第四纪地貌学

第二章第四纪、地貌和地球环境变化动因概述

第四纪：第四纪是指约2.4MaBP以来地球发展的最新阶段。

第四纪的特点：1、在短暂的地质时期内发生过多次急剧的寒暖气候变化和大规模冰川活动

2、人类及其物质文明的形成发展

3、显著的地壳运动

4、广泛堆积陆相沉积物和矿产

5、急剧和缓慢发生的各种地质灾害不断改变人类生存环境

6、人类活动的范围和强度与日俱增

与前第四纪相比，第四纪有以下几个显著的特点：

①人类的出现和人类文明的发展

②气候发生了显著的降温，并出现明显的冷暖波动

2、第四纪沉积物的特征：

1、岩性松散，第四纪沉积物形成时间短，成岩作用微弱，绝少硬结成岩。

2、成因多样，由于第四纪气候、外动力和地貌多种多样，所以成因不同。

3、岩性岩相变化快，由于形成时动力和地貌环境变化大，所以沉积物的岩性岩相结构变化也大。

4、厚度差异大，剥蚀区厚度小（几十厘米到十几米），堆积区厚度较大（几十米到几百米）。

5、具有不同程度的风化，由于沉积物多出露于地表，受到冷暖气候交替变化影响，时代越老风化越深。

6、含有化石及人类文化遗存，在有的第四纪陆相堆积物中，含有大量的动物化石和古人类化石等。

第四纪分期：是指约240万年以来地球发展的最新阶段。

其中，全新世又分为全新世早期（Q41）、全新世中期（Q42）和全新世晚期（Q43）：

全新世早期：11~7.5Ka BP

全新世中期：7.5~2.5Ka BP

全新世晚期：2.5~现在

成因标志：

沉积学标志：第四纪沉积物的岩性、结构、构造、产状和沉积体形状等特征属于沉积学标志。

岩性：第四纪碎屑沉积物的岩性研究，除运用沉积岩石学的方法和经验外，针对第四纪沉积物松散、成熟度低、易风化和成岩作用微弱等特点，应该注意下列几点的综合分析。

1、砾石：对大于2mm的砾石（或角砾），应尽量在

野外统计研究其砾性、砾径、砾向、砾态、表面

特征和风化程度。

2、砂和粘土：小于2mm砂土在野外可根据其外貌和

物理性质分为砂、亚砂土、亚粘土和粘土。应采

集部分标本、通过室内粒度分析（粒度特征研究、

颗粒表面电子显微镜扫描特征研究）对野外命名

补充修正。

沉积构造：沉积物结构有大、中、小不同尺度特征。大指沉积无变形变位和接触关系。中尺度指砾石和砂的排列特征。小尺度指镜下沉积颗粒的排列和砾间关系等。

1、流动营力结构：定向结构（叠瓦式排列）、非定向结构（离散

式）、弥散式（无数细小角砾散布在砂土中）、填充式（巨砾间

填充无数细砾）。

2、非流动营力结构：定向结构（冰楔式、多边形式），非定向结

构（架堆式、层间式）

3、沉积构造：层理、楔状体、结核。

地貌标志：

1、直接地貌标志：根据堆积地貌的形态可以判断堆积物的成因，

如洪积扇、河流阶地分别指示起组成物属于洪流成因和河流成

因。如堆积地貌破坏严重，则要先恢复起形态特征。

2、间接地貌：利用剥蚀地貌推断起相关沉积物的成因和时代。（相

关沉积物：外力作用在剥蚀区塑造剥蚀地貌的同时，将破坏下

来的岩屑搬运到相邻地区堆积）。

环境标志：环境标志有物理环境标志（对沉积形成有重要影响的气温、降水、外动力作用类型、强度及其方向、古地磁环境等参数）、化学环境标志（有关水体、大气、土壤和地下水等的化学成分和区域地球化学性质）和生物环境标志（与沉积物形成有关的指示性动植物化石和遗迹）三类。

第四纪沉积成因类型及其分类：一般划分为残积物（el）、崩积物（col）、滑积物（dp）、重力堆积物、坡积物（dl）、洪积物（pl）、冲积物（al）、湖积物（l）、沼泽沉积物、海洋沉积物、地下水沉积物、冰川沉积物（gl）、风成沉积物、生物沉积物、风积物（eol）、人工堆积物等成因类型，火山碎屑沉积物是一种特殊的成因类型。每一种成因类型可根据不同情况划分为不同亚类，如湖泊沉积物根据湖水的矿化度可划分为淡水湖沉积物与咸水湖沉积物。不同的成因类型间还有一些中间类型或过渡类型，如三角洲沉积物是一种冲积+湖泊沉积物或冲积+海洋沉积物，冰水沉积物是一种冰川+河流沉积物等。

地貌形态：指地面上具有一定几何形态的高低起伏。

地貌的基本要素：地形面（地表具有不同坡度的面），地形线（指两种地形面相交而成的线），地形点（2条以上地形线相交的点）。

地貌的分类：基本形态（指那些成因单纯、体积小、单个分布的地貌形态）——扇形地、阶地、斜坡、岭脊、洞、坑等。组合形态（在空间分布上有一定的规律、在成因上有联系、在形态上无联系的地貌组合在一起）——山岳、盆地、平原、沙漠等。

高于周边形态的称为正形态，反之为负形态。

地貌的相对等级：相对等级：可分为5级

Ⅰ.巨型地貌（地球表面可以分为两大地貌单元：大陆、洋盆）

大陆：由硅铝层和硅镁层的大陆壳组成，平均海拔875m。遭后期破坏严重。目前地貌学的主要研究对象。

洋盆：由单一的硅镁层的大洋壳组成，其上覆盖松散沉积物。地貌因受水体保护，形态原始。洋底平均深度-3794m.

大陆边缘：是陆壳的延伸部分，具有与大陆相似的结构，包括大陆架、大陆坡。

Ⅱ.大型地貌（在巨型地貌基础上进行划分。大陆又可分为山地(丘陵)、平原（盆地）。）山地成因分类：由山岭和山谷组成。成因上可以分为构造山地、剥蚀山地(冰川山地、岩溶山地等)。

平原成因分类：地势平坦、高差小，或略有起伏的大面积地貌组合。成因分类包括构造平原、剥蚀平原、堆积平原。

Ⅲ.中型地貌：山地又可进一步划分为河谷、分水岭

Ⅳ.小型地貌：河谷分为谷坡（包括阶地）、谷底。

Ⅴ.微型地貌：在小型地貌中更低一级的地形起伏。

地貌是内外地质营力相互作用的结果

➢原因——内外地质营力。

➢基础——岩石和地质构造。

地貌旋回说：美国地貌学家W.M.Dvis 提出侵蚀旋回学说，即指假定有一地块，原始面非常平缓，在某一地质时期突然抬升，抬升后遭受河流的侵蚀和流水剥蚀，根据剥蚀程度，分为：

a.幼年期（短暂，起伏迅速增加。峡谷V字型，高差大。）

b.壮年期(“起伏最强烈，地形变化最大”。河谷侵蚀，斜坡大量发育，峡谷变宽谷。)

c.老年期(起伏微弱而无限延长(指时间),山坡消失，在分水岭之间残存有小小的残丘。形成老年期的时间需很长。)

幼+壮≤老年期。老年期发展的终极状态，即成为准平原。

这些只代表其阶段性，不反映时间关系。

第三章风化和重力地貌与堆积物

堆积物：地表岩石经受风化作用发生物理破坏和化学成分改变后，残留在原地的堆积物，称为残积物。具有多层结构的残积物剖面称风化壳。

残积物主要特征：

1 ．残积物岩性：风化越深，细粒越多。

（1）原岩岩屑：岩块、角砾、粉砂级颗粒

（2）风化残余矿物：抗风化能力：氧化物>硅酸盐>碳酸盐和硫酸盐>卤化物。溶解度：食盐>石膏>方解石>橄榄石>辉石>角闪石>滑石>蛇纹石>绿帘石>正长石>黑云母>白云母和石英

（3）地表新生矿物：主要是粘土矿物和胶体矿物。

2 ．残积物结构构造：由于风化作用具有从地表往下随深度增加而减弱，使残积物显示分带现象。