地貌和第四纪地质学 第四纪沉积物及其成因
地貌和第四纪地质学第四纪沉积物及其成因
地貌和第四纪地质学第四纪沉积物及其成因第三章第四纪沉积物及其成因1.简述第四纪沉积物的基本特征，并讨论其原因第四纪沉积物的概念：沉积在陆地或水盆地中的松散的矿物质颗粒或有机物质，如砾石、砂、粘土、灰泥、生物残骸等。
多来源于母岩风化产物、火山喷发物、有机物、宇宙物质等。
第四纪沉积物具有一定的空间形态(沉积体)，具有一定的成分、结构、构造特征(与一定的沉积环境相联系)，一般具有成层性(沉积地层) 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、洪积层岩性松散习称“松散堆积物”，也有胶结甚至固结的成因多样岩性岩相变化快同期沉积物可在短距离内发生相变，厚度小而多变(山顶到山脚)，划分对比困难，研究难度大厚度差异大不同程度地风化含哺乳动物化石和古人类2.第四纪沉积物成因判定标志有那些，如何应用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直接地貌标志：根据堆积地貌的形态可以判别堆积物的成因河流－－阶地洪流－－洪积扇间接地貌标志：利用剥蚀地貌推断其相关沉积物的成因和时代相关沉积物环境标志（1）物理环境标志包括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、古地磁环境等参数黄土、岩盐、石膏－－干旱红土风化壳－－温暖、潮湿（2）化学环境标志与沉积物有关的水体、大气、土壤和地下水等的化学成分与区域地球化学性质（3）生物环境标志与沉积物形成有关的指示性动物植物化石和遗迹海相化石淡水化石其他陆相生物化石3.简述砾石的研究内容与研究方法内容砾性砾径砾向砾态砾石表面特征风化程度研究方法选择层位或地点研究区：1m2为宜分区分块（10×10cm）统计砾向、砾经、表面特征，然后（打碎砾石），研究其岩性和风化程度记录并制图第四纪地质学研究距今二三百万年内第四纪沉积物、生物、气候、地层、构造运动和地壳发展历史规律的学科地貌学研究地表的形态特征、成因、分布和形成发展规律的学科研究对象及学科地表自然环境的重要组成部分演变历史研究地表环境的重要学科简述第四纪沉积物成因类型分类记两个数字：全新世：1.17万年第四纪：2.588百万年第一章绪论（讲课2学时）第二章地貌学基本概念（讲课6学时）第三章第四纪地质学基本问题（讲课10学时）第四章第四纪主要沉积物与地貌（讲课10学时）第五章新构造与新构造运动（讲课2学时）第四纪生物界特征及其研究意义牙式，植被的垂直分带，古文化，文化层，文化期，石器，文化遗存，植被带平行移动牙式：上下齿类各一半的齿序和齿类数植被的垂直分带在任何一个纬度带，第一带与地面相同，往上分别相当于此带以北的带。
第四纪地质与地貌
中型地貌：河谷及河谷之间的分水岭、山间盆地等。由
内力地质作用和外力地质作用共同作用。
小型地貌：残丘、谷坡、沙丘、小的侵蚀沟。由外力地
质20作20/4/用12 造成。
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三、第四纪地貌
（2）地貌的形态分类
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三、第四纪地貌
（3）地貌的成因分类
内力地貌：构造地貌 火山地貌 外力地貌：风化地貌、重力地貌、水成地貌、冰川地 貌、冻土地貌、风成地貌、岩溶地貌和黄土地貌等。
作为建筑地基时，要注意尖灭 和透镜体引起的不均匀沉降及 泉水出露形成的沼泽
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4.冲积物
河流沉积物称为冲积物。根据形成条件和环境分为：河床冲 积物、河漫滩冲积物、牛轭湖冲积物和河口三角洲冲积物。
1.碎屑物质磨圆度和分选性都较好
2.具有清楚的层理构造，
3.具有良好的韵律性，表现在剖面上两种或两种以上沉积物 交替、重复出现
可作为良好的建筑场地
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8.风积物
干旱地区，地面无植被保护，岩石风化碎屑物被风吹扬，在风 力减弱时发生沉积形成风积物。最常见的是风成砂及风成黄土 。 1.风成砂，分选性好，磨圆度高，具有层理和大型交错层理 2.风成黄土具有垂直节理，均匀互层理，孔隙大，具有湿陷性
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作为建筑地基时，要注意不均 匀沉降和土坡稳定性问题
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2.坡积物
雨水或雪水将高处的风化碎屑物质洗刷而向下搬运，或由于本 身的重力作用，堆积在平缓的斜坡或坡角处，成为坡积物。
1.坡积物的成分与高处的岩石性质往往有关 2.坡积物一般不具层理，有时局部可有层理 3.碎屑物因搬运距离可以具有磨圆性和分选性 4.坡积物厚度因坡形变化较大
第四纪地质学与地貌学
第四纪地质学的概念是研究在第四季时期发生在地球表层的各种地质事件及其动力机制的一门科学。
地貌学概念地貌学是研究固体地球表面的形态特征、成因、演化和分布规律的一门科学。
第四纪地质学和地貌学的研究对象：第四纪地质学的研究对象主要是第四纪的沉积物。
第四纪沉积物是记录发生在第四纪时期各种地质事件的良好载体，含有丰富的地址信息。
地貌学的研究对象是地表形态，即地形。
研究任务：1.通过各种研究手段，提取各种信息，重建第四纪时期的地质演化历史，探究演变规律，预测未来变化。
2.将理论研究应用于实践，解决实际问题，减灾防灾，改善人们的生活环境。
研究内容：1.第四纪沉积物的岩性、成因、分布及工作方法的研究。
2.第四纪气候变迁和海平面波动的研究。
3.第四纪生物界的构成和演化，以及人类及其文化演化的研究。
4.第四纪地层和年代学的研究。
5.地球表层地貌形态特征。
6.第四纪构造运动的研究。
7.应用第四纪地质的研究。
第四纪下限的依据1.冰川活动由于气候的变冷在中低纬度的山岳地区发生了冰川活动，出现了与上新世完全不同的环境特征。
气候变冷在第四纪冰期与间冰期是频繁交替的，至少有几十次气候变冷事件。
2.动物化石主要是哺乳动物化石，因为无脊椎动物在第四纪时期演化的阶段性不明显。
3.人类出现和人类文化人类出现和演化是第四纪中发生的重要事件之一。
4.沉积-构造事件第四纪的陆相沉积地层非常发育，这与老地层有显著的不同。
由于第四纪相对上新世有显著的环境变化，那么在陆相沉积中也有反映。
第四纪下限的方案2.50 Ma B.P. 主要依据：全球发生了大幅度的降温；北极冰盖发生了明显的扩张；北大西洋沉积物中的冰筏屑数量明显增多；欧亚地区植被发生明显的变化；在非洲出现石器；青藏高原隆升加速；第四纪分期更新世Qp、全新世Qh。
更新世又分为早更新世、中更新世、晚更新世。
气候旋回一次冰期与一次间冰期组成一个气候旋回。
冰期是第四季期间一次气候寒冷的时期主要特征：1.冰川扩展在冰期时，高纬度的冰川向低纬度推进，高山的冰川向低海拔扩展，陆地上的冰量可以温暖时期大几倍。
任务四-第四纪沉积物共22页
律的交替出。
5、海洋沉积土层
滨海 沉积 土
海岸带沉积层
由卵石、圆砾和砂等粗碎 屑物组成，可能有粘性夹 层，具水平或缓倾斜层理
作为地基，强度尚高，但 透水性大；粘性土夹层遇 水易软化，具膨胀性。
孔隙度大，含水量高，低
海湾滩涂沉积层
粘粒土、粉粒土组成，有时 强度，高压缩性，渗透性 含淤泥粘土或淤泥质亚粘土 小，灵敏度大，是软弱土。 积 积碛 物 物物
建筑场地一般涉及的都是第四纪沉积物。
1. 残积土层
岩石经风化后未被搬运而残留 于原地的碎屑物质所组成的土体 ，它处于岩石风化壳的上部。
分布
主要分布在岩石暴露于地表而受到强烈风化作用 的山区、丘陵及剥蚀平原。
物理特点 一般不具层理，碎块呈棱角状，土质不均，具有较大孔
作为地基时，近岸带 有较高承载力；远岸 带则差些。
湖心沉积物
粘土和淤泥，常夹有细 砂、粉砂薄层，称为带状粘 土。
压缩性高，强度低，为 软弱土。
6、湖泊沉积土层
湖泊 含水量极高 淤塞
沼泽
透水性很低 沉积物
沼泽
压缩性很高 且不均匀， 承载力很低
7、风积土层
风积土层是指在干旱的气候条件下，岩石的风化破碎物被风 吹扬，搬运一段距离后，在有利条件下堆积起来的一类土。
由粉土粒或砂粒组成，含可溶
黄土
盐，土质均匀，质纯，具大孔
隙，孔隙比大，具湿陷性。
一种不稳定的土层（沙漠、沙
风成
丘），随着风的吹扬而变迁，
砂
在其上进行工程建设，需采取
固砂措施。
8、冰川沉积土层
冰川沉积土层是由冰川和冰川融化的冰水搬 运堆积而成，由巨大的块石、碎石、砂、
粉土及粘土混合组成。
《工程地质学》第四章第四纪地质与地貌资料
其主要沉积环境
海陆相过渡环境 滨海
海相环境 676906
浅海、半浅海、深海
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第四纪沉积物的主要特征
陆相环境沉积物的特征 松散性、多变性、移动性、多样性 海相沉积物的特征 近岸沉积、大陆架沉积、深海沉积 海陆相过渡环境沉积物的特征 复杂
第四纪沉积物的分带性
由于受气候、地形地貌条件的影响，第四纪沉积物具有明显的 空间与时间上带状分布的特征。随着气候带的不同，我国自北 向南，沉积物呈纬向的带状分布：寒带的冻土、温带的黑土、 暖温带的黄土和红土以及亚热带与热带的红土。随着距海的远 近、气候的干湿变化，我国自西向东，沉积物呈经向带状分布 ：干旱区的戈壁和风成地貌，半干旱区的黄土、潮湿区的冲积 物及沿海的海相堆积物。 676906
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§3山岭地貌
山，海拔>500m的孤立高地,具有山顶、山坡、山脚等明 显的形态要素。 山顶是山岭地貌的最高部分，山顶呈长条形延伸时称山脊 。山脊上相对低凹处为鞍部，即相连的两山顶之间较低的部分 称为垭口。 山顶一般来说，山体岩体坚硬、岩层倾斜或因受冰川的刨蚀 时，多呈尖顶或很狭窄的山脊，如图5-1a所示；气候湿热，风 化作用强烈的花岗岩或其它松软岩石分布区，多呈圆顶，如图 5-1b所示；在水平岩层或古夷平面分布区，则多呈平顶，如图 5-1c所示，典型的如方山、桌状山（图5-2）等。
a 尖顶； b 圆顶； c 平顶 图5-1 山顶的各种形状
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桌状山
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山岭地貌的类型
1、构造变动形成的山岭
1）平顶山
2）单面山 3）褶皱山 4）断块山 5) 褶皱断块山
2、火山作用形成的山岭 3、剥蚀作用形成的山岭
工程地质基础知识之第四纪地质与地貌
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地貌——包括地形，及其形态的成因、发展。 以地形为基础。
⒊地貌的形成与发展动力：地质作用
①内力作用 形成地表基本起伏，起决定作用。
地壳构造运动、岩浆活动 构造
如：地表的隆起 或沉降
形成不同平原
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隆起——陆地、山岭、侵蚀平原；
沉降——盆地、洼地、堆积平原
工程地质
Engineering Geology
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第4章 第四纪地质与地貌
一、第四纪地质 是地球发展的最新阶段（约200万年），其地层最新,
位于地表处，与人类生存及其活动密切相关。 研究对象——第四纪沉积物。为地下水赋存场所，土
木工程建筑在其上，与建筑密切相关。 （一）第四纪地层的特征： 残积层——风化作用形成 冲积层——水流作用形成
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中国第四纪地层沉积物分布
（2）经向条带状分布——自西向东
干旱区 半干旱区 潮湿区 沿海
戈壁
黄土
冲积土 海相
风成砂
堆积土
W
E
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人类发展的阶段性
3、人类发展的阶段性 古猿 猿人 古人 新人 四阶段的人类化石均已被发现。 人类化石是第四纪地层的一大特征，对于确
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中国第四纪陆相沉积地层
⑤冰川堆积：主要分布于长江中下游、高山 及高原地区。
⑥火山喷发堆积： 华北、东北地区——更新世玄武岩 云南、台湾——更新世玄武岩、安山岩
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中国第四纪地层沉积物分布
2、沉积物呈分带性分布 分带性—受气候和地貌条件的影响 （1）纬向条带状分布——自北向南 寒带——冻土 N 温带——黑土 暖温带——黄、红土 亚、热带——红土 S
【精品】第三章地貌与第四纪沉积物
第三章地貌与第四纪沉积物第一节地貌一、概述地貌（landform）是由地球内、外营力的长期作用，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。
从地貌学与地质学观点所考察的地表形态就叫做地貌。
研究地貌必须研究地形形态的外部起伏不平的特征、成因、年代及其发展过程。
按成因类型、形态类型将地壳的表面形态划分为不同的地貌单元。
地形（topography）是地球表面高低起伏不规则形态和特征的总称，即地壳表面的外部形态。
通常用来专指地表即成形态的某些外部特征，如高低起伏、坡度大小和空间分布等。
在进行工程建设时，必须考虑地形地貌条件。
二、几种常见的地貌类型在工程建设中，常见的地貌单元有山地、丘陵、平原、冲沟、山麓斜坡地貌与河流相地貌等。
1、山地（mountain）山地指以上升的内力地质作用为主，并受外力地质作用以及岩性、构造等条件制约而演变成的一系列山脉。
（1）山地按构造形式的分类断块山：由于断裂作用上升的山地称为断块山，如华北太行山。
断块山在最初形成时具有完整的断层面和明显的断层线；断层面成为山前的陡崖，外形一般为三角形；断层线则是崖底的轮廓线。
但是由于断块山不断的上升，经过长期的风化和剥蚀，断层面被破坏并向后退却；崖底的断层线也被巨厚的风化碎屑物所覆盖。
褶皱断块山：在构造形态上具有被断裂作用分离的褶皱岩层，曾经是构造运动剧烈和频繁的地区，如阿尔泰山、天山、龙门山和四川盆地。
褶皱山：具有背斜或向斜构造的山地。
构造形态并不复杂，除了简单的背斜或向斜褶曲外，有时还有次生的小褶曲。
山脉的走向与褶皱轴的方向常想一致。
在向斜构造的褶皱山区，河流常沿斜轴部发育成狭长的槽沟地形。
在背斜构造的褶皱山区，由于背斜轴部呈张节理发育，容易遭受风化剥蚀，同样也容易产生狭长的槽沟地形。
单斜山：又称单面山，由单向倾斜岩层组成。
在单斜构造地区，岩层倾角较缓，软硬相间，受侵蚀切割后，软岩层被蚀成谷地，硬岩层突露成山岭，即单面山山体延伸方向与构造线一致，山脊往往成锯齿形，两坡明显不对称。
第四纪及地貌学的基本问题
顺构造地貌
逆构造地貌
五．地貌的年代及发展
概念：地貌的年代主要指地貌的主要特征形成以后的年代。 只有等基本要素固定下来以后方能算年代。
任何地貌随着时间的推移，总有一个发生、发展和消亡的过程 。
坳谷发展的阶段性
➢ 切沟
➢ ➢
➢ 冲沟
➢ ➢
➢ 坳谷
现代地貌与古地貌
现代地貌—— 指全新世(1.1万年以来)形成的地貌。 古地貌—— 指地质历史上形成的地貌，参与现代地形，和当时的
灰岩 砂岩、 页岩
➢ 高度+坡度能反映地貌形态 ➢ 高度大、坡度大－－－地形陡峻 ➢ 高度小、坡度小－－－地形平缓
③地面破坏程度
切割深度：指一种地貌的最高点和最低点之间的垂直距离。 地面切割程度：地面破坏面积的百分比。沟道面积/总面积。
地貌的形态类型
➢ 指与周围地貌的关系 正形态：高出周围地貌 阶地、
六．地貌发展的阶段性
1.地貌的发展
指地貌随时间的变化而变化，这种变化主要 反映地貌的形成、发展和消亡的过程。
现在地貌仍处于不同的发展阶段。
2.地貌发展的阶段性 ——根据地貌的发展，可以划分出若干个发
展阶段，每一阶段，都有它本身的特征，而 后一阶段又包含前一阶段的若干特征。
如：坳谷包含冲沟。
➢ 夷平面的研究：时代的确定、变形研究，
➢ 夷平面研究的意义：隆升幅度的推算、气候的研究等。
➢ 岩浆活动： 岩浆上升形成火山地形，溢出的熔岩填平地形，形成熔岩高 原或平原。
外营力作用有2个过程
✓ 削高—— 产生剥蚀地貌 ✓ 补低—— 造成堆积地貌
外营力主要来自太阳能、风能、流水、风化、冰 川等能量。
✓ 内营力：造成地形的高低起伏。 ✓ 外营力：产生削高补低。
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
地貌学及第四纪地质学
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现在全球平均温度
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12
石炭-二叠纪
10
冰期？
小冰期 Little ice age
中世纪暖期 Mediaeval wam period
8
前寒武纪冰期？
第四纪
1010 109 108 107 106 105 104 103 102 101 100
(Ma)
(ka)
(a)
年代
2．第四纪的基本特点（4）
第四纪沉积物特征及其研究
第一部分：第四纪基本特征 第二部分：第四纪沉积物研究 第三部分：第四纪钻孔钻孔资
料整理及分析
第一部分：第四纪基本特征
第四纪与第四纪地质学 第四纪的基本特点 为什么设立第四纪
1．第四纪与第四纪地质学
第四纪（Quaternary ）——是地球发展的最
近的一个地质时代。国际上认为是距今1.8Ma， 我国将第四纪的下限定在距今2.6Ma
3、为什么设立第四纪—实际意义（2）
地质灾害防治。地震、火山等内力 地质灾害与第四纪地壳运动有关； 崩塌、滑坡、泥石流、塌陷等外力 地质灾害则与沉积物岩性、结构、 构造以及地貌条件有关。因此，预 测、预报和治理地质灾害都会用到 地貌学和第四纪地质学的知识。
3、为什么设立第四纪—实际意义（3）
环境保护。水土流失防治、核肥料 处理、垃圾埋藏地选择、地下水污 染防治等，都要用到地貌和第四纪 地质学的知识。
3、为什么设立第四纪—实际意义（4）
资源开发。砂矿（如砂金、金刚石、 锡石等）、化学矿（如岩矿、硼矿、 钾矿等）、建筑材料（砂、砾石、 黏土）以及地下水资源等，往往分 布在一定的地貌单元内，赋存于不 同时期不同成因类型的第四纪沉积 物中。
工程地质及土力学17第四纪沉积物的成因、类型与特征
常具有韵律性二元结构：下部为河床沉积（砾石、砂 砾）上部为河漫滩沉积（泥质和粉沙）在坡面上有规
律的交替出。
1.7.4 冲积土层（Qal）
据河流冲积物的形成条件可分为河床相、河漫滩相、牛 轭湖相、河口三角洲相。
洪积扇
山区河谷冲积土： 含砂的卵砾石组 成，分选性差， 透水性 大，抗剪 强度高，是建筑 的良好地基。
1.7.3 洪积土层（Qpl）
由暴雨或大量融雪骤然集聚而形 成的暂时性山洪急流，具有很大的剥 蚀和搬运能力。它冲刷地表，带来的 碎屑物质在山沟出口处堆积而成洪积 层。
地貌上称洪积扇。
洪积物
1.7.3 洪积土层（Qpl）
①沟口附近堆积多，厚度大，颗粒粗大，越向外 堆积越少越薄，颗粒细小，具明显的分带性 ；
隙，孔隙比大，具湿陷性。
一种不稳定的土层（沙漠、沙
风成
丘），随着风的吹扬而变迁，
砂
在其上进行工程建设，需采取
固砂措施。
1.7.8 冰川沉积土层（Qgl）
冰川沉积土层是由冰川和冰川融化的冰水搬 运堆积而成，由巨大的块石、碎石、砂、
粉土及粘土混合组成。
分选性极差，有时具斜层理， 颗粒呈棱角状，巨大块石上常
洪积扇
山前平原冲洪积土： 具有分带性，近山 为粗碎屑物质，平 原低地为砾砂、砂 以至黏性土，工程 地质条件逐渐变差。
分布：山前(山麓)
图中河漫滩平原主要分布在什么河段？
河漫滩是上细下粗 的二元结构，承载 力较高；牛轭湖及 湖积物主要是细粒 的有机沉积物 ， 淤泥、泥炭等，含 水量高，抗剪强度 低，沉降量大。
1.7.6 湖泊沉积土层（Ql）
湖泊 含水量极高 淤塞沼泽透水性很低 沉积物沼泽
压缩性很高 且不均匀， 承载力很低
地质大地貌学及第四纪地质学课件03第四纪地质学的基本问题-1第四纪沉积物
树轮 湖泊年纹层 石笋
珊瑚
冰芯
1.2 粒度分级
2 1/16 1/256
1.3 命名法
三元法
0%
100%
Shephard, 1954
美国陆军
土壤学
土壤学
Trefethen(1950)
美国石油 协会
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• 粒度不是一个简单的正态分布，而 是由几个正态分布的次组分组成。
细切点
粗切点
概 率 累 积 曲 线 ( Sheas， 1 9 7 4 ) • 粒度往往由几个正态分布的次组
分组成，一般来说，包含三个组 分，表现为三个直线段，代表了 三种不同的搬运方式：滚动、跳 跃和悬浮搬运。
e.g.不同沉积物的概率曲线差别
(2)地貌标志 (3)环境标志
A.岩性 ①砾石，②砂和粘土
B. 结 构 ( 流 动 营 力 结 构 ， 非 流 动 ) C.沉积构造 (层理,楔状体,结核, 网纹) D.产状
E.沉积体形状
(1)沉积学标志
A.岩性之砾石
砾性
砾 径 ( abc)
砾向(ab面,a轴) 砾态(圆度,球度,扁平度) 砾石表面特征
统
溶洞堆积物
泉华
地下水组 地下河堆积物
地下湖堆积物
湖沼组 湖积物 沼泽堆积物
类 型 成因亚类
el
各种风化壳
pd
现代土壤 古土壤
col
dp
sl
dl
pl
扇顶 扇形 边缘相
al
河床 河漫 牛轭湖
df
ca
化学 角砾 骨化石
cas
第三章 第四纪地质作用及第四纪沉积物
期Age
时Chron 层Bed
3.3 地质年代的分类及确定方法
地球从形成至今已有46亿年，地史学中，将各个地质历史
时期形成的岩层，称为该时代的地层。各地层的新、老关系 在地质构造形态的判别中有着非常重要的作用。
地质学中计算时间有两种方法:
绝对年代：表示地质事件发生至今的年龄称为绝对年龄（同
位素年龄）； 相对年代：表示地质事件发生的先后顺序为相对年代。
寒武纪的三叶虫
侏罗纪的恐龙
注意寻找和采集古生物化石标本，尤其是标准化石， 就可以依据古生物地层学方法确定岩层的地质年代。
3. 切割律
不同时代的岩层或岩体常被侵入岩侵入穿插，就侵入岩与 围岩相比，侵入者时代新，被侵入者时代老，这就是切割律 就包裹者与被包裹者来说，包裹者新，被包裹者老。
此方法还适用于有交切关系的地质体，砾岩与石灰岩为不 整合接触关系，不整合面以下的石灰岩年代较老，不整合面 以上的砾岩年代较新。
古生代
中生代
新生代
各个代、纪延续时间不一，总趋势是年代越老延 续时间越长，年代越新延续时间越短。 年代越新者保留下来的地质事件的记录即地层越 全，划分越细。 地质年代单位的划分也考虑到生物进化的阶段性， 年代越新，生物进化的速度加快，反映出地质环 境演化的速度在加快。
3.2 地方性岩石地层单位
地方性岩石地层的划分 首先是调查岩石 性质、运用确定 相对年代的方法 研究它们的新老 关系.
2. 古生物法
沉积岩中保存的各地质历史时期的生物遗体和遗 迹称为化石。
不同地质时代的岩层中含有不同类型的化石及其组 合，而在相同地质时期的相同地理环境下形成的地层， 则都含有相同的化石，这就是生物层序律。
在某一环境阶段，能大量繁衍、广泛分布，从发生、 发展到灭绝的时间越短，并且特征显著的生物，其化 石称为标准化石 例如，寒武纪的三叶虫，侏罗纪的恐龙等等，在每 一地质历史时期都有其代表性的标准化石。
第四纪地质学与地貌学
第四纪是地球发展历史中距现今最近的一个纪，延续的时间比较短暂，距今2.60ma以来的历史。
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动力机制的一门学科。
地貌学是研究固体地球表面的形态特征成因演化和分布规律的一门学科。
第四纪地质学的研究对象主要是第四纪沉积物。
第四纪沉积物主要是记录发生在第四纪时期各种地质事件的良好载体，是第四纪研究天然的实验室，含有丰富的地质信息。
地貌学的研究对象是地表形态即地形，地形即地表的高低起伏坡度切割程度等方面的特征。
研究任务：1)通过各种研究手段，提取各种信息，重建第四纪时期的地质演化历史，探究演变规律，预测未来变化。
2)将理论研究应用于实践，解决实际问题，减灾防灾，改善生活环境。
研究内容：1)第四纪沉积物的岩性成因分布及工作方法。
2)第四纪气候变迁和海平面波动。
3)第四纪生物界的构成和演化以及人类及其文化演化的研究。
4)第四纪地层和年代学。
5)地球表层地貌形态特征成因分布演化。
6)第四纪构造运动。
7)应用第四纪地质的研究。
第四纪下限就是指第四纪的起始时间或者新近纪与第四纪的分界。
确定第四纪下限的依据：1)冰川运动2)气候变冷3)动物化石4)人类出现和人类文化气候旋回：与新近纪相比，第四纪气候不仅有明显的降温，而且干湿或冷暖交替，并有一定的周期变化。
（一次冰期与一次间冰期组成一个气候旋回）冰期是第四纪期间一次气候寒冷的时期，全球性降温，冰川扩大。
冰期主要特征表现在以下几个方面：1)冰川扩展2)生物迁移3)全球降温4)降雨的变化5)气候带移动6)海平面下降7)冰阶与间冰阶的旋回间冰期是第四纪气候相对温暖的时期。
第四纪沉积物的基本特征：1)岩性松散2)成因多变3)岩性岩相多变4)厚度差异大5)含有化石及古代遗迹6)形成多种地貌形态第四纪沉积物的成因分类：根据沉积物形成环境：陆相沉积、海相沉积、海陆过度相沉积。
地貌标志：直接地貌标志、间接地貌标志。
地貌形态要素：地形面、地形线、地形点。
4第四章地貌与第四纪松散沉积物
常将两者合并为一门课程介绍。因为两者为一个事 物的两个方面，地貌侧重于研究外表，第四纪侧重 于研究内容。
第一节 地 貌
地貌条件与公路工程的建设及运营有着密切的关 系，应当学习和掌握一定的地貌知识。 。 公路常穿越不同的地貌单元，地貌条件是评价公路 工程地质条件的重要内容之一。 地貌不尽控制着公路工程的布局，使用效果，而且 控制着其工程量和造价。 地貌影响公路工程的稳定性，因为地貌反映着组成 其的地质组成与构造，不仅反映着外力地质作用情况 ，也反映着内力地质作用的特点。
二. 地貌形成、发展规律和影响因素
地貌的形成与发展主要取决于两个方面：作 用力（内力—加大起伏、外力—减小起伏）和 物质基础（岩性—抗风化与侵蚀； 构造---时代 老-逆地貌、时代新-正地貌） 地貌的形成主要受内、外力地质作用的共同 控制－内力地质作用形成了地表的其本起伏形 态－大的隆起与大的凹陷。外力地质作用削高 填平，夷平地表。 某一时期的地表形态，取决于当时及以前一 定时期内、外力地质作用之间强烈程度差异－ 量的比例关系。
五.平原地貌
平原地貌是地壳在升降运动微弱或长期稳定的 条件下，经过风化剥蚀夷平或岩石风化碎屑经搬 运而在低洼地面堆积所形成的。
平原地貌具有大地表面开阔平坦、地势高低起伏 不大的外部形态。 一般说来，平原地貌有利于公路选线，在选择 有利地质条件的前提下，可以设计成比较理想的 公路线形。
平原地貌的分类
（3）单斜软弱层型垭口：岩性较差，不宜大挖，
以浅路堑或路堤形式通过。
2). 剥蚀型垭口： 以外力强烈剥蚀为主导因素所形成的垭口，其形态特 征与山体地质结构无明显联系。 特点：松散覆盖层很薄，基岩多半裸露。可采用隧道方案、 中堑深挖等方式通过。 3).剥蚀-堆积型垭口：
陆地地貌及第四纪沉积
2、河流可分为常流河和间歇河。在一个水 文年度内，河水过程可划分为平水期和洪 水期。河谷形态的塑造及冲积物的形成， 主要都在洪水期。 3、河流堆积作用 流水挟带的泥沙，在条 件改变时，如坡降减小、流速减慢、水量 减少、泥沙量增多等，引起搬运能力减弱， 遂发生碎屑物质的堆积，称为河流堆积作 用。其堆积物，称为冲积物。
第五节 冰川地貌与冰川堆积物
在高纬度及高山地区，年平均温度在 0℃以下，大气降水多为固体状态，形成长 年不化的积雪，且逐年增厚。地表一定厚 度的积雪，经过一系列物理变化，能成为 具可塑性的冰川冰。冰川冰可在其本身的 压力作用下沿山谷及斜坡流动。 现代冰川主要分布在两极及一些高山地 区，约占陆地面积的10％左右，共达1600 万平方公里。
第一节 残积物及风化壳
地壳表层岩石遭受风化作用后，在原地形成 的松散堆积物称残积物（层）。由具有不同成分 残积物（ 和结构的多层残积物所构成的复杂剖面称为风化 壳。 在风化壳的顶部，生物在生命过程中分泌和 产生大量的有机质，有机质与残积物不断发生化 学反应，改造残积物，这个过程称成土（壤）作 成土（
（四）滑坡舌和滑坡鼓丘 滑坡舌和滑坡鼓丘：在滑体前 滑坡舌和滑坡鼓丘 缘，形如舌状地伸入沟堑低地或河道 中的部分称滑坡舌。有时因前缘受阻， 而被挤压鼓起成丘状者称滑坡鼓丘。 （五）滑坡裂缝及擦痕 滑坡裂缝及擦痕：滑坡发育的 滑坡裂缝及擦痕 初期及中期裂缝极其发育。
第三节
流水地貌及其堆积物
地表 流水
面状水流 线状水流 暂时性水流 侵蚀沟及洪积物 经常性水流 河谷及冲击物
—、暂时性水流地貌及洪积物
在暴雨或大量积雪消融时，所形成的 瞬时洪流称暂时性水流。暂时性水流形成 的侵蚀地形是侵蚀沟（或广义的冲沟）， 沟床中的水流堆积物称冲沟堆积物。沟口 的沉积称洪积物。
地貌及第四纪地质知识点
地貌及第四纪地质第四纪地质学的概念：研究距今二三百万年内的第四纪的沉积物、生物、气候、地层、构造运动和历史发展规律的学科。
地貌学的概念：研究地表地貌形态特征、成因、分布和形成发展规律的学科。
第四纪的概念：是指约2.4百万年以来地球发展的最新阶段。
1.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灾害不断改变人类的生存环境6）人类活动的范围和强度与日俱增。
引起的地壳水平运动、垂直运动、断裂活动和岩浆活动，它们是造成地表主要地形起伏的动因，其发展趋势是向增强地势起伏方向发展。
外力地质作用是太阳能引起的流水、冰川和风力等对地表的剥蚀与堆积作用，其作用趋势是“削高填低”向减小地势起伏，使其往接近海洋水准面的方向发展，这一过程塑造成多种多样的地表外力成因地貌。
4.顺地质构造地貌与逆地质构造地貌：凡正向构造（背斜、穹隆、岩体等）与高地一致，负向构造（向斜、构造盆地等）与低地一致，称为顺地质构造地貌；反之称逆地质构造地貌。
夷平面：规模较大的残留地貌，它是在地壳处于长期相对稳定和气候比较湿润的条件下，风化剥蚀作用的结果，致使岩性地质构造的地貌差异逐渐减小，形成向海洋水准面趋近的平缓地形。
风化作用：岩石和矿物在地表环境中，受物理、化学和生物作用，发生体积破坏和化学成分变化的过程。
残积物：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。
风化壳：具多层结构的残积物剖面，和残积物同义。
5.崩塌：陡坡上的岩体或土体在重力作用下，突然发生向下崩落、滚落和翻转运动的过程。
形成条件：陡坡岩体由于近临空面释重应力产生与边坡平行的张性垂直裂隙，地下水侵入裂隙，使隙内风化加深，削弱岩体与边坡联结力，长期风化使裂隙的宽和深与日俱增，终使岩体突然发生崩塌。
6.滑坡：斜坡上的岩体或土体在重力作用及水的参与下，沿着一定的滑动面或滑动带作整体下滑的现象。
第三章地貌与第四纪积沉物
风化物
残积
河流 上游冲蚀
山坡剖面
中游冲蚀 堆积
河流剖面
坡积
下游堆积
谢谢
2、按河谷走向与地质构造的关系分类 ·背斜谷：沿背斜轴伸展的河谷，逆地形。 ·向斜谷：沿向斜轴伸展的河谷，顺地形。 ·单斜谷：沿单向岩层走向伸展的河谷。 ·断层谷：沿断层走向伸展的河谷。 上面4种的走向与构造线的走向一致，称为纵谷。 ·横谷、斜谷： 河谷的地是在地壳的构造运动与河流的侵蚀、堆积
石芽、溶沟、溶涧、峰林、地下暗河。 ·重力地貌：崩塌、滑坡。
还有黄土地貌、冻土地貌。
§3-2 山岭地貌
一、山岭地貌的形态要素 山顶 山坡 山脚 山顶：山岭地貌的最高部分，山顶呈长条状延伸时称山
脊。 山坡：有直线形、凹形、凸形、复合型。 山脚：山坡与周围平地的交接处。 由坡积群、冲积锥、洪积扇、岩堆、滑坡、堆积体组成
干涸后沉积层露出形成。
§3-4河谷地貌
一、河谷地貌的形态要素
A
3
2
1 54
3 2 5
4 1
7 8
6
河谷要素：A谷底，1、河床 2、谷坡 3、谷缘 4、坡麓 5、河漫滩
河谷阶地要素图 1、阶面 2、阶坡 3、阶地前缘 4、阶地后缘 5、阶地坡脚 6、基座 7、河漫滩 8、河床
图4—9 河谷要素图
4-10 河流阶地要素图
2、地貌的形态分类：
按地貌的绝对高度、相对高度、地面的平均坡度，大陆地貌的 形态分类。
山地：高山绝对高度（3500m）中山（3500-1000m）低山 （1000-500）丘陵（＜50＝
平原：高原（＞600）高平原（＞200）低平原（0-200）洼地 （低于海平面高度）。
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第三章第四纪沉积物及其成因
1.简述第四纪沉积物的基本特征，并讨论其原因
第四纪沉积物的概念：沉积在陆地或水盆地中的松散的矿物质颗粒或有机物质，如砾石、砂、粘土、灰泥、生物残骸等。
多来源于母岩风化产物、火山喷发物、有机物、宇宙物质等。
第四纪沉积物具有一定的空间形态(沉积体)，具有一定的成分、结构、构造特征(与一定的沉积环境相联系)，一般具有成层性(沉积地层)
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
岩性松散
习称“松散堆积物”，也有胶结甚至固结的
成因多样
岩性岩相变化快
同期沉积物可在短距离内发生相变，厚度小而多变(山顶到山脚)，划分对比困难，研究难度大
厚度差异大
不同程度地风化
含哺乳动物化石和古人类
2.第四纪沉积物成因判定标志有那些，如何应用
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
直接地貌标志：根据堆积地貌的形态可以判别堆积物的成因
河流－－阶地
洪流－－洪积扇
间接地貌标志：利用剥蚀地貌推断其相关沉积物的成因和时代
相关沉积物
环境标志
（1）物理环境标志
包括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
黄土、岩盐、石膏－－干旱
红土风化壳－－温暖、潮湿
（2）化学环境标志
与沉积物有关的水体、大气、土壤和地下水等的化学成分与区域地球化学性质
（3）生物环境标志
与沉积物形成有关的指示性动物植物化石和遗迹
海相化石
淡水化石
其他陆相生物化石
3.简述砾石的研究内容与研究方法
内容
砾性
砾径
砾向
砾态
砾石表面特征
风化程度
研究方法
选择层位或地点
研究区：1m2为宜
分区分块（10×10cm）统计砾向、砾经、表面特征，然后（打碎砾石），研究其岩性和风化程度
记录并制图
第四纪地质学
研究距今二三百万年内第四纪沉积物、生物、气候、地层、构造运动和地壳发展历史规律的学科
地貌学
研究地表的形态特征、成因、分布和形成发展规律的学科
研究对象及学科
地表自然环境的重要组成部分
演变历史
研究地表环境的重要学科
简述第四纪沉积物成因类型分类
记两个数字：
全新世：1.17万年
第四纪：2.588百万年
第一章绪论（讲课2学时）
第二章地貌学基本概念（讲课6学时）
第三章第四纪地质学基本问题（讲课10学时）
第四章第四纪主要沉积物与地貌（讲课10学时）
第五章新构造与新构造运动（讲课2学时）
第四纪生物界特征及其研究意义
牙式，植被的垂直分带，古文化，文化层，文化期，石器，文化遗存，植被带平行移动
牙式：上下齿类各一半的齿序和齿类数
植被的垂直分带
在任何一个纬度带，第一带与地面相同，往上分别相当于此带以北的带。
分带在山的两坡高度不同，南高、北低
古文化－－按照原始人的生产工具划分的发展阶段
文化遗存－－原始人使用的工具、村社遗址、用火痕迹等
文化层－－含有文化遗存的地层
文化期－－和一定的文化相适应的时代
石器-----人类制造和使用过石质工具
植被带的平行移动
第四纪气候发生寒暖变化时，植物就要发生水平移动和垂直移动，称为平行移动
试述植被的分带及各带特征
见课本
自学中国北方和南方第四纪哺乳动物群的特征
人类的发展划分哪几个主要阶段，论述其主要特征？
人类主要发展阶段及文化特征
A.南方古猿（早期猿人）阶段及文化
B.P300--150万年，主要发育在南非和东非，所以又称南非古猿（奥尔都维河谷）代表性的有1470号人（坦桑尼亚奥尔都维河谷）。
特征：具有能直立的结构，脑量450cc,高1.2--1.3m,为纤细种体重20公斤。
石器为砸击石器。
B、猿人阶段（晚期猿人）及旧石器早期文化
B.P 150 –30 万年，学会了用火
国外代表：印尼爪哇猿人
国内代表：蓝田猿人
周口店猿人（北京人）
C. 古人（早期智人）阶段及旧石器中期文化
B.P 30--5万年（Q23－Q3)
国外代表：尼安得特人Homo eanderthalensis (德国）
国内代表：广东的马坝人(曲江县)、陕西的大荔人、湖北的长阳人、山西的丁村人等。
脑量可达1350cc, 媚骨不太突出，脑顶骨突起，牙齿比较粗状。
此期不仅会用火，而且会取火，保存火种，用兽皮缝制衣服。
特点：第二次加工的石器大量出现，分化明显，出现尖状器、刮削器等。
如丁村文化、河套文化。
D. 新人（晚期智人）阶段及旧石器晚期文化
B.P 5--1万年
国外代表：
克鲁马农人法国（Man gromagnon)
国内代表：
山顶洞人(1.1~1.8万年，2.7~3.4)
特征
猿的特征基本消失，接近于现代人
男高1.74m, 女高1.59m
为旧石器晚期文化，以石器为主，出现骨器，并出现装饰品
石器多为磨制而成，骨器和石器出现穿孔现象
E. 中石器时代
F. 新石器时代
B.P 8000 —3000 年
特点：在中国有1000多个地址，比旧石器复杂的多，区域性差异明显，有石器，也有陶器, 具有一定的工艺水平。
出现了原始农业
G. 历史时期
公元前3000年－－今
铜器时代：夏？、商、周、春秋时代
铁器时代：战国时代
原子能时代。