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文档简介

2023/2/21第四纪地质学

一、绪论1.命名第四纪(Quaternary)一词,是1829年法国地质学家德努埃(Desnoyers)所创。当时,它把地球历史分为四个时期,第四纪是指地球发展历史最近的一个时期。2023/2/221839年赖依尔(Lyeill)根据现代种属的海相无脊椎动物化石和含人类活动遗迹的地层把第四纪划分为更新世(Pleistocene)和近代(Recent),奠定了第四纪地层划分的系统。1891年由第二届国际地质学会正式使用“第四纪”一词。现代第四纪概念是综合性的,是指地球发展的一个时期。这一时期地球上有显著的气候波动,出现了人类及其物质文明的发展,哺乳动物兴盛,各种陆相沉积发育。2023/2/232.第四纪地质学的性质“第四纪”是地壳发展历史中最新的一个阶段-----“纪”,以这个阶段中发生的一切地质事件(包括地壳及生物的发展过程)和其发展与分布规律为研究对象的第四纪地质学,既研究第四纪的地质作用及其结果,也研究地质作用及其结果在时间上的发展规律,而且主要研究地球在3Ma以来的发展演化规律。2023/2/243.第四纪地质学的研究内容包括:(1)第四纪的构造运动(2)第四纪古气候(3)第四纪生物界(4)第四纪沉积环境和沉积物的成因类型(5)第四纪海平面变化2023/2/254.第四纪地质学的研究意义(1)认识第四纪古环境

认识第四纪古环境的本来面目,掌握第四纪古环境的形成与发展变化规律。在整个第四纪时期内,新构造运动、冰川、黄土和古人类的出现与发展是同步进行的,它们既是第四纪地质学研究的核心,也是第四纪古环境发展的四大因素;四者相互促进、相互制约,组成第四纪自然环境综合体。(2)利用与改造第四纪古环境的自然条件

关键在于掌握规律、善于依据自然科学规律行事,用于指导工程建设、地震预报、农业规划、找水、探矿等。2023/2/26

二、第四纪气候变化第四纪时期,很重要的一个特征是:全球性的古气候曾出现过多次寒冷的冰期气候。在地球历史上,温暖时期占9/10。但在第四纪历时很短,古气候频繁而剧烈地波动,在全球性气温普遍下降的背景上,多次出现大规模的冰川活动。这些气候的波动现象,使第四纪时期的古地理环境和生物界发生了巨大的变化。

2023/2/27在地质历史时期,地球的气候是在不断变化的,几亿年的气候史,以温暖时期与寒冷时期交替出现为其基本特点。震旦纪以来,地球上曾出现过3次大冰期(马宗晋2004):第1次出现在700MaB.P.(震旦纪冰期);第2次在320~260MaB.P.(C-P冰期);第3次即是从3MaB.P.前开始的第四纪大冰期。2023/2/281.冰期与雨期等若干概念第四纪气候波动的基本性质是寒冷和温暖气候的交替,表现为第四纪冰川作用的兴衰,从而专家们建立了冰期、间冰期及在非冰川区出现相应的雨期,和间雨期等概念,现分别介绍如下:

冰期:指地球上冰川规模扩大,气候显著变冷的时期。年平均气温较现今低8~13℃,此时极地和高山冰盖扩大,并向中纬度推进(或高山冰川下移),从而引起生物群的迁移或部分绝灭。2023/2/29

间冰期:指两次冰期之间的温暖时期。此时大陆冰盖缩小,并向极地后退(或高山冰川后退),同样引起了生物群迁移,但伴之以生物繁荣。冰后期:指第四纪最后一次冰川退缩以来的温暖时期。即全新世全球气候转暖的时期。它的年龄世界各地不一。一般认为冰后期开始于距今10,000~11,000年前。(瑞典为8500年前,阿尔卑斯20,000年前,北美为20,000~35,000年前)2023/2/210

雨期:冰期时,在中低纬度的非冰川区,出现气候潮湿、降雨增多时期,称为雨期。雨期时,表现为当地雨量充沛,湖泊面积扩大,洪、冲积堆积物发育。故又称“洪积期”。受雨期影响最明显的地区是北非、北美西南及西南亚等地。2023/2/211间雨期:是指两次雨期之间相对干燥少雨的时期。间雨期时,当地气候干燥、炎热,湖泊面积缩小,甚至干涸,风沙地貌发育,黄土堆积盛行。间雨期又称“间洪期”或“干燥期”。

雨期、间雨期主要是描述冰期或间冰期时,在中低纬度的非冰川气候的干湿波动。并非所有冰川地区均能适用。有些地区常用湿润期与干燥期来概括气候的变化。我国第四纪气候的变化有其独特性,即:严寒与干燥(干冷)同时出现,温暖和潮湿(温湿)又同时并存。2023/2/2122.我国第四纪冰期的确定和划分我国冰期的确定和划分是以中国东部为基础的。可以划分为五个冰期和四个间冰期。而且可以大体与欧洲的阿尔卑斯冰期相比较。现自新到老列出如下:2023/2/2132023/2/2143.冰期与间冰期对古地理环境及生物界的影响

第四纪冰期与间冰期的气候变化,很大程度上控制着第四纪堆积物的沉积环境,影响着生物界以及地貌和土壤的形成与发展。

冰期时,冰川对原有基岩和松散堆积物进行改造,并形成了冰川地貌及冰川堆积物。由于气候变得酷冷,在冰川作用范围内,主要是冰冻物理作用。化学风化及成土作用微弱。风化壳多为机械风化的碎屑物,土壤不发育。2023/2/215大规模的冰川作用,摧毁了原有的植物群落,使喜温暖植物群南移。动物群也同样向赤道方向迁移,因而在赤道附近产生了寒带(喜冷)的动物群新种属。2023/2/216间冰期时,气候转暖,伴随的是冰川大规模的退缩、消融,生物界相应繁荣,形成以流水、岩溶和湖沼堆积为主的地貌。化学风化及成土作用较容易进行,热带(喜暖)动物和植物群的分布面积扩大,并向两极方向迁移。一些喜冷动物和植物可产生新种或适应不了环境而被淘汰。2023/2/217

中低纬度在雨期时,河流和湖沼的作用增强,可形成流水、岩溶地貌及冲、洪积及湖沼堆积物。间雨期时由于降水稀少,难以大量累积形成冰川。此时期气候干燥,主要盛行风沙地貌及风积物和残积物。赤道热带区附近,由于气温高,高处冰雪的融化量也大,所以冰雪难以大量积累形成冰川。此区雨期时主要发育流水、岩溶地貌及湖沼堆积物。化学风化作用较为彻底,残积红土发育〈这是湿热地区的标志之一〉2023/2/218

冰期,部分水体凝固在陆地,导致海面下降;间冰期,冰川消融导致海面上升。60~70年代,世界各地大陆架和岛屿地带不断发现没于水下的证据。如大陆架上沉没的河谷、陆生泥炭、浅海及潮汐带生活的贝壳,鲕状沉积和动植物化石等。在水深100~200米处发现了纳玛象牙化石,在水深40米处发现野牛骨骼,此外,陆生泥炭、树干、浅水贝壳和陆相沉积都有发现。据研究估计,第四纪晚期〈玉木冰期的全盛时期〉,距今15000年左右,中国东部海面下降到一个最低点,位于现代海面下-140米,此时中国大陆曾一度和台湾相连。2023/2/219第四纪古气候的地层划分方法由于第四纪发生过多次大规模的冰川活动,其气候冷暖的交替发展与第四纪历史的一定阶段相适应。因此,我们可以根据第四纪古气候的变化及不同阶段的气候标志,划分和对比第四纪地层。通常是依据不同的气候特征遗留在地层中的各种痕迹,分析、研究并划分冰期地层的顺序。在第四纪冰川遗迹广泛分布区,可依据冰碛层特征及风化程度,结合冰川地貌形态划分冰期。2023/2/220例如,根据一系列古冰斗的底高,表示古雪线高度而划分冰期。因为不同冰期,古雪线的位置是不相同的。又如,经多次冰川作用会形成“谷中谷”,其阶面越高者,则冰期形成的年代越早。在非冰川地区,如黄土、湖沼区,可以根据堆积物的沉积与侵蚀作用,岩性特征和风化程度等,划分湿润与干燥〈我国表现为温湿与干冷〉不同的气候期。如黄土层中的剥蚀侵蚀面及其相应的砂砾石层,区域性古土壤层,即代表了湿润气候下的侵蚀作用和成土作用。2023/2/221我国中更新统,即北方周口店期的棕红色黄土,或南方长江流域的网纹状红土,与晚更新统的淡黄、棕黄的马兰黄土或下蜀土相比较,前者色深,反映中更新世时,气候湿热,堆积物普遍风化成红色。晚更新世时,气候变干冷,风化不深,堆积物色浅。需要提及的是,运用岩石气候标志划分地层时,应有生物化石或孢粉组合证据,综合划分气候地层才确切。2023/2/222三、第四纪海平面变动1.海平面及其变动标志海平面变动就是地质历史时期中的海侵和海退现象。第四纪的海平面变动主要是指第四纪时期海面高度的变动及由此引起的海陆分布的巨大变迁。海平面变化的历史和规律,特别是预测未来海平面变化的趋势,对于全世界沿海地区的经济发展和人类生活以及更科学地安排人类的未来,均具有重大的理论意义和现实意义。

2023/2/223第四纪时期世界海平面曾发生多次升降,主要是由于气候波动和构造运动的影响所引起。第四纪的气候波动具有全球性。由气候波动引起的海平面升降称为水动型。第四纪的气候波动会引起全球冰川的扩展和退缩。冰期时,大洋中的部分海水以冰川形式凝固在大陆上,不能随正常的水循环通过地表径流返回海洋,由此造成大洋的水体减少,水层减薄,海面下降或海退,这一时期称低海平面时期。2023/2/224间冰期时,由于气候转暖,冰川消融,大量融水流回海洋,致使海水体积增加,水层加厚,导致海面上升或海侵,称高海平面时期。第四纪时期多次冰川性的气候波动,引起了全世界海平面的多次升降和海侵海退。由于构造运动引起的海平面升降称为地动型。构造运动对海平面波动的影响是区域性的,它主要造成区域性的海岸线位置的迁移或洋盆容积的变化。在滨海地带,由于构造隆起或下沉,会使海水向海洋后退或向陆地侵进,海岸线的位置也会随之迁移。2023/2/225大洋地区,构造的隆起可以使洋底上升或某些洋盆地消失。反之,会使洋底下沉或形成新的洋盆。但是构造引起的海水面波动,不论其规模如何,都不会影响全球性的海水水体的变化。第四纪时期海平面的变动,在地貌上和地层古生物方面留下了许多明显的标志,根据这些标志可以恢复不同时期的海面高度以及当时的自然地理环境。海平面变动的标志主要保存在沿海平原、海岸地带和海底。指示海平面升降的标志有:2023/2/226(1)海蚀阶地是第四纪高海面的主要证据之一。海蚀阶地和海平面的关系比较复杂,看法不一。许多学者认为,大浪侵蚀所造成的平台,其高度较当时海平面高出2~4米。Johnson(1931)认为,海蚀平台内侧可高出高潮线几厘米至二米。Cotton(1963)指出,海蚀平台可以分为两类,在较封闭的海湾内,波浪作用微弱,平台高度在高潮线以上或略低于高潮线;在开敞的海岸,波浪作用强,平台内缘有正在后退的海蚀崖,平台高度在高潮线以上。2023/2/227也有一些学者认为,海蚀平台可以代表海水面,高潮时受海水淹没,低潮时则露出海面。由于潮差大于平均大浪的波高,因此侵蚀基岩海岸的剖面上常生成二级海蚀崖和二个海蚀平台。高海蚀崖主要受大浪的侵蚀,低海蚀崖则经常受平时波浪的侵蚀。英国东岸和大洋洲东南岸均有此种情况。我国沿海每年受台风影响(特别是南方),大浪的作用比较强烈,沿岸海蚀平台的高程各地可能不一样。因此在利用海蚀平台推定海平面高度时,应当考虑可能存在的3~5米高度误差。2023/2/228

(2)上升海滩陆上古海滩已脱离现代海水的作用,称为上升海滩。海滩沉积物主要堆积在海平面上下,在潮差较大的地区,堆积物的高度可相差十多米。海底与海岸的古海滩是古代海岸线的最好标志。海滩上发育的岸堤包括贝壳堤是由激浪堆积而成,通常位于高潮时冲浪所达到的高度以上,高出平均海面约3~5米或更高。因此岸堤的高度不能简单用以代表古海面的高度。2023/2/229有些学者曾认为,既然岸堤是在当时海面下由最大激浪堆积形成,那么海岸上升时最大激浪线必然随着下降,使新成岸堤的高度比老堤为低,若海平面不断上升,岸堤的高度从陆向海会愈形减低。但实际上海岸堤的高度并不完全取决于地壳的升降,还取决于海岸泥沙供给的多少,海岸线轮廓的变化及气候变化等因素的影响,因此分析岸堤资料时,要与地质地理及考古等资料进行比较,才能推定海岸的相对升降。

2023/2/230(3)珊瑚礁和礁平台等珊瑚礁是指示海面变化的最好标志,因为造礁珊瑚的生长上限通常是低潮面,而礁平台的高度一般在平均潮位附近,即它在高潮时受淹,低潮时出露。一般认为礁平台常有的巨大礁块和珊瑚头高出平台表面1m左右。在热带与亚热带海岸的海滩砂砾和藻类、珊瑚及贝壳碎屑,常迅速受钙质胶结,成为坚硬的岩石状,称海滩岩。海滩岩的胶结发生于地下水面附近,其高程大致代表海平面高程。但在潮差较大的地段,必须注意当地的潮差。

2023/2/231(4)地层和古生物标志在现在的陆地上特别是沿海平原或海底的第四纪沉积物中,往往保存有海相沉积层以及相关的生物化石。如河北平原,根据约60个钻孔地层剖面中的有孔虫、介形类等微体动物化石的分析,发现存在着若干个海相层位,籍此证明该地区发生过多次规模不同的海侵。相反,在现今海面以下不同深度的海底沉积物中,常保存着陆相沉积层以及相关的陆相化石和各种陆相地貌类型,如湖沼、河流相沉积、三角洲和溺谷等,有时在古老的堆积物2023/2/232表面常因遭受深度风化和氧化而呈现红色或黄色,并有铁锰结核及网纹等淋溶迹象。这些都是在海面下降时海底变成了陆地所遗留下来的,后来又因海面上升而被淹没。例如我国现今海面以下的东海、黄海和渤海海底,曾发现有第四纪陆相沉积物、陆生泥炭和陆生的哺乳动物化石。当时的长江入海口曾在大陆架上向东延伸直至冲绳海槽。世界各地也有类似的情况发生。如南美亚马逊河口处,有140Km长的一段河谷被淹没在海面以下70m深处。北美东岸海外有水底岩石平台,在纽芬兰南岸有淹没的外冲平原等等。这些标志都是确定海平面变动的重要依据。2023/2/233确定海平面变动的位置时,要注意将各种标志进行综合分析,充分考虑各种因素的作用,切忌根据个别事实,轻易下广泛的结论。应当通过对第四纪沉积物的详细划分,充分运用绝对年龄测定资料、考古和地貌学上的证据及各种生物化石提供的生态环境,全面进行分析才能准确可靠地恢复海面升降的幅度、海面变动的年代和发展历史。2023/2/2342.第四纪的海平面波动(1)世界海平面的波动根据对世界大陆架、岛屿和岸线证据的研究,对第四纪以来全球冰川性海平面波动(水动型)取得了如下认识:1)距今14,000~6,000年为海面上升时期。根据14C年龄资料,在距今14,000年开始,世界海平面有一次急剧上升,在6,000年前达到现在海平面的高度,之后逐渐趋于稳定。这一时期正是世界进入冰后期,气候转暖,冰川融化,且引起海面上升,这一时期的海侵称全新世海侵。

2023/2/2352)距今21,000~16,000年为低海平面时期。由于冰川的增长,海面急速下降,约在15,000年前达到最低位置-130米。它标志着玉木冰期的全盛时期。3)距今30,000~35,000年为高海平面时期。根据北美大西洋海底及沿岸各种标志物14C年龄测定,表明这一时期为高海面时期,海面高程接近于现代海平面的位置。相当于玉木冰期中的一个较大间冰期(图9—13)。2023/2/2364)第四纪早、中期的海平面变动遗迹,由于海蚀作用的破坏,保留下来的很少,限于目前的研究程度,尚未达到揭示出第四纪海平面波动的系统时间序列,只能根据各地的研究,作出一些推断。2023/2/237根据大西洋巴巴多斯(Barbades)岛上珊瑚礁阶地的研究,发现至少三次高海面时期。其第一级阶地年龄为距今82,000年,海面比现在的低13~16米,第二级阶地为距今103,000年,比现在海面低10~13米,第三级阶地为距今122,000年,海面比现在高6m。大西洋巴哈马(Bahama)群岛的高海面年龄分别为距今160,000年,195,000年和260,000年。美国的佛罗里达洲沿海的高海面年龄为距今101,000年、145,000年、170,000年及215,000年。2023/2/238地中海沿岸的海侵和海退现象较为复杂,既有水动型的海面升降,又有构造运动的严重干扰,因此地中海沿岸的多级古岸线是以不同高度的阶地为标志,代表各间冰期的高海面。高海面的时期分别为距今32万年、20万年、18万年、14万年、11.5万年、8.5万年及7.5万年(图9—14)。2023/2/239(2)中国东部的第四纪海平面变动第四纪时期中国东部出现过多次海面升降,特别是晚更新世以来,沿海平原多次普遍发生过明显的规模较大的海侵和海退。中国东部平原的海相层主要分布在各大河流的下游及三角洲地区,如华北平原、苏北平原及长江中下游平原都有若干海相沉积层埋藏在平原深处。我国东海诸海域的海底也广泛遗存着陆相或滨岸相沉积及相关的生物化石。2023/2/2401)中国早更新世早、中期的海平面变动由于古海蚀遗迹受外力的破坏和构造运动的干扰,在恢复当时的海平面变动情况时尚存在一定的困难。目前一般根据对海相沉积层、微体古生物化石、14C和K-Ar法测定以及古地磁等的研究,对这一时期的海侵次数、范围和年代等有了一些梗概的认识。杨子赓、郑光膺等(1991)根据南黄海所获得的资料,将中国东部第四纪的海侵划分出八期,其中早、中更新世的海侵(距今1.8Ma以来)有四期:2023/2/241早更新世的第Ⅷ海侵层,早于1.67MaB.P.第Ⅶ海侵层,距今0.97~0.73MaB.P.中更新世的第Ⅵ海侵层,距今大约0.6~0.5MaB.P.第Ⅴ海侵层,0.3~0.2MaB.P.(图9-15)。2023/2/2422)中国晚更新世以来的海平面变动中国东部晚更新世以来的海相沉积分布广泛。其分布范围可以从现代海岸伸向内陆近百公里,甚至沿河谷上溯达数百公里。晚更新世(始于13万年左右)以来,我国东部的近海地区,多数学者认为发生过四期规模较大的海侵,这四期海侵依据杨子赓、郑光膺等划分意见是:晚更新世第Ⅳ海侵层,距今127~75KaB.P.;第Ⅲ海侵层,大约60~50KaB.P.;第Ⅱ海侵层,距今40~20KaB.P.;全新世的第Ⅰ海侵层为距今11KaB.P.以来。2023/2/243综上所述,第四纪距今1.8Ma以来的海面变化有如下特点:(1)第四纪海侵主要出现在温暖期,海侵的规模和频度在中国东部沿海地区表现为早期范围小,后期范围大,北部海侵强,而南部海侵相对较弱。(2)从近30万年以来海面变化的历史分析,有可能存在一个大约以10万年为周期的气候变化史。就最近的10万年来说,还可能存在着次一级的20000年左右的气候周期变化。这些变化可能与地磁场的短期变化有密切的关系。2023/2/244(3)在若干海相层的底部,都曾发育过泥炭沉积,如盐城孔和南排河孔最为典型。泥炭层的出现既可作为古气候开始变暖的标志,也可作为海相地层的先兆沉积(赵松龄、秦蕴珊等,1987)。2023/2/245四、第四纪生物界

第四纪年代虽然较短,但生物界的变化比较显著,尤其以哺乳动物进化快。但是生物演化的速度往往落后与生态环境的变化,同一种属可以在不同时代的地层中出现,甚至延续很久。因此不能凭少数几种标准化石,而要以生物群的化石为依据,来划分第四纪地层,同时建立生物地层单位和确定生物地层层序。2023/2/246

1.第四纪哺乳动物群的地层划分与鉴定方法(1)哺乳动物化石鉴定的一般常识哺乳动物化石是第四纪地层划分、对比中确定地质年代和恢复古气候、古地理的重要依据。鉴定哺乳动物化石,主要是哪些能够保存在地层中的化石的坚硬组织部分,如骨骼、牙齿、角等为依据。这些部分比较明显地反映了动物的分类和进化特征。2023/2/247骨骼:包括头骨--容积大小、结构,与脑的发育程度有关脊椎骨:各类哺乳动物椎骨数是一定的,可以此作为鉴定种属的标志齿:尤其是臼齿,可鉴定某些动物的种属。各种哺乳动物牙齿的数目及形态各不相同,越高级的哺乳动物往往越少角:根据性质及构造,可作为分类依据2023/2/248(2)哺乳动物群的地层划分方法据哺乳动物化石划分第四纪地层,归纳如下:

早更新世:以象(Elepha)、马(Eguus)和牛(Bos)三个现代属的出现为标志(以更新世特有种属为主),同时还有第三纪的残余种属。在生物组合中,更新世的特有种占多数,第三纪残余的和现代生存的种属较少。河北泥河湾一带,由于地层中保留了第三纪残留的长鼻三趾马,同时又有真马出现,因此称长鼻三趾马-真马动物群。而在华南广西柳城的则为巨猿-大熊猫-剑齿象动物群。2023/2/249三趾马2023/2/250长鼻三趾马2023/2/251马的进化(奇蹄目马科)剑齿象2023/2/252肿骨鹿(偶蹄目鹿科)2023/2/253中更新世:以大量的更新世特有种为主,可能有少数的第三纪残余种,同时有较多的现代生存种。我国北方以周口店的中国猿人-肿骨鹿动物群为代表,南方四川万县的大熊猫-剑齿象动物群为代表。

晚更新世:包括大量的现代种、少量更新世特有种,已经不存在第三纪残余种。北方以内蒙萨拉乌苏河一带的萨拉乌苏动物群为代表。全新世:全部都是现代生活的种属,没有或有极少数更新世特有种,称马鹿动物群。2023/2/254

2.孢粉分析的地层划分方法孢粉是孢子和花粉的简称。孢子是指孢子植物的繁殖细胞;花粉是指种子植物的雄性繁殖细胞。孢子、花粉是极其微小的有机体,肉眼是看不见的要用显微镜放大几百倍或上千倍才能看清楚。2023/2/255第四纪地层中的孢粉分布很广泛,具有体积小、分量轻、数量大的特点。它可随风飘扬到百余公里之外,一般散落在湖泊、河流及土壤中。除冰川、深海相及风化壳外,一般在冲积、湖积、洪积、坡积和风积、滨海堆积等成因的地层中均有,尤其以土壤或泥炭层内的花粉数量最为丰富,而且随着堆积物的形成,孢粉可以保存很长时间而不变化。2023/2/256第四纪由于古气候多次冷暖的变动,影响着植物群落在不同时代、不同地区发生迁移和演变。其遗留下来的孢子和花粉组合,就具有反映不同古气候的特征。利用不同冷暖型的孢粉(或植物)组合,可推断第四纪的古气候变化和古地理环境,从而划分地层时代。2023/2/257

3.古人类的地层划分方法第四纪是人类出现和发展的时期,第四纪地层中保留有丰富的古人类化石及其文化遗迹,它代表了人类发展的各个阶段,因而具有划分地层时代的意义。人类起源是古人类学研究的热点(多源地和非洲单源地学说,奥里恩人课后收看《突变》)。人是由猿演化而来,从猿到人的演化经历了一个长期的复杂过程。其中直立行走、手脚分工和有意识的劳动制造工具起了决定性的作用,以致人的大脑日趋发达,从而摆脱了动物状态,终于成为地球上能改造自然、征服自然的高级动物。从猿到人的进化一般可分为四个阶段:2023/2/258(1)古猿阶段第三纪末,一种居住在森林中的古猿,被认为是后来分化为人类的祖先。当时由于强烈的地壳运动和气候的变化,使大批森林毁灭或缩小,促使一部分古猿从树居转向地面生活。为了谋生和自卫,他们频繁地使用前肢(摘取果实、使用石器等),就演化为后肢行走,手脚开始分工。广西柳城发现的巨猿化石,可能属南方古猿的一个分支。东非发现的巨猿化石,脑容量为450~650毫升,钾-氩法测得年龄为175万年。2023/2/259森林古猿2023/2/260(2)猿人阶段猿人的体质形态仍然保留有古猿的特征。如头盖骨低平,颅腔小,眉脊突出,下颌不显等。但它与古猿有本质的区别:能够有意识地制作简单的工具,如打击石器,并会用熟食。于是促使人类大脑的变化和发达。猿人脑容量约1075毫升,现代人的脑容量为1400毫升。早在1929年,裴文中等在北京周口店发现“中国猿人”完整的头盖骨化石,定名为北京猿人。根据伴生的哺乳动物化石,其时代属于中更新世中期,距今40~50万年。2023/2/2611964年在陕西蓝田公主岭发现的猿人头盖骨化石,,定名为蓝田猿人。他比北京猿人原始,时代为中更新世早期,距今70~80万年。1965年在云南元谋也发现了元谋猿人的两颗门齿,它比北京猿人、蓝田猿人的时代要早得多。根据古地磁法测定,元谋猿人的年龄距今170万年左右,属早更新世,是我国迄今为止找到的最古老的猿人化石。2023/2/262猿人2023/2/263(3)古人阶段中更新世末期至晚更新世初期,距今约10万年,人类历史进入一个新阶段。古人体质虽然仍保留有猿人的某些特征,但是它已接近现代人。头颅较大,手也粗壮,两腿直立,脑容量可达1400毫升。古人不仅能加工制作定型的石器,而且还会人工取火,因而能适应各种复杂的气候变化。我国发现的古人有陕西大荔人(1978)、山西丁村人(1954)、广东马坝人(1958)和湖北长阳人(1951)。国外发现的有尼安特人(1856)。2023/2/2642023/2/265尼安特人复原图2023/2/266(4)新人阶段也叫做智人阶段,出现的时间为晚更新世末期,距今约4万~1万年。我国发现的新人以周口店的山顶洞人(1933)为代表,距今约18800年。这个阶段,发现的新人还有内蒙河套人(1932)、广西柳江人、四川资阳人等,国外有法国克罗马努人(1868)。新人阶段技术已经很进步,还会结网捕鱼,会穿孔、磨制骨针、骨锥,用贝壳或犬牙制作装饰品。山顶洞人的脑容量达1300~1500,和现代人一致。2023/2/267晚期智人2023/2/268人类演化的另外一种划分:古猿-能人-直立人-智人考古的地层划分方法可以根据含有人类变化遗迹的地层(文化层)及与一定文化相应的时代(文化期)为划分依据。

2023/2/2694.岩性的地层划分方法

岩性对比法是建立局部地区相对层序的有效方法。由于第四纪堆积层的岩性特征(物质组成、颜色、岩性结构、构造等)、成因和风化程度,在很大程度上受气候条件的控制或影响,所以,在小区域范围内同一时期形成的堆积层有着相似的共性。如河南中、北部广泛分布的上更新统黄土或中更新统的棕红色亚粘土均有相似的特点。在不同时期,如华北晚更新世气候干冷,中更新世气候湿热,则两者在岩性、岩相上有显著的差别。因此,比较就近地区地层剖面上的物质成份、岩石颜色、结构构造、胶结程度、钙结核分布特点及风化程度等,可以划分对比第四纪地层的相对顺序。

2023/2/2705.古地磁的地层划分方法古地磁的概念:岩石形成过程中,其中铁磁性矿物受当时地球磁场的影响而磁化。分析岩石中因磁化而产生的天然剩余磁性,就可以了解岩石形成时的地磁极性(古地磁场特征就象录音磁带,它们将被永久保留在地层岩石中,称为化石地磁)。地磁极性、磁倾角、都随时间而发生变化。研究表明地球上同一年龄的岩石,不论其类型、地区如何,都具有相同的磁性。或者是正磁极(古地磁极性与现代地磁极性一致)、或者是反磁极性(与现代地磁极性相反)。

2023/2/271地球历史上,地球磁场曾发生多次倒转,地磁极性呈现一系列不等频的正反交替变化。根据剩余磁性所反映的古地磁变化,参照古地磁极性年表,可以划分第四纪地层。古地磁年表

A.考克斯(COX)在1969年拟定了一个450万年的古地磁极性年表,并用钾-氩法测定了这些极性事件的年代。1972年,经国际地层委员会推荐,为大家接受(图9-16)。

2023/2/2726.同位素年龄测定及其它方法使用同位素年龄法,可详细、精确测定第四纪地层的年代。常用以下几种方法:

(1)同位素的放射性碳C14法

当生物有机体死亡或在水中碳酸盐沉淀后,不再与外界发生碳交换,其原始所含的放射性碳(C14)含量逐渐按指数规律减少,即每隔5730±40年衰减一半,称为半衰期。2023/2/273放射性C14就是根据有机体死亡或物质沉淀后所含C14含量,推算出它死亡或沉积物形成时的年龄。从而精确划分第四纪地层年代。C14测年法可测定的最大年龄为5万多年。此法对于全新世、晚更新世的地层最为适宜。C14应用广泛,数据可靠。

2023/2/274(2)钾氩-法此法根据岩石中含钾矿物中放射性K40逐渐蜕变为Ar40的数值来计算岩石的年龄。此法用来测定大部分更新世地层年龄。

(3)热发光法1954年泽勤首创,用于测定灰岩年龄。利用发光强度估算矿物形成的年龄。使用范围在150~200万年。目前应用广泛,此法将成为测定更新世年龄的重要方法之一。第四纪地层划分的种种方法,必须强调综合运用,才有良好的效果。2023/2/275五、中国第四纪地层划分方法(一)中国第四纪下限1948年18界国际地质学会伦敦会议,认为第四纪下限应划分在意大利海相“卡拉布里组”底部。因为在下伏上新世“阿斯提组”沉积末期,许多海相无脊椎动物灭绝,而来自北大西洋地区的北方种属在“卡拉布里组”中出现,标志着当时气候初次变冷。2023/2/276同时拟定的、与“卡拉布里组”相当的河湖相地层,意大利的维拉弗朗组(又叫维拉方)组中,含有现代哺乳动物化石,例如真马、象、牛等,还有部分第三纪残余种属(如三趾马)化石。在卡拉布里组中,喜冷的软体动物和喜冷的有孔虫首次出现,标志着中纬度地区古气候初次变冷。根据阿尔卑斯地区冰川研究,估算第四纪的年龄约为65~100万年。2023/2/277随着同位素技术和古地磁学方面的进展,第四纪下限突破了100万年的界限。现在维拉弗朗组可划分为三层:根据钾-氩法测定年龄上层:130万年中层:180~250万年下层:340万年西欧许多国家主张新第三纪与第四纪界限划在中层维拉弗朗层的底部,距今年龄为240~250万年,前苏联学者则置于距今180万年。2023/2/2781982年在莫斯科召开的国际第四纪联合会(INQUA)再次建议,并推荐以意大利卡拉布里的弗里卡剖面作为新第三纪与第四纪的分界,此界限以上,反映气候显著变冷,钾-氩法测定年龄为250万年。但仍有人反对以气候首次恶化作为第三纪与第四纪的分界。近年来研究发现,在新第三纪期间,气候也有过变冷现象。2023/2/279综合起来共有下列几种意见:(1)70~73万年以大陆冰川活动为根据,大致在松山与布伦赫斯极性期之间(2)160~180万年以生物地层学为基础并进行了同位素测年。分界为松山极性期中接近吉尔萨事件(3)240~250万年以动物化石为基础并普遍出现喜冷动物为标志,大致在松山与高斯极性期之间(4)300~350万年考虑了人类起源、动植物群变化和古气候变冷为标志,分界在高斯与吉尔伯特极性期之间2023/2/280中国第四纪下限:1949年以来,依照18届国际地质会议拟定的意见,一直以华北“泥河湾组”(含长鼻三趾马-真马动物群)与意大利的维拉弗朗层相对比。第四纪下限划在“泥河湾组”底部,1959年全国地质会议肯定了这一意见。近年来,由于云南发现“元谋人”化石并找到了“元谋组”下部有一冰碛层,定名为“龙川冰期”(泥河湾组底部也有一层冰碛层,定名为红崖冰期),根据古地磁年龄,距今约310万年。因此,从古地磁、古人类、古气候等方面来看,主张第四纪年龄大于300万年。2023/2/281(二)第四纪地层划分方案1932年国际第四纪联合会(INQUA)根据生物地层学的原则,提出第四纪四分法的方案。1959年我国全国地质会议予以承认,也采用此方案地层分期年代划分依据Q41万年最后冰期结束Q312.5万年最近间冰期开始Q273万年第二间冰期开始Q12023/2/282(三)全新世分期全新世最近一次冰期(晚冰期)消融后的时期,又称冰后期。实际上是最新一次间冰期。气候总的来说较为温暖,但仍有冷暖、干湿的波动。生物群几乎都是现代种属,仅在早期有极少数的更新世残留种。全新世(冰后期)下限年代数值,经C14法测定为10000~11000年。在欧洲有人将全新世划为五个气候期。我国和欧洲比较之后,暂时划分为四个气候期.2023/2/283(二)第四纪地层划分方案(1)北方期:气候温凉(干燥温和),以云杉、冷杉和松属为主。C14法测定,北京为9515±230~9250±230年(2)大西洋期:气候温暖潮湿。北方以栎(音力)属为主并有胡桃、柳等,代表温带阔叶落叶景观;南方则为亚热带森林。C14法测年,天津静海7920±650年,相当仰韶和龙山文化期

2023/2/284(3)亚北方期:气候温暖干燥。辽南普兰店、大弧山的泥炭层中见桤木(音期,一种落叶乔木)阔叶林中有针叶成份。C14法测年为:3730±120~2750±100年。干燥气候发生在龙山文化与殷墟文化期之间(4)亚大西洋期:气候温凉湿润,与现代气候相似。辽南大弧山泥炭层,孢粉组合与现代针阔叶混交相同。C14法测年为2435±100~2050±95年,相当于殷商以来的历史时期。中间尚有气候波动2023/2/285三、我国第四纪地层简介我国第四纪地层相当发育,大都为陆相,海相少见,由于各个地区所处的地理位置、气候条件以及所经历的地壳运动和外力作用不同,使第四纪沉积物及第四纪地层在分布上具有很大差异。岩相及厚度变化较大,生物化石丰富,局部地区还有火山喷发。第四系在华北平原、松辽平原、长江中下游平原和西北黄土高原一带,形成连续的和大规模的覆盖层,其它象冰碛、洞穴堆积、坡积层等,出露也很普遍。在东部沿海一带及许多岛屿上,还发现有海相第四系。2023/2/286根据地貌、新构造、古冰川规模及基底构造等特征,我国第四纪地层的分区及沉积类型可综合如下表。2023/2/287分区特征西部地区东部地区地貌高山、高原(平均海拔2000~500米)西边:高原、盆地(1000~2000米东边:低平原丘陵(小于1000米)新构造强烈隆起区西边:隆起与断陷区;东边:以沉降区为主古冰川规模较大规模的山岳冰川西边:中等规模的山岳冰川东边:中小型规模的山岳冰川基底构造沉积类型东西向构造带控制西边:新华夏构造带控制,并为东西构造带分割东边:新华夏构造带控制西北地区:戈壁沙漠砾石为主青藏地区:高山、高原、冰川冻土东北地区:冰缘冻土、沼泽及火山玄武岩华北地区:西边以风成黄土及戈壁沙漠为主;东边以冲积(河湖相)及海积为主华南地区:西南以高原盆地及洞穴堆积为主;东南以红土风化壳及洞穴堆积为主。滇西及东南有火山玄武岩2023/2/288我国的第四纪地层大致上可以昆仑山、秦岭至淮河为界,分南北两个部分。北部称北方地区,包括华北、东北和西北地区。这个地区气候干旱或半干旱。季风气候极为明显。第四纪沉积物富含钙质或者碱性成份,并多粗颗粒沉积,如砂及黄土。西北部分山区有现代冰川。2023/2/289南部称南方地区,包括淮河流域、长江中下游、华南和西南地区。本区因受到海洋性气流的影响,气候温暖潮湿,第四纪沉积物富含铁、铝质的酸性成份,由于含高价铁的化合物,所以沉积物多为红色。沉积物又经强烈湿热风化,因此红色粘土分布十分广泛。河流地带则分布砂及砾石。青藏高原及其邻近地区,气候干燥寒冷,分布现代冰川及冻土,第四纪沉积物以冰川和各种重力堆积物为主。2023/2/290(一)华北地区范围:东至海滨,西至甘肃东部,北至内蒙,南至河南北部,包括了华北平原和黄土高原的大部分地区。华北地区气候干旱、半干旱,季节性变化明显。本区第四纪堆积物类型复杂,地层发育完全。下更新统以湖相沉积的泥灰岩、细砂岩及砾石夹层为主;中更新统以坡积、洪积为主,局部地区有洞穴堆积;上更新统以坡积、冲积、风积为主,局部地区也有洞穴堆积。2023/2/291华北地区的标准层(指沉积厚度大、化石演化阶段明显)有:下更新统泥河湾组;中更新统周口店组;上更新统马兰组;全新统的近代河流堆积。现分别描述如下:2023/2/2921.下更新统(Q1)-泥河湾组泥河湾位于河北省与山西省交界的桑干河盆地,属河北省阳原县泥河湾村泥河湾组是1924~1926年由德日进等人提出的,1948年18届国际地质会议后,将泥河湾组与维拉弗朗组对比,作为我国北方下更新统标准地层。泥河湾组属河流湖泊相沉积,组成桑干河50米高阶地。以砂质粘土、粘土及泥灰岩、砾石夹层为主。砂砾石的磨圆度良好,水平层理发育。2023/2/293泥河湾组含有丰富的哺乳动物及软体动物化石。哺乳动物以长鼻三趾马和真马为代表,故称长鼻三趾马-真马动物群,又称泥河湾动物群。这些化石既有第三纪末期的残留种属,如长鼻三趾马、泥河湾剑齿象,又有第四纪新生的哺乳动物种属,如三门马、步齿大角鹿、象等等,还有一些螗螺、平卷螺等软体动物。泥河湾组在我国北方分布较广泛,如河北、河南、山西、陕西等省的大型山间盆地和河谷谷地中都有分布,厚度可达数百米,地层产状近于水平。2023/2/294黄河中游三门峡一带的断陷盆地及渭河盆地,下更新统称三门组。主要为砂砾层及泥灰岩,也代表山间盆地的河湖相沉积。所含哺乳动物化石也属泥河湾动物群,又称北方森林草原动物群。早更新世晚期,华北很多地区的湖泊日趋缩小或干涸,在丘陵地区和盆地边缘为土状堆积,并直接覆盖于不同时期的地层之上,呈不整合接触。其上为中更新统红色土所覆盖,两者之间有明显的侵蚀间断。2023/2/295吕梁山西坡的“午城黄土”据化石定为下更新统上部,含有长鼻三趾马、三趾马、中国貉、三门马、步齿大角鹿等化石。2.中更新统(Q2)-周口店组周口店位于北京西南房山县,中国猿人产地。周口店组以奥陶纪灰岩中的洞穴堆积为代表。洞穴堆积的岩性为角砾与砂层、灰土与粘土互层。这些堆积物中发现有古人类火烧的红色层和黑色木炭灰烬层等。它们属于旧石器时代。周口店第一地点(即猿人产地)的堆积物厚度约40米。周口店组动物群又称中国猿人-肿骨鹿动物群。2023/2/296其特点:

a.代表第三纪残留的种属有的已经灭绝,如三趾马。更新世特有的种增多如三门马、梅氏犀等;

b.出现了中更新世代表性种属,如肿骨鹿、洞熊等;

c.有一些最早出现的的现代哺乳动物的种属,如狼、狐等;

d.含有中国猿人的骨骼和文化遗迹。2023/2/297与周口店同期的土类堆积,称周口店期红土。一般呈微红色,颗粒组分为亚粘土或亚砂土,胶结程度较典型黄土坚硬,土层中夹钙质结核。在我国黄河流域和北方广大地区,该红土层普遍发育。在山西黄土高原地区,红色土称为离石黄土,或称老黄土。它的底部在晋、陕一带黄河沿岸及其各大支流地区,普遍存在一层砂砾石层,可以作为离石黄土的底砾,表明在中更新世初期,地表侵蚀作用比较强烈。2023/2/298红色土成因,有洪积、冲积类型,也有残积、坡积等类型,山西平陆县东坪村测得该层厚度约80~90米,最厚达200米以上。陕西蓝田公主岭一带,中更新统称泻湖组,为河流冲积的砂砾石及红色土堆积,砾石层最厚达40米,红色土厚数十米。蓝田公主岭发现有蓝田猿人头盖骨及下颌骨化石,及其它大量哺乳动物化石,如三门马、大熊猫、猎豹等。2023/2/2993.上更新统(Q3)-马兰组马兰位于北京西部门头沟马兰村。该地由黄土堆积组成的河谷阶地,又称马兰阶地。马兰黄土色淡灰白,微黄,主要由粉砂组成,其粒度较均一,无层理,不含砂砾,性质松软,不含埋藏土壤,具有多孔性及立壁结构。厚度几米至几十米也有厚100米以上的。2023/2/2100马兰黄土又称新黄土,在华北地区分布甚为广泛,组成黄土高原。其成因以风成为主,其次有坡积、冲积、洪积等类型。一般认为是在干冷气候条件下,由风的作用搬运、堆积而成。与本期相当的内蒙河套南部的萨拉乌苏组,是上更新统的标准地层,为河湖相沉积。岩性为灰黄航灰绿色细粉砂及黄土状物质。在该地层中发现“河套人”和大量的哺乳动物化石,如披毛犀、野驴等,称萨拉乌苏动物群。2023/2/2101与本期相当的,在山西襄汾县丁村的汾河沿岸,有丁村组。1954年发现大量动物化石、人类牙齿化石及其它文化遗迹,称“丁村人”文化遗迹。丁村人化石产于汾河三级阶地底部的砂砾层中。据最近铀系法测定,其年代为20万年。此外,周口店山顶洞的洞穴堆积也属于这一时代,洞穴堆积称为灰黄土,含石英岩碎块,其中含大量哺乳动物化石与石器、骨器以及山顶洞人使用的装饰品,另外还有各种山顶洞动物群。2023/2/21024.全新统(Q4)-现代堆积层在华北平原区发育较好,以河湖相沉积为主,夹海相层。华北平原主要为灰黄色的亚砂土、亚粘土及砂层。在华北平原中部、东部普遍夹有灰色和黑色淤泥及泥炭层,代表河流或洪流沉积和湖沼沉积。西部有次生黄土,东部夹海相层,总厚15~40米。在现代河谷中形成河漫滩及河床堆积层,在山坡及山麓地带形成近代的残积、坡积和冲、洪积层。2023/2/2103(二)华南地区指长江以南,包括长江中下游,两湖、两广等地。现以长江中下游地区为例介绍如下:

1.下更新统(Q1)-雨花台组以南京雨花台砾岩层为标准地点,主要分布在长江两岸。地貌上组成高出长江50~60米的第三级阶地。在南京至安徽一带不整合在白垩纪浦口组之上,上部被玄武岩覆盖。与后期沉积之间有侵蚀面分开。2023/2/2104岩性为棕黄色粗砂及砾石层。砾石磨圆度极好,砾石大小不等,2~10米左右,呈定向排列,砂层中有斜层理。砾石成份以石英岩为主,其次有燧石、玛瑙、火山岩、变质岩等,属古长江河床相沉积。近年来在江苏六合一带的古砂砾层中发现了哺乳动物化石,看来,原南京地区广泛称作的雨花台组,还应包括一部分新近纪上新统地层段。

2023/2/2105与雨花台组相当的,在浙江,早更新世的砂砾层,称三江组,由砾石及红色亚砂土和亚粘土组成。在钱塘江两岸构成第二、第三级阶地,属于河流相沉积。早更新统在湖南中部称为白沙井组,由砾石及具有白色网纹的红土组成。在江西庐山地区发育山岳冰川,是我国东部至今发现的最古老的冰期堆积,称鄱阳冰期。2023/2/21062.中更新统(Q2)-网纹红土岩性为棕红色或赫红色粘土,其中夹有白色蠕虫状高岭土白条,或称为蠕虫状构造。它是在湿热气候条件下,经风化淋溶而成,所以称为网纹红土。主要分布在长江中下游,江西、湖南、安徽等地分布也很普遍。一般分布于阶地上,如南京地区分布于二级阶地的下部。网纹红土的下部,不少地区可见到泥砾层或冰冻风化层,属更新世中期大姑冰期的产物。2023/2/21073.上更新统(Q3)-下蜀组下蜀组在长江下游一带分布较广泛,在南京至镇江之间的下蜀镇出露最典型。组成10~20米的一级阶地和35~40米的二级阶地。岩性为棕黄到灰黄色粉砂状亚粘土,属黄土状土(类黄土),其中含钙质结核,层理不显著,一些山麓地带,常有粗砂、碎屑夹层。在安徽安庆北30米所高阶地上,下蜀组与雨花台组呈不整合接触,之间有铁质硬皮(风化壳),以此可确定上下层位的关系。2023/2/21084.全新统(Q4)-近代堆积层主要分布于河流沿岸及湖滨地区的河湖相沉积。东南沿海一带有海相层,如有泻湖沉积(苏北)。2023/2/2109(三)西南地区包括云南、贵州、四川地区。1.下更新统(Q1)-元谋组分布于云南元谋盆地。岩性为粘土、砂及砂砾层。属于河湖相沉积,厚695米。元谋组上部发现了两颗人类牙齿化石,定名为直立人元谋亚种,即“元谋猿人”。还有许多其它哺乳动物化石,如云南马、爪兽、中国犀、元谋剑齿象等。元谋组年龄经古地磁测定为150~310万年。元谋猿人化石年龄为170±10万年。元谋组下部,有灰黄色泥砾,属于冰川和冰水堆积(属上新世)。2023/2/21102.中更新统(Q2)-盐井沟组以四川万县盐井沟为代表,分布于万县西南30公里,长江岸的高地上。属洞穴堆积。洞穴中堆积红色及棕黄色亚粘土,厚10米左右,哺乳动物化石丰富,称为剑齿象-大熊猫动物群,属于南方动物群。四川盆地河谷中,广泛分布有砾石层,称为雅安砾石层。它是中更新统的一个重要层位,属冲积成因,在岷江谷地中厚200米。2023/2/21113.上更新统(Q3)-大理冰期冰碛层为棕黄色泥砾,风化浅,分布面积小,是大理点仓山的最新冰碛层。四川盆地中的砾石层,称为江北砾石层。铁质胶结,岩石坚硬,分布在低阶地上,厚10多米。在成都平原厚度较大,达100米左右。

4.全新统(Q4)-近代堆积层为河流冲积相、洪积相的砂及粘土层。分布于河床、河漫滩和平原一带。2023/2/2112六、中国第四纪时期主要地质事件发展史第四纪是地球地质历史上最近的一个地质时期。也是地球地质历史中最短的一个时期,仅250多万年左右。在这很短的地质时期内,发生过一系列重大的地质事件。如强烈的新构造运动,频繁的冷暖气候变化,古人类出现等使第四纪成为地球历史上最有特色的时期。2023/2/21131.频繁活动的新构造运动第三纪末以来,以至整个第四纪时期内,新构造运动非常频繁,活动程度亦较强。第四纪时期新构造运动的主要特点是以强烈的升降运动为主。第四纪的构造活动突出体现在青臧高原的不断抬升,并且在中国大陆上形成了自西向东的三个大型阶梯状递降的地形面。同时在大陆北部、西部形成一系列的大型断陷盆地或沉降盆地。因此第三纪末以来新构造运动的活动奠定了中国大陆第四纪多种环境总的格局。2023/2/2114第四纪时期中国新构造运动的主要特点是:东西部的新构造运动具有明显的区域性差异。西部地区新构造运动多是在老的多种构造基础上继续发展的,具有一定的继承性特点。断裂构造的延伸走向多为东西向或北西向、延伸的深度也很大,活动十分强烈,表现为整体块状、快速升降运动。东部地区,包括东北、华北、华南等地,新构造断裂活动延伸的长度不如西部大,走向以北北东向为主,以断陷及缓慢抬升为主要活动方式,所以东部形成了一系列的大小不同的断陷盆地和沉降区。2023/2/2115南岭以南则以东西的活动为主。台湾一带新构造运动以水平应力为主形成水平方向挤压强烈的构造运动,在形成的断陷盆地及沉降区内,堆积了巨厚的第四纪沉积物。在上升迅速的青臧高原周边堆积了巨厚的粗岩相为主的磨拉石式沉积(西域砾岩、玉门砾岩层、大邑砾岩)。青臧高原的抬升在中国大陆的新构造运动中具有特殊意义。在上新世末,第四纪初期,距今约300万年~240万年左右,青臧高原开始强烈上升,上升幅度在1000米左右,这次运动遍及中国大部分地区,改变了上新世以来形成的中国大陆的古环境面貌。2023/2/2116第四纪时期内,青臧高原有过三次对中国大陆地质发育具有重要影响的抬升活动,第一次是早更新世末期,距今约90多万年到100万年,这是一次较强的新构造活动时期,使中国西部、西南部早更新世沉积物被构造运动所扰动。第二次在中更新世的后期,距今40万年到20万年左右,这是又一次遍及中国大部地区的构造运动,也是火山活动的高潮时期。这次运动使早更新世末期形成的中国大陆的雏形地貌格局改变成近似现代中国地貌的形态。2023/2/2117第三次发生在晚更新世的后期至全新世,距今2-3万年左右,青臧高原又一次剧烈抬升,致使中国大陆西部、西南部的地形受到强烈的侵蚀切割。因此说青臧高原的阶段性抬升是中国第四纪新构造运动中的特殊事件,它不仅影响了第四纪中国大陆地形基本格局的形成,而且也控制了不同成因类型沉积物的形成及其空间分布。青臧高原的阶段性抬升不仅对我国西部及西北部古地理环境的形成有着显著的影响,而且对东部的大部分地区也有着明显的影响。2023/2/21182.冷暖频繁交替的古气候变化频繁交替的气候变化是中国第四纪时期又一重大事件。中国大陆上在第三纪上新世时开始形成古季风气候。而现代东西向季风的形成是在青臧高原隆起后逐步形成的。从第四纪古动物群自北向南迁移的现象可以说明第四纪古气候的变化总的趋向是降温和变干。这种气候变化的基本规律表现为冷暖的频繁交替,即以干冷和温暖的交替变化为主。这一规律同样在第四纪孢粉组合及第四纪沉积物特征上得到了反映。2023/2/2119第四纪气候变化的主要特点是:(1)冷暖交替的气候变化具有周期性波动的特点。气候的周期性变化表现为不同时间尺度的气候波动。就整个第四纪时期内,以距今80万年左右为界。距今80万年之前的这个时段虽然出现过六次冷暖交替,但古气候总的趋向是以暖为主。自距今80万年以来到现在,古气候的变化也有过三次大的冷暖交替,但总趋向是以冷为主。次一级气候变化的时间周期是25万年-30万年,再次一级为10万年左右一个周期时段。2023/2/2120(2)第四纪古气候具有明显的地域性特点。这个时期我国南方气候一直是以不同程度的湿热为主。而北方则以不同程度的干冷为主。气候上的差异决定了第四纪时期古环境,古动物群和古植物群的分布总格局,在动植物分布上分别形成了南方型,北方型和过渡型等多种类型。2023/2/2121(3)第四纪时期海平面的变化,雪线高程的变化以及山岳冰川的发生与发展无一不是由古气候变化的缘故。但相比之下大陆气候的变化要比海洋气候的变化灵敏。冷暖变化出现的时间虽然总的变化趋势是一致的,但大陆比海洋要

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