慢上升;丹麦西部沿海以0.1cm/a速度下降;天山的升降为1mm/a,最大达4.4mm/a。青藏高原的强烈上升和华北平原等的大幅度下降。
0.1.2 地貌学( Geomorphology)
地貌学-研究地球表面各种形态及其发生、发展和分布规律的科学。 发展史: ① 公元前21~20世纪的《禹贡》一书,将我国划为九州,描述了平原、丘陵、各地土壤类型、黄河长江及长江三角洲地区特点。
② ②公元前4~19世纪治水及修堰筑堤的水利工程。
③ ③公元前8~公元17世纪建筑了举世无双的万里长城(历时2000多年, 它东起河北山海关,西至甘肃嘉峪关。横贯河北、北京、内蒙古、山西、陕西、宁夏、甘肃,全长约6700公里)
④ ④公元6~7世纪开挖的京杭大运河。 ⑤ ⑤文艺复兴时代(17世纪)有了大的发展。
⑥ ⑥俄罗斯学者指出了地貌的成因和内外地质作用的关系。
19世纪前,地貌学主要局限于地貌形态的描述,诸如河谷、山脊。19世纪起,重视地貌学的成因、演化及区域特征,形成众多分支。如解释其形成过程,恢复其发展历史的成因地貌学(Genetic geomorphology)、研究岩石对地形形成和发展作用的岩石地貌学(Lithologic geomorphology)、研究地质构造(构造形态和运动)对地形形态的形成和发展起作用的构造地貌学(Structural geomorphology)、侧重研究控制各种外力过程(流水、冰川等)的气候环境对地形形态的形成和发展起作用的气候地貌学(Climatic geomorphology)、按控制地形的各种外力地质作用再分为冰川地貌学(Glacial geomorphology)、流水地貌学(Fluvial geomorphology)、系统地综合研究一个地区的各种地形,则构成了区域地貌学(Regional geomorphology),如海滨地貌学( Coastal geomorphology)、沙漠地貌学(Desert geomorphology)等等。
0.2 第四纪地质学及地貌学的研究内容
第四纪地质研究内容:地层、古气候、生物、海平面变化、新构造运动等。
(1)认识第四纪沉积物的形成,第四纪地层的划分和对比,拟定第四纪地质年代表。 (2)研究第四纪环境,包括地壳运动的特征、气候的演化及生物界的发展历史,并由此产生一系列分支学科:新构造运动学、古冰川学、第四纪古地理学、古人类学等。
地貌学的研究内容: 地球表面各种形态特征、塑造地表形态的动力、地貌发育演化规律以及地貌的内部结构及地貌的空间分布规律,并根据地貌发育演化的规律来利用改造自然。
0.3 地貌学及第四纪地质学的研究意义
第四纪距今只2-3Ma,地球上发生了一系列重要事件:人类出现与发展、冰期出现、全球气候的冷暖交替、频繁强烈的地壳运动、海平面大幅度的升降等等。上述变化直接或间接影响人类发展与演化,因此第四纪与人类的关系最为密切。第四纪地质学19世纪从地质学中分离出来,逐渐成为一门独立的学科。
0.4 第四纪地质学与地貌学之间的关系
第四纪地质学 堆积物 塑造地貌形态
地貌学
0.5 第四纪地质学及地貌学研究进展
第四纪地质学研究
地层 成因有了全新的认识
研究手段 测年技术、深海氧同位素研究、海洋微体古生物研究等等。 地貌学研究 定性 定量
陆地地貌 海底地貌。3S技术的发展,使地貌研究在宏观和微观方面均有重大进展。
1. 第四纪地层划分(6学时)
(1)掌握第四纪地层划分方法(古气候、古生物、古人类与考古、构造和地貌;岩性和岩相、同位素年龄、古地磁等);
(2)掌握第四纪划分及各世的绝对年代界限; (3)掌握中国第四纪地层的基本特征; (4)掌握华北及华南地区的第四纪地层系统; (5)了解东北、西北、西藏地区第四系基本特征。 难点是中国不同地区第四纪地层系统的建立。
1.1第四纪地层划分
<1> 划分方法 (1)岩石地层学方法
据第四纪地层的岩石学特征把第四纪堆积物划分为代表一定时间的岩石地层单位,并把
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