2014第四纪课1. 第四纪导论
2014第四纪课1. 第四纪导论
17050 地质学
数学地质学；地质力学；动力地质学；矿物学（包括放射性 矿物学）；矿床学与矿相学（包括放射性矿床学，不包括石 油、天然气和煤）；岩石学；岩土力学；沉积学；古地理学； 古生物学；地层学与地史学；前寒武纪地质学；第四纪地质 学；构造地质学（包括显微构造学等）；大地构造学；勘查 地质学；水文地质学（包括放射性水文地质学）；遥感地质 学；区域地质学；火山学；石油与天然气地质学（含天然气 水合物地质学）；煤田地质学；实验地质学；工程地质学 （归入41030）；地质学其他学科
地 球 表 层 圈 层
大气圈 生物圈 水 圈 岩石圈
岩石圈 岩石圈主要由地壳和地幔圈中上地幔的顶部组成， 从固体地球表面向下穿过地震波在近33公里处所显 示的第一个不连续面（莫霍面），一直延伸到软流 圈为止。岩石圈厚度不均一，平均厚度约为100公里。 岩石圈是现代地球科学中研究得最多、最详细、最 彻底的固体地球部分。由于洋底占据了地球表面总 面积的2/3之多，而大洋盆地约占海底总面积的45％， 其平均水深为4000～5000米，大量发育的海底火山 就是分布在大洋盆地中，其周围延伸着广阔的海底 丘陵。因此，整个固体地球的主要表面形态可认为 是由大洋盆地与大陆台地组成，对它们的研究，构 成了与岩石圈构造和地球动力学有直接联系的"全球 构造学"理论。
The Quaternary Period has been one of extraordinary changes in global environment as well as the period during which much of hominid evolution took place.
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时
《第四纪地质学与地貌学》课程笔记
《第四纪地质学与地貌学》课程笔记第一章：第四纪地质与地貌学概论一、第四纪地质与地貌学基本概念1. 第四纪的定义第四纪是地质历史上最新的一个时期，开始于大约258万年前，一直持续到现在。
这个时期以全球性的气候波动、冰期和间冰期的交替、哺乳动物的快速演化以及人类的出现和文明的发展为特征。
2. 第四纪地质学第四纪地质学是研究第四纪时期地质现象和过程的学科，包括冰川作用、海平面变化、沉积物特征、地壳运动、火山活动等。
3. 第四纪地貌学第四纪地貌学关注的是第四纪期间地表形态的形成、发展和变化，以及这些形态与地质构造、气候、水文和生物过程的相互关系。
二、第四纪地质与地貌学研究意义1. 环境演变研究第四纪地质与地貌学有助于我们理解地球环境在过去数百万年中的演变过程，这对于预测未来环境变化和应对全球气候变化具有重要意义。
2. 资源开发第四纪沉积物中蕴含着丰富的自然资源，如地下水、煤炭、石油、天然气、金属和非金属矿床等。
研究这些资源的分布和形成条件对于资源勘探和开发至关重要。
3. 人类活动第四纪地质与地貌学研究为人类活动提供了背景信息，包括城市规划、灾害防治、农业布局、历史考古等。
三、地貌学的基本知识1. 地貌形态- 侵蚀地貌：由水流、风力、冰川等侵蚀作用形成的地貌，如峡谷、峭壁、峰林。
- 堆积地貌：由沉积物堆积形成的地貌，如沙丘、三角洲、冲积扇。
- 构造地貌：由地壳运动形成的地貌，如褶皱山脉、断层崖。
- 火山地貌：由火山活动形成的地貌，如火山锥、火山口。
- 冰川地貌：由冰川作用形成的地貌，如冰川槽谷、冰斗、角峰。
2. 地貌成因与发展- 内力作用：地壳运动、岩浆活动、地震等地球内部力量导致的地貌变化。
- 外力作用：风化、侵蚀、搬运、沉积等地球外部力量作用下的地貌形成。
- 生物作用：生物活动对地貌形态的影响，如植物根系侵蚀、动物挖掘等。
3. 地貌发育的地带性- 山地地貌：通常分布在板块边缘，如喜马拉雅山脉、安第斯山脉。
第四纪地质与环境复习资料
3.地质年龄测定方法(摘自 PPT) 岩石地层法 包括地层层序、构造期次、沉积纹层、岩溶纹层、火山灰标志层、黑曜岩脱水； 生物法 化石、花粉、树木年轮、珊瑚年轮、氨基酸消旋法、岩石漆法、地衣生长法； 磁性地层学法 磁性倒转（polarity reversals）、极性漂移（polarity excursions）、长期变（secular variation）； 考古法 文化古迹、历史文献 放射性同位素年代学 K-Ar，Rr-Sr，U-Th 宇宙成因核素 14C，10Be，26Al，36Cl； 核辐射效应法 裂变径迹定年，光释光，热释光
4.放射性同位素测年基本公式(摘自 PPT) 衰变定理 某同位素在任何时间 t 时的衰变速率与当时体系尚存的原子数 N 成正比。
dN / dt = -N（为衰变常数） 积分得 N= Noe - t（t=0，N=N0） 假定：任一时刻 t 母核产生子核的原子数为 D*，则
洞穴堆积： 岩溶
生物堆积： 泥炭
火山堆积： 火山灰、火山碎屑、熔岩等
物理沉积——泥沙
海相
化学沉积——碳酸盐等 生物沉积——珊瑚、硅藻
黄土是联系欧亚大陆环境和文化的媒介:丝绸之路
艾丁湖盐碱地：新疆，地势低（—154-—156m）
冰石缘：岩石空隙进水、结冰、膨胀，碎裂成碎块（一种冰缘现象，高纬和高山地区常见）。
1、 第四系底界：第四系 /新近系（Q/N）（M/G）：
第四纪的下级划分
以往把 Q/N 定在 1.8MaB.P.左右，现在则定在
2.6MaB.P.左右。
地貌学及第四纪地质学课后习题库
精品课程课后习题库第一章| 第二章| 第三章| 第四章| 第五章| 第六章| 第七章第八章| 第九章| 第十章| 第十一章| 第十二章| 第十三章第一章绪论一．名词概念解释：1．地貌学2．第四纪地质学二．问答题与讨论题：1．地貌学研究的主要对象和内容是什么？2．第四纪地质学研究的主要对象和内容是什么？3．研究地貌学及第四纪地质学的理论意义和实践意义是什么？4．简述地貌学及第四纪地质学的相互关系。
5．论述地貌学及第四纪地质学与其他学科的关系。
6．论述地貌学、第四纪地质学的研究简史。
第二章第四纪、地貌和地球环境变化动因概述一．名词概念解释：1．地貌2．地貌的形态3．地形线4．地形面5．地形点6．谷中谷7．地貌的基本形态8．地貌的形态组合9．地文期10．现代地貌11．古地貌二．问答题与讨论题：1．什么是地貌形态的基本要素？2．地貌形态测量包括哪几个方面？3．如何绘制地图割切程度图？4．为什么要对不同大小的地貌进行分级？共划分了几级？各级的地貌特征是什么？5．地貌形成的物质基础是什么？6．进行地貌的成因研究，要从哪几方面入手？7．什么是顺构造地形？什么是逆构造地形？8．为什么说地貌形成的动力是内外地质营力相互作用的结果？9．形成地貌的内力地质作用包括哪几个方面？10．试述内外地质营力作用在地貌发展中的意义。
11．影响地貌发展的因素是什么？12．什么是进行地貌基本形态分类的依据？13．划分地貌形态组合时要考虑哪些因素？14．为什么地貌具有分带性？15．何谓地貌的分带性？16．地貌有几种分带？17．温湿气候带地貌的特点？18．什么是地貌的年代？19．岩石和地质构造在地貌形成中有什么作用？20．地貌发育中有哪些重要特点？21．说明地貌学在生产实践中的意义。
22．如何确定地貌的相对年代？23．确定地貌地质年代的方法？24．什么叫坡地？25．试述Davis的侵蚀旋回理论及地貌的发展。
三．填充、判断与选择：1．形成古地貌的气候条件是。
第四纪年代学总结
第四纪年代学 Quaternary Chronology因本人水平有限，本总结仅供参考----苟龙飞铀系不平衡定年法 The Uranium Series Disequilibrium Dating Method定义：利用放射性元素的含量和其蜕变产物的含量的比例，确定矿物或岩石绝对年龄的方法铀系：以238U、235U、232Th为首的天然放射性系列最后变为铅的稳定同位素样品类型沉积物（海洋沉积物、锰结核、湖泊沉积物等等）碳酸盐（纯碳酸盐、不纯碳酸盐）磷酸盐火山岩发展史热电离质谱法(目前更多用MC-ICP-MS)比α谱仪法的优点:l)样品用量少2)测试时间短3)测量精度高4)测年范围宽热电离质谱TIMS铀系定年技术的原理：铀系定年技术是利用铀的衰变系列中的母体和子体不平衡来定年的。
由于U的各子体地球化学性质不同,在自然界各种外力作用下,能把衰变链断开,每对断开后没有达到平衡的母子体都可用于定年。
应用热电离质谱,通过测定样品中的U和Th的含量和同位素组成就可以定年。
铀系定年公式应用的前提条件封闭系统水体的Th含量很低，或没有纯净的自生碳酸盐样品基本上都满足上面的两条假设条件，因此，两种适用于全球变化和古人类演化研究的样品珊瑚和石笋，TIMS铀系定年技术得到广泛应用。
火山岩铀系定年条件1封闭；2火山岩的全岩和其中矿物，形成时初始U/Th比是不同的，但是初始230Th/232Th必须是一样的对热电离质谱计（目前用MC居多）要求实验方法，样品的U和Th的分离和纯化化学流程；2，U和Th的质谱测定热电离质谱铀系技术高精度定年的意义海洋自生碳酸盐陆地自生碳酸盐年轻火山岩湖泊和海洋沉积物海洋自生碳酸盐（海洋自生碳酸盐上应用最多的是在珊瑚和珊瑚礁样品上；陆地自生碳酸盐，陆地自生碳酸盐很多，应用最多的对象是石笋）年轻火山岩（年轻火山岩中230Th含量过低，且含有大量的232Th，火山岩体系也比碳酸盐体系复杂，问题一直难以解决）湖泊和海洋沉积物（如果能够从湖泊沉积物或海洋沉积物中获取纯净的自生矿物，可以直接利用TIMS铀系技术对这些自生矿物来定年）铀系定年中存在的问题：1，必须假定自从沉淀开始，核素既没丢失也没获得2，可能的误差与假设被测样品子体同位素完全是放射成因的来源有关铀系定年的应用1，洞穴沉积物（石笋）定年；和Dorale（2003）和Lundberg（1999）2，珊瑚：珊瑚可以作为铀系测年法最好的测年材料之一。
第四纪
编辑本段第四纪（距今约166万年）简介劳动创造了人类第四纪英文:Quaternary Period 6500万年前那次生物大灭绝后，地球进入了新生代。
新生代是地球历史的最新阶段，而第四纪是新生代最后一个纪。
第四纪还可以分为更新世、全新世等。
关于其下限一直存在争议，支持较多的有1.8Ma和2.6Ma 。
虽然国际地层委员会推荐的第四纪的下界年龄为1.80Ma，但是由于2.6（开始认为为2.48 ）Ma是黄土开始沉积的年龄，因而我国地质学家，尤其是第四纪地质学家基本都采用后者。
这一时期形成的地层称第四系。
第四系一名是法国学者J.德努瓦耶于1829年提出的（见新生代）。
从第第四纪地质图四纪开始，全球气候出现了明显的冰期和间冰期交替的模式。
第四纪生物界的面貌已很接近于现代。
哺乳动物的进化在此阶段最为明显，而人类的出现与进化则更是第四纪最重要的事件之一。
哺乳动物在第四纪期间的进化主要表现在属种而不是大的类别更新上。
第四纪前一阶段——更新世早期哺乳类仍以偶蹄类、长鼻类与新食肉类等的繁盛、发展为特征，与第三纪的区别在于出现了真象、真马、真牛。
更新世晚期哺乳动物的一些类别和不少属种相继衰亡或灭绝。
到了第四纪的后一阶段——全新世，哺乳动物的面貌已和现代基本一致。
大量的化石资料证明人类是由古猿进化而来的。
古猿与最早的人之间的根本区别在于人能制造工具，特别是制造石器。
从制造工具开始的劳动使人类根本区别于其它一切动物，劳动创造了人类。
另一个主要特点是人能直立行走。
从古猿开始向人的方向发展的时间，一般认为至少在1000万年以前。
第四第四纪-历史版本纪的海生无脊椎动物仍以双壳类、腹足类、小型有孔虫、六射珊瑚等占主要地位。
陆生无脊椎动物仍以双壳类、腹足类、介形类为主。
其它脊椎动物中真骨鱼类和鸟类继续繁盛，两栖类和爬行类变化不大。
高等陆生植物的面貌在第四纪中期以后已与现代基本一致。
由于冰期和间冰期的交替变化，逐渐形成今天的寒带、温带、亚热带和热带植物群。
第四纪年代学
３ ．裂变径迹法（Fission Track）
（2）测量对象
磷灰石、云母、火山玻璃、陨石等。对沉积
岩来说，则为代表岩石形成以来的自生矿物
（磷灰石等）。
（3）测年范围：
几百年～几百万年，尤宜用于测１MaBP以来
的样品。
３ ．裂变径迹法（Fission Track）
（4）取样注意事项
B.基本假设条件
a、所测样品经历了一次彻底的“零化”(热)事件， 重新启动时间钟。
b、被测样品具有足够高的热稳定性.
c、样品经过“零化”事件后,必须埋藏在铀、钍和
钾封闭体系或动态平衡环境中，辐射计量率为常数。
C ．测量对象及测年范围
a.对象
古陶片、古砖瓦、古窑壁、烤过的燧石石器、方解石
磁场变化的影响。
也就是说，地球上的三类岩石都会受到形成时的地磁场作用而磁 化，磁化方向与当时地磁场方向一致。
载有剩磁的天然矿物的居里温度
矿物 磁铁矿 赤铁矿 磁赤铁矿 磁黄铁矿 铁 镁铁矿 锰尖晶石 针铁矿 钛尖晶石 纤铁矿 钛铁矿
组成 居里温度(℃) Fe3O4 585 Fe2O3 675 γFe2O3 ≈740 Fe7O8 ≈300 αFe 780 MgFe2O4 440 Mn Fe2O4 310 αFeOOH 120 Fe2TiO4 -153 γFeOOH -196 FeTiO3 -218
三种方法不同之处在于：TD是通过不同的激活手 段（加热、加磁场）使其释放出来的。
（1）热释光
A.基本原理
非金属绝缘矿物 加热至红外温度 发光 （释放储 存的辐射能量） 发光强度∝吸收的辐射能量∝时间（t） 发光强度∝时间（t） 热发光现象可分为二个阶段：贮集阶段、发光阶段 （图） 计算公式 P A= D
第四纪总复习
第四纪总复习第一章绪论问题:1.何为地貌?2.何为地貌学?3.地貌学的研究对象与内容是什么?4.何为第四纪地质学？5.第四纪地质学的研究内容是什么？6.新生代划分方案?7.第四纪的下限?8.新构造运动研究方法一、第四纪地质学1.第四纪的由来Quaternary一词由法国地质学家德努瓦耶在1829年引入地质学。
2.第四纪地质学的概念：通过对距今二、三百万年以来（第四纪）的沉积、生物、气候、地层、构造运动和地壳发展历史规律进行研究，进而恢复第四纪地质历史的一门科学。
（属于地史学范畴）3.第四纪的特点/对第四纪独立进行研究的理由①人类的出现和人类文明的发展；②气候发生了显著变化(明显降温)；③地壳运动异常活跃；④哺乳动物高度发展；⑤陆相沉积物广泛发育。
4.第四纪地质学的研究内容(1)第四纪沉积物①沉积物的成分：化学成分、矿物成分②沉积物的粒度：粒度划分与沉积岩相同③沉积物的颜色、分选、磨圆、层理等等④沉积物的成因（流水、冰川、风…）⑤沉积物的形成时代a.第四纪沉积物成因：陆相沉积、海相沉积、海陆交互相沉积b.根据陆相沉积形成的动力因素，分为：残积物、坡积物、洪积物、冲积物、冰碛物、冰水堆积物等。
c.第四纪陆相沉积物特点：大部分没有成岩——“保持松散状态”；分布在地表，便于观察和研究；成因类型复杂，岩性、岩相、厚度变化很大；富存矿产——砂矿（砂金）、泥炭等。
(2)地层划分与对比第四纪地层划分有其独特的方法——生物法、气候法、岩石法、地貌法、年代法、历史考古法、多元标志法、综合分析对比法。
(3)第四纪气候变化第四纪的显著特点是气候明显变冷和多次冷暖交替。
第四纪期间，地球表面中-高纬度发育大面积冰川，高山地区发育山岳冰川；冰川发育对大气环流、海面变化、生物迁移产生了巨大影响。
(4)第四纪生物界与古人类第四纪哺乳动物的演化具有阶段性(古猿--猿--古人--新人--现代人)，哺乳动物演化的阶段性是划分第四系的主要依据。
《地质学》课件——第四纪地质与地貌
2 第四纪地貌的分级与分类
一、地貌分级 巨型地貌：大陆与海洋、大的内海及大的山系； 大型地貌：山脉、高原、大型盆地及海底山脉与平原； 中型地貌：分水岭、山间盆地； 小型地貌：残丘、谷坡、沙丘、小的侵蚀沟。
(2)经过多次洪水而形成的洪积扇常呈较不规则的斜交层理， 有时还夹有透镜体和条带状的细粒碎屑和粘土混合物等。
(3)洪积土中的地下水一般属于潜水。在顶部埋藏较深；在边 缘地带，地下水埋藏浅；局部低洼地段，地下水可能溢出 地表；
(4)洪积扇的厚度一般是随离沟口的距离的增加而逐渐减小。
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5 水成地貌
⑤ 坡积物在气候湿润的山区较为常见，尤其在上坡植被稀少易受 冲刷和下坡地势较平缓的山地最为常见。
坡积土
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一、坡积土（Qdl）的特征与工程地质评价 3.坡积土的工程地质评价 (1)坡积物常常很疏松，承载力低、压缩性高(尤其是新近
堆积的坡积物)。 (2)坡积物厚度变化很大，作为的地基会存在不均匀沉降
2． 地貌学——研究地壳表面各种起伏形态的 形成、发展和空间分布规律的学科。
3.13 第四纪地质与地貌
1 概述 2 第四纪地貌的分级与分类 3 山岭地貌 4 风化地貌 5 水成地貌
1 概述
一、地形与地貌 地形 ：专指地表既有形态的某些外部特征，如
高低起伏、坡度大小和空间分布等，用地形等 高线表达。 地貌 ：不仅包括地表形态的全部外部特征，还 要分析和研究这些形态的成因和发展 ，用地貌 图表达。
地表流水的地质作用
地表流水有片流、洪流和河流3种方式。 (1)在地面汇合成网状薄水层顺自然坡均匀流动
地貌和第四纪地质学 第三章 第四纪基本问题 1-沉积物及其成因
（1）岩性
• Ⅱ. 砂和粘土(<2mm)
– 野外可以根据外貌和物理性质划分为砂、亚砂 土、亚粘土和粘土
– 室内分析
不同沉积环境下的砾石扁平度和球度
• 需要在统计学意义上分析 • 砾径、圆度、球度是搬运距离的函数
– 砾径变化比较匀速，圆度和球度离源区近 时变化快，然后趋于稳定
• 不同的外动力作用效果不同 • 砾态也受原始形状的影响
（1）岩性
• Ⅰ. 砾石
– E. 砾石表面特征
• （擦痕 擦口 压痕 撞痕 砸痕）
不同沉积物的几种概率曲线图
粗粒型
河流, 洪流, 风力, 海浪成因
河流成因
不同沉积物的几种概率曲线图
标准差-沉积物分选程度
好
值越小分选越好
差
正偏
负偏
峰态-频率曲线主峰的宽窄,尖锐程度 0.67~3，数值越大峰越窄
偏态-频率曲线峰的形态 正偏,正常,负偏（偏细）
• 成因标志
– 沉积学标志
• 岩性、沉积结构、沉积构造、产状 、沉积体形状
– 地貌学标志 – 环境标志
• 成因类型及分类
– 成因类型分析 – 成因类型分类
（1）岩性
• Ⅰ. 砾石
– > 2mm，尽量在野外研究 – 内容
• 砾性 • 砾径 • 砾向 • 砾态 • 砾石表面特征 • 风化程度
（1）岩性
• 第四纪形成的松散岩石一般称之为“堆积物”、 “沉积物”、“沉积层”
– 河流：冲积物、冲积层 – 洪流：洪积物、洪积层
地质地貌与第四纪地质(工程地质课件)
相对高度 （m）
＞5000
主要特征
其界线大致与现代冰川位 置和雪线相符
3500~5000 ＞1000 以构造作用为主，具有强 500~1000 烈的冰川刨蚀切割作用
200~500
1000~3500
＞1000 500~1000
200~500
以构造作用为主，具有强 烈的剥蚀切割作用和部分 的冰川刨蚀作用
第四纪气候多变，曾多次出现大规模冰川。
二、第四纪沉积物
2.第四纪沉积物
1).残积物 2).坡积物 3).洪积物 4).冲积物 5).淤积物 6).冰碛物与冰水沉积物 7).风积物 8).混合成因的沉积物
2 剥蚀平原
3 堆积平原
1.构造平原
2.剥蚀平原
3.剥蚀平原
三、平原按外力作用性质分类
按外力作用性质不同分类 （1）
河流冲积平原
（2）山前洪积冲积平原 （3）湖积平原
河谷地貌
一、河流的地质作用
1 侵蚀作用
2 搬运作用
3 沉积作用
二、河谷形态
河床、河漫滩、牛轭湖、阶地、河间地块等小的地貌单元。
地貌概述
一、地貌概述
由于内、外力地质作用的长期进行，在地壳表面形成的各种不同成因、 不同类型、不同规模的起伏形态，称为地貌。
地貌形态大小不等、千姿万态、成因复杂，总体来说，地貌形态是内、外 地质应力相互作用的结果。
洋中脊等海底地貌
二、地貌的形成与发展
1.地貌形成过程
内动力地质作用中的地壳运动和岩浆活动。 外动力地质作用总在把内力地质作用所造成的隆起部分进行剥蚀破坏。 由于内、外力地质作用始终处于对立统一的发展过程之中，因而在地壳表面 便形成了各种各样的地貌形态。
《第四纪地质学与地貌学》章节笔记
《第四纪地质学与地貌学》章节笔记第一章：导论一、第四纪地质学与地貌学概述1. 第四纪的概念第四纪是地质历史上最新的一个纪，根据国际地层委员会的定义，始于约258万年前，即上新世/更新世界限（Pliocene/Pleistocene boundary），一直延续至今。
这一时期以频繁的气候波动、大陆冰川的周期性进退、海平面的升降以及生物特别是人类的出现和发展为特征。
2. 第四纪地质学与地貌学的研究对象第四纪地质学主要研究内容包括：- 第四纪地层的划分、对比和成因分析；- 第四纪环境演变，包括气候变迁、海平面变化、生物地理分布等；- 第四纪沉积物的特征及其形成环境；- 第四纪地质事件，如火山活动、地震、滑坡等。
地貌学的研究内容包括：- 地表形态的分类和描述；- 地貌的形成机制和演化过程；- 地貌与气候、地质构造、生物活动等外部因素的相互作用；- 人类活动对地貌的影响。
3. 第四纪地质学与地貌学的研究意义- 提供地球表层演化历史的重要信息，帮助理解地球系统的动态变化；- 为矿产资源、水资源、土地资源的合理开发利用提供科学依据；- 在地质灾害防治、环境保护和生态建设等领域发挥重要作用；- 为预测未来环境变化和应对全球气候变化提供理论基础。
二、第四纪地质学与地貌学的研究内容与方法1. 研究内容（1）第四纪地层的划分与对比- 地层划分的基本原则和方法；- 地层对比的标志和手段；- 地层序列的建立和区域对比。
（2）第四纪气候变迁- 第四纪气候变迁的周期性和不稳定性；- 气候变迁的驱动机制和全球气候模型；- 气候变迁的地质证据和生物证据。
（3）第四纪生物群及其演化- 第四纪生物群的组成和特征；- 生物群演化与气候变迁的关系；- 人类起源和演化的地质背景。
（4）第四纪地质作用与地貌类型- 第四纪地质作用的类型和特点；- 地貌类型的分类和成因分析；- 地质作用与地貌演化的相互关系。
（5）各类地貌的发育过程与影响因素- 河流地貌、冰川地貌、风沙地貌、岩溶地貌、黄土地貌和海岸地貌的发育特征；- 地貌形成的外部因素和内部过程；- 地貌演化的动力机制。
第四纪地质填图理论与方法.pdf
第六章第四纪地质填图理论与方法第一节第四纪地层的基本概念及产出特点一、第四纪地层的基本概念第四纪是地质历史上最新的一个纪，它是地质历史上发生过大规模冰川活动的少数几个纪之一，又是哺乳动物和被子植物高度发展的时代，人类的出现是这个时代的最突出的事件。
因此也有人称第四纪为人类纪或灵生纪。
第四纪一词是法国学者德斯诺伊尔斯在1829年创立的。
他在研究巴黎盆地的地层时，将原第三系上的松散沉积物划分出来，命名为第四系，这样便有了第四纪。
二、第四纪沉积物的特征及产出特点第四纪最突出的特征是人类的出现和进化，冰川现象广布、气候冷暖多次变化，大陆面积增大、新构造运动活跃，沉积类型繁多、在大陆上出现的主要是未完全固结成岩的松散堆积，且成因多样、岩性岩相多变、厚度差异大、含有化石及古文化遗存、形成多种地貌形态。
第四纪沉积物不仅记录了地球表层的环境变迁和发生过的地质事件，而且为人类生存提供了重要的资源，如其表层为供植物生长的土壤，部分沉积物是重要的矿产，有些沉积物可直接作为建筑材料，沉积物中富含地下水。
除沉积物外，还有火山喷发形成的火山岩等。
第四纪沉积物的岩性比较复杂，根据物质组成和形成动力特征可分为：碎屑沉积物、化学或生物化学沉积物、生物沉积物、火山碎屑沉积物和人工堆积物。
其中碎屑沉积物是陆地上分布最广、最为常见的沉积物，如在河谷、盆地、平原区都可见到，也是第四纪地质研究的重要对象。
第二节第四纪地层单位及沉积类型一、第四纪地层单位划分第四纪地质，不仅直接与人类矿产资源寻找、生态环境保护和地质灾害防治有关，而且陆相沉积成因类型多样、分布零散、对比困难、持续时间短，在研究时必须综合采用多学科方法，如沉积地层学、生物地层学、气候地层学、磁性地层学，以及各种精确测年的年代地层学、考古学等。
第四纪地质调查内容很多，如第四纪时期的构造运动及其性质、幅度、主要标志和时代等；地貌特征及其形态、规模、产状及延伸；第四纪沉积物的岩性、成因类型、空间分布范围、与地貌条件的关系、及其地层划分和时代的确定；第四纪古气候和古环境的分析及其研究手段，以及第四纪气候，古生物演化、土壤发育、沉积韵律等影响；第四纪年代和分期、第四纪人类发展和文化遗迹；第四系中赋存的矿产（如砂金、泥炭等），查明矿产赋存层位等。
第四纪
地貌年代的确定方法：
3.地貌年代的确定方法
（1）地貌年代相对顺序的确定
主要依据各个地貌单元之间的相互关系。
a.切割关系：地貌发展中，新地貌切割老地貌。
第一章第四纪地质学的概念
第四纪：是新生 代最后的一个纪，距今2.6Ma以来。
第四纪地质学：是研究在第四纪时期发生在地球表层的各种地质事件及其 原因的一门学科。 如：气候变迁、生物演化、构造运动、海平面波动、冰川进退等。
第四纪地貌学:是研究地球表面地貌形态特征、成因、分布和形成发展规律的学科。
（二）气候旋回(书P17)
二、地貌学的基本问题
（一）地貌的形态（P31） ：指地面上具有一定几何形态的高低起伏。
地貌形态：地貌形态分为基本形态和形态组合
基本形态---指那些成因单纯、体积小、单个分布的地貌形态。
形态组合----在空间分布上有一定的规律、在成因上有联系、在联系上无联系的地貌组合在一起。
2.研究内容
（1）第四纪气候主要研究第四纪气候变化的标志、气候总的特征：全球气候降温背景下发生多次急剧的寒暖气候波动（冰期与间冰期）。
（1）第四纪生物界：人类及其文化的发展；以现代哺乳动物占优势；以被子植物占统治地位；以真象、马的出现为特征。
（3）第四纪沉积物及其研究方法：基本特征与成因分析
（4）第四纪地层的划分和对比
方法：生物学法、气候学法、岩石学法、地貌学法、年代学法、历史考古法、多元标志法、综合分析对比法。
（5）第四纪年代学 ：基本原理、测年范围、方法评价。
（6）地球表层的形貌研究:影响因素、年代、发展阶段。
（7）第四纪构造运动:新构造运动的定义、表现、研究方法。
第二章
整理第四纪
0．绪论本章重点：第四纪地质学及地貌学的研究内容及其在水文地质、工程地质、环境地质及矿产开发研究中的意义。
1、第四纪特点：●大规模冰川的出现与消失；●气候的冷暖交替；海平面大幅度的升降；●人类的出现与发展；●频繁强烈的地壳运动；●堆积物覆盖于地表且大部分是松散的。
2.、第四纪地质学研究内容，地貌学的研究内容：p44、研究意义●水文地质：大量地下水储存于第四纪堆积物中；不同地区存在不同性质的地下水资源，如华北地区埋藏的古河道；沿海地区海平面升降对地下水水质的影响；西南岩溶地区地下水利用等问题都与地貌及●第四纪地质有关。
●工程地质意义：不同的地表形态和第四纪堆积物在空间上的展布资料对工程非常重要。
如山区铁路、公路常顺河修建，是利用河谷纵比降(高/长)小的特点。
又如水库选址，首先要考虑河谷形态和第四纪堆积物分布，坝区宜选在峡谷和第四纪堆积物较少，岩体坚硬地段，库区则宜坐落在宽谷地段。
●环境地质和灾害地质。
第四纪以来的火山活动、地震和构造运动研究，对预防自然灾害有重要意义；环境地质、地貌问题研究对港口、城市规划与建设可提供重要资料；地方病成因与第四纪沉积物成因、岩性及地貌位置关系密切；人类活动对气候及地貌动力影响也日益引起重视。
1．第四纪地层划分（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）；了解第四纪下限。
（2）掌握第四纪划分及各世的绝对年代界限；（3）掌握第四纪沉积物的基本特点；（4）掌握华北及南方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、第四纪下限：1948年18届国际地质大会将象(真象)属(Elephas)、牛(真牛)属(Bos)、和马(真马)属(Equus)的出现作为第四纪的下限层位。
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这一特点，故该层作为我国的早更新统。
第四纪年代ppt课件
及海滩岩、珊瑚砂、硅藻土等。 • 无机碳酸盐类：如白云石、文石、方解
石、石灰华、钙质胶结物、钙结核、淤 泥粘土及古土壤等。 • 其他 如古陶瓷、砖瓦、灰烬层、古石灰、 古铁器等。
样品的数量
• 木头及木炭
25~60g
• 采样时要确定样品在地层中的产状，特别要注意它是否
属于原生或经过搬运再沉积而成。
• 如采集的是大树则须注意样品取自该树的部位，因为植
物生长决定了它的边材和心材的年龄不同。中心部位
(心材)的样品，年龄偏于树木的初始生长年龄，而靠近
树皮的外缘部位边材)所测年龄为砍伐或死亡年龄。
• 泥炭
200~500g，一般取1000g
• 泥炭的堆积速度效慢，如遇到厚层泥炭时，除按顶、底
地获得新补充，另一方面因14C是放射性元
素而按照放射性衰变规律又不断地在减少。
• 补充和衰减的结果使14C含量在所有含碳物 质中保持动态平衡，即放射性同位素14C在碳
元素中所占比例几乎保持恒定值。 • 如果某种含碳物质，一旦停止了与大气的交
换关系(像生物死亡、碳酸盐的沉淀埋藏等)，
则该物质中的14C不能从大气中获得新补充， 而原来含有的14C却仍按照衰变规律而不断减
2 0 4 1 0 4a
212 214
1 1
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2 4 8 1 0 4a
卡纳事件 马莫斯事件
2 9 2 1 0 4a 3 0 1 1 0 4a 3 0 5 1 0 4a 3 1 5 1 0 4a
3 4 0 1 0 4a
科奇蒂事件
努尼瓦克
事
件
3 8 0 1 0 4a 3 9 0 1 0 4a 4 0 5 1 0 4a
第四纪名词解释
一、名词解释1第四纪：是地球发展历史中距今最近的一个纪，延续的时间比较短，按现今多数从事第四纪地质学研究者的观点，是指拘谨2.6Ma以来的历史第四纪地质学：研究第四纪地质现象以恢复第四纪地质历史的学科。
是研究在第四纪时期发生早地球表层的各种地质事件及其动力机制的一门学科（是研究第四纪时期的沉积物、地层、生物、气候、冰川、构造运动和地壳发展规律的学科）第四纪地质环境学：研究第四纪里地球地质环境的发展演变机理和规律性，进而探讨未来的科学，称为第四纪地质环境学，或第四纪地质学。
应用第四纪地质：是通过对第四纪基本问题进行定量定性的综合研究，从而建立概念模型和数学模型，进而对具体问题的解决提供科学可靠的实施方案或者方法论的一门应用学科。
2、新构造运动：即晚新生代新地质时期的构造运动，一般认为包括新第三纪和第四纪的构造运动。
发生于新第三纪-第四纪的构造运动.新构造：是新构造运动的结果。
指由新构造运动所造成的地层、地貌和构造变形或变位。
主要表现在地形、地貌、第四纪及古近纪和新近纪沉积物变形等方面。
活动构造：属于新构造的范畴，或者说是新构造的一个分支，这个概念是在研究地震的过程中提出来的，一般认为，活动构造是指晚更新时100-120kaB.P.以来一直在活动，未来一定时期内可能发生活动的各种构造，包括活动断裂、活动褶皱、活动盆地及他们所围限的地壳的岩石圈块体。
5、裂变径迹鉴定法：6、14C测年方法：14C 是碳同位素的一种，具放射性，半衰期为5730a，自然界含碳物质中14C含量与周围处于动态平衡（一方面得到补充，另一方面不断衰变）。
有一定初始14C 浓度的地质样品，在停止14C 交换后，样品中的14C继续衰变，引起14C 浓度下降。
因而，测出与大气发生过交换平衡的含碳物质中14C 的含量，即可计算出该样品与外界停止14C交换后所经历的年代。
10、氨基酸测温方法：活着的生命物质中发现的氨基酸表现为L-型，D-型几乎为零。
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注
课程安排
2月28日 3月 7日 3月14日 3月21日 3月28日 4月 4 日 4月11日 4月18日 4月25日 5月 2 日
课外作业
课堂讨论
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课堂开卷
联系人：刘嘉麒 电话：82998203 email: <liujq@>
第一讲：第四纪地质与环境导论
• 地球演变与第四纪由来 •第四纪科学的性质与任务 •中国第四纪科学研究现状 •第四纪学术组织
1、气候环境——全球变化始终是第四纪科学研究 的主要课题
从上个世纪80年代末实施的国际地圈生物圈计划（IGBP ）推动了全球变化研究，该计划已实施20余年，却还要进行 下去，表明全球变化研究是个长期任务。在这项任务中，气 候系统研究是它的主要课题，因为气候变化是由多种因素引 起的，对整个自然界和人类社会有着密切关系和重大影响， 好的气候条件能给人类创造巨大财富，坏的气候条件又会给 自然与社会带来严重灾难。第四纪科学既要研究古气候又要 与现代气候相结合。而要做到这一点就必须进行短尺度高分 辨率的古气候研究，找出个、十、百、千年尺度的变化规律 ，和人类观测的记录相衔接；识别突发气候事件的表现特征 ，探讨区域乃至全球的气候变化规律，建立系统模型，找出 系统的影响因子，把系统与全球变化有机地联系在一起。
刘嘉麒 胡非、高志球 于湘伟 侯泉林 魏东平
胡伟武 张玉清 杨力祥
地球学院
计算机学院
刘莹
中国科学院大学（代章） 2012年11月1日
去年课程评估情况及问题
问题：教室拥挤，单次课时长，总的课时少，缺少野外实习。
2013年春季学期《第四纪地质与环境》授课时间表
课程编号 S070900XJ006 学分2 课时40 上课时间：每周五上午4节课 8:00-11:40 上课地点：玉泉路研究生院教学楼 教一阶教室 课次
17050 地质学
数学地质学；地质力学；动力地质学；矿物学（包括放射性 矿物学）；矿床学与矿相学（包括放射性矿床学，不包括石 油、天然气和煤）；岩石学；岩土力学；沉积学；古地理学； 古生物学；地层学与地史学；前寒武纪地质学；第四纪地质 学；构造地质学（包括显微构造学等）；大地构造学；勘查 地质学；水文地质学（包括放射性水文地质学）；遥感地质 学；区域地质学；火山学；石油与天然气地质学（含天然气 水合物地质学）；煤田地质学；实验地质学；工程地质学 （归入41030）；地质学其他学科
第四纪的突出特征是气候环 境发生了剧烈频繁的变化， 出现了冰期，出现了人类。 所以有时也把第四纪称为人 类纪（Anthropogene）
二、第四纪科学的性质和任务
第四纪是地球演变的最新时期，第四纪科学是地球科学 中最活跃的一个分支，它承袭了传统的地球科学，又与 现代科学技术的许多新领域新进展紧密关联，从圈层相 互作用到全球变化，从地学、生物学、气候学、天文学 等自然科学到人类学、人文学和社会可持续发展， 当 今人类社会面临的资源、能源、环境、灾害等许多问题 无不与第四纪科学相关。解决这些重大问题是第四纪科 学工作者责无旁贷的历史责任和社会责任。第四纪科学 有时又被称为表层地球科学，其研究的走向是向着精细 、集成、系统化和全球化发展。
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外语系
数学学院
物理学院
化学学院
生命学院
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Hale Waihona Puke 近代第四纪地质与环境 大气边界层物理学 测量数据处理理论和方法 构造地质学 地球物理学基础
高性能计算系统 I 网络攻击与防范 C++程序设计A 数据挖掘
水圈
水圈包括海洋、江河、湖泊、沼泽、冰川和地下水 等，它是一个连续但不很规则的圈层。从离地球数 万公里的高空看地球，可以看到地球大气圈中水汽 形成的白云和覆盖地球大部分的蓝色海洋，它使地 球成为一颗"蓝色的行星"。地球水圈总质量为 1.66×10e24克，约为地球总质量的3600分之一， 其中海洋水质量约为陆地（包括河流、湖泊和表层 岩石孔隙和土壤中）水的35倍。如果整个地球没有 固体部分的起伏，那么全球将被深达2600米的水层 所均匀覆盖。大气圈和水圈相结合，组成地表的流 体系统。
The Quaternary Period in Earth History: The Quaternary Period spans the last 2.6 million years of the Earth's history. The Quaternary is an interval with dramatic and frequent changes in global climate. Warm interglacials alternated with cold ice ages. The Earth is right now entering a time of unusually warm climate. Significant and potentially rapid environmental changes could pose major challenges for human habitability. The expertise of Quaternary scientists is to interpret the changing world of the glacial ages and their impact on our planet's surface environments. Quaternary palaeoclimatic investigations play a key role in the understanding of the possible future climate change on our planet. (INQUA)
地 球 表 层 圈 层
大气圈 生物圈 水 圈 岩石圈
岩石圈 岩石圈主要由地壳和地幔圈中上地幔的顶部组成， 从固体地球表面向下穿过地震波在近33公里处所显 示的第一个不连续面（莫霍面），一直延伸到软流 圈为止。岩石圈厚度不均一，平均厚度约为100公里。 岩石圈是现代地球科学中研究得最多、最详细、最 彻底的固体地球部分。由于洋底占据了地球表面总 面积的2/3之多，而大洋盆地约占海底总面积的45％， 其平均水深为4000～5000米，大量发育的海底火山 就是分布在大洋盆地中，其周围延伸着广阔的海底 丘陵。因此，整个固体地球的主要表面形态可认为 是由大洋盆地与大陆台地组成，对它们的研究，构 成了与岩石圈构造和地球动力学有直接联系的"全球 构造学"理论。
一、地球演变与第四纪由来
地球经历了约46亿年的 演变历史。从远古到现 今经历了太古代、元古 代、古生代、中生代和 新生代。每个时代都有 其特定的地质背景，特 定的生态环境，是地质 历史的重要分界线。
纵观地球的发展历程，总是渐变孕育着突变，突变再转化为 渐变，每次变化都伴随着地质、生物、气候、环境等事物的 重大演变，成为天翻地覆的地质事件。
古大陆与泛大洋
地质时代 宙 Eon 代 Era 宇 Eaves 界 Group
纪 Period 系 System 世 Epoch 统 Series 期 Age 阶 Stage
生物演化
What is the Quaternary
The Quaternary is a subdivision of geological time (the Quaternary Period ) which covers the last 2.6 million years up to present day. The Quaternary and the Tertiary Periods together form the Cenozoic Era. The Quaternary can be subdivided into two epochs: the Pleistocene (2.6 million years to ten thousand years ago) and the Holocene (ten thousand years ago to the present day).
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时
间
授课教师
刘嘉麒 刘嘉麒 刘嘉麒 郭正堂 刘嘉麒 刘嘉麒 杨小平 刘嘉麒 刘嘉麒 刘嘉麒
授课内容
第四纪地质与环境导论 第四纪地层与地质年表 第四纪气候演变与全球变化 黄土与古土壤 高分辨率的时间序列与环境记录 新构造运动与地质灾害 沙漠与荒漠化 冰冻圈与极地研究 应用第四纪研究 考 试
课程名称
自然辩证法与科技革命
主讲教师
胡志强 李伯聪 刘丰 闫文军 于少蔚 邬颖祺 沈永前 于华 Errol McDonald 韩丕功 胡旭东 郭田德 李战华等 金彪 胡涛 张年梅 黎明 陈波珍 姚鑫 李增喜 汪志祥 赵彤 赫荣乔 王瑞林
开课院系 人文学院
中国科学院大学关于公布北京集中教学 园区2011-2012学年校级优秀课程的通知
The Quaternary Period has been one of extraordinary changes in global environment as well as the period during which much of hominid evolution took place.
各研究所，各学院、系： 中国科学院大学北京集中教学园区20112012学年春季学期和秋季学期共开设课 程1470门（班），其中秋季学期726门 （班），春季学期744门（班）。各学院 （系）从秋季学期和春季学期开设的课 程中初评出候选课程，学校组织评审委 员会审议并投票表决，评选结果经网上 公示后，国科大校长办公会最终确定49 门课程为校级优秀课程，现予公布。学 校将对上述课程的主讲教师进行奖励， 并颁发荣誉证书。 附件：中国科学院大学北京集中教学园 区2011-2012学年校级优秀课程名单