中国第四纪地层

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•古地磁法和其他各种第四纪年代学方法,应该而且只有前述方法结合才能 发挥更大的作用,第四纪历史的研究必须充分利用各种年代学资料,才能 使第四纪地质事件的时间和空间概念更为精确和可靠,才有利于对比。
第二章 中国第四纪地层
第一节 第四纪地层划分的原则和方法 第二节 第四纪下限及其划分方案 第三节 中国第四纪地层
第二章 中国第四纪地层
第一节 第四纪地层划分的原则和方法 第二节 第四纪下限及其划分方案 第三节 中国第四纪地层
第一节 第四纪地层划分的原则和方法
一、局部地层层序的拟定 •自然分层:只能在野外进行,对剖面的仔细观察和详细描述 是非常重要的,它是今后一切综合研究的基础。 -------根据第四纪沉积物的颜色、岩性、风化程度等变化进 行自然分层,只要有变化,就可将其分成不同的层。 •室内综合研究时可根据野外分层进行适当的合并。

、、、

古黄地
地土层


黄 土

古分

土 壤 序
面 及







第二章 中国第四纪地层
第一节 第四纪地层划分的原则和方法 第二节 第四纪下限及其划分方案 第三节 中国第四纪地层
第三节 中国第四纪地层
一、 黄土地层 二、 华北第四纪地层 三、 华南-东南区第四纪地层 四、以气候变化为依据的中国第四纪地层
第一节 第四纪地层划分的原则和方法
二、第四纪地层划分对比的原则方法 •生物地层学方法、气候地层学方法、比较岩石学方法、年代 学方法、古人类古文化及历史考古法
第一节 第四纪地层划分的原则和方法 1、生物地层学 •基本原理:利用生物演化的不可逆性和间断性(阶段性)对 第四纪地层进行划分和对比。 •方法: (1)利用哺乳动物化石,其他化石作为辅助手段; (2)残余种、更新世特有种、现生种的百分比; (3)古人类; (4)生物地层学原则是划分对比第四纪地层的主要原则之一, 难点在于难于找到一定数量的有鉴定价值的化石。
颜色深——时代老,颜色浅——时代新 深红色—红色—红黄色-黄色-灰色,具有从老-新的地层意义。
第一节 第四纪地层划分的原则和方法
5、年代学方法 •利用各种年代学方法可直接划分年代地层,这是目前国际上 广泛应用的一种方法。
第一节 第四纪地层划分的原则和方法
6、古人类、古文化及历史考古法 •由于人类发展在地球各大陆大体相似,石器演化明显,分布 广泛,研究程度较高,故人类-考古学资料可用以帮助确定第 四纪下限或比较精确地划分对比第四纪地层。 •具体方法可利用新旧石器时代古文化遗存及历史考古资料等, 同时结合测年资料。
)的等时线来定义第四纪下限,但由于这些事件在地球上各 部分出现的穿时和时差现象,因而至今国际上关于上新世与 更新世分界问题尚未取得一致意见。不同学者研究的地区不 同、领域不同、获得的证据不同,因而认为第四纪下限的位 置不一样,如古冰川派、古气候学派等等。
1、国际第四纪下限
(1)、0.70~0.80Ma BP
所有上述资料表明,在经典的第四纪第一次冰期到来之前,地 球大气圈变冷现象早已发生。因此,以冰川活动的首次出现作为第 四纪的开始的原则已不为人们所接受。
(2)、1.80Ma BP 主要是古气候学家依据气候证据提出的,因为180万年正好是气候
转化厉害的时间,证据有: ①意大利地中海沿岸卡拉布里层底部海洋沉积里出现了喜冷的有孔 虫(饰带透明虫)和冰岛北极蛤。 ②同位素研究表明整个地球温度下降,比现在低5℃,气候变化的标 志是比较清楚的。 ③界限处K-Ar法年龄1.6-1.8Ma,与古地磁奥尔都维极性事件(松山 反极性时中的正极性事件,1670-1870Ka)相当,说明该时期地球发 生了大的气候变化
(4)、3.00-3.50Ma BP 主要证据: ①考虑古人类的出现: a.非洲出现较早的古人类(南方古猿),如肯利亚东非裂谷1470号人头骨化石 下伏图鲁博尔火山年龄3.18MaBP(K-Ar法); b.前苏联称第四纪人类纪。 古地磁倒转期: 高斯正极性时/吉尔伯特反极性时 所以古人类学者主张Q/N的界限放在300万年。 ②同时考虑气候、古植物的变化 在阿拉斯加发现3.5MaBP的冰碛物,亚洲北部喜暖植物成分(如银杏、枫杨) 减少,都反映了气候的变化。
第一节 第四纪地层划分的原则和方法
3、地貌学方法
•地貌发展具有一定的阶段性,形成一系列层状地貌,利用分 布于这些不同高程地貌的沉积物的研究,可进行第四纪地层的 划分。
•该方法主要适应于湖、海岸、溶洞以及河谷、阶地比较发育 的地区。
•在利用这种方法时,不仅要考虑高程,还要综合分析沉积物 的岩性、结构构造和风化程度,将可能出现的洞穴高度与其中 堆积物时代不协调和沉积物间断的现象排除。
2、中国第四纪下限
(1)、北方 •1948年,以周口店第一地点下部作为第四纪下限(73万年),通过 生物群的研究,现在改为Q2的标准剖面。 •1949年,中国依照第18届国际地质会议拟定,根据生物地层学原则 ,将长鼻三趾马真马动物群的泥河湾组与维拉坊组对比(均为陆相 地层),将第四纪下限划在泥河湾组底部。 •1959年,全国地层学会议肯定了上述意见。 •70年代,由于冰川派的盛行,泥河湾下部发现一套冰碛物(古地磁 年龄310万年左右冷的), 古地磁年龄为240万年。
第一节 第四纪下限及其划分方案
一、 第四纪下限 二、 第四纪划分方案
国际第四系划分:更新统Q1、全新统Q2
中国第四系划分:下Q1、中Q2、上更新统Q3、全新统Q4 建议(中国第四纪委员会秘书长):更新统QP 、全新统Qh
下QP1、中QP2、上更新统QP3、全新统Qh
Pleistocene
Holocene
主要是冰川学派支持该观点,其依据主要是冰川证据,主要是早期欧洲搞
冰川研究的地质学家在研究阿尔卑斯地区第四纪冰川而得出的结论。(A.彭 克, W. 彭克父子俩)
a.第四纪全球有四个大冰期,最早的恭兹冰期(G)为70万年,G冰期预示着寒冷气
候的出现,因此,认为G冰期是第四纪的底界。
b.同时在古地磁表里,73万年时,出现了松山反向极性时与布容正向极性时,
第一节 第四纪地层划分的原则和方法
4、比较岩石学方法
利用第四纪沉积物的颜色、岩性、结构、构造成因和风化程 度的差异划分地层的方法称为岩石地层学方法。该方法是根据堆 积物形成的气候-时间不同,沉积物的上述特征不同的原则划分 对比地层。主要根据下面几个指标:
• 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。
第一节 第四纪地层划分的原则和方法
三、第四纪地层划分对比的综合性
•在进行第四纪地层的划分和对比时,应综合考虑在沉积物中保存的各种事 件的证据,以岩性记录为基础,以各种年代学方法为必要条件,以气候、 古环境与古生物事件作为补充来进行。
•在实际工作中,应充分利用比较岩石学方法、地貌法建立起局部地区的有 效层序,再利用生物地层法和古气候法,并参考古人类-考古学成果,较 准确地确定第四纪地层的地质年代以及与其它地区地层的对比关系。
1972年方案:
时代 海相
陆相
Q 卡拉布里阶
上、 中维拉坊组(冷维拉坊)
~~~~ ~~~~~~~~~ ~~ 180万年 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
N 阿斯蒂阶
下维拉坊组(暖维拉坊)
1972 年的方案为大多数人所接受,将180万年作为第四纪下限称为“长 更新世年表”。
1982年,国际第四纪联合会的N/Q界限小组委员会根据对意大利地中海沿 岸另一地点海相地层弗利卡剖面的研究,建议以喜冷底栖有孔虫波罗地饰 带透明虫、浮游有孔虫厚壁新方抱球虫(左旋)与可可石类的大洋桥石等 的大量涌现和超微钙质化石盘星藻类的大量绝灭层位作为N/Q分界,此分界 位于古地磁极性的奥都维亚时附近,为1.7~1.8Ma BP。 从上述资料来看, 1982年的方案与1972年的方案无实质性的改变,只是海相地层弗利卡剖面 研究可能更为详细而已。
(3)、2.40Ma BP 该方案主要是研究古植物的学者提出和支持。主要是依据植物群的变化, 证据有如下4个方面: ①根据对欧洲和俄罗斯地台的植物群的研究,在2.4MaBP植物群发生了重大 的改变。 ②南极大冰盖从240万年已开始出现。 ③在240万年左右,也有一次古地磁极性的倒转(松山反极性时/高斯正极性 时)。
第一节 第四纪地层划分的原则和方法
2、气候地层学
•第四纪全球性气候波动的重要特征是冷与暖、潮湿与干旱的 多次节奏性的波动变化。这种气候的波动可以引起植物群的迁 徙和古地理沉积环境的巨大变化。环境的改变和自然界一系列 环境因素的连锁反映,在第四纪地层中留下诸多气候因素的烙 印,因此,利用气候标志划分第四纪地层可行又可信。
Q / N界线: M/G; 2.60Ma;104阶开始;黄土底界; QP2 / QP1 界线: B/M;0.78Ma;19/20阶;L8中部;周口店组底部; QP3 / QP2界线: 0.128Ma;5e阶开始;S1/L2界线; Qh / QP3 界线: 11000a;1阶开始;S0/L1;
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第二节 第四纪下限及其划分方案
一、 第四纪下限 二、 第四纪划分方案
第四纪下限,亦即第三纪与第四纪的界限,是第四纪研 究的基本理论问题之一。自从1829年法国地质学家德努瓦耶 首次提出第四纪这一名称以来,这个问题已经争论了170余年 ,但至今还未有一个定论。
出现多种意见的原因: 众多的学者都力图用同一种全球性事件(如气候或生物
1972年,国际第四纪委员会(INQUA)蒙特利尔会议基本维持1948年的拟 定,将第四纪下限仍划在意大利“卡拉布里阶”底部,重申此界限有效。 同时对陆相地层维拉坊组进行了进一步的研究。维拉坊组分为上、中、下 三部分,其中中上部与卡拉布里阶对比,下部与阿斯蒂阶对比。中上部含 有喜冷的哺乳动物化石,如中维拉坊组哺乳动物群中含有喜冷的化石披毛 犀,反映寒冷的气候,而维拉坊组下部有喜暖的生物,将其划为上新统(N2), 所以Q/N界限划在中维拉坊组底部。
国际Q/N界限: 1.8Ma;古地磁Olduvai事件底界(1.77-1.95)氧同位素 62/63, 意大利海相Calabrian组出现;陆相晚维拉方组出现; 依据: 1、海洋盘星藻(Discoasters)灭亡,示冷有孔虫出现 (Globorotalia trucatulinoides)出现 2、磁性地层Olduvai事件(1.77-1.95) 3、气候事件多脑冰期开始
(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。
第一节 第四纪地层划分的原则和方法
(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 B、沉积物 风成黄土:干旱气候 红土风化壳、石钟乳、冲积层:潮湿气候 C、化学元素 CaCO3含量的变化:含量高代表气候干旱,低代表潮湿; AiO2/AlO3比值:比值越小,越湿热。
(2)、南方 第四纪标准剖面在云南元谋盆地,将元谋组与泥河湾组对比,界限划在 元谋组的底部,后来又是冰川学派,在元谋组下部发现一套冰碛物(70年 代),定为“龙川冰期”,认为第四纪下限应下移至龙川冰期的底部。
中国第四系界限: 2.60Ma;古地磁M/G界限;氧同位素104阶段开始; 依据: 黄土沉积开始; 南海沉积发现Globorotalia multicamerata绝灭 古地磁M/G界限;2.60Ma; 气候事件北半球冰期-间冰期旋回开始 此外:人\象\马出现;青藏高原抬升
古地磁此时发生了倒转,表示了重大地质事件的发生。 c.30~40年代该学派占优势。 d.把70万年以来叫短更新世年表。
该观点已被放弃。
原因有三条: ①即在阿尔卑斯地区也有比“恭兹冰期”更老的冰期(多瑙冰期 ),已得到较多人的公认; ②在阿拉斯加地区南部,有证据表明存在270和360万年前的冰碛 层,甚至有距今800万年的上新世(N)山地冰川作用的证据。 ③深海有孔虫分析表明,大约在200万年前就已反映出明显的气候 寒冷。
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