地貌及第四纪地质教案 - 图文(2)

它们按时间顺序排列起来，形成一种岩石地层顺序，是一种直观、实用的方法。与古、中生代地层不同，第四纪陆相地层（不连续、时间上互相超覆）所占比重较大，决定了该方法使用的局限性，即只能在局部地区内对比。 （2）生物地层学方法

根据堆积物中所含生物残骸的鉴定，划分为一些生物地层单位，并按时间把它们排列成为生物地层顺序。即利用生物发展的不可逆性，判别地层新老关系，同时根据第四纪地层中生物共生组合，如大熊猫―剑齿象动物群来划分与对比地层，建立生物地层层序。第四纪生物群的一个显著特点是含有现代生物种属，且时限短。 （3）年代地层学方法（最可靠的）

根据第四纪堆积物及其所含生物残骸的同位素年龄资料，按年龄关系划分成为一些时间（地质年龄）地层单位，并建立起一种地层顺序的方法。由于它不涉及具体岩性，有利于洲际间的地层对比，由于这种资料依赖于测年资料（同位素法），测年的精度直接影响到对比的精度。 （4）地貌学方法

由于第四纪堆积物与由其所组成的堆积地形（地貌）是同年龄的，不同地貌部位，第四纪堆积物不同。只有运用地形形成的阶段或年龄，将第四纪堆积物划分为一些地貌地层单位，并将它们按时间顺序排列起来。 该方法对层状地貌如夷平面、剥夷面、阶地及层状溶洞的研究在区域地层对比中十分有用。 （5）气候地层学方法

冷暖交替是第四纪气候的主要特点，根据这一特点，将第四纪地层划分成一系列的暖期地层单位和冷期地层单位，在区域性地层划分和对比中非常实用。

(6)构造方法

利用第四纪地层中的不整合面和侵蚀面，作为第四纪地层的划分标志。 (7) 比较岩石学方法（狭义的岩石地层学方法）

利用沉积物岩石学上的差别来划分地层的方法。利用沉积物的颜色、成分、结构、沉积韵律，构造变动，成因类型、风化程度及矿物组合等特征对比同一盆地和同一钻孔岩芯的地层是很有效的。

(8)古人类与考古地层学法

古人类化石及文化遗物是第四纪分期的主要依据之一。第四纪又是人类出现和发展的时代。根据对第四纪堆积物中所含古人类残骸及其文化发展顺序的研究，如直立人、早、晚

期智人的年龄研究，各种石器时代不同工具的特点研究等，所进行的第四纪地层划分的方法。

(8) 地球化学方法

利用沉积物的化学性质（化学成分及丰度）在垂向上的变化进行地层划分和对比。在同一沉积盆地中，如水化学成分、酸碱度与水的物理状态（温度、压力等）基本一致时，同期沉积物的化学性质也应基本一致。反之则不同，尤其是稀有元素、放射性元素等的丰度在垂向上的变化。如碳酸盐沉积物中氧同位素比值（δ18O）是一重要参数。18O的丰度是沉积时水温的一个函数，低温时的碳酸盐中18O含量比高温时沉积的略为大一些。

此外还有古地磁法、古土壤地层学法、海面地层顺序法等。 <2> 第四纪的下限问题

地学界对第四纪下限的认识很不一致，有些人主张把第一次冰川作用的时间作为第四纪的开始，为距今3.2Ma。但由于冰川作用遗迹保存困难且作用开始时间全球不一致，故利用冰川作用开始时间作为第四纪的下限是有困难的。

也有人把人类的开始作为第四纪的下限，但随着人类化石的不断被挖掘，人类出现的时间也由1Ma推溯到3.5Ma，因此利用人类出现的时间作为第四纪的下限是不合适的。 1948年18届国际地质大会将象属（Elephas）、牛属（Bos）、和马属（Equus）的出现作为第四纪的下限层位。意大利北部的Villafranchian动物群具有这一特点，因此长期以来把维拉弗朗作为第四纪的下限层位。我国的泥河湾动物群也具有这一特点，故该层作为我国的早更新统。

第三纪与第四纪的界限位置，还有以下几种观点：

（1）划在意大利剖面的Astian与Piacenzian层之下。在海洋剖面中，这一边界被划在Globorotalia miocenica 的底部。在古地磁表中，划在Gilbert世的底界。距今3.4 Ma。 （2）划在西欧的中Vilafranchian层之下，接近Gauss世与Matuyama世的边界，大致为2.5 Ma。

（3）1948年伦敦第18届国际地质大会建议陆相沉积物以法国Vilafranchian的底界为界，海相沉积物以意大利北部含北极软体动物和底栖动物群的Calabrian为底界；划在有孔虫Globarata trancatulinoides 带的底部；位于古地磁的Olduvai 事件范围内，距今1.87-1.67Ma前。这一边界得到许多地学者的认同。

（4）划在西欧的Cromerian层之下，古地磁Matuyama-Brunches边界之下，接近0.75Ma。 （5）古地磁Mammoth事件底部，或Gauss-Gilbert世之间，3.15-3.4Ma。

1.2 第四纪的划分 第四纪沉积物特点：

（1）、陆地上第四纪沉积物除在特殊条件下固结坚硬外，一般呈松散或半固结状态。 （2）、在松散堆积物中，生物化石丰富，在海相地层中，微体生物遗体化石分布广泛。 （3）、第四纪陆相堆积物因受内、外动力作用，地貌、岩性、气候、水文等影响，形成不同类型堆积物，使其地层性质、厚度及空间分布变化大。

（4）、第四纪是人类出现与发展的时代。人类化石与文化遗址成为第四纪地层的重要标志之一。

第四纪沉积物（松散堆积物）类型：

（1）、残积（el）：基岩遭受风化（物理、化学及生物）作用后，残留原地的产物（残积物、土壤与风化壳），一般未经搬运。剖面至下而上分为基岩带、弱风化带、中至强风化带。 （2）、坡积（dl）：重力作用下，由雨水与雪水冲刷搬运，在山坡与山脚下堆积的风化产物。 （3）、重力堆积（xd）：重力作用下，崩塌的巨大石块与乱石，搬运至山坡或山脚堆积的粗碎屑物。

（4）、滑坡堆积（del）：重力、地下及地表水作用，使整个岩体沿斜坡下滑，产生的堆积物。 （5）、土溜(泥流)堆积(s或df)：斜坡土层经雨水充分渗透成塑状，重力作用下，沿坡面向下滑动，形成堆积物。

（6）、冲积（al）：河流堆积，又称淤积物，分布在河谷。

（7）、洪积（pl）：暂时洪水形成的堆积物。分布在山谷口或山前平原。

（8）、湖积（l）：湖盆里的堆积物。有机械、化学及生物作用所形成的各种堆积物。 （9）、沼泽堆积（h）：由生长茂盛的植物，在经常积水的沼泽地，以生物与化学作用为主形成的堆积物。

（10）、海相沉积（m）：由波浪或海流搬运、化学与生物作用形成的堆积物。

（11）、冰碛（gl）:冰川堆积物。无层理，砾石无定向排列，大小混杂，无分选，磨圆差，常有磨光面

（12）、风积（eol） ：由风力吹扬，形成风成砂和风成黄土堆积物。

（13）、洞穴堆积（gr）：由洞穴中重力堆积的角砾及地下水机械和化学作用在岩石裂隙和溶洞内沉积的石钟乳、石灰华和地下河和砂砾粘土等构成。

还有：冰水沉积（fgl）、火山堆积(β)、人工堆积(a)、冰湖堆积(lgl)、化学堆积（ch）

1.3 中国第四纪地层

西北地区 北方地区 东北地区 阿尔金山 昆仑山 祁连山 山贺兰山 华北地区 秦岭 西藏地区 大别山 南方地区

中国地理位置分区

我国第四纪沉积物分为三个区域： （1）青藏高原及其邻近地区，气候干燥寒冷，有较大面积的冰川和冻土分布，沉积物有冰川、冰水、冰缘堆积、湖积、洪积、冲积、冰缘黄土和各种重力堆积。

（2）秦岭大别山以北的西北、华北、北方和东北区，属干燥半干燥气候，季节性变化极为明显，沉积物富含钙碱性，以黄土堆积为主。

（3）秦岭大别山以南的南方地区（华南、西南），其中华南区受季风气候影响大，气候温暖潮湿，沉积物以富含Fe、Al质的酸性成分为主，红土堆积，沿河沉积相的砂砾层也很发育。

1.3.1 华北地区第四纪地层

华北区东至滨海，西达甘肃，北起内蒙古，南抵河南中部。

下更新统为泥河湾组（午城黄土）及其同期沉积；中更新统为周口店组（离石黄土）及其相当地层；上更新统为丁村组（马兰黄土）及其相当地层；全新统为近代堆积层。 下更新统----泥河湾组（Q1）

标准剖面（1954）在河北阳原县泥河湾村，一套河湖相沉积；沉积厚度500-600m；分上、下两段其间有一侵蚀间断面。

下段为浅红、棕及微绿色砾石层及砂层，夹粉砂和粘土层，含淡水蚌壳，称绿泥河湾组。 上段为浅红、黄棕、浅绿、灰白色砂层及粘土层，称黄泥河湾组。含三趾马―真马动物群及大量软体动物化石，第三纪动物少量残留，如长鼻三趾马、板齿犀等，第四纪属种大量出现，如马、 野牛、象、步氏大角鹿等，森林草原环境。

泥河湾组广泛分布在河北、陕西、山西等省的大中型山间盆地和谷地中。华北区与泥河湾组相当地层还有河南三门峡地区的上三门组、陕西榆林的上榆林组，它们也是Q1河湖相沉积。黄土高原广泛分布的山西吕梁山的午城黄土亦属早更新世堆积物。

午城黄土：在山西隰县午城镇，暗红色亚粘土，质地粘重，厚20-50米，除有厚约4.5米沙

质黄土外，主要有18-20层的黄土与古土壤相间组成，愈往下黄土和古土壤的间隔愈小，内有长鼻三趾马和中国貉等化石，与下伏上新世呈不整合接触，底界古地磁年代为247万年。 土壤：

地质学家认为土壤就是破碎了的陈旧岩石。或认为土壤是坚实地壳最表面的风化层。 植物营养学家认为土壤是植物养料的贮存库。认为土壤是能生长植物的那一部分地壳。或认为土壤仅是陆地植物生长的自然介质。

全国科学技术名词审定委员会1998年公布的土壤定义为：土壤是陆地表面由矿物质、有机质、水、空气和生物组成，具有肥力，能生长植物的未固结层。

古土壤 指在过去景观条件下形成的土壤。据其产状和性质，分为：①埋藏土。古土壤形成后，被地质物质（如火山灰、溶岩、黄土、冲积物、崩积物和风积物）所埋藏；②化石土。古土壤被埋藏于深处，遭受石化作用，处于成岩的最初阶段；③裸露埋藏土。被埋藏的古土壤，上覆层遭受破坏，使其重新裸露于地表；④残余土。未被埋藏的古土壤，因气候变化、构造运动、土壤分异和人类对土壤的利用，改变了原来的成土方向，使之成为与现代自然环境不谐调的土壤，或在现代土壤中残存着原先成土过程所获得的某些特性。

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