第四纪地层划分

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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,
为距今3.2Ma。但由于冰川作用遗迹保存困难且作用 开始时间全球不一致,故利用冰川作用开始时间作
为第四纪的下限是有困难的。
也有人把人类的开始作为第四纪的下限,但随 着人类化石的不断被挖掘,人类出现的时间也由1Ma 推溯到3.5Ma,因此利用人类出现的时间作为第四纪 的下限是不合适的。
下更新统
最末次冰期后, 距今1万年
最近一次间冰期底 部,距今12.5万年
第二次间冰期底部, 距今100万年
180~250万年
侵蚀环境:山地、喀斯特
沙漠
第四纪沉积环境: 地面环境 冰川 大陆冰川
陆地环境
水下环境
河流 冰海(有大量
湖泊
冰块、冰山 漂浮)
沼泽
洞穴环境
滨岸
沉积环境
滨海环境 海陆过渡环境
河口 三角洲 泻湖
还有:冰水沉积(fgl)、火山堆积(β)、人工堆积 (a)、冰湖堆积(lgl)、化学堆积(ch)
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
群 的 Calabrian 为 底 界 ; 位 于 古 地 磁 的 Olduvai 事件范围内,距今1.87-1.67Ma前。这一边界得 到许多地学者的认同。
( 4 ) 划 在 西 欧 的 Cromerian 层 之 下 , 古 地 磁 Matuyama-Brunches边界之下,接近0.75Ma。
1.3.3 南方地区第四纪地层
(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)
1.3.4 西北地区第四纪地层
1.3.5 西藏地区第四纪地层
(1)下更新统 (3)上更新统
(2)中更新统 (4)全新统
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:
我国第四纪沉积物分为三个区域:
1、青藏高原及其邻近地区,气候干燥寒冷,有较大面积的冰
川和冻土分布,沉积物有冰川、冰水、冰缘堆积、湖积、洪积、 冲积、冰缘黄土和各种重力堆积。
2、秦岭大别山以北的西北、华北、北方和东北区,属干燥半
干燥气候,季节性变化极为明显,沉积物富含钙碱性,以黄土 堆积为主。
3、秦岭大别山以南的广大南方地区(华南、西南),其中华 南区受季风气候影响大,气候温暖潮湿,沉积物以富含Fe、Al
(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)
利用沉积物岩石学上的差别来划分地层的方法。
利用沉积物的颜色、成分、结构、沉积韵律,构造 变动,成因类型、风化程度及矿物组合等特征对比 同一盆地和同一钻孔岩芯的地层是很有效的。
• 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。
1948年18届国际地质大会将象属(Elephas)、牛 属(Bos)、和马属(Equus)的出现作为第四纪的下限 层位。意大利北部(法国)的Villafranchian动物群具有
这一特点,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有这一特点,故该 层作为我国的早更新统。
生物作用形成的堆积物。
11、冰碛(gl):冰川堆积物。无层理,砾石无定向
排列,大小混杂,无分选,磨圆差,常有磨光面
12、风积(eol) :由风力吹扬,形成风成砂和风成
黄土堆积物。
13、洞穴堆积(gr):由洞穴中重力堆积的角砾及
地下水机械和化学作用在岩石裂隙和溶洞内沉积 的石钟乳、石灰华和地下河和砂砾粘土等构成。
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. 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);
(2)掌握第四纪划分及各世的绝对年代界限; (3)掌握中国第四纪地层的基本特征; (4)掌握华北及华南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。
6、冲积(al):河流堆积,又称淤积物,分布在河谷。 7、洪积(pl):暂时洪水形成的堆积物。分布在山谷口
或山前平原。
8、湖积(l):湖盆里的堆积物。有机械、化学及生物
作用所形成的各种堆积物。
9、沼泽堆积(h):由生长茂盛的植物,在经常积水的
沼泽地,以生物与化学作用为主形成的堆积物。
10、海相沉积(m):由波浪或海流搬运、化学与
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
地层:第四系各统发育齐全,沉积物富含钙
质或碱性成分,沉积物呈白、灰白及黄色, 以黄土堆积为主,西北部分区有冰川、湖泊 及山麓-冲积等。
下更新统为泥河湾组(午城黄土)及其同 期沉积;中更新统为周口店组(离石黄土) 及其相当地层;上更新统为丁村组(马兰黄 土)及其相当地层;全新统为近代堆积层。
下更新统----泥河湾组(Q1)
• 泥河湾组广泛分布在河北、陕西、山西等省 的大中型山间盆地和谷地中。华北区与泥河 湾组相当地层还有河南三门峡地区的上三门 组、陕西榆林的上榆林组,它们也是Q1河湖 相沉积。黄土高原广泛分布的山西吕梁山的 午城黄土亦属早更新世堆积物。
• 午城黄土:在山西隰(xiˊ)县午城镇,暗红
色亚粘土,质地粘重,厚20-50m,除有 厚约4.5m沙质黄土外,主要有18-20层的 黄土与古土壤相间组成,愈往下黄土和 古土壤的间隔愈小,内有长鼻三趾马和
质的酸性成分为主,红土堆积,沿河沉积相的砂砾层也很发育
中国地理位置分区
西北地区
北方地区
东北地区
昆仑山
西藏地区
华北地区
南方地区
1.3.1 华北地区第四纪地层
华北区东至滨海,西达甘肃,北起内蒙古,南 抵河南中部。
气候:据岩性和化石判定,Q1开始气候温暖湿润,湖
水为淡水,水域狭窄,沉积物较粗大,中期发育蒸 发岩,代表气候干燥;Q2气候湿润温凉,湖面扩大, 沉积物厚度小而面积广; Q3后期气候变干,湖泊 收缩直到全部消亡。
用的局限性,即只能在局部地区内对比。
(2)生物地层学方法
根据堆积物中所含生物残骸的鉴定,划分为一
些生物地层单位,并按时间把它们排列成为生物地
层顺序。即利用生物发展的不可逆性,判别地层新 老关系,同时根据第四纪地层中生物共生组合,如 大熊猫―剑齿象动物群来划分与对比地层,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。
(8)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。
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
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。
(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。
在山坡与山脚下堆积的风化产物。
3、重力堆积(xd):重力作用下,崩塌的巨大石块
与乱石,搬运至山坡或山脚堆积的粗碎屑物。
4、滑坡堆积(del):重力、地下及地表水作用,使整
个岩体沿斜坡下滑,产生的堆积物。
5、土溜(泥流)堆积(s或df):斜坡土层经雨水充分渗透成
塑状,重力作用下,沿坡面向下滑动,形成堆积物。
在同一沉积盆地中,如水化学成分、酸碱度与 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 其是稀有元素、放射性元素等的丰度在垂向上的变 化。如碳酸盐沉积物中氧同位素比值(δ18O)是一 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 一些。
(3)年代地层学方法(最可靠的) 根据第四纪堆积物及其所含生物残骸的同位
素年龄资料,按年龄关系划分出时间(地质年龄) 地层单位,并建立起一种地层顺序的方法。由于 它不涉及具体岩性,有利于洲际间的地层对比,
由于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。
(4)地貌学方法 由于第四纪堆积物与由其所组成的堆积地形(地
4、第四纪是人类出现与发展的时代。人类化石 与文化遗址成为第四纪地层的重要标志之一。
地形成因分类表
第四纪沉积物(松散堆积物)类型
1、残积(el):基岩遭受风化(物理、化学及生物)
作用后,残留原地的产物(残积物、土壤与风化 壳),一般未经搬运。剖面至下而上分为基岩带、 弱风化带、中至强风化带。
2、坡积(dl):重力作用下,由雨水与雪水冲刷搬运,
(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
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。
中国貉等化石,与下伏上新世呈不整合 接触,底界古地磁年代为2.47Ma。
• 土壤:
地质学家认为土壤就是破碎了的陈旧岩石。 或认为土壤是坚实地壳最表面的风化层。
(5)古地磁Mammoth事件底部,或GaussGilbert 世之间,3.15-3.4Ma。
1.2 第四纪的划分
全新统
全新世(Holocene) (冰后期的堆积物)

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晚更新世

上更新统
更新统
纪 更新世(Pleistocene) 中更新世
(四次冰期和三次间冰 中更新统 期 形成的堆积物)
第三纪
早更新世
海洋环境
残留海水环境-湖海
浅海 半深海 深海
第四纪沉积物特点:
1、陆地上第四纪沉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。
2、在松散堆积物中,生物化石丰富,在海相地 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 貌、岩性、气候、水文等影响,形成不同类型堆 积物,使其地层性质、厚度及空间分布变化大。
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