第十一章第四纪地层
第四纪地质地貌学复习资料
1第四纪地层划分方法（1）岩石地层学方法：据第四纪地层的岩石学特征，把堆积物划为代表一定时间的岩石地层单位，并按时间顺序把它们排列起来，形成岩石地层顺序。
第四纪陆相地层（不连续、时间上互相超覆），决定了局限性。
（2）年代地层学方法（最可靠）：根据第四纪堆积物及所含生物残骸的同位素年龄资料，按年龄划分出时间（地质年龄）地层单位，建立地层顺序但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。
（3）生物地层学方法：利用生物发展的不可逆性，判别地层新老关系，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。
（4）地貌学方法：不同地貌部位，第四纪堆积物不同，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（夷平面、剥夷面、阶地及层状溶洞）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，据此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。
（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：岩石学上的差别来划分地层。
对比同一盆地和同一钻孔岩芯的地层是很有效的。
（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。
（9）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。
2第四纪下限气候变冷全球性的气候显著变冷是第四纪开始的一个重要标志。
第一次冰川作用的时间距今3.2Ma。
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。
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这一特点，故该层作为我国的早更新统。
3南方地层：（1）下更新统(元谋组) (二次冰期，一次间冰期)（2）中更新统(一次冰期，一次间冰期)（3）上更新统(一次冰期，一次间冰期)（4）全新统(冰后期)4华北地层华北地区第四纪地层以黄土堆积为主下更新统--泥河湾组（Q1）Q1初气候温暖湿润，中期气候干燥，三趾马红土。
1第四纪地层-1
3、第四纪沉积物的成因类型
⑾．化学堆积(eh)：由各种化学作用形成的沉淀物。
岩溶作用的化学过程
水中CO2对石灰岩的溶解能力很强
CO2+H2O=H2CO3=H++HCO3H2CO3+CaCO3=Ca2++2HCO3-
随水流走 上面的反应是可逆的。 水与空气中的CO2减少——CaCO3沉淀 湿热气候条件下土壤含量比空气中高数十倍，反 应速度很快——岩溶作用强，喀斯特地貌发育。 我国岩溶地貌再广西、贵州、云南分布广泛。
1. 第四纪地层划分
（1）
掌握第四纪地层划分标志（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）； （2） 掌握第四纪划分及各世的绝对年代界限； （3） 掌握第四纪一些常用的测年方法。 （4） 掌握中国第四纪地层的基本特征； （5） 掌握华北及华南地区的第四纪地层系统； （6） 了解东北、西北、西藏地区第四系基本特征。 本章重点是第四纪地层划分方法及第四纪地层划分。 难点是中国不同地区第四纪地层系统的建立。
深槽、浅滩和边滩经常变位，水深很不稳定，对于水利 工程和河港建设带来不利的影响。
3、第四纪沉积物的成因类型
⑺．洪积(p1)：暂时洪水形成的堆积物。主要 分布在山谷口或山前平原。
3、第四纪沉积物的成因类型
⑻．湖积(l)：湖水在湖盆里的堆积
物，包括机械、化学与生物的作用所
形成的各种堆积物。
中国第一大咸水湖－青海湖
2 . 陆相沉积
大陆上相对低洼部位接受沉积，形成陆相地层。
陆相沉积物以碎屑岩为主，水平方向上岩性和厚度的 变化大。多种层理，水平层理、斜交层理和交铅错层 理等。干燥地区，沉积物因氧化常呈红色。保存有陆 生植物及淡水动物的化石。 残积、坡积、洪积、河流、湖泊、冰川和风成相等。 残积相和坡积相为土状铁、锰、铝组成个风化壳；洪 积多为砾岩、砂岩等粗碎屑岩。冲积相多由砾岩、砂 岩、粘土岩等组成，磨因度好，形成于河床、河漫摊， 水平层理、斜层理和交错层理均较发育。湖泊相以细 秒岩、粉砂岩及粘土岩为主，常具有极薄的层理。冰 川相沉积物分选性差，不具层理，砾石多成棱角状。 风成相沉积物以砾岩和粉砂岩为主。
第四纪地层划分.
1.1 第四纪地层划分 <1> 划分方法 <2>第四纪的下限问题
1.2 第四纪的划分 1.3 中国第四纪地层
1.3.1 华北地区第四纪地层
下更新统--泥河湾组（Q1）上更新统--丁村组（Q3） 中更新统--周口店组（Q2） 全新统--近代沉积（Q4）
1.3.2 东北地区第四纪地层 （1）下更新统白土山组 （3）上更新统诺敏河组 （2）中更新统大青山组 （4）全新统
（1）划在意大利剖面的Astian与Piacenzian层之下。 在古地磁表中，划在Gilbert世的底界。距今3.4 Ma。
（2）划在西欧(法国)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
1.1第四纪地层划分
• 第四纪陆相地层多为松散堆积物，形成 时间短，岩相变化大，地层划分对比方 法和原则，一般应用古气候冰期与间冰 期、古人类与考古学方法，以及综合应 用等各种测试手段。
<1> 划分方法
（1）岩石地层学方法
据第四纪地层的岩石学特征把第四纪堆积
物划分为代表一定时间的岩石地层单位，并把 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
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，
第四纪地层分期方案
第四纪地层分期方案
及其演化
第四纪地层分期方案按地层中微体古生物和现生物的时空分布特征，
将第四纪以两次大规模冰消期和一次较小规模冰消期为标志，划分为全新
世（Holocene）、更新世（Pleistocene）及上新世（Pliocene）3个阶段，以及黄淮海古近系（Miocene）和旧近系（Oligocene）、新近系（Eocene）及白垩系（Cretaceous）4个系。
其中更新世、上新世、黄淮
海古近系又细划出区阶。
第四纪地层分期方案始于地质学家莱西林（1790），其认为第四纪共
有4个阶段：新统（Neogene）、比新统（Mesogene）、旧统（Paleogene）和白垩系（Cretaceous）。
然而，莱西林的理论只是一种假设，并未得到
实质性的论证。
而后的学者又针对现在的地质记录和微体古生物的研究，
分别以更新期（Pleistocene）、上新期（Pliocene）、黄淮海古近系（Miocene）、旧近系（Oligocene）、新近系（Eocene）和白垩系（Cretaceous）作为分期标准，重新划定了地层分期方案。
第四纪地层分期方案演化极其复杂，近年来，学者们持续对第四纪地
层分期方案进行改进，根据现有的微体古生物和气候变化特征，将更新期
分为全更新世（Pleistocene）、晚更新世（Upper Pleistocene）、中更
新世（Middle Pleistocene）和早更新世（Lower Pleistocene）4个期，以及将上新期（Pliocene）分为上新期早。
第四纪地层划分的原则和方法
第四纪地层划分的原则和方法第四纪，这个名字听起来就像是个神秘的魔法词，实际上它是地球历史上的一个重要阶段，时间跨度可是有近260万年呢！就像在时光机里穿梭，走过的每一步都是记录着地球的故事。
那么，咱们今天就来聊聊，第四纪的地层划分到底是怎么回事，有啥原则和方法，听起来就让人忍不住想一探究竟，对吧？1. 第四纪的基本概念1.1 定义与时间框架首先，第四纪的定义就是地球历史的一个阶段，涵盖了更新世和全新世。
更新世大约从260万年前开始，一直到大约1.2万年前，而全新世则从那时一直延续到现在。
说白了，第四纪就像是地质历史上的“最近”一段，跟我们有着密切的关系。
想想你身边的一切，都是在这个时期形成的，真是神奇吧！1.2 重要性与研究意义而且，这个时期的研究可是相当重要的。
通过研究第四纪的地层，科学家们能了解到古气候的变化、动植物的演化、以及人类的起源与发展。
感觉就像是在读一本厚厚的历史书，每一页都充满了惊喜和秘密。
谁知道古代的冰河是怎样形成的，早期人类又是如何生存的呢？2. 地层划分的原则2.1 地层的基本原则那么，划分第四纪地层的原则有哪些呢？首先，地层划分就像切蛋糕，得有层次感。
科学家们通常根据岩石的特征、化石的存在以及地层的成因来进行划分。
这就好比你在点一份丰盛的晚餐，菜单上的每道菜都各有特色，缺一不可。
具体来说，化石是个好东西，它们能帮助我们了解那个时期的生物，是不是很棒？2.2 时序与对比原则其次，时序原则也很重要。
这个原则就是强调不同地区地层的对比，看看它们之间有什么联系。
比如说，北极和南极的冰层可以用来比对气候变化，看看全球的脉搏如何跳动。
就像朋友们聚在一起聊八卦，有些话题在不同圈子里反复出现，能引发共鸣，这样才能更好地理解第四纪的故事。
3. 划分的方法3.1 化石记录与古环境接下来，我们再来看看具体的方法。
第一个方法就是利用化石记录。
化石就像是大自然给我们留下的信物，通过分析这些信物，科学家们能够了解那个时期的古环境。
第十一章第四纪地层
（七）古地磁地层法
• 用古地磁学方法专门研究第四纪地层学以及与 此相关问题的学科，称为第四纪古地磁地层学。 • 古地磁地层法测定的对象主要是火山岩，其它 研究对象有黄土、古土壤、红色粘土、湖相纹 泥、粉砂粘土等等。 • 近年来，我国在这方面的研究取得了显著成绩， 在地层年代、层序等方面，获得了一系列数据 和资料。
2. 第四纪海相地层用无脊椎动物群及微体动物群 划分地层层序，并根据它们的生态变化所反映 的第四纪古气候波动曲线，将第四纪海洋沉积 进行分层和断代。 3. 陆相地层中的软体动物化石，过去已收集了丰 富资料，这些软体的螺蚌化石对于研究当时的 沉积条件具有较重要意义，但在划分地层上有 一定限制。 4. 植物化石。植物群组合是反映古气候和古地理 的最显著最灵敏的标志，尤其是孢子花粉的研 究，对于阐明第四纪古气候和古地理提供了有 价值的材料。
（二）气候地层学原则
1. 利用冰期和间冰期遗留在地层中的各种痕迹划 分地层。 • 欧美大陆第四纪冰川发育地区早巳建立了第四 纪冰期和间冰期的序列及与其相关的地层层序。 • 在中低纬度的干旱和半干早地区建立了相应的 雨期和间雨期序列，及与其相关的部分更新世 地层。 • 我国的第四纪地层，也已采用古气候法分层。
S24
1.8
Piacenzian
104 Zanclean 红粘土 Gauss
S33
2.6
第四纪断代图表
• 下更新统（ Qp1 ）与中更新统 （ Qp2）界线 • 距今78万年，相当于布容和松 山极性世的界限。
• 上更新统（ Qp3 ） – 中更新统（ Qp2 ） 界线 • 上更新统（ Qp3 ） – 中更新统（ Qp2 ） 界线，近年来研究成果比较一致地 划在末次间冰期起始的时间 0.128MaB.P.，相当于深海氧同位素 5e 的起始时间，从这时起发生了第 四纪以来全球最大的一次海侵；在 中国黄土地层中为S1/L2的界线。
第四纪地层划分
1.3 中国第四纪地层
23 个省 4 个直辖市（北京、天 津、 上海、 重庆） 5 个自治区（广西、 内蒙古、 西藏、宁夏、 新疆） 2 个特别行政区（香港 特别行政区 、澳门特 别行政区）
黄河
黄河 长江
经过20年的研究，目前认为：意大利的弗里卡 （Vrica）剖面可作为划分第三和第四纪界限的层型 剖面。因该剖面系海相沉积，地层出露良好、连续，
未受构造扰动，易采样，含有适合远距离对比的浮游 有孔虫化石及可做同位素测年的火山灰层，并具有一 定厚度（400余米）。
第三纪与第四纪的界限位置，还有以下几种观点：
• 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。
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。
历史地质学第十一章新生界
第二节 中国的古近系和新近系
一、地层区划
我国古近系和新近系沉积类型繁多，其中海相地层分布局限，而 以陆相沉积为主，并分布于全国大小不等的数百个盆地之中。这些盆 地的形成、发展和分布都受到一定的构造因素控制。显然，这是考虑 地层区划的一个重要依据；此外，古近系和新近系在沉积时受到当时 古气候、古环境的影响。因此它在分布上又具分带性和区域性的特点。 我国南方的古近系总体上看以红层为主要沉积物；而北方新近系则土 状堆积尤为发育。从动物地理和生物群性质考虑，以昆仑山脉－秦岭 为界的南北方动物群的区划在古近系始已初步形成，而且两者之间同 时存在南北类群混生的过渡地带。这些特点同样为地层区划提供了重 要的依据。在前人研究的基础上并综合上述持点，将中国古近系和高等哺乳动物
灵长类自晚白垩世出现以来，到新生代始新世末－渐新世初发展成为猿类，至中 新世初期从低等猿类中产生了类人猿，从此开始了人类的进化，全新世演化为现代的 真正人。人类的进化可分为以下四个阶段: 1．南方古猿阶段(上新世一早更新世) 南方古猿已能直立行走，部分古猿能制造和使用最原始的石器，从而进入了人类 发展的最初阶段。化石多发现于非洲，如非洲南方古猿、粗壮南方古猿、包氏南方古 猿。 2．直立人阶段(中更新世) 直立人阶段的四肢已同现代人基本相似，脑量增大，但制造和使用的工具仍很原 始，主要代表有中国的北京猿人(图11-1k)、蓝田猿人及印尼爪哇猿人、欧洲海得堡人 等。 3．早期智人阶段(晚更新世早期) 早期智人(古人)能制造进步的工具，能取火御寒，能利用兽皮蔽体，主要代表有 中国的广东马坝人、湖北长阳人、山西丁村人，以及德国的尼安德特人等。 4．晚期智人阶段(晚更新世晚期) 晚期智人(新人)是现代人的直接祖先，能制造复杂的石器和衣服，并能利用骨、贝 壳制成装饰品，如中国的周口店山顶洞人、广西柳江人，以及德国的克罗马农人等。
第四纪标志地层的介绍
③化石：元谋动物群（第四段）。
④时代：早期均划为Q1(广义元谋组)
现在已分开：元谋组（3、4段,元谋人牙，1. 7Ma）
~~~~~~~~~~~~~2.48Ma(古地磁)
沙沟组（1、2段）
午城黄土(Q1)
③化石：下部含肿骨大角鹿,上部含较多的方氏鼢鼠化石。
④时代：中更新世（Q2）
（3）马兰黄土
①地点：原指北京斋堂马兰峪次生黄土
②岩性：灰黄-姜黄或黄褐色,粒度较粗,质地疏松.层理不明显,垂直节理发育.
③化石：较少。
④时代：晚更新世（Q3）
(4)全新世黄土
灰黄色粉砂质黄土,含有一层灰黑色古土壤层。
~~~~~~~~~~~~~~~~~侵蚀面~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
离石黄土上部：色较浅,土质较疏松,含5-6层红色古土壤层,其间距较大,古土壤结构较清晰。
离石黄土下部：色较红,含十几层褐色土型古土壤,古土壤较薄，间距较小,顶部为3层密集古土壤叠置的古土壤系.
~~~~~~~~~~~~~~~~~侵蚀面~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
土壤。河谷区，下蜀土具有冲积层的二元结构，下部为砂砾层，厚度达20多米；在丘陵坡地和平原、湖
区则为黄土状堆积，有坡积和湖积，后者如“成都粘土”。
③时代：晚更新世（Q3）
4、全新统
以冲积砂砾和湖积相棕灰色、棕黑色粉沙为主夹灰色淤泥。
三、西南区
元谋组
①地点：标准地点在云南元谋盆地，龙江以东的东山山前地带
风化面上含中石器时代的“细石器”。
④时代: 14C年龄为40Ka，为晚更新世。
（4）全新统（Q4）
含半坡动物群或殷墟动物群化石及新石器时代文化遗存的黄土、冲积层和湖积层。
地貌学及第四纪地质学知识点汇总
第一章：绪论要点：1.地貌学、第四纪地质学的定义和研究内容（1）地貌学: 研究地表地貌形态特征、成因、分布和形成发展规律的学科。
研究内容：地球表面各种形态特征、塑造地表形态的动力、地貌发育演化规律以及地貌的内部结构及地貌的空间分布规律，并根据地貌发育演化的规律来利用改造自然。
（2）第四纪地质学: 是研究距今二三百万年内第四纪的沉积物、生物、气候地层、构造运动和地壳发展历史规律的学科。
第四纪地质研究内容：地层、古气候、生物、海平面变化、新构造运动等。
认识第四纪沉积物的形成，第四纪地层的划分和对比，拟定第四纪地质年代表，研究第四纪环境，包括地壳运动的特征、气候的演化及生物界的发展历史，并由此产生一系列分支学科：新构造运动学、古冰川学、第四纪古地理学、古人类学等。
3.地貌和第四纪地质学研究的理论与实际意义研究地质学的一个非常重要的现实主义原理是“将今论古”，即用研究现代地质作用和现象的方法去了解地质历史时期的地质过程。
为研究前第四纪的地质历史，有必要对第四纪地质学和地貌学进行研究。
地貌学与第四纪地质学的研究在生产实践上有广泛的应用价值。
农业生产、工业和民用建设等都在现代地表和第四纪地层上进行，农业区划、农田水利建设、水土保持、水电工程、道路工程、厂矿和港口建筑、地下水勘探、砂矿勘测等都需要进行地貌与第四纪地质勘察工作。
4.地貌和第四纪地质学的联系及与其他学科的关系两者联系：1.地貌学与第四纪地质学均属于地球科学；2.地貌学与第四纪地质学不仅研究的时空范围一致、研究对象和内容类同，而且研究方法亦有许多相似的地方；3.在理论和生产实践上它们也有紧密联系，地貌工作者必需具有较充实的第四纪地质理论基础，才有可能对地貌发展的趋向进行预测性的研究, 研究第四纪地层时又往往借助于地貌学的方法。
与其他学科的关系：1.地貌学是地质学与自然地理学之间的边缘学科；2.地貌学的理论和方法又是新构造运动和地震地质研究的重要手段，所以地质界认为地貌学是动力地质学或物理地质学的一部分；3.第四纪地质学是历史地质学的一个分支，它把第四纪自然环境作为其研究的主要内容。
《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。
第四纪地质及地貌PPT学习教案
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§2 地貌形态和分级
一．地形和地貌
地貌：由于内外力地质作用，地壳表面形成不同成因、不同规律 的起伏形态称为地貌
地形：专指地表既成形态的某些外部特征 二者的区别：地貌的含义更广，它不仅包括地表形态的全部外部
缓慢和在短期内并不显著的地质作用
坡积层：坡面的风化岩屑及粘土物质在片流的作用下沿
坡面向下移动，最后在山脚或者山坡低凹处堆积 下来形成坡积层
坡积裙地貌：坡积层顺着坡面沿山坡的坡脚或山坡的凹
坡呈缓倾斜裙状分布
坡积层和残积层的区别：是否搬运，是非和下伏基岩
有成因上的联系
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(2) 山洪激流和洪积扇地貌 洪积层：由山洪冲积下来的碎屑被带到山麓平原或者沟谷 口堆积 下来形成洪积层 洪积扇：由于山洪激流的长期作用，在沟口及其外一带堆积的洪 积层呈扇形展开称为洪积扇
陆相沉积物的一般特征11沉积时间短普遍呈松散或者半固结状态易于发生沉积时间短普遍呈松散或者半固结状态易于发生流动和破坏流动和破坏22分布于地表易于受物理风化和化学风化分布于地表易于受物理风化和化学风化33成因复杂岩性岩相厚度变化大成因复杂岩性岩相厚度变化大44各种粒径的比例变化大多为混合碎屑层岩层第四各种粒径的比例变化大多为混合碎屑层岩层第四纪有机岩包括泥炭有机质淤泥和有机质碎屑沉积物纪有机岩包括泥炭有机质淤泥和有机质碎屑沉积物22
中国的第四系主要是陆相沉积。海相沉积只限于滨海地带 及河口沉积，或者遭受第四纪海侵的地方。如华北平原第 四系河湖相沉积中，时夹薄层海相沉积。
我国的第四纪陆相沉积可分为以下几种类型：河流沉积、 湖相沉积、风成沉积、冰川沉积、冰水沉积、洞穴沉积、 火山堆积、生物沉积
第四纪基本问题第四纪地层及阶段划分
0
30
60 m
INQUA - the International Union for Quaternary Research
第四纪黄土-古土壤
S4 L5
S5 L9
L15
(photo by An Z. S.)
A. 颜色
沉积物颜色的影响因素很多，如果某个地区露头 主要受时间和风化作用因素的影响时,随着风化程 度的加深，颜色的深浅具有时代意义（颜色深— 时代老，颜色浅—时代新）。
1）冰期、间冰期地层的划分
通常根据地貌和沉积物之间变化的关系来划分。例如：利用冰川谷 中的谷中谷地貌、 冰水沉积物的排列与破坏情况以及不同地貌单元 中沉积物的特征划分地层。 以沉积物、生物化石为主要证据，地貌为主要的引证。
（2） 气候地层学原则
2）干、湿气候地层的划分
A、植物化石
– 草本植物：代表干旱气候 – 木本植物：代表潮湿、温暖气候
地层的基本知识
地层
各种层状岩石的统称，包括所有的沉积岩、部分火 成岩和变质岩。
地层学
研究层状岩石形成的先后顺序、地质年代、时空分 布规律（狭义）和形成环境条件及其物理、化学性 质的地质学分支学科
地层的基本知识
地层发展过程具有阶段性和不可逆性，是划分地质 年代的基础。
岩石地层 生物地层 年代地层
地层的基本知识
– 岩性：主要为石灰岩角砾与砂土交替沉积,夹 砂砾与石钟乳层,堆积物厚40多米。剖面共分 17层,周口店组指1-13层。
– 哺乳动物群:周口店动物群(中国猿人-肿骨鹿 动物群)。
– 时代: 23-46万年,中更新世中晚期,属布容正 极性时。
1 华北区（1）生物地层
②中更新统周口店组(Q2 )
1.第四纪地层划分
第四纪沉积物特点：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。 松散或半固结状态 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 、在松散堆积物中，生物化石丰富， 层中，微体生物遗体化石分布广泛。 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 、第四纪陆相堆积物因受内、外动力作用， 貌、岩性、气候、水文等影响，形成不同类型堆 岩性、气候、水文等影响， 积物，使其地层性质 厚度及空间分布变化大。 地层性质、 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 、第四纪是人类出现与发展的时代。 与文化遗址成为第四纪地层的重要标志之一。 与文化遗址成为第四纪地层的重要标志之一。 成为第四纪地层的重要标志之一
(8)古人类与考古地层学法 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。 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 的研究，如直立人、
龄研究，各种石器时代不同工具的特点研究等， 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。 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） 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。 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 同一沉积盆地中 如水化学成分、 水的物理状态（温度、压力等）基本一致时， 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 沉积物的化学性质也应基本一致。反之则不同， 其是稀有元素 放射性元素等的丰度在垂向上的变 稀有元素、 其是稀有元素、放射性元素等的丰度在垂向上的变 如碳酸盐沉积物中氧同位素比值（ 化。如碳酸盐沉积物中氧同位素比值（δ18O）是一 ） 重要参数。 的丰度是沉积时水温的一个函数 的丰度是沉积时水温的一个函数， 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 含量比高温时沉积的略为大 一些。 一些。 此外还有古地磁法、古土壤地层学法、 此外还有古地磁法、古土壤地层学法、海面地 古地磁法 层顺序法等 层顺序法等。
《第四纪地质学与地貌学》课程笔记 (2)
《第四纪地质学与地貌学》课程笔记第一章：第四纪地质学与地貌学概述一、第四纪地质学概述1. 定义与时间范围- 第四纪地质学：研究地球表层在第四纪时期（约258万年前至今）的地质现象、过程及其规律的学科。
- 第四纪：是地球历史上最新的一个地质时代，分为早更新世、中更新世、晚更新世和全新世。
2. 研究内容- 第四纪地质年代划分：基于地质事件、生物地层、同位素地层等方法，对第四纪进行详细划分。
- 第四纪地层对比：研究不同地区第四纪地层的相互关系，进行地层对比。
- 第四纪气候变化：探讨第四纪期间气候的周期性变化、重大气候事件及其对环境的影响。
- 第四纪生物群演变：研究第四纪生物群落的演替、灭绝与新生。
- 第四纪沉积学与沉积环境：分析第四纪沉积物的类型、特征、分布及其形成环境。
- 第四纪地貌：研究第四纪期间地貌的形成、演化及其与地质构造、气候、生物等因素的关系。
- 人类活动对第四纪地质环境的影响：探讨人类活动如何改变地质环境，以及这些变化的地质记录。
3. 研究方法- 地质调查与观测：包括野外考察、剖面测量、岩心取样等。
- 地球化学分析：利用元素、同位素等地球化学指标，研究地质过程。
- 古生物学研究：通过化石分析，重建古环境和生物演化历史。
- 同位素地质学：利用放射性同位素和稳定同位素，测定地质年龄和追踪物质循环。
- 遥感与GIS技术：通过卫星遥感图像和地理信息系统，分析地表形态和地质现象。
二、地貌学概述1. 定义- 地貌学：研究地球表面形态、成因、分布及其发展规律的学科。
2. 研究内容- 地貌类型及特征：分类描述各种地貌形态，如山地、平原、丘陵等。
- 地貌形成过程及影响因素：探讨地貌形成的内外动力作用，如构造运动、水流、风力等。
- 地貌发育与演化：分析地貌随时间的演化过程及其控制因素。
- 地貌与人类活动的关系：研究人类活动对地貌的影响和地貌变化对人类活动的影响。
3. 地貌分类- 按成因分类：构造地貌（如褶皱山脉、断层崖）、侵蚀地貌（如峡谷、河流阶地）、堆积地貌（如沙丘、三角洲）、气候地貌（如冰川地貌、风化地貌）、生物地貌（如珊瑚礁、泥炭沼泽）等。
第四纪地质图
第四纪地质图、地貌图((1:50 000)的编制方法( 参考件)D1第四纪地质图,是反映第四纪沉积物与第四纪火山岩的岩性、时代、成因类型及第四纪地质构造现象的图件。
地貌图是反映地貌形态、成因、物质组成和地貌年龄的图件,是反映一般地貌特征,表现某一地区特有的、有一定规律出现的地貌现象的图件。
D1.1地貌与第四纪地层分布有着密切的关系,应根据基岩区出露大小、第四系及地貌发育程度和任务要求编制。
第四纪地质图与地貌图可单独编制,亦可合编。
当地表第四纪地层发育,岩石地层单位多,基岩区面积较大,第四纪残坡积层发育时,需分别单独编制第四纪地质图和地貌图。
当地表第四纪地层单位少,基岩区面积小,第四纪残坡积层不发育,分布零星时,第四系与基岩可合编一张地质图;当地表岩石地层单位多(包括第四系),地貌类型较多,图面内容复杂,难以表示时,第四纪地质图与地貌图应各自单独编制。
反之,可合编一张第四纪地质及地貌图。
D1.2第四纪地质图、地貌图的编制可分为地理底图编制和第四纪地质图、地貌图的编制三部分。
D2地理底图的编制D2.1 1 : 50 00。
第四纪地质图、地貌图的地理底图,是用同比例尺的简化地形图为地理底图。
要求能准确反映调查区的地形特征为原则。
其编制方法按照DZ/T 0157进行。
D2.2根据第四纪地质图、地貌图的需要,合理取舍地理要素,以保证图面清晰、层次清楚、避让得当、重点突出。
同时应与地质图、基岩地质图的要求紧密结合,尽量做到三者统一,地理底图公用。
D2.3基本等高距的选取,以能显示测区的基本地貌形态和主要特征为原则。
一般图上两条等高线的间距不小于。
. 5 mm,必须是国家地形图基本等高距的整倍数。
同一幅图只能采取一种等高距,相邻两幅图的基本等高距必须是整倍数关系。
一般高山、中高山、中低山、丘陵、平原区的基本等高距可采用120 m,80 m,40 m,20 m和lo m。
由于浅覆盖区大多位于平原、低山丘陵区,地势较平坦,当基本等高距未能充分反映地貌特征时,可适可加绘间曲线和助曲线。
《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。
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第一节、第四纪地层划分原则和方法
1．生物地层学法 这是划分对比第四纪地层的基本方法。利用
生物发展的不可逆性，判别第四纪地层的新老关 系，同时应用生物组合方法，划分与对比第四纪 地层，建立起生物地层层序。生物的演化发展落 后于环境变化，出现生物孑遗与先驱问题，如同 一种动物化石可以出现于不同的地层中，要利用 生物化石的组合特征，作为地层划分的依据。
1、下更新统 (4)元谋组 位于云南北部，是南北向延伸的盆地，以河湖 相堆积物为主，厚695m。以粘土、亚粘土、砂、砂 砾为主，夹腐植质粘土和褐煤。元谋组最上部发现 元谋直立人化石，同位素年龄约为170±10万年。 经古地磁测定，属于高斯正极性期的下部，距 今1．5—3.2Ma。在元谋盆地发现龙川冰期，距今 约3．5Ma，是我国发现的较老冰期。
第一节、第四纪地层划分原则和方法
5．同位素年龄测定方法 用同位素年龄划分第四纪地层是应用较
广泛的方法，并逐渐建立起第四纪地层年代 表。
第一节、第四纪地层划分原则和方法
5．同位素年龄测定方法
(1)放射性碳(14C)法 有 一 定 初 始 14C 浓 度 的 地 质 样 品 ， 在 停 止 14C交换后，样品中14C放射性衰变引起14C浓度 下降，依此即可测到样品年龄。测定年龄范围 500至70000年，是研究全新世和晚更新世后期 较有效的方法。测定材料是木材、泥碳、贝壳 、骨、角(或化石骨、角)，淤泥、土壤和有机 碳酸盐。
第二节、中国的第四纪地层
1、下更新统 (5)洞穴堆积 早更新世的洞穴堆积，以广西柳城巨猿洞为代 表。溶洞高出地面90m，堆积物自上而下分为4层： ④、顶部钟乳石厚壳。 ③、含碎石的黄色土。 ②、微红黄土，钙质胶结。 ①、松散的棕褐色土状堆积上复钟乳石硬壳。
第二节、中国的第四纪地层
2、中更新统
(1)金牛山下组 金牛山位于辽宁营口县永安乡，是一座拔地而起 的孤立小山，海拔69．3m。1974年、1975年、1976年 和1978年曾多次发掘，发现了保存在两个洞穴裂隙里 的丰富哺乳类动物化石。金牛山下组上层是含碎石的 棕黄一棕褐色亚粘土；下层为棕红色角砾，两ຫໍສະໝຸດ 之间 夹一层灰绿色粗砂层，厚度约5m。
7、重砂矿物方法 第四纪沉积中的矿物，可分为重砂矿物 (又称碎屑矿物)与自生矿物。前者反映物源 区特征，自生矿物是沉积环境的标志。因为 重砂矿物化学性质比较稳定，作为第四纪地 层对比、恢复古地理环境的依据。
第二节、中国的第四纪地层
1、下更新统
第三纪上新世，形成河北桑干河， 山西汾河，陕西渭河等断陷盆地，其中 新生代河湖相沉积发育，厚度大。下更 新统以泥河湾组，三门组为代表。
第一节、第四纪地层划分原则和方法
5．同位素年龄测定方法 (2)钾—氩(40K-40Ar)法 根据岩浆岩及有关地层中的放射性40K逐渐蜕
变成为40Ar的数值计算它的年龄。测定年龄范围 为50一100万年。随着超真空，快中子活化等技 术的发展，近年测量时间上限已达25Ma，能测定 全新世的大部分年龄。测定样品是长石、云母、 海绿石和玄武岩等含钾矿物和岩石，主要用于火 山灰地层以及考古和古地磁的研究o
河南三门峡一带与渭河盆地中，与泥河湾组 相当的地层称三门组，主要是由棕黄色砾石、砂、 粘土质砂、砂质粘土、细砂、粉砂夹薄层泥灰岩， 厚200—400m。
第二节、中国的第四纪地层
1、下更新统 (2)雨花台组 分布在南京附近的雨花台西善桥及江苏江宁、六 合、宿迁等地区。下部以砾石层为主，中部为砂、粉 砂质层，上部为微红色粘土层。一般厚约50m，个别 地点达100余米。不整合于新第三系浦镇组之上,为上 更新世黄土状粘土与底砾层所覆盖。它的形成是属于 网状河系的砂坝堆积物。砾石多发育在阶地上，砾石 来源于长江及其支流，时代属于早更新世。
第十一章 第四纪地层
第四纪地层划分原 则和方法
中国的第四纪地层
第一节、第四纪地层划分原则和方法
第四纪地层是地质历史时期，自然地理环境与 地壳变动的记录。关于第四纪地层的划分和对比， 对生产建设有重要意义。
由于第四纪陆相地层多为松散堆积物，形成时 间短，岩相变化大，地层划分对比方法和原则，一 般应用古气候冰期与间冰期、古人类与考古学方法 以及综合应用各种测试手段等。
第二节、中国的第四纪地层
1、下更新统
泥河湾组以湖相沉积为主，夹河流相沉积，主 要是灰绿、灰黄色砂层、砂砾层、粘土，粉砂质粘 土和粉砂层，局部地区上部夹石膏及泥碳层。厚约 150m，钻孔揭露500m以上。其中除了丰富的哺乳类 动物化石外，还含有软体动物与介形虫化石。
第二节、中国的第四纪地层
1、下更新统
第一节、第四纪地层划分原则和方法
2．古气候学法 第四纪的特征之一是气候冷暖交替变化。全球
性冰期与间冰期出现，促使生物界与古地理环境发 生巨大变化，也促进人类的出现与发展。因此，冰 期与间冰期是划分第四纪地层的主要依据。
海侵地层是第四系划分与对比的标志之一。 古土壤、化学元素分析方法，作出古气候波动 曲线图，成为第四系划分与对比的原则和方法。
第二节、中国的第四纪地层
2、中更新统 (3)、红土堆积物
①、网纹红土 是指具有蠕虫状、指状、管状或黄白网纹结 构的红色土。粘粒含量高，粗粒石英和少量云母 呈星点状散布其间，呈基底式胶结。
第二节、中国的第四纪地层
2、中更新统 (3)、红土堆积物
①、网纹红土 粘土矿物以高岭土类为主，形成蠕虫状条带。 其次是蒙脱石、伊利石，游离氧化铁(主要是Fe203) 含量较高，达70％左右，以胶膜形式包裹在土粒 表面和充填在土粒空隙中，使土体浸染成红色。 白色蠕虫状等网纹条带，是未受游离氧化铁浸染 与铁质淋溶的残余高岭土类白色粘土。
第二节、中国的第四纪地层
2、中更新统 (4)、北海组 北海组常不整合覆盖在古生代地层、燕山期花 岗岩以及湛江组地层之上，与湛江组呈平行不整合 接触。北海组中的玻璃陨石经裂变径迹法测年，是 70—60万年，古地磁测量是正磁化，属于布容正向 极性世。 北海组是河流沉积，在广西石头埠北海组地层 中发现海绿石，所以部分属于滨海相。
第二节、中国的第四纪地层
2、中更新统 (3)、红土堆积物
①、网纹红土
网纹红土形成于中更新世高温之前，晚更新 世以后，由于气候变冷变干旱，气候波动频繁， 时间较短促，已不能发育成高岭土型的红色风化 壳。
网纹红土分布在湖南南部、江西南部以及华 南地区。庐山牯岭附近1000—1300m也有分布。
第二节、中国的第四纪地层
第一节、第四纪地层划分原则和方法
5．同位素年龄测定方法 (4)热发光法 根据矿物、岩石加热后发光强度与其以往
所接受的总辐射剂量间成正比关系，辐射量积 累与时间显函数关系，可估计其年龄。测定材 料是长石、石英、碳酸盐矿物、古陶瓷、火山 玻璃、陨石、黄土等。主要用于测定考古、火 山活动、地层对比和古气候等。测定的年龄范 围是2Ma或大些。
第二节、中国的第四纪地层
2、中更新统
(5)洞穴堆积 我国南方石灰岩地区溶洞分布广规模大，洞 穴中堆积了古人类化石及石器等。如四川万县盐 井沟洞穴，其中堆积了10m厚的红、黄色粘土与角 砾，含丰富的哺乳类动物化石，属中更新世，称 为盐井沟动物群。
第二节、中国的第四纪地层
2、中更新统 (6)白沙井组 在湖南长沙市近郊白沙井研究而得名。广泛分布 于湖南省与湖北东南部。上层是黄褐、棕红色网状红 土，风化后其中的钙、铝质淋溶流失，留下蜂窝状构 造，一般厚约20余米；下层以石英燧石、石英砂岩为 主，含少量砂岩、板岩等为成分的砾石层。先期是河 湖相，后期是河流相。组成湘江流域的三级阶地，具 有二元结构，阶地面高出河面20—30m。
第二节、中国的第四纪地层
2、中更新统 (2)周口店组 中更新世标准剖面，在北京周口店第一地点(又 称北京猿人地点)，厚43m。 ①、石灰岩角砾层； ②、片流粉砂、粘土和砾石(来自上砾石层)； ③、河流细粉砂和细砾砂沉积物； ④、古人类穴居活动形成的灰烬层； ⑤、钟乳石堆积。并发现73万年前的古冰楔。
第二节、中国的第四纪地层
2、中更新统 (2)周口店组 古地磁测定结果为正向极性，相当古地磁极 性时间表上的布容正向期。含北京猿人头骨化石 的第9层，用裂变径迹法测得年龄是46万年。
第二节、中国的第四纪地层
2、中更新统
(3)、红土堆积物 华南，西南的低山丘陵与盆地地区，广 泛发育红土堆积，这是热带与亚热带气候条 件下的产物。
第二节、中国的第四纪地层
1、下更新统 (1)、泥河湾组 分布在河北阳原桑干河盆地地区，位于阳原县东 部的桑干河与壶流河的交汇处，并和蔚县为邻，海拔 高度500一1000m，沉积物厚度约500—600m。是河流湖 泊相沉积物。一般剖面露头厚度是几十米至100多米。 泥河湾组是1924年由巴尔博(G．B．Barbour)建名的， 建名地点是泥河湾村。泥河湾层位于黄土之下， “三 趾马红土”之上。
第二节、中国的第四纪地层
1、下更新统 (3)、湛江组
主要分布在雷州半岛和海南岛北部。下部是砂层 和灰黄色粘土互层，厚2—8m；上部是砂砾与灰色页 状粘土互层，砂粒成分主要是石英，少量长石和云 母，厚2—12m。湛江组的厚度随地区不同差异很大， 湛江组中普遍夹1—4层玄武岩。
第二节、中国的第四纪地层
第一节、第四纪地层划分原则和方法
6、古地磁方法 地质历史时期，地磁极性呈现一系列不等频 正、反交替变化，极性时间保持在1Ma左右者， 称极性期，分正极性期和反极性期；极性时间保 持在1万到10万年左右者，称极性事件，亦分为 正极性事件和反极性事件，极性事件从属于极性 期。
第一节、第四纪地层划分原则和方法
②、红土 组成红土的基本化学成分是SiO2(33—34％)、 Al2O3 (25—27％)、Fe2O3 (22—-23％)。三者占78— 84％。绝对迁移量随着风化时代不同而变化，时 代愈老元素迁移量愈大。因此，对风化壳与风化 时代的研究，有助于第四纪地层的对比。