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文档简介
緒論
0.1第四紀地質學及地貌學的由來古代:18世紀:19世紀:1829年1839;1907-1911年間,Haug以牛(Bos)、象(Elephas)、真马(Equas)在欧洲的突然出现作为更新世下限。
地層單位:宇、界、系、統(上中下)年代單位:宙、代、紀、世(早中晚)1837年,Schimper提出了冰川紀。1846年,Forbes將更新世與冰川紀相對比。1856年,Marlot正式將第四紀劃分成更新世和全新世,並分別與第四紀冰期與冰後期對應。其下限年代為1.8Ma前或2.5Ma前。1932年,第二屆國際第四紀委員會上將第四紀(系)分為四個時期:早更新世(統)、中更新世(統)、晚更新世(統)和全新世(統)。1959年我國地層會議上正式確定我國的第四紀(系)也採用四分法。第四紀(系)(Pleistocene)更新世(統)(四次冰期和三次間冰期形成的堆積物)晚更新世(上更新統)
最近一次間冰期的底部,距今12.5萬年中更新世(中更新統)第二間冰期底部,距今100萬年早更新世(下更新統)180~250萬年
全新世(統)(Holocene)(冰後期的堆積物)距今1萬年第三紀(系)第四紀地質學
定義:研究第四紀地殼、氣候和生物界演化歷史及其分佈規律的科學,叫第四紀地質學(QuaternaryGeology)。第四紀特點:
人類出現:
大規模冰川作用:更新世氣候冷暖交替,這一現象是史無前列。
活躍的地殼運動:水準運動垂直升降運動
地貌學(Geomorphology)①西元前21~20世紀②西元前4~19世紀③西元前8~西元17世紀④西元6~7世紀⑤文藝復興時代(17世紀)⑥20世紀80年代⑦19世紀前⑧19世紀起,形成眾多分支:成因地貌學(Geneticgeomorphology)岩石地貌學(Lithologicgeomorphology)構造地貌學(Structural
geomorphology)氣候地貌學(Climaticgeomorphology)冰川地貌學(Glacialgeomorphology)流水地貌學(Fluvialgeomorphology)區域地貌學(Regionalgeomorphology
還有海濱地貌學(Coastalgeomorphology)、沙漠地貌學(Desertgeomorphology)等等。地貌學——研究地球表面各種形態及其發生、發展和分佈規律的科學。0.2第四紀地質學及地貌學的研究內容第四紀地質研究內容:地貌學的研究內容:
0.3地貌學及第四紀地質學的研究意義(1)獨特性:(2)研究方法:(3)第四紀地質現象與人類關係特別密切,(4)第四紀地質現象保留完整,有助於揭示和理解第四紀以前的地質歷史,具有特殊的理論和方法學的意義。(5)第四紀地層中蘊藏著豐富礦產。(6)在水文地質和工程地質勘察時,不同類型的地表形態和第四紀堆積物在空間上的展布資料非常重要。虎跳峽峽谷0.4第四紀地質學與地貌學之間的關係第四紀地質學堆積物塑造地貌形態
地貌學0.5第四紀地質學及地貌學研究進展第四紀地質學研究:地層成因有了全新的認識研究手段測年技術、深海氧同位素研究、海洋微體古生物研究等等。
地貌學研究:定性定量陸地地貌海底地貌
3S技術的發展,使地貌研究在宏觀和微觀方面均有重大進展。
第四紀地層劃分
1.1第四紀地層劃分
<1>劃分方法<2>第四紀下限1.2第四紀的劃分1.3中國第四紀地層
1.3.1華北地區第四紀地層
下更新統--泥河灣組(Q1)上更新統--丁村組(Q3)中更新統--周口店組(Q2)全新統--近代沉積(Q4)
1.3.2東北地區第四紀地層
(1)下更新統白土山組(3)上更新統諾敏河組(2)中更新統大青山組(4)全新統1.3.3南方地區第四紀地層
(1)下更新統(元謀組)(二次冰期,一次間冰期)(2)中更新統(一次冰期,一次間冰期)
(3)上更新統(一次冰期,一次間冰期)
(4)全新統(冰後期)
1.3.4西北地區第四紀地層
1.3.5西藏地區第四紀地層
(1)下更新統(2)中更新統(3)上更新統(4)全新統1.1第四紀地層劃分第四紀地層劃分主要依據:
沉積物的岩石性質及地質年齡。第四紀沉積物分佈廣,除岩石裸露的陡峻山坡外,全球幾乎被第四紀沉積物覆蓋。第四紀沉積物形成晚,大多未膠結,保存較完整。
主要、次要第四紀沉積分類陸相、海相(1)主要和次要沉積(2)海相、陸相(時有海陸交互相)沉積
①湖相沉積
②洞穴-裂隙堆積
③河流、洪流堆積
④土狀堆積⑤冰川堆積
雲南玉龍雪山1雲南玉龍雪山2四川海螺溝2四川海螺溝1⑥火山噴發堆積東北五大連池1東北五大連池2東北五大連池3東北五大連池4第四紀陸相沉積物特徵:
①形成時間短或正在形成,鬆散或半固結,易流動和破壞,對工程建築不利。
②易於物理、化學風化。故可通過研究沉積物風化程度,來研究第四紀地層劃分。
③成因複雜,岩性、岩相、厚度變化大。
④粒徑變化大。第四紀海相沉積物特徵:
①近岸沉積
②大陸架沉積
③深海沉積
(1)岩石地層學方法(2)生物地層學方法(3)年代地層學方法(最可靠)(4)地貌學方法(5)氣候地層學方法
<1>劃分方法(6)構造方法
(7)比較岩石學方法(狹義的岩石地層學方法)
(8)古人類與考古地層學法
(9)
地球化學方法此外還有古地磁法、古土壤地層學法、海面地層順序法等。<2>第四紀下限
最初建議:第一次冰川作用的時間人類開始的時間第三紀與第四紀的界限位置,還有以下幾種觀點:(1)劃在意大利剖面的Astian與Piacenzian層之下。距今3.4Ma。(2)劃在西歐(法國)的中Vilafranchian層之下,大致為2.5Ma。(3)1948年倫敦第18屆國際地質大會建議陸相沉積物以法國Vilafranchian的底界為界,海相沉積物以義大利北部含北極軟體動物和底棲動物群的Calabrian為底界,距今1.87-1.67Ma前。這一邊界得到許多地學者的認同。(4)劃在西歐的Cromerian層之下,接近0.75Ma。(5)古地磁Mammoth事件底部,3.15-3.4Ma。1.2第四紀的劃分
第四紀更新統更新世(Pleistocene)(四次冰期和三次間冰期形成的堆積物)晚更新世上更新統最近一次間冰期底部,距今12.5萬年中更新世中更新統第二次間冰期底部,距今100萬年早更新世下更新統180~250萬年全新統全新世(Holocene)
(冰後期的堆積物)最末次冰期後,距今1萬年第三紀沉積環境陸地環境海陸過渡環境海洋環境地面環境水下環境濱海環境殘留海水環境-湖海淺海半深海深海沙漠冰川河流湖泊沼澤濱岸河口三角洲瀉湖侵蝕環境:山地、喀斯特第四紀沉積環境:洞穴環境大陸冰川冰海(有大量冰塊、冰山漂浮)第四紀沉積物特點:
1、鬆散或半固結;
2、生物化石豐富;
3、地層性質、厚度及空間分佈變化大;
4、人類化石與文化遺址。第四紀沉積物(鬆散堆積物)類型1、殘積(el):基岩遭受風化(物理、化學及生物)作用後,殘留原地的產物(殘積物、土壤與風化殼),一般未經搬運。剖面至下而上分為基岩帶、弱風化帶、中至強風化帶。2、坡積(dl):重力作用下,由雨水與雪水沖刷搬運,在山坡與山腳下堆積的風化產物。3、重力堆積(xd):重力作用下,崩塌的巨大石塊與亂石,搬運至山坡或山腳堆積的粗碎屑物。4、滑坡堆積(del):重力、地下及地表水作用,使整個岩體沿斜坡下滑,產生的堆積物。5、土溜(泥流)堆積(s或df):斜坡土層經雨水充分滲透成塑狀,重力作用下,沿坡面向下滑動,形成堆積物。6、沖積(al):河流堆積,又稱淤積物,分佈在河谷。7、洪積(pl):暫時洪水形成的堆積物。分佈在山谷口或山前平原。8、湖積(l):湖盆裏的堆積物。有機械、化學及生物作用所形成的各種堆積物。9、沼澤堆積(h):由生長茂盛的植物,在經常積水的沼澤地,以生物與化學作用為主形成的堆積物。10、海相沉積(m):由波浪或海流搬運、化學與生物作用形成的堆積物。11、冰磧(gl):冰川堆積物。無層理,礫石無定向排列,大小混雜,無分選,磨圓差,常有磨光面12、風積(eol):由風力吹揚,形成風成砂和風成黃土堆積物。13、洞穴堆積(gr):由洞穴中重力堆積的角礫及地下水機械和化學作用在岩石裂隙和溶洞內沉積的石鐘乳、石灰華和地下河和砂礫粘土等構成。還有:冰水沉積(fgl)、火山堆積(β)、人工堆積(a)、冰湖堆積(lgl)、化學堆積(ch)
23個省4個直轄市(北京、天津、上海、重慶)
5個自治區(廣西、內蒙古、西藏、寧夏、新疆)
2個特別行政區(香港特別行政區、澳門特別行政區)
長江黃河秦嶺大別山黃河長江昆侖山阿爾金山賀蘭山祁連山秦嶺大別山華北地區西藏地區南方地區東北地區北方地區西北地區我國第四紀沉積物分為三個區域:1、青藏高原及其鄰近地區。2、秦嶺大別山以北的西北、華北、北方和東北區,以黃土堆積為主。3、秦嶺大別山以南的廣大南方地區(華南、西南)。1.3.1華北地區第四紀地層
華北區東至濱海,西達甘肅,北起內蒙古,南抵河南中部。氣候:Q1開始氣候溫暖濕潤;
Q2氣候濕潤溫涼;
Q3後期氣候變幹。
地層:第四系各統發育齊全,以黃土堆積為主,西北部分區有冰川、湖泊及山麓-沖積等。
下更新統為泥河灣組(午城黃土)及其同期沉積;中更新統為周口店組(離石黃土)及其相當地層;上更新統為丁村組(馬蘭黃土)及其相當地層;全新統為近代堆積層。下更新統----泥河灣組(Q1)
標準剖面(1954)在河北陽原縣泥河灣村,一套河湖相沉積。泥河灣層位於黃土之下,“三趾馬紅土”之上。內有大量舊石器。沉積厚度500-600m。分上、下兩段其間有一侵蝕間斷面。下段稱綠泥河灣組,為淺紅、棕及微綠色礫石層及砂層,夾粉砂和粘土層,含淡水蚌殼。上段稱黃泥河灣組,為淺紅、黃棕、淺綠、灰白色砂層及粘土層。含三趾馬―真馬動物群及大量軟體動物化石,第三紀動物少量殘留。中更新統----周口店組(Q2)
位於北京房山縣西山的龍骨山上,中國猿人產地,以發育在奧陶紀石灰岩中的洞穴堆積為代表。該組分為上、下兩段。下段為含薄層鐘乳砂層和灰燼的紅色風化灰岩角礫堆積;上段為含厚層砂層和灰燼的灰岩角礫堆積。扁角腫骨鹿(Q2)河套大角鹿(Q3)步氏鹿(Q1)周口店北京猿人洞穴堆積(引自楊懷仁等)
1-角礫岩;2-灰燼;3-石灰華;4-砂;5-紅色土;6-泥砂;7-礫石;8-石灰岩粗角礫層灰燼層硬灰和鈣板角礫岩層深灰色砂層角礫岩層角礫岩層紅色砂層泥砂層紅色土層揭露地層40m,共為13層與周口店組同期沉積的地層有泄湖組、離石黃土及龍骨山冰磧層。泄湖組標準地點在陝西藍田的塬上和灞河的第III、IV級階地上,該組產據今1Ma的“藍田猿人”,由於藍田公王嶺人化石(藍田猿人)較“北京猿人”老一些,所以泄湖組下部的形成時代可能要比周口店組老一些。離石黃土黃土塬龍骨山冰磧層(相當於南方大姑冰期):主要出露於北京地區周口店和西山潭寺一帶。在北京東郊的平原底部,冰磧物最遠延至雙橋附近,向東則大部分為冰水沉積。孢粉組合中出現大量松科花粉,以雲杉為主,屬針葉林類型,氣候寒冷潮濕。標準剖面在山西襄汾縣丁村至柴莊的汾河兩岸,剖面中有大批脊椎動物化石、人類化石及文化遺物。發現的古人顱骨,是介於北京猿人和現代人之間的人類,即古人階段,命名為“丁村人”。石器經過二次加工,並有兩面打制和使用的薄石片等,屬舊石器中期。Q3可分早期的丁村組,中晚期的薩拉烏蘇組和晚期的山頂洞洞穴堆積,以及廣泛分佈的馬蘭黃土上更新統----丁村組(Q3)薩拉烏蘇組:在內蒙古河套的薩拉烏蘇,河湖相沉積。以黃、灰黃、灰綠色粉細砂為主,夾含鈣質結核的黃土狀砂質粘土及粘質砂土,具水準層理和交錯層理。
地層中有“河套人化石”,“納瑪象-晚期鬣狗動物群”,後者又稱薩拉烏蘇動物群,是中國北方晚更新世標準動物群。薩拉烏蘇遺址山頂洞洞穴堆積——山頂洞組:
位於周口店北京猿人化石產地龍骨山的頂部,洞內堆積物為灰色土、石灰岩碎塊、石灰岩塊的崩落體、山頂洞人及完整的動物骨骼化石、石器、骨器。14C測年為據今18,340±410年,所含脊椎動物化石的特點是:(1)有較多的現代種屬和更新世特有種,無第三紀殘留種。(2)“山頂洞人”不僅能製作石器,還能鑽孔和磨光。(3)有大量的裝飾品。(4)有埋葬的習俗。(5)有雙叉狀骨器和大量的魚骨等,說明已會捕魚。馬蘭黃土因北京西山齋堂村對岸的馬蘭階地而得名。在華北地區分佈廣泛,尤其在黃土高原地區。灰黃色、疏鬆多孔,厚度不超過10米,與午城、離石黃土最顯著區別是不含具紅色條帶的土壤層,而含與近代土壤相似的黑壚土型土壤層。全新統----近代沉積(Q4)
主要為河流沖積層,分佈在河谷中,為礫石、砂及土狀堆積物。黃河等水系從西部、北部的高原地區帶來大量泥沙,堆積在華北平原上,使平原中、東部普遍分佈灰色和灰黑色的淤泥層和泥炭層。代表湖相沉積。高原區為洪積物和坡積物及風成堆積和湖沼堆積。據北京郊區埋藏泥炭層孢粉分析,從晚到早劃分為:①肖家河組(晚全新世):泥炭層上部,以松屬花粉為主,氣候溫涼。華北平原以湖相沉積為主。②尹各莊組(中全新世):泥炭層中部,闊葉花粉大量出現,氣候溫暖。華北平原以河湖相和海相為主。③劉斌屯組(早全新世):泥炭層下部,以松屬花粉為主,氣候溫涼。14C測年為9515±230年。華北平原以河湖相為主。在渤海灣地區也可劃出相應三層:①沼澤沉積層(晚全新世)
:埋深5.0(2.0)―0m,天津巨葛莊第三貝殼堤14C測定為3400±115年。②海相層(中全新世)
:埋深14.7(9.5)-5.0(2.0)m,海侵範圍大致相當於天津至黃驊一帶的4m等高線地區。天津靜海四黨口淤泥層14C測年為7920±655年。山東海興高灣上泥炭層為5030±150年。
③泥炭或沼澤沉積層(早全新世)
:埋深16.2(12.1)-14.7(9.5)m,南排河口上淤泥層14C測年為9120±175年。1.3.2東北區第四紀地層
東北(黑龍江、吉林、遼寧省)區。該區沉積物成因類型複雜,高山區有冰川和冰緣堆積,河谷平原邊緣及河流兩岸出露沖積的砂礫和粘土沉積。沉積物特點是黑土廣泛分佈,地表一般有2m厚黑土堆積;火山活動頻繁。松遼平原第四系較厚,達數十至200餘米,湖相和湖沼相堆積為主。大興安嶺冰積為主。分下更新統白土山組,中更新統大青山組,上更新統諾敏河組。東北五大連池1東北五大連池2(1)下更新統白土山組
分佈於松遼平原,埋深100-120m。上部為棕褐色砂質粘土、含少量鐵錳結核、砂礫和碎石;下部為磚紅色砂礫、卵石及白色細砂層,夾高嶺土透鏡體,厚5-80m。(2)中更新統大青山組
分佈於松遼平原,為灰綠色細粉砂層,夾薄層高嶺土透鏡體,水準和交錯層理較發育。在黑龍江省東北部的高平原地區,為淡黃色、棕黃色或黃褐色的粘土、砂和礫石—荒山組。(3)上更新統諾敏河組 分佈於大興安嶺東麓,屬冰川、冰水堆積。同期沉積還有廣布於黑龍江東部和北部高平原的哈爾濱組(以黃色亞粘土為主)、見於黑龍江西南部低平原區的林甸組(黑色淤泥質亞粘土為主)、廣布於松遼平原的顧鄉屯組(黃色和灰綠色中、細砂或粉、細砂,距今2.2-4萬年)。(4)全新統 現代沖積層、湖沼堆積、風成砂堆積。主要分佈在河床、河漫灘,由中、細砂組成,在下遊為細、粉砂夾泥炭,厚5-15m。在黑山地區有玄武岩形成;遼河平原黑土廣布。分佈於德都五大連池的老黑山玄武岩。1719年和1721年曾兩度爆發,岩性為黑色鹼性玄武岩,還有火山角礫岩與火山彈等組成的火山碎屑岩。
1.3.3南方地區第四紀地層南方區包括秦嶺、大別山以南的華南和青藏高原以東的西南廣大地區。華南區氣候濕熱,第四紀以來大多沒經歷過冰川作用,紅壤化很深,無論是殘積、坡積或沖積,其顏色多呈紅色。西南區為高山、深谷和小型盆地,高山區第四系以冰川及冰水沉積為主,盆地以湖沼沉積為主。
(1)下更新統龍川組冰磧層 位於雲南元謀組之下,具擦痕和壓裂等現象的泥礫,已半成岩,經構造變動而變形,磁性年齡為3Ma左右。元謀組
位於雲南元謀盆地大那烏村北約500m的山腰,以粘土、砂層、砂礫層為主的河湖相沉積,厚695m。上部含“元謀猿人”,舊石器和哺乳動物化石。它是迄今所發現的中國最早老祖先遺址。距今1.5-3.1Ma。鄱陽冰期冰磧層
見於江西廬山,為一套降色泥礫,膠結緊密,礫石風化很深,剖面網紋發育,白色高嶺土條帶小而密集,氧化鐵和鋁土約占13%以上,矽石含量65%左右。鄱陽―大姑間冰期堆積是南方地區河湖相堆積或紅土化發育的一個主要時期。
大姑冰期冰磧層
廬山地區為紅色泥礫,條紋石極多,較鄱陽冰期的泥礫鬆散,顏色及風化較淺,也有網紋發育。(2)中更新統大姑―廬山間冰期堆積是第四紀以來中國南方濕熱化最高時期,促進了富矽鋁化和富鋁化紅色風化殼發展,堆積形成網紋紅土,或使前期的冰磧及其它堆積經濕熱風化而具網紋紅土化現象。廬山冰期冰磧層
廬山地區為棕黃色泥礫,無高嶺土條帶或白斑,上覆黃褐色粘土,結構疏鬆,未經濕熱風化。(3)上更新統
廬山―大理間冰期堆積
河湖相和泥炭堆積,或形成風化殼。地層普遍含有大熊貓―劍齒象動物群。大理冰期冰磧層以滇西北玉龍雪山海拔4000-5000m的冰磧為代表,其特點是冰蝕和冰磧形態保存完整,堆積物風化程度低,分佈面積小,僅在雲貴及川西高山地區零星分佈。在川西、三峽和長江下游的南京附近,有風成的黃土狀粘土(成都粘土)、亞粘土(巫山黃土)和粉砂土(下蜀粘土)堆積。
(4)全新統主要形成現代河床,河漫灘,一級階地和其他成因的最新堆積。以四川為例,可以劃分以下幾個時期:資陽期階地沉積、江北期次生膠結砂、礫石層、現代沉積。資陽期階地沉積
長江及其主要支流的一級階地,以資陽人化石產地所在的資陽階地和北培黃桷(jue)樹階地為代表,共同特徵是階地形態保存完整,礫石排列整齊,砂或亞砂土充填,常具規則的斜層理和水準層理,二元結構極明顯。
江北期次生膠結砂、礫石層
在長江及其主要支流的沿岸,洪枯水位邊幅帶和地下水濫出帶內,為礫石、角礫、砂和亞砂土等鬆散沉積。現代沉積
即晚全新世亞大西洋期以來的沉積。在主要河谷帶內河床和河漫灘的表層沉積,平原區常有湖沼沉積。1.3.4西北區第四紀地層西北區指昆侖山、阿爾金山、祁連山以北,賀蘭山以西的廣大地區。包括新疆及青海、甘肅和寧夏的一部分。區內第四系十分發育,厚度甚大。區內第四紀初期為湖相堆積,晚期為風積。下更新統新疆為西域礫岩(祁連山北麓稱玉門礫岩,柴達木盆地稱七個泉組);中上更新統稱高階地堆積(河西走廊稱酒泉組,柴達目盆地稱鹽湖組)。昆侖山阿爾金山賀蘭山祁連山秦嶺大別山華北地區西藏地區華南地區東北地區北方地區西北地區西域礫石層(Q1)
新疆庫車一帶最為典型。為一套灰綠色粗大礫石層夾黃色粉砂層,由鈣質膠結,半成岩,與下伏地層呈角度不整合或連續沉積。屬冰川堆積。西域礫石層(西域礫岩)(甘肅敦煌)西域礫石層(西域礫岩)(甘肅敦煌)高階地堆積
(Q2、3)指高出最大戈壁平原和與其相當的河谷階地以上的階地(或山麓殘餘的大面積老洪積扇)堆積。二元結構,下為灰色礫石層,上為黃土狀砂壤土。該堆積分佈於盆地四周的山區、山前及山間河谷地帶,較西域礫石為廣,遍及全疆。1.3.5西藏地區第四紀地層西藏地區第四系最典型的特點是,代表寒冷氣候的冰川作用和代表溫暖氣候的間冰期堆積在剖面上交替出現,這一特點是劃分西藏第四系的基本依據。從老到新,可以劃分出西夏邦馬冰期Q1冰磧、帕裏間冰期Q1堆積、聶聶熊拉冰期Q2堆積、加布拉間冰期Q2堆積、珠穆朗瑪冰期Q3堆積。1.3.5西藏地區第四紀地層(1)下更新統(Q1)西夏邦馬冰期冰磧物分佈於西夏邦馬北坡和丘頂,為砂礫層夾湖相粉砂岩和粘土岩,厚210.7m。礫石表面具冰川擦痕。帕里間冰期堆積堆積物為湖相,為灰白―黃灰色砂礫岩,夾粘土及砂質粘土和黑褐色炭質層,含孢粉和植物化石,植被屬於溫暖氣候條件下的針闊葉混交林,厚26.2m。(2)中更新統(Q2)主要分佈喜馬拉雅山北坡到波曲河谷、雅魯藏布江河谷一帶,下部為聶聶熊拉冰期冰磧礫石層,屬巨型的山麓冰川堆積。上部為加布拉間冰期湖相的亞粘土及湖濱相砂層、細砂層;頂部為紅色風化殼,由枯黃色、紅色粘土帶組成,屬溫暖濕潤氣候。(3)上更新統(Q3)珠穆朗瑪冰期冰磧層分佈於熱久藏布河東西兩岸,為山谷冰川。冰磧礫石層構成300m左右的寬大側積壟。(4)全新統(Q4)下部為亞裏期石灰華堆積,含新石器和哺乳動物化石;中部絨布德寺小冰期冰磧;上部為冰川終磧、湖相淤泥、泥炭及河流相砂礫等。
第四紀生物界
2.1概述:第四紀生物界的主要特點2.2第四紀哺乳動物
2.2.1第四紀哺乳動物的特徵
2.2.2中國第四紀哺乳動物
(1)早更新世哺乳動物群①華北地區哺乳動物群②南方區動物群(2)中更新世動物群(3)晚更新世動物群(4)全新世動物群2.3人類的發展與石器
2.3.1人類發展的主要階段
2.3.2人類的演化特徵
2.3.3中國的古人類2.4中國第四紀植物群特徵2.1概述第四紀生物界主要特點:
(1)生物界總體面貌和現代生物界基本相似;(2)經歷時間短。
(3)早更新世生物與第三紀生物面貌雖有差別,但聯繫仍為密切。
(4)動物界演化進程比植物界明顯第四紀地層劃分對比,哺乳動物化石作用舉足輕重。2.2第四紀哺乳動物2.2.1第四紀哺乳動物的特徵新生代是哺乳動物時代。經歷溫暖第三紀後,第四紀由於環境變化,哺乳動物大規模遷徙,優勝劣汰,同時出現一些能適應新環境的新屬種,構成第四紀哺乳動物演變的主要特徵。
哺乳動物的一般常識胎生、哺乳、恒溫;全身或某一部位有毛髮;五塊指骨、七塊頸椎骨。哺乳動物1哺乳動物2哺乳動物3第四紀哺乳動物化石特點哺乳動物的骨、牙和角經鈣化形成化石,俗稱“龍骨”,具重要的堅硬價值,也當作藥物。
(1)骨骼:
哺乳動物頭骨容積較大,由枕骨、頂骨、額骨、鼻骨、上頜骨和下頜骨等組成,和腦的發達相稱。(2)牙齒:屬於異型齒,按功能分為門齒、犬齒、前臼齒和臼齒,後兩者合稱頰齒。(3)角:根據角的形狀和構造,分為3類,表皮角為犀牛類所特有,另有洞角(如牛羊角)和鹿角。第四紀哺乳動物牙齒A.上新世殘存種類;B1.早更新世特有種類;B2.中更新世特有種類;B3.晚更新世特有種類;D.現生種類;E.古人類,黑色區寬度代表絕滅的和現生的種屬數量比。第四紀各期哺乳動物特點:
第四紀哺乳動物化石組合可用於劃分對比地層的階段性、不可逆性;判斷古地理、古氣候。
哺乳動物的演化
馬類自新生代初由始祖馬逐漸演化出真馬。其變化:①體型增大;②腦腔增大並複雜化;③頭骨前部與下頜加深;眼前臉部伸長;④背部伸直並變硬;⑤腿和腳伸長;⑥門齒變寬;前臼齒臼齒化;頰齒齒冠增高;齒冠型複雜化;⑦側趾退化,中趾加強。
最早的馬出現在近50Ma前的北美洲,稱始馬(即始祖馬)。後分化出了眾多支系。有的支系越來越大,越來越擅長奔跑,有的支系向著小型化發展。始祖馬長僅有60cm。高約30cm,脊背能彎曲,背部稍向上拱曲,尾巴較短。四肢細長,靠腳趾行走,前足有四趾,後足有三趾。以嫩樹葉為食,雖吃草,但不能像現代馬那樣大口咀嚼。因身體靈活,可在草叢和灌木中穿行。
在北美,始馬進化為更輕巧、体长1.2米的中馬。始祖馬始祖馬馬類沿許多支系發展。下麵是一些今天馬類的祖先:中馬體形纖細苗條,長僅1.2米,趾頭支撐著它的體重。副馬肩高超過1米,比中馬大,但體形相似。它的臼齒形狀像磨石,比它的祖先更適合咀嚼青草。草原古馬緊隨副馬之後,大小與副馬相似,但有更多的適於研磨的牙齒,且只吃草。與更早的一些馬一樣,它具有三個趾頭,但只有中間一趾支撐體重。草原古馬漸新馬在4000萬年前的漸新世時,演化出了比始祖馬更大些,像現代的小羊一般的,背部變得直而硬,腿的長度增加,前腳的小趾頭消失,因此,前腳只有3個趾頭,中趾明顯增大,但所有腳趾頭都與地面接觸,臼齒化明顯,形成有效的切割工具。漸新馬三趾馬中新世出現,為馬類的旁支,身體結構既有進步的性狀,也有原始特徵,但不是真馬的直系祖先。體長不足1.5m,看上去很像現代馬,但它只有三個趾頭(為原始性狀);牙齒成為高冠齒,且有琺瑯質,是進步的性狀。三趾馬在中上新世在北美、歐亞和非洲分佈,直到更新世中期才最後滅絕,沒留下任何後代。在中國,三趾馬是從晚中新世到早更新世最有代表的哺乳動物之一。
三趾馬三趾馬現代馬的趾頭為單趾現代馬的趾頭為單趾150萬年前開始出現的石器北京周口店遠眺
象類新生代由始新世的始祖象逐漸演化為現代的非洲象和亞洲象。自漸新世,象類分化趨向是:軀體增大(現代最大的非洲象,肩高過3m,長7餘m重約5000kg);鼻子逐漸增大;上下第二對門齒增大,發展成大象牙;頰齒增大,並逐漸複雜。圖2-1中國第四紀四種象類化石始祖象1始祖象2始祖象3非洲象1非洲象2非洲象3
從爬行動物時代過渡到哺乳動物時代,進入到了新生代,各大陸基本已是現代的情況,亞洲和北美洲間在白令海峽相連,南北美洲有巴拿馬海峽相連,歐亞大陸和非洲間有中東地塊相連。中生代曾為亞洲大陸一部分的澳洲全部隔離開。各大陸相接主要是新生代地殼上升的結果。白令海峽巴拿馬海峽中東地塊加勒比海早更新世,亞洲北部、歐洲,上新世亞熱帶的喜暖動物大多絕滅,代之的是能適應溫和氣候的新群組。白令海峽陸橋的存在,歐亞與北美大陸哺乳動物經過它往東、西遷移,使全北區*動物群總體面貌基本相似,並一直持續到近代。*注:Thenius將全球分為5個動物地理區,即全北區、新熱帶區(南美和部分中美洲)、古熱帶區(亞洲東南部)、澳大利亞區(澳大利亞、新幾內亞以及相鄰島嶼)和南極區,其中全北區包括歐亞大陸和北美大陸-勞亞大陸。白令海峽巴拿馬海峽中東地塊中更新世,北半球大陸性氣候加強,無森林地帶擴展,出現了適應大陸性氣候和草原氣候動物群。冰期,北半球冰蓋的南部出現能適應極地環境的喜寒動物群。這種喜寒動物群隨著冰川的發展,一直延續到晚更新世。
晚更新世,原始牛和短角野牛分佈很廣,後來演化成兩支適應森林氣候(廣布於美洲和歐洲的高加索野牛,赤鹿、褐熊、獾、野豬、河狸等)和草原氣候動物群(美洲野牛,羚羊、馬、金花鼠和跳鼠等)。全新世動物群的面貌與現代的基本一致。青藏高原等東西向山系在第四紀的快速崛起,導致哺乳動物在亞洲東南部(古熱帶區)與全北區存在明顯差異。新生代大陸漂移,出現兩個相對獨立的動物區系,即南美和部分中美洲的新熱帶動物區系和澳大利亞、新幾內亞及相鄰島嶼組成的澳大利亞區系,該區系受大洋隔離,出現一些特殊動物群如有袋類、鴨嘴獸等。
2.2.2中國第四紀哺乳動物
<1>早更新世哺乳動物群按現代世界動物地理區系劃分,中國處於印度-馬來西亞和全北區的交接地帶。據自然生態特徵,我國東北區為針葉林帶動物組合,華北區為落葉闊葉林帶-草原型動物組合,蒙新區(西北
區)為草原及荒漠類型動物組合,青藏區(西藏區)為高山草原動物組合,西南區為高原與高山森林動物組合,華南區為熱帶森林動物組合,華中區為華南與華北之間的過渡類型。新第三紀和第四紀時,我國各地動物群的面貌與現代相比差別較大。(1)華北區哺乳動物群。以“長鼻三趾馬—真馬動物群”為代表的“泥河灣動物群”。其特徵:①首次出現第四紀特有種屬:真馬、野牛、象、狼、熊、羚羊和羊;②保留有上新世“三趾馬動物群”殘餘種屬:長鼻三趾馬、劍齒虎、爪獸、獵狗和犀牛等;③出現一些特殊種屬:丁氏田鼠、步氏鹿、雙岔鹿、小鹿和水鹿等。
泥河灣動物群(代表北方型的哺乳動物)屬森林草原動物群,其中森林性動物群多於草原性動物群,將這一動物群與上新世我國北方保德動物群(含有許多代表南方種屬的)比較,說明當氣候變得寒冷和乾燥時,許多上新世動物絕滅或向南遷移,在我國開始出現了南、北動物群的分異。但從一些古老種屬的化石在我國南、北方都有發現來看,更新世初期的動物群南、北分化還不明顯。(2)南方區動物群以雲南“元謀動物群”為代表。該動物群最大特點是既有大量第四紀屬種又有相當數量的上新世“三趾馬動物群”分子。元謀群既有大量第三紀殘存種,又有許多可與泥河灣動物群相比的種屬,顯示了這一動物群兼有北方上新世及更新世初動物群的特點。說明我國自上新世末,動物群向南遷移。元謀組近700m沉積可分為二段,下段是亞熱帶氣候環境,上段氣候逐漸轉涼,是較溫暖涼爽的草原-森林環境,也正是元謀人生活的環境。據古地磁測定,元謀組下段距今3.1-2.1Ma,上段距今2.1-1.5Ma,而元謀人生活的年代為距今1.7Ma。<2>中更新世動物群華北區稱“中國猿人—腫骨鹿”動物群,即周口店動物群。主要特點為:①中更新世新種出現。如中國猿人、腫骨鹿(圖2-2)等。②許多現代屬種首次出現。③少量長鼻三趾馬-真馬動物群殘留,如中國鬣狗。扁角腫骨鹿河套大角鹿步氏鹿晚更新世:河套大角鹿;中更新世:扁角腫骨鹿;早更新世:步氏鹿。圖2-2中國第四紀三種鹿類比華南區中更新世哺乳動物群主要發現於四川、廣西、雲南、江蘇和浙江等地的洞穴堆積物中,稱“劍齒象—大熊貓動物群”或“黑猩猩—大熊貓動物群”。典型地點在四川萬縣鹽井溝。主要特徵有:
①有許多特殊的類型:猩猩、巨猿、大熊貓、巨貘、中國犀、東方劍齒象等等。
②出現了典型的南方種類,如豬獾、竹鼠和水鹿等。③有一些華北區的種類:虎、豺、水牛、野豬、熊及較多的小齧齒類。④仍有一些上新世的殘留分子,如乳齒象等。⑤含中更新世常見的種類,如晚期鬣狗、納瑪象。<3>晚更新世動物群(有四種)(1)中國北方哺乳動物群
分佈於北方馬蘭黃土層中,稱薩拉烏蘇動物群,即納瑪象—晚期鬣狗動物群。標準地點在內蒙古河套的薩拉烏蘇。以納瑪象、原始牛、披毛犀、赤鹿、河套中國大角鹿、王氏牛等化石為代表。主要特點有:①晚更新世種類得到充足發展,數量增多,體形增大,如洞穴鬣狗、鄂爾多斯大角鹿和披毛犀等;②出現現代種類:新人、狸狼、方氏田鼠、蒲氏馬、野驢、斑鹿和蒲氏羚羊等;③出現一些屬中更新世屬種,如三門馬、梅氏犀及中國鬣狗等在這個動物群中已經消失,絕滅種占32%。
(2)山頂洞動物群標準地點在北京周口店。動物群面貌上與撒拉烏蘇動物群相似,但出現了一些南方型屬種如獵豹,香貓,真象,而且現代屬種所占比重增加,絕滅種僅占12.1%。(3)猛獁象—披毛犀動物群主要出現在東北地區,標準地點在內蒙的紮賚諾爾、哈爾濱附近的顧鄉屯和吉林榆林的周家油房。其特徵有:①典型的北方種類佔優勢,如猛獁象、披毛犀、駝鹿,指示該區當時氣候寒冷;②含較多的現代屬種;③有現代已經絕滅的種類:原始牛、晚期鬣狗、三門馬、梅氏犀、河套大角鹿、王氏水牛等。據測年資料,猛獁象—披毛犀動物群與薩拉烏蘇動物群時代相當,但組成上,後者無猛獁象和野牛,氣候上前者生存環境要冷於後者。(4)含新人“大熊貓—劍齒象”動物群動物群出現於中、晚更新世中國南方,基本面貌與中、晚更新世類似,在動物群中發現有早期智人化石或晚期智人化石。<4>
全新世動物群我國全新世初期動物群僅在華北地區有所瞭解,其主要代表是四不象鹿(麋鹿)
,故稱四不象鹿動物群。2.3人類的發展與石器2.3.1人類發展的主要階段人是從動物(古猿)進化而來,但人不同於動物(古猿)。人區別於其他動物的最主要標誌:人有自覺能動性能製造和使用工具學會用天然火烹製食物和防禦野獸
在共同勞動和生活中逐漸產生了語言幾個基本概念
(1)什麼是人A.具有能站著的骨骼結構;
B.具有髋骨;骨板上显示能直立行走的脊柱结构;C.可以使用和製造工具。(2)古文化——按照原始人的生產工具劃分的發展階段。(3)文化遺跡——原始人使用的工具、村社遺址、用火痕跡等。(4)文化層——含有文化遺存的地層。
(5)文化期——和一定的文化相適應的時代。石器——人類製造和使用過的石質工具。第一次加工:指原始人使用的石器只打邊,不打裏,不改變石器的形狀。第二次加工:不僅打邊,而且打裏面,把中心部分加工
改造,使形狀發生變化。150萬年前開始出現的石器最早人類化石在非洲瑪麗·利基在萊托利爾采得的真人牙齒和齶骨碎片,其時代大約3.75Ma以前。肯雅含人類頭骨及石器的凝灰岩層的時代為2.2Ma前。埃塞俄比亞境內發現的古人類化石為距今3Ma。非洲最早人類化石的時代為距今5Ma左右。印尼東爪哇人的年代為距今1.90±0.4Ma。現代猿類,由古猿分化後始終棲息於熱帶森林環境。經長期發展,已經十分特化,身體結構同人有質的區別,不可能再向人的方向發展。人是古猿分化出來的另一支,一般是經過了臘瑪古猿-南方古猿等階段逐漸進化而來的。森林古猿(Dryopithecus)中、上新世相當繁盛,分佈於歐亞非大陸。該猿有更多特徵與現代猿類相似,是現代猿類的祖先。臘瑪古猿(N2)(Ramapithecus)距今12Ma,最早發現於印度西瓦利克系,迄今已在肯雅、希臘、匈牙利、土耳其、巴基斯坦和我國雲南祿豐等地相繼發現。腦容量300ml,牙齒整個形態特徵與人相似,即人類的遠祖。臘瑪古猿生活環境為熱帶或亞熱帶森林,成群結隊,部分住在樹上,但經常下地生活,以果實、根、莖和小動物為食,處於半直立行走的過渡階段。南方古猿(Australepithecus)(早期猿人)(N2-Q1)
B.P3-1.5Ma。
地點:主要發育在南非和東非,所以又稱南非古猿。代表性的有1470號人(坦桑尼亞奧爾都維河)。
進化特徵:軀體結構在多方面同人相近,具有能直立的結構,高1.2-1.3m,為纖細種;體重20kg。腦容量在435-700ml左右
,如諸齒大小已較間隙,咬合大致為一個平面,臼齒紋趨十字形。
文化特徵:石器為砸擊石器。南方古猿較臘瑪古猿又前進了一大步,分為非洲種,粗壯種和包氏種。
南方古猿古猿(臘瑪、南方)下地行走,導致了手與腳的分工,接觸事物多了又導致大腦的進化。古猿(臘瑪、南方)下地行走還導致群居,當時古猿自下而上相當艱難,所發現的臘瑪古猿,多為年輕個體。其牙齒結構特徵表明他們是雜食性的,以植物為主。下地古猿最早使用打獵武器和捕食的工具,但多是自然工具如天然石塊、木棒之類,尚不是“人”的特色,人的特色是製造工具。手不僅是勞動的器官,而且還是勞動的產物。勞動和使用工具,對軀體結構的發展變化有積極的影響:(1)手的功能越來越突出,抓握能力不斷提高,手指更加靈活。(2)促進了大腦皮層結構的變化及腦容量的增加。(3)腳也得到了改造:腳趾縮短,腳板長得寬闊,使能更好地支持全身重量,便於直立行走。(4)胸部也逐漸發達,腹部底下的骨盆長得大些,更加像個盆了。(5)腦子逐漸增大,前額逐漸升高,眉脊卻相應地低平下去。不再用作武器的頜部逐漸向後收縮。(6)牙齒也逐漸縮小,特別是犬齒大大地縮小,唇部也就不那麼突出。一句話,他們逐漸地長得更加像現代人了。原始人類對於火的認識,由怕到不怕,由無知到有知,由只知利用天然火到人工取火,也曾經曆相當長的時間。迄今已在肯雅發現1.5Ma前用火的遺跡。人類由古猿進化的發展可劃分為四個階段:猿人階段、古人階段、新人階段和現代人。森林古猿-現代猿類
猿人階段(N2-Q21)(臘瑪古猿(N2
)、南方古猿(N2、Q1))古人階段(Q22、Q3
1)新人階段(Q32)現代人(Q33~今)
古猿南方古猿臘瑪古猿古人新人人類演化進程中國猿人直立猿人生活場景復原圖(1)猿人階段(N2~Q21)舊石器早期(B.P3-1Ma
)代表:印尼爪哇猿人、蘭田猿人、中國猿人。文化特徵:學會用火狩獵,居無定所。猿人特徵:眉骨突出,頭蓋骨低平,下巴殼後縮,1891年發現的爪哇猿人腿骨同現代人相近,牙齒粗壯具猿的特徵,但能直立行走,能用火和製造工具是人的特徵,所以稱為猿人。身高1.50m,腦容量775-900ml之間。除了臘瑪古猿和南方古猿,還可進一步分為兩個時期:①直立猿人(Pithecanthropus)時期。其特點是腦容量較類猿人多,可達850ml(類猿人僅600ml),屬長頭型。牙齒特點與類猿人相似。大腿骨更顯得進步。表明這時手足已有了明確的分工,稱為人類與類人猿間的過渡群體。
②“中國猿人”(Sinanthropus)時期。距今0.4Ma左右。中國猿人(北京猿人)發現於北京周口店西南42km的周口店石灰岩洞穴中。骨骼特點:頭蓋骨相當低平,兩眼孔間的眉骨脊顯著突起,且在鼻骨之上連接起來,所以眉間區特別隆起。在眉骨與前額之間形成一條深溝。北京猿人復原頭及其特徵藍田石器(1.2Ma前)泥河灣小長梁石器(1.3-1.5Ma前)周口店石器(0.4-0.6Ma前)北京猿人石器1.5Ma前(2)古人階段(早期智人Q22~Q32)舊石器中期(B.P0.2-0.04Ma)代表:尼安得特人(德國)(具較高的文化發展水準及複雜的行為特徵)、廣東馬壩人(曲江縣)、陝西大荔人、湖北長陽人、山西丁村人等。特徵:腦容量可達1350ml。
媚骨不太突出,腦頂骨突起,牙齒較粗狀。會用火,且會取火—大抵是摩擦生火,保存火種,用皮縫製衣服。其體質特徵雖仍保留一些原始性,但經過長期勞動,已有很大進步,骨質變薄,能完全直立。古人的智慧較猿人高。文化特徵:二次加工石器大量出現且分化明顯,如尖狀器、刮削器等。如丁村文化、河套文化。馬壩人復原頭埋藏習俗(一)埋藏習俗(二)山西丁村人石器在南非發現的裝飾藝術品(7.5萬年前)尼安德特人製作的藝術品早期智人“古人”-尼安德特人古人階段——丁村人(Q31早期智人)的石器左,石球;中,大三棱尖狀器;右,多邊砍砸器。
丁村人(Q31早期智人)
在捕野獸
早期智人(古人Q31)在預備生火。能夠自己生火,這比猿人進步了。(3)新人階段(晚期智人Q33)舊石器晚期(B.P5-1萬年)代表:克魯馬農人(法國)、柳江人、河套人、山頂洞人。猿人特徵:體質比早期智人有很大進步,猿的特徵基本消失,體征已與現代人基本相同,牙齒較小,齒冠相對較高,下額突出,
腦容量已達1,350-1,500ml。文化特徵:為舊石器晚期文化,以石器為主,出現骨器,並出現裝飾品,石器多為磨制而成,骨器和石器出現穿孔現象。山頂洞人1山頂洞人2山頂洞人的裝飾品1山頂洞人的裝飾品2精美的石器1精美的石器2
山頂洞人(Q33)的頭骨與現代人頭骨已是同一類型山頂洞人(Q33)的骨針。表示他們有衣可穿。內蒙河套人(Q3),與現代蒙古人相近,僅肢骨壁較厚,生活時代距今3.5萬年左右。山頂洞人(代表原始的黃種人),距今28,135±410年。基本特徵是頭很長,頭骨粗硬,額部傾斜,上面部低矮,整個面部在垂直方向上有中等程度的突出,顴骨較垂直且向前突出,有中等程度的硬鄂,眼眶低矮等。
晚期智人(Q33)-克羅馬努人生活場景復原圖(4)現代人(舊石器晚期、新石器、現代)
(Q33-Q4)(B.P8000年-今)
地點:在中國有1000多個地址。特徵:在B.B.布納爾分類中,現代人共有48種類型。文化特徵:比舊石器複雜的多,區域性差異明顯,有石器
,陶器,具有一定的工藝水準。出現了原始農業。陶器生活場景復原圖1生活場景復原圖2晚期智人(新人)跟現代人有沒有區別?有。但主要差異不在於體質上的,而在於勞動力及文化的高低。如:山頂洞人和克羅馬努人(晚期智人Q33)雖能製造較複雜的工具甚至裝飾品,但還不懂得把石器磨光。他們只會把石頭、骨頭、角和木棍等製成許多工具,還不懂得利用金屬。他們雖然能夠用火和人工取火,但是還不懂得製造陶器。
他們是很好的獵人,能捕捉野馬、鹿等種種野獸,但還不懂得把野獸變成家畜。他們會採集許多植物的果實和根,但還不懂得把野草變成作物,把野生樹木變成果樹。但從體質講,他們跟現代人已經有了基本相同的地方。不能忘記,從猿人發展到智人,這是人類發展過程中的兩個重要階段。
從類人猿的腦到人的腦時間大約經過10Ma或更短些考古學上將第四紀劃分為舊石器時代、中石器時代和新石器時代(表2-1)。舊石器所占的時間最長,幾乎覆蓋了整個更新世,中石器僅占更新世末期和全新世初期,新石器屬全新世早中期,之後便是銅器時代(春秋時代)、鐵器時代(戰國時代)和現代。表2-1地質時代、考古時代與人類發展階段對照表地質時代考古階段人類發展階段
第四紀全新世現代現代人
新石器時代
中石器時代更新世晚期舊石器時代晚期新人階段(晚期智人)
中期古人階段(早期智人)
中期早期後一階段猿人階段晚期
早期前一階段早期
(直立)(中國)舊石器距今200多萬年-1萬多年以前(Q1-Q33)。原始人類利用天然石料(特別是河床礫石),用手握石相互打擊,劈裂而成的石器(稱打擊器)。舊石器晚期人類學會了結網捕魚、人工取火、借助工具捕獵,並進入母系社會。中石器時代距今約7,000-15,000年(Q33-Q41),大體已進入全新世早期。以磨制細小或打擊精緻的石器為特徵,發明了弓箭,開始訓養狗等動物,提高了狩獵的能力。使用弓箭的原始人自己留下的圖畫畫的是一個射鹿的場面
狗的進化左上圖是狼,它大概就是狗的祖先。狗經過幾千年的人工選擇,已出現了許多品種。這裏表示的只是一小部分狗的品種新石器屬全新世早中期,除打制石器外,已普遍使用磨制的各種定型石器和骨器,工具及樣式都很多,同時陶器也很發達,有彩陶和黑陶等。現代屬全新世晚期,為銅器時代、鐵器時代和現代。表2-3中國代表性的石器2.3.2人類的演化特徵猿——人,一個漫長的轉變過程。軀體結構變化;直立行走;勞動和使用工具;火的使用。繼南方古猿後,古猿進一步演化到猿人階段。猿人儘管在體質上仍保留了古猿的特徵,但與古猿已有本質的不同。猿人能製造工具,如打擊石器等,更重要的是猿人已經會使用火,火的使用使大腦得到了進一步的發展,腦容量增加(直立猿人850ml——中國猿人1075ml),幾乎是南方古猿450ml的兩倍。人類演化2.3.3中國的古人類早更新世人類化石在中國發現的不多,1965年雲南元謀猿人門齒化石的發現及相關研究已表明在1.7Ma前在中國的大地上已有人類生存。中更新世的人類化石在我國多處發現,如陝西藍田發現的藍田猿人化石、北京周口店龍骨山洞穴內發現了北京猿人、陝西大荔縣發現了大荔人化石,均是猿人階段(N2-Q21)的人類化石。周口店北京人遺址在2km2內的26個化石點中,有北京猿人(直立人階段)、新洞人(古人階段)和山頂洞人(新人階段)三種古人類化石以及他們豐富的文化遺物。這一遺址是迄今世界上人類遺址中代表性最全面、發掘歷史最長久、資料最豐富和完整的一個。現已被列為世界文化遺產之一。周口店中國猿人(北京猿人)遺址位於房山縣周口店村西北的龍骨山上。北京周口店山頂洞洞口北京周口店新洞人居住的洞穴晚更新世早期人類化石發現地點較多,如廣東韶關馬壩的馬壩人化石點、湖北長陽下鐘家灣長陽人化石點、山西臨汾丁村丁村人化石點、內蒙烏審旗薩拉烏蘇河河岸中的河套人化石點,都是古人階段(Q22~Q32)的人類化石,體格形態趨近於現代人,與化石群伴有的石器較猿人階段精緻、複雜。晚更新世中晚期新人階段(Q33)保存的人類化石更多,有廣西柳江的柳江人、四川資陽黃鱔溪的資陽人、北京周口店的山頂洞人等,體格上更趨近於現代人,石器製作工藝更加先進,類型和用途更加多樣化。全新世人類化石保存得最為完整,相關的考古資料相當豐富,研究表明,在這短短的一萬年時間裏,人類社會得到了空前的發展。Q1
元謀人(雲南元謀)Q2Q21
藍田人(陝西藍田)Q22北京猿人(北京周口店)Q3Q33
山頂洞人(北京周口店)Q32-3河套人(內蒙烏審旗)Q31
丁村人(山西襄汾縣丁村)2.4中國第四紀植物群特徵2.4.1全球第四紀植物群特徵:
<1>大部分為現生種,植物區系與第三紀,尤其是晚第三紀無重大差異。
<2>受新第三紀地球氣候趨涼和第四紀冰期、間冰期氣候交替影響,溫帶與亞熱帶植物種群分界多次南北(或沿山地上下)來回擺動,導致植物遷移中種類混合和部分滯留或消亡。<3>孢粉分析表明,冰川及週邊區沉積物中,以缺乏喬木植物(一般出現的是植株矮小,葉子也很小的植物)為特徵。離冰川邊緣較遠處,出現草叢及灌木的亞北極草原無林區。冰磧物中往往缺少或少見孢粉。2.4.2中國第四紀植物特徵:新生代是被子植物繁盛的時代老第三紀以熱帶-亞熱帶常綠闊葉林或常綠闊葉混交林為主;新第三紀由於喜馬拉雅運動,古地中海海水由東向西退出,歐亞大陸印度大陸相聯,青藏高原隆起,自然地理條件比老第三紀有很大改變,植物區系出現明顯分化。中國行政區劃圖
秦嶺-大別山昆侖山祁連山橫斷山青藏及西北區:昆侖山以南及橫斷山以西,中新世中期溫暖潮濕,晚期變涼並趨向乾旱,草原植物發育,屬櫟、樺-灌叢植物區系。昆侖山以北及賀蘭山、六盤山以西,屬內陸森林草原及草原植物區系。新疆西部中新世末,受古地中海氣候影響,植物逐漸減弱以至消失,草原面積擴大,植被面貌與大陸區系一致。各區植被特點:華北平原:中新世氣溫下降,孢粉中耐寒屬種較多,草原型草木植物明顯增加,反映從中新世末,草原範圍從新疆向東部擴展,至上新世末已擴展到東部地區。南方地區:新第三紀受太平洋季風影響,形成賀蘭山、六盤山、橫斷山以東至沿海的東部季風區闊葉林植物區系,且出現南北分化。北部以落葉闊葉林含常綠的亞熱帶植被為主,南部以常綠闊葉林為主。西南及中南西部高山深谷封閉性強,當氣候惡劣時,局部優良生境也能成為孑jie/遺植物的避風港。造成各地不同期植物群複雜多樣。我國植被帶緯度地帶性現象及第四紀緯向水準遷移現象,只在東部及東南部有明顯反映。西部,由於青藏高原隆升,打破植物的緯向遷移。東南及西南:受太平洋季風和印度洋季風影響,植物的經度地帶性十分明顯。東部長江以南為濕潤區,分佈各類森林。西部距海洋遠,屬半乾旱或乾旱區,分佈各類草原、高山草甸或灌木及高寒荒漠。冰期,植物受經度地帶性規律控制,發生東西向遷移,表現為幹濕氣候條件的植被交替出現,主要受季風強弱、鋒面位置變化影響,季風變化與大陸冰蓋擴張和消融、海平面升降、地面升降與地貌起伏對氣流的阻擋等都有直接關係。
我國多山,各山系都有植被垂直帶譜。如長白山(海拔2734m)植被垂直分帶:高山苔原(海拔1900m以上)高山叢林(海拔1900-1700m)暗針葉林(海拔1700-1500m)針闊混交林(海拔1500-500m)闊葉林(海拔500m以下)
因此,我國植被帶遷徙有三個方向:①受緯度方向控制,沿著南北方向遷移,這是最基本的全球性植被帶的移動(水準向遷移)
;②受經度方向的控制,沿著東西方向遷移,在我國東部及中部季風區至內陸區(水準向遷移);③地形高度控制作垂向的遷移,在山嶽地區,這種遷移是地方性的。2.4.3冰期間冰期植物群的變化與遷移華北平原冰期前,氣候為溫(或涼)濕,為雲杉、冷杉和榆等的森林植被。冰期時為一片草原,主要生長蒿、禾本科的草本植物及稀疏的樺、柳等樹木。間冰期,植被又恢復到暖溫帶落葉闊葉林。在山區,冰期、間冰期氣候使植被發生垂直遷移。我國第四紀冰川是小規模山嶽冰川,加以地貌複雜、西南地區南北向縱穀成為植物遷移的良好通道,許多植物經過寒冷氣候鍛煉而保存下來。如我國現在還有銀杏野生種,歐洲和阿拉斯加只有上新世銀杏化石。2.4.4植物的演化植物與動物一樣,也有其自身發生和發展過程。地球上最早出現的植物是藻類;到距今3億多年的石炭紀、二疊紀時出現蕨類植物;到中生代出現裸子植物,是松柏、蘇鐵和銀杏等達到的全盛時期;新生代開始被子植物代替了裸子植物。(新生代)被子植物(K3、N、Q)
(中生代)裸子植物(P2、T、J、K2)蕨類植物(D3、C、P)
(古生代)孢子植物苔蘚植物
(Z、∈、O、S)藻類植物植物演化進程
南極地衣苔蘚
殼狀地衣
葉狀地衣
枝狀地
灌狀地衣
地錢
葫蘆蘚交苔蘚萬年蘚波葉提燈蘚大葉蘚
苔蘚苔蘚植物
顫藻
半豐滿鞘絲藻
矽藻細胞
海帶
海門冬
金魚藻
螺旋藻念珠藻石花菜水綿苔後藻微囊藻
衣藻
魚腥藻
紫菜
赤藻
藍藻
綠藻藻類植物
蕨類植物:是具有維管束並以孢子繁殖的植物。陸生或附生,少有水生。多為多年生草本,但在古代很多是高大的木本植物。孢子體發達,具有根、莖和葉。配子體退化成很小的原葉體,具有假根,多營獨立生活。
盾蕨
槐葉蘋
滿江紅
扇葉鐵線蕨
腎蕨
蘇鐵蕨
桫欏蜈蚣草胎生狗脊蕨問荊鐵線蕨石鬆
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