第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)

2023/2/21第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)

一、緒論1.命名第四紀(jì)（Quaternary）一詞，是1829年法國地質(zhì)學(xué)家德努埃（Desnoyers）所創(chuàng)。當(dāng)時，它把地球歷史分為四個時期，第四紀(jì)是指地球發(fā)展歷史最近的一個時期。2023/2/221839年賴依爾（Lyeill）根據(jù)現(xiàn)代種屬的海相無脊椎動物化石和含人類活動遺跡的地層把第四紀(jì)劃分為更新世（Pleistocene）和近代（Recent），奠定了第四紀(jì)地層劃分的系統(tǒng)。1891年由第二屆國際地質(zhì)學(xué)會正式使用“第四紀(jì)”一詞。現(xiàn)代第四紀(jì)概念是綜合性的，是指地球發(fā)展的一個時期。這一時期地球上有顯著的氣候波動，出現(xiàn)了人類及其物質(zhì)文明的發(fā)展，哺乳動物興盛，各種陸相沉積發(fā)育。2023/2/232.第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)的性質(zhì)“第四紀(jì)”是地殼發(fā)展歷史中最新的一個階段-----“紀(jì)”，以這個階段中發(fā)生的一切地質(zhì)事件（包括地殼及生物的發(fā)展過程）和其發(fā)展與分布規(guī)律為研究對象的第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)，既研究第四紀(jì)的地質(zhì)作用及其結(jié)果，也研究地質(zhì)作用及其結(jié)果在時間上的發(fā)展規(guī)律，而且主要研究地球在3Ma以來的發(fā)展演化規(guī)律。2023/2/243.第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)的研究內(nèi)容包括：(1)第四紀(jì)的構(gòu)造運(yùn)動(2)第四紀(jì)古氣候(3)第四紀(jì)生物界(4)第四紀(jì)沉積環(huán)境和沉積物的成因類型(5)第四紀(jì)海平面變化2023/2/254.第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)的研究意義（1）認(rèn)識第四紀(jì)古環(huán)境

認(rèn)識第四紀(jì)古環(huán)境的本來面目，掌握第四紀(jì)古環(huán)境的形成與發(fā)展變化規(guī)律。在整個第四紀(jì)時期內(nèi)，新構(gòu)造運(yùn)動、冰川、黃土和古人類的出現(xiàn)與發(fā)展是同步進(jìn)行的，它們既是第四紀(jì)地質(zhì)學(xué)研究的核心，也是第四紀(jì)古環(huán)境發(fā)展的四大因素；四者相互促進(jìn)、相互制約，組成第四紀(jì)自然環(huán)境綜合體。（2）利用與改造第四紀(jì)古環(huán)境的自然條件

關(guān)鍵在于掌握規(guī)律、善于依據(jù)自然科學(xué)規(guī)律行事，用于指導(dǎo)工程建設(shè)、地震預(yù)報、農(nóng)業(yè)規(guī)劃、找水、探礦等。2023/2/26

二、第四紀(jì)氣候變化第四紀(jì)時期，很重要的一個特征是：全球性的古氣候曾出現(xiàn)過多次寒冷的冰期氣候。在地球歷史上，溫暖時期占9/10。但在第四紀(jì)歷時很短，古氣候頻繁而劇烈地波動，在全球性氣溫普遍下降的背景上，多次出現(xiàn)大規(guī)模的冰川活動。這些氣候的波動現(xiàn)象，使第四紀(jì)時期的古地理環(huán)境和生物界發(fā)生了巨大的變化。

2023/2/27在地質(zhì)歷史時期,地球的氣候是在不斷變化的,幾億年的氣候史,以溫暖時期與寒冷時期交替出現(xiàn)為其基本特點(diǎn)。震旦紀(jì)以來,地球上曾出現(xiàn)過3次大冰期(馬宗晉2004)：第1次出現(xiàn)在700MaB.P.(震旦紀(jì)冰期);第2次在320～260MaB.P.(C-P冰期);第3次即是從3MaB.P.前開始的第四紀(jì)大冰期。2023/2/281.冰期與雨期等若干概念第四紀(jì)氣候波動的基本性質(zhì)是寒冷和溫暖氣候的交替，表現(xiàn)為第四紀(jì)冰川作用的興衰，從而專家們建立了冰期、間冰期及在非冰川區(qū)出現(xiàn)相應(yīng)的雨期，和間雨期等概念，現(xiàn)分別介紹如下：

冰期：指地球上冰川規(guī)模擴(kuò)大，氣候顯著變冷的時期。年平均氣溫較現(xiàn)今低8～13℃，此時極地和高山冰蓋擴(kuò)大，并向中緯度推進(jìn)（或高山冰川下移），從而引起生物群的遷移或部分絕滅。2023/2/29

間冰期：指兩次冰期之間的溫暖時期。此時大陸冰蓋縮小，并向極地后退（或高山冰川后退），同樣引起了生物群遷移，但伴之以生物繁榮。冰后期：指第四紀(jì)最后一次冰川退縮以來的溫暖時期。即全新世全球氣候轉(zhuǎn)暖的時期。它的年齡世界各地不一。一般認(rèn)為冰后期開始于距今10,000～11,000年前。（瑞典為8500年前，阿爾卑斯20,000年前，北美為20,000～35,000年前）2023/2/210

雨期：冰期時，在中低緯度的非冰川區(qū)，出現(xiàn)氣候潮濕、降雨增多時期，稱為雨期。雨期時，表現(xiàn)為當(dāng)?shù)赜炅砍渑妫疵娣e擴(kuò)大，洪、沖積堆積物發(fā)育。故又稱“洪積期”。受雨期影響最明顯的地區(qū)是北非、北美西南及西南亞等地。2023/2/211間雨期：是指兩次雨期之間相對干燥少雨的時期。間雨期時，當(dāng)?shù)貧夂蚋稍?、炎熱，湖泊面積縮小，甚至干涸，風(fēng)沙地貌發(fā)育，黃土堆積盛行。間雨期又稱“間洪期”或“干燥期”。

雨期、間雨期主要是描述冰期或間冰期時，在中低緯度的非冰川氣候的干濕波動。并非所有冰川地區(qū)均能適用。有些地區(qū)常用濕潤期與干燥期來概括氣候的變化。我國第四紀(jì)氣候的變化有其獨(dú)特性，即：嚴(yán)寒與干燥（干冷）同時出現(xiàn)，溫暖和潮濕（溫濕）又同時并存。2023/2/2122.我國第四紀(jì)冰期的確定和劃分我國冰期的確定和劃分是以中國東部為基礎(chǔ)的?？梢詣澐譃槲鍌€冰期和四個間冰期。而且可以大體與歐洲的阿爾卑斯冰期相比較。現(xiàn)自新到老列出如下：2023/2/2132023/2/2143.冰期與間冰期對古地理環(huán)境及生物界的影響

第四紀(jì)冰期與間冰期的氣候變化，很大程度上控制著第四紀(jì)堆積物的沉積環(huán)境，影響著生物界以及地貌和土壤的形成與發(fā)展。

冰期時，冰川對原有基巖和松散堆積物進(jìn)行改造，并形成了冰川地貌及冰川堆積物。由于氣候變得酷冷，在冰川作用范圍內(nèi)，主要是冰凍物理作用?；瘜W(xué)風(fēng)化及成土作用微弱。風(fēng)化殼多為機(jī)械風(fēng)化的碎屑物，土壤不發(fā)育。2023/2/215大規(guī)模的冰川作用，摧毀了原有的植物群落，使喜溫暖植物群南移。動物群也同樣向赤道方向遷移，因而在赤道附近產(chǎn)生了寒帶（喜冷）的動物群新種屬。2023/2/216間冰期時，氣候轉(zhuǎn)暖，伴隨的是冰川大規(guī)模的退縮、消融，生物界相應(yīng)繁榮，形成以流水、巖溶和湖沼堆積為主的地貌?；瘜W(xué)風(fēng)化及成土作用較容易進(jìn)行，熱帶（喜暖）動物和植物群的分布面積擴(kuò)大，并向兩極方向遷移。一些喜冷動物和植物可產(chǎn)生新種或適應(yīng)不了環(huán)境而被淘汰。2023/2/217

中低緯度在雨期時，河流和湖沼的作用增強(qiáng)，可形成流水、巖溶地貌及沖、洪積及湖沼堆積物。間雨期時由于降水稀少，難以大量累積形成冰川。此時期氣候干燥，主要盛行風(fēng)沙地貌及風(fēng)積物和殘積物。赤道熱帶區(qū)附近，由于氣溫高，高處冰雪的融化量也大，所以冰雪難以大量積累形成冰川。此區(qū)雨期時主要發(fā)育流水、巖溶地貌及湖沼堆積物。化學(xué)風(fēng)化作用較為徹底，殘積紅土發(fā)育〈這是濕熱地區(qū)的標(biāo)志之一〉2023/2/218

冰期，部分水體凝固在陸地，導(dǎo)致海面下降；間冰期，冰川消融導(dǎo)致海面上升。60～70年代，世界各地大陸架和島嶼地帶不斷發(fā)現(xiàn)沒于水下的證據(jù)。如大陸架上沉沒的河谷、陸生泥炭、淺海及潮汐帶生活的貝殼，鮞狀沉積和動植物化石等。在水深100～200米處發(fā)現(xiàn)了納瑪象牙化石，在水深40米處發(fā)現(xiàn)野牛骨骼，此外，陸生泥炭、樹干、淺水貝殼和陸相沉積都有發(fā)現(xiàn)。據(jù)研究估計(jì)，第四紀(jì)晚期〈玉木冰期的全盛時期〉，距今15000年左右，中國東部海面下降到一個最低點(diǎn)，位于現(xiàn)代海面下-140米，此時中國大陸曾一度和臺灣相連。2023/2/219第四紀(jì)古氣候的地層劃分方法由于第四紀(jì)發(fā)生過多次大規(guī)模的冰川活動，其氣候冷暖的交替發(fā)展與第四紀(jì)歷史的一定階段相適應(yīng)。因此，我們可以根據(jù)第四紀(jì)古氣候的變化及不同階段的氣候標(biāo)志，劃分和對比第四紀(jì)地層。通常是依據(jù)不同的氣候特征遺留在地層中的各種痕跡，分析、研究并劃分冰期地層的順序。在第四紀(jì)冰川遺跡廣泛分布區(qū)，可依據(jù)冰磧層特征及風(fēng)化程度，結(jié)合冰川地貌形態(tài)劃分冰期。2023/2/220例如，根據(jù)一系列古冰斗的底高，表示古雪線高度而劃分冰期。因?yàn)椴煌冢叛┚€的位置是不相同的。又如，經(jīng)多次冰川作用會形成“谷中谷”，其階面越高者，則冰期形成的年代越早。在非冰川地區(qū)，如黃土、湖沼區(qū)，可以根據(jù)堆積物的沉積與侵蝕作用，巖性特征和風(fēng)化程度等，劃分濕潤與干燥〈我國表現(xiàn)為溫濕與干冷〉不同的氣候期。如黃土層中的剝蝕侵蝕面及其相應(yīng)的砂礫石層，區(qū)域性古土壤層，即代表了濕潤氣候下的侵蝕作用和成土作用。2023/2/221我國中更新統(tǒng)，即北方周口店期的棕紅色黃土，或南方長江流域的網(wǎng)紋狀紅土，與晚更新統(tǒng)的淡黃、棕黃的馬蘭黃土或下蜀土相比較，前者色深，反映中更新世時，氣候濕熱，堆積物普遍風(fēng)化成紅色。晚更新世時，氣候變干冷，風(fēng)化不深，堆積物色淺。需要提及的是，運(yùn)用巖石氣候標(biāo)志劃分地層時，應(yīng)有生物化石或孢粉組合證據(jù)，綜合劃分氣候地層才確切。2023/2/222三、第四紀(jì)海平面變動1.海平面及其變動標(biāo)志海平面變動就是地質(zhì)歷史時期中的海侵和海退現(xiàn)象。第四紀(jì)的海平面變動主要是指第四紀(jì)時期海面高度的變動及由此引起的海陸分布的巨大變遷。海平面變化的歷史和規(guī)律，特別是預(yù)測未來海平面變化的趨勢，對于全世界沿海地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類生活以及更科學(xué)地安排人類的未來，均具有重大的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。

2023/2/223第四紀(jì)時期世界海平面曾發(fā)生多次升降，主要是由于氣候波動和構(gòu)造運(yùn)動的影響所引起。第四紀(jì)的氣候波動具有全球性。由氣候波動引起的海平面升降稱為水動型。第四紀(jì)的氣候波動會引起全球冰川的擴(kuò)展和退縮。冰期時，大洋中的部分海水以冰川形式凝固在大陸上，不能隨正常的水循環(huán)通過地表徑流返回海洋，由此造成大洋的水體減少，水層減薄，海面下降或海退，這一時期稱低海平面時期。2023/2/224間冰期時，由于氣候轉(zhuǎn)暖，冰川消融，大量融水流回海洋，致使海水體積增加，水層加厚，導(dǎo)致海面上升或海侵，稱高海平面時期。第四紀(jì)時期多次冰川性的氣候波動，引起了全世界海平面的多次升降和海侵海退。由于構(gòu)造運(yùn)動引起的海平面升降稱為地動型。構(gòu)造運(yùn)動對海平面波動的影響是區(qū)域性的，它主要造成區(qū)域性的海岸線位置的遷移或洋盆容積的變化。在濱海地帶，由于構(gòu)造隆起或下沉，會使海水向海洋后退或向陸地侵進(jìn)，海岸線的位置也會隨之遷移。2023/2/225大洋地區(qū)，構(gòu)造的隆起可以使洋底上升或某些洋盆地消失。反之，會使洋底下沉或形成新的洋盆。但是構(gòu)造引起的海水面波動，不論其規(guī)模如何，都不會影響全球性的海水水體的變化。第四紀(jì)時期海平面的變動，在地貌上和地層古生物方面留下了許多明顯的標(biāo)志，根據(jù)這些標(biāo)志可以恢復(fù)不同時期的海面高度以及當(dāng)時的自然地理環(huán)境。海平面變動的標(biāo)志主要保存在沿海平原、海岸地帶和海底。指示海平面升降的標(biāo)志有：2023/2/226（1）海蝕階地是第四紀(jì)高海面的主要證據(jù)之一。海蝕階地和海平面的關(guān)系比較復(fù)雜，看法不一。許多學(xué)者認(rèn)為，大浪侵蝕所造成的平臺，其高度較當(dāng)時海平面高出2～4米。Johnson（1931）認(rèn)為，海蝕平臺內(nèi)側(cè)可高出高潮線幾厘米至二米。Cotton（1963）指出，海蝕平臺可以分為兩類，在較封閉的海灣內(nèi)，波浪作用微弱，平臺高度在高潮線以上或略低于高潮線；在開敞的海岸，波浪作用強(qiáng)，平臺內(nèi)緣有正在后退的海蝕崖，平臺高度在高潮線以上。2023/2/227也有一些學(xué)者認(rèn)為，海蝕平臺可以代表海水面，高潮時受海水淹沒，低潮時則露出海面。由于潮差大于平均大浪的波高，因此侵蝕基巖海岸的剖面上常生成二級海蝕崖和二個海蝕平臺。高海蝕崖主要受大浪的侵蝕，低海蝕崖則經(jīng)常受平時波浪的侵蝕。英國東岸和大洋洲東南岸均有此種情況。我國沿海每年受臺風(fēng)影響（特別是南方），大浪的作用比較強(qiáng)烈，沿岸海蝕平臺的高程各地可能不一樣。因此在利用海蝕平臺推定海平面高度時，應(yīng)當(dāng)考慮可能存在的3～5米高度誤差。2023/2/228

（2）上升海灘陸上古海灘已脫離現(xiàn)代海水的作用，稱為上升海灘。海灘沉積物主要堆積在海平面上下，在潮差較大的地區(qū)，堆積物的高度可相差十多米。海底與海岸的古海灘是古代海岸線的最好標(biāo)志。海灘上發(fā)育的岸堤包括貝殼堤是由激浪堆積而成，通常位于高潮時沖浪所達(dá)到的高度以上，高出平均海面約3～5米或更高。因此岸堤的高度不能簡單用以代表古海面的高度。2023/2/229有些學(xué)者曾認(rèn)為，既然岸堤是在當(dāng)時海面下由最大激浪堆積形成，那么海岸上升時最大激浪線必然隨著下降，使新成岸堤的高度比老堤為低，若海平面不斷上升，岸堤的高度從陸向海會愈形減低。但實(shí)際上海岸堤的高度并不完全取決于地殼的升降，還取決于海岸泥沙供給的多少，海岸線輪廓的變化及氣候變化等因素的影響，因此分析岸堤資料時，要與地質(zhì)地理及考古等資料進(jìn)行比較，才能推定海岸的相對升降。

2023/2/230（3）珊瑚礁和礁平臺等珊瑚礁是指示海面變化的最好標(biāo)志，因?yàn)樵旖干汉鞯纳L上限通常是低潮面，而礁平臺的高度一般在平均潮位附近，即它在高潮時受淹，低潮時出露。一般認(rèn)為礁平臺常有的巨大礁塊和珊瑚頭高出平臺表面1m左右。在熱帶與亞熱帶海岸的海灘砂礫和藻類、珊瑚及貝殼碎屑，常迅速受鈣質(zhì)膠結(jié)，成為堅(jiān)硬的巖石狀，稱海灘巖。海灘巖的膠結(jié)發(fā)生于地下水面附近，其高程大致代表海平面高程。但在潮差較大的地段，必須注意當(dāng)?shù)氐某辈睢?/p>

2023/2/231（4）地層和古生物標(biāo)志在現(xiàn)在的陸地上特別是沿海平原或海底的第四紀(jì)沉積物中，往往保存有海相沉積層以及相關(guān)的生物化石。如河北平原，根據(jù)約60個鉆孔地層剖面中的有孔蟲、介形類等微體動物化石的分析，發(fā)現(xiàn)存在著若干個海相層位，籍此證明該地區(qū)發(fā)生過多次規(guī)模不同的海侵。相反，在現(xiàn)今海面以下不同深度的海底沉積物中，常保存著陸相沉積層以及相關(guān)的陸相化石和各種陸相地貌類型，如湖沼、河流相沉積、三角洲和溺谷等，有時在古老的堆積物2023/2/232表面常因遭受深度風(fēng)化和氧化而呈現(xiàn)紅色或黃色，并有鐵錳結(jié)核及網(wǎng)紋等淋溶跡象。這些都是在海面下降時海底變成了陸地所遺留下來的，后來又因海面上升而被淹沒。例如我國現(xiàn)今海面以下的東海、黃海和渤海海底，曾發(fā)現(xiàn)有第四紀(jì)陸相沉積物、陸生泥炭和陸生的哺乳動物化石。當(dāng)時的長江入海口曾在大陸架上向東延伸直至沖繩海槽。世界各地也有類似的情況發(fā)生。如南美亞馬遜河口處，有140Km長的一段河谷被淹沒在海面以下70m深處。北美東岸海外有水底巖石平臺，在紐芬蘭南岸有淹沒的外沖平原等等。這些標(biāo)志都是確定海平面變動的重要依據(jù)。2023/2/233確定海平面變動的位置時，要注意將各種標(biāo)志進(jìn)行綜合分析，充分考慮各種因素的作用，切忌根據(jù)個別事實(shí)，輕易下廣泛的結(jié)論。應(yīng)當(dāng)通過對第四紀(jì)沉積物的詳細(xì)劃分，充分運(yùn)用絕對年齡測定資料、考古和地貌學(xué)上的證據(jù)及各種生物化石提供的生態(tài)環(huán)境，全面進(jìn)行分析才能準(zhǔn)確可靠地恢復(fù)海面升降的幅度、海面變動的年代和發(fā)展歷史。2023/2/2342.第四紀(jì)的海平面波動（1）世界海平面的波動根據(jù)對世界大陸架、島嶼和岸線證據(jù)的研究，對第四紀(jì)以來全球冰川性海平面波動（水動型）取得了如下認(rèn)識：1）距今14,000～6,000年為海面上升時期。根據(jù)14C年齡資料，在距今14,000年開始，世界海平面有一次急劇上升，在6,000年前達(dá)到現(xiàn)在海平面的高度，之后逐漸趨于穩(wěn)定。這一時期正是世界進(jìn)入冰后期，氣候轉(zhuǎn)暖，冰川融化，且引起海面上升，這一時期的海侵稱全新世海侵。

2023/2/2352）距今21,000～16,000年為低海平面時期。由于冰川的增長，海面急速下降，約在15,000年前達(dá)到最低位置-130米。它標(biāo)志著玉木冰期的全盛時期。3）距今30,000～35,000年為高海平面時期。根據(jù)北美大西洋海底及沿岸各種標(biāo)志物14C年齡測定，表明這一時期為高海面時期，海面高程接近于現(xiàn)代海平面的位置。相當(dāng)于玉木冰期中的一個較大間冰期（圖9—13）。2023/2/2364）第四紀(jì)早、中期的海平面變動遺跡，由于海蝕作用的破壞，保留下來的很少，限于目前的研究程度，尚未達(dá)到揭示出第四紀(jì)海平面波動的系統(tǒng)時間序列，只能根據(jù)各地的研究，作出一些推斷。2023/2/237根據(jù)大西洋巴巴多斯（Barbades）島上珊瑚礁階地的研究，發(fā)現(xiàn)至少三次高海面時期。其第一級階地年齡為距今82,000年，海面比現(xiàn)在的低13～16米，第二級階地為距今103,000年，比現(xiàn)在海面低10～13米，第三級階地為距今122,000年，海面比現(xiàn)在高6m。大西洋巴哈馬（Bahama）群島的高海面年齡分別為距今160,000年，195,000年和260,000年。美國的佛羅里達(dá)洲沿海的高海面年齡為距今101,000年、145,000年、170,000年及215,000年。2023/2/238地中海沿岸的海侵和海退現(xiàn)象較為復(fù)雜，既有水動型的海面升降，又有構(gòu)造運(yùn)動的嚴(yán)重干擾，因此地中海沿岸的多級古岸線是以不同高度的階地為標(biāo)志，代表各間冰期的高海面。高海面的時期分別為距今32萬年、20萬年、18萬年、14萬年、11.5萬年、8.5萬年及7.5萬年（圖9—14）。2023/2/239（2）中國東部的第四紀(jì)海平面變動第四紀(jì)時期中國東部出現(xiàn)過多次海面升降，特別是晚更新世以來，沿海平原多次普遍發(fā)生過明顯的規(guī)模較大的海侵和海退。中國東部平原的海相層主要分布在各大河流的下游及三角洲地區(qū)，如華北平原、蘇北平原及長江中下游平原都有若干海相沉積層埋藏在平原深處。我國東海諸海域的海底也廣泛遺存著陸相或?yàn)I岸相沉積及相關(guān)的生物化石。2023/2/2401）中國早更新世早、中期的海平面變動由于古海蝕遺跡受外力的破壞和構(gòu)造運(yùn)動的干擾，在恢復(fù)當(dāng)時的海平面變動情況時尚存在一定的困難。目前一般根據(jù)對海相沉積層、微體古生物化石、14C和K-Ar法測定以及古地磁等的研究，對這一時期的海侵次數(shù)、范圍和年代等有了一些梗概的認(rèn)識。楊子賡、鄭光膺等（1991）根據(jù)南黃海所獲得的資料，將中國東部第四紀(jì)的海侵劃分出八期，其中早、中更新世的海侵（距今1.8Ma以來）有四期：2023/2/241早更新世的第Ⅷ海侵層，早于1.67MaB.P.第Ⅶ海侵層，距今0.97～0.73MaB.P.中更新世的第Ⅵ海侵層，距今大約0.6～0.5MaB.P.第Ⅴ海侵層，0.3～0.2MaB.P.（圖9－15）。2023/2/2422）中國晚更新世以來的海平面變動中國東部晚更新世以來的海相沉積分布廣泛。其分布范圍可以從現(xiàn)代海岸伸向內(nèi)陸近百公里，甚至沿河谷上溯達(dá)數(shù)百公里。晚更新世（始于13萬年左右）以來，我國東部的近海地區(qū)，多數(shù)學(xué)者認(rèn)為發(fā)生過四期規(guī)模較大的海侵，這四期海侵依據(jù)楊子賡、鄭光膺等劃分意見是：晚更新世第Ⅳ海侵層，距今127～75KaB.P.；第Ⅲ海侵層，大約60～50KaB.P.；第Ⅱ海侵層，距今40～20KaB.P.；全新世的第Ⅰ海侵層為距今11KaB.P.以來。2023/2/243綜上所述，第四紀(jì)距今1.8Ma以來的海面變化有如下特點(diǎn)：（1）第四紀(jì)海侵主要出現(xiàn)在溫暖期，海侵的規(guī)模和頻度在中國東部沿海地區(qū)表現(xiàn)為早期范圍小，后期范圍大，北部海侵強(qiáng)，而南部海侵相對較弱。（2）從近30萬年以來海面變化的歷史分析，有可能存在一個大約以10萬年為周期的氣候變化史。就最近的10萬年來說，還可能存在著次一級的20000年左右的氣候周期變化。這些變化可能與地磁場的短期變化有密切的關(guān)系。2023/2/244（3）在若干海相層的底部，都曾發(fā)育過泥炭沉積，如鹽城孔和南排河孔最為典型。泥炭層的出現(xiàn)既可作為古氣候開始變暖的標(biāo)志，也可作為海相地層的先兆沉積（趙松齡、秦蘊(yùn)珊等，1987）。2023/2/245四、第四紀(jì)生物界

第四紀(jì)年代雖然較短，但生物界的變化比較顯著，尤其以哺乳動物進(jìn)化快。但是生物演化的速度往往落后與生態(tài)環(huán)境的變化，同一種屬可以在不同時代的地層中出現(xiàn)，甚至延續(xù)很久。因此不能憑少數(shù)幾種標(biāo)準(zhǔn)化石，而要以生物群的化石為依據(jù)，來劃分第四紀(jì)地層，同時建立生物地層單位和確定生物地層層序。2023/2/246

1.第四紀(jì)哺乳動物群的地層劃分與鑒定方法（1）哺乳動物化石鑒定的一般常識哺乳動物化石是第四紀(jì)地層劃分、對比中確定地質(zhì)年代和恢復(fù)古氣候、古地理的重要依據(jù)。鑒定哺乳動物化石，主要是哪些能夠保存在地層中的化石的堅(jiān)硬組織部分，如骨骼、牙齒、角等為依據(jù)。這些部分比較明顯地反映了動物的分類和進(jìn)化特征。2023/2/247骨骼：包括頭骨－－容積大小、結(jié)構(gòu)，與腦的發(fā)育程度有關(guān)脊椎骨：各類哺乳動物椎骨數(shù)是一定的，可以此作為鑒定種屬的標(biāo)志齒：尤其是臼齒，可鑒定某些動物的種屬。各種哺乳動物牙齒的數(shù)目及形態(tài)各不相同，越高級的哺乳動物往往越少角：根據(jù)性質(zhì)及構(gòu)造，可作為分類依據(jù)2023/2/248（2）哺乳動物群的地層劃分方法據(jù)哺乳動物化石劃分第四紀(jì)地層，歸納如下：

早更新世：以象（Elepha）、馬（Eguus）和牛（Bos）三個現(xiàn)代屬的出現(xiàn)為標(biāo)志（以更新世特有種屬為主），同時還有第三紀(jì)的殘余種屬。在生物組合中，更新世的特有種占多數(shù)，第三紀(jì)殘余的和現(xiàn)代生存的種屬較少。河北泥河灣一帶，由于地層中保留了第三紀(jì)殘留的長鼻三趾馬，同時又有真馬出現(xiàn)，因此稱長鼻三趾馬－真馬動物群。而在華南廣西柳城的則為巨猿－大熊貓－劍齒象動物群。2023/2/249三趾馬2023/2/250長鼻三趾馬2023/2/251馬的進(jìn)化（奇蹄目馬科）劍齒象2023/2/252腫骨鹿（偶蹄目鹿科）2023/2/253中更新世：以大量的更新世特有種為主，可能有少數(shù)的第三紀(jì)殘余種，同時有較多的現(xiàn)代生存種。我國北方以周口店的中國猿人－腫骨鹿動物群為代表，南方四川萬縣的大熊貓－劍齒象動物群為代表。

晚更新世：包括大量的現(xiàn)代種、少量更新世特有種，已經(jīng)不存在第三紀(jì)殘余種。北方以內(nèi)蒙薩拉烏蘇河一帶的薩拉烏蘇動物群為代表。全新世：全部都是現(xiàn)代生活的種屬，沒有或有極少數(shù)更新世特有種，稱馬鹿動物群。2023/2/254

2.孢粉分析的地層劃分方法孢粉是孢子和花粉的簡稱。孢子是指孢子植物的繁殖細(xì)胞；花粉是指種子植物的雄性繁殖細(xì)胞。孢子、花粉是極其微小的有機(jī)體，肉眼是看不見的要用顯微鏡放大幾百倍或上千倍才能看清楚。2023/2/255第四紀(jì)地層中的孢粉分布很廣泛，具有體積小、分量輕、數(shù)量大的特點(diǎn)。它可隨風(fēng)飄揚(yáng)到百余公里之外，一般散落在湖泊、河流及土壤中。除冰川、深海相及風(fēng)化殼外，一般在沖積、湖積、洪積、坡積和風(fēng)積、濱海堆積等成因的地層中均有，尤其以土壤或泥炭層內(nèi)的花粉數(shù)量最為豐富，而且隨著堆積物的形成，孢粉可以保存很長時間而不變化。2023/2/256第四紀(jì)由于古氣候多次冷暖的變動，影響著植物群落在不同時代、不同地區(qū)發(fā)生遷移和演變。其遺留下來的孢子和花粉組合，就具有反映不同古氣候的特征。利用不同冷暖型的孢粉（或植物）組合，可推斷第四紀(jì)的古氣候變化和古地理環(huán)境，從而劃分地層時代。2023/2/257

3.古人類的地層劃分方法第四紀(jì)是人類出現(xiàn)和發(fā)展的時期，第四紀(jì)地層中保留有豐富的古人類化石及其文化遺跡，它代表了人類發(fā)展的各個階段，因而具有劃分地層時代的意義。人類起源是古人類學(xué)研究的熱點(diǎn)（多源地和非洲單源地學(xué)說，奧里恩人課后收看《突變》）。人是由猿演化而來，從猿到人的演化經(jīng)歷了一個長期的復(fù)雜過程。其中直立行走、手腳分工和有意識的勞動制造工具起了決定性的作用，以致人的大腦日趨發(fā)達(dá)，從而擺脫了動物狀態(tài)，終于成為地球上能改造自然、征服自然的高級動物。從猿到人的進(jìn)化一般可分為四個階段：2023/2/258（1）古猿階段第三紀(jì)末，一種居住在森林中的古猿，被認(rèn)為是后來分化為人類的祖先。當(dāng)時由于強(qiáng)烈的地殼運(yùn)動和氣候的變化，使大批森林毀滅或縮小，促使一部分古猿從樹居轉(zhuǎn)向地面生活。為了謀生和自衛(wèi)，他們頻繁地使用前肢（摘取果實(shí)、使用石器等），就演化為后肢行走，手腳開始分工。廣西柳城發(fā)現(xiàn)的巨猿化石，可能屬南方古猿的一個分支。東非發(fā)現(xiàn)的巨猿化石，腦容量為450～650毫升，鉀－氬法測得年齡為175萬年。2023/2/259森林古猿2023/2/260（2）猿人階段猿人的體質(zhì)形態(tài)仍然保留有古猿的特征。如頭蓋骨低平，顱腔小，眉脊突出，下頜不顯等。但它與古猿有本質(zhì)的區(qū)別：能夠有意識地制作簡單的工具，如打擊石器，并會用熟食。于是促使人類大腦的變化和發(fā)達(dá)。猿人腦容量約1075毫升，現(xiàn)代人的腦容量為1400毫升。早在1929年，裴文中等在北京周口店發(fā)現(xiàn)“中國猿人”完整的頭蓋骨化石，定名為北京猿人。根據(jù)伴生的哺乳動物化石，其時代屬于中更新世中期，距今40～50萬年。2023/2/2611964年在陜西藍(lán)田公主嶺發(fā)現(xiàn)的猿人頭蓋骨化石，，定名為藍(lán)田猿人。他比北京猿人原始，時代為中更新世早期，距今70～80萬年。1965年在云南元謀也發(fā)現(xiàn)了元謀猿人的兩顆門齒，它比北京猿人、藍(lán)田猿人的時代要早得多。根據(jù)古地磁法測定，元謀猿人的年齡距今170萬年左右，屬早更新世，是我國迄今為止找到的最古老的猿人化石。2023/2/262猿人2023/2/263（3）古人階段中更新世末期至晚更新世初期，距今約10萬年，人類歷史進(jìn)入一個新階段。古人體質(zhì)雖然仍保留有猿人的某些特征，但是它已接近現(xiàn)代人。頭顱較大，手也粗壯，兩腿直立，腦容量可達(dá)1400毫升。古人不僅能加工制作定型的石器，而且還會人工取火，因而能適應(yīng)各種復(fù)雜的氣候變化。我國發(fā)現(xiàn)的古人有陜西大荔人（1978）、山西丁村人（1954）、廣東馬壩人（1958）和湖北長陽人（1951）。國外發(fā)現(xiàn)的有尼安特人（1856）。2023/2/2642023/2/265尼安特人復(fù)原圖2023/2/266（4）新人階段也叫做智人階段，出現(xiàn)的時間為晚更新世末期，距今約4萬～1萬年。我國發(fā)現(xiàn)的新人以周口店的山頂洞人（1933）為代表，距今約18800年。這個階段，發(fā)現(xiàn)的新人還有內(nèi)蒙河套人（1932）、廣西柳江人、四川資陽人等，國外有法國克羅馬努人（1868）。新人階段技術(shù)已經(jīng)很進(jìn)步，還會結(jié)網(wǎng)捕魚，會穿孔、磨制骨針、骨錐，用貝殼或犬牙制作裝飾品。山頂洞人的腦容量達(dá)1300～1500，和現(xiàn)代人一致。2023/2/267晚期智人2023/2/268人類演化的另外一種劃分：古猿-能人-直立人-智人考古的地層劃分方法可以根據(jù)含有人類變化遺跡的地層（文化層）及與一定文化相應(yīng)的時代（文化期）為劃分依據(jù)。

2023/2/2694.巖性的地層劃分方法

巖性對比法是建立局部地區(qū)相對層序的有效方法。由于第四紀(jì)堆積層的巖性特征（物質(zhì)組成、顏色、巖性結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等）、成因和風(fēng)化程度，在很大程度上受氣候條件的控制或影響，所以，在小區(qū)域范圍內(nèi)同一時期形成的堆積層有著相似的共性。如河南中、北部廣泛分布的上更新統(tǒng)黃土或中更新統(tǒng)的棕紅色亞粘土均有相似的特點(diǎn)。在不同時期，如華北晚更新世氣候干冷，中更新世氣候濕熱，則兩者在巖性、巖相上有顯著的差別。因此，比較就近地區(qū)地層剖面上的物質(zhì)成份、巖石顏色、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、膠結(jié)程度、鈣結(jié)核分布特點(diǎn)及風(fēng)化程度等，可以劃分對比第四紀(jì)地層的相對順序。

2023/2/2705.古地磁的地層劃分方法古地磁的概念：巖石形成過程中，其中鐵磁性礦物受當(dāng)時地球磁場的影響而磁化。分析巖石中因磁化而產(chǎn)生的天然剩余磁性，就可以了解巖石形成時的地磁極性（古地磁場特征就象錄音磁帶，它們將被永久保留在地層巖石中，稱為化石地磁）。地磁極性、磁傾角、都隨時間而發(fā)生變化。研究表明地球上同一年齡的巖石，不論其類型、地區(qū)如何，都具有相同的磁性?；蛘呤钦艠O（古地磁極性與現(xiàn)代地磁極性一致）、或者是反磁極性（與現(xiàn)代地磁極性相反）。

2023/2/271地球歷史上，地球磁場曾發(fā)生多次倒轉(zhuǎn)，地磁極性呈現(xiàn)一系列不等頻的正反交替變化。根據(jù)剩余磁性所反映的古地磁變化，參照古地磁極性年表，可以劃分第四紀(jì)地層。古地磁年表

A.考克斯（COX）在1969年擬定了一個450萬年的古地磁極性年表，并用鉀－氬法測定了這些極性事件的年代。1972年，經(jīng)國際地層委員會推薦，為大家接受（圖9-16）。

2023/2/2726.同位素年齡測定及其它方法使用同位素年齡法，可詳細(xì)、精確測定第四紀(jì)地層的年代。常用以下幾種方法：

(1)同位素的放射性碳C14法

當(dāng)生物有機(jī)體死亡或在水中碳酸鹽沉淀后，不再與外界發(fā)生碳交換，其原始所含的放射性碳（C14）含量逐漸按指數(shù)規(guī)律減少，即每隔5730±40年衰減一半，稱為半衰期。2023/2/273放射性C14就是根據(jù)有機(jī)體死亡或物質(zhì)沉淀后所含C14含量，推算出它死亡或沉積物形成時的年齡。從而精確劃分第四紀(jì)地層年代。C14測年法可測定的最大年齡為5萬多年。此法對于全新世、晚更新世的地層最為適宜。C14應(yīng)用廣泛，數(shù)據(jù)可靠。

2023/2/274(2)鉀氬－法此法根據(jù)巖石中含鉀礦物中放射性K40逐漸蛻變?yōu)锳r40的數(shù)值來計(jì)算巖石的年齡。此法用來測定大部分更新世地層年齡。

(3)熱發(fā)光法1954年澤勤首創(chuàng)，用于測定灰?guī)r年齡。利用發(fā)光強(qiáng)度估算礦物形成的年齡。使用范圍在150～200萬年。目前應(yīng)用廣泛，此法將成為測定更新世年齡的重要方法之一。第四紀(jì)地層劃分的種種方法，必須強(qiáng)調(diào)綜合運(yùn)用，才有良好的效果。2023/2/275五、中國第四紀(jì)地層劃分方法（一）中國第四紀(jì)下限1948年18界國際地質(zhì)學(xué)會倫敦會議，認(rèn)為第四紀(jì)下限應(yīng)劃分在意大利海相“卡拉布里組”底部。因?yàn)樵谙路闲率馈鞍⑺固峤M”沉積末期，許多海相無脊椎動物滅絕，而來自北大西洋地區(qū)的北方種屬在“卡拉布里組”中出現(xiàn)，標(biāo)志著當(dāng)時氣候初次變冷。2023/2/276同時擬定的、與“卡拉布里組”相當(dāng)?shù)暮雍嗟貙樱獯罄木S拉弗朗組（又叫維拉方）組中，含有現(xiàn)代哺乳動物化石，例如真馬、象、牛等，還有部分第三紀(jì)殘余種屬（如三趾馬）化石。在卡拉布里組中，喜冷的軟體動物和喜冷的有孔蟲首次出現(xiàn)，標(biāo)志著中緯度地區(qū)古氣候初次變冷。根據(jù)阿爾卑斯地區(qū)冰川研究，估算第四紀(jì)的年齡約為65～100萬年。2023/2/277隨著同位素技術(shù)和古地磁學(xué)方面的進(jìn)展，第四紀(jì)下限突破了100萬年的界限?，F(xiàn)在維拉弗朗組可劃分為三層：根據(jù)鉀－氬法測定年齡上層：130萬年中層：180～250萬年下層：340萬年西歐許多國家主張新第三紀(jì)與第四紀(jì)界限劃在中層維拉弗朗層的底部，距今年齡為240～250萬年，前蘇聯(lián)學(xué)者則置于距今180萬年。2023/2/2781982年在莫斯科召開的國際第四紀(jì)聯(lián)合會(INQUA)再次建議，并推薦以意大利卡拉布里的弗里卡剖面作為新第三紀(jì)與第四紀(jì)的分界，此界限以上，反映氣候顯著變冷，鉀－氬法測定年齡為250萬年。但仍有人反對以氣候首次惡化作為第三紀(jì)與第四紀(jì)的分界。近年來研究發(fā)現(xiàn)，在新第三紀(jì)期間，氣候也有過變冷現(xiàn)象。2023/2/279綜合起來共有下列幾種意見：（1）70～73萬年以大陸冰川活動為根據(jù)，大致在松山與布倫赫斯極性期之間（2）160～180萬年以生物地層學(xué)為基礎(chǔ)并進(jìn)行了同位素測年。分界為松山極性期中接近吉爾薩事件（3）240～250萬年以動物化石為基礎(chǔ)并普遍出現(xiàn)喜冷動物為標(biāo)志，大致在松山與高斯極性期之間（4）300～350萬年考慮了人類起源、動植物群變化和古氣候變冷為標(biāo)志，分界在高斯與吉爾伯特極性期之間2023/2/280中國第四紀(jì)下限：1949年以來，依照18屆國際地質(zhì)會議擬定的意見，一直以華北“泥河灣組”（含長鼻三趾馬－真馬動物群）與意大利的維拉弗朗層相對比。第四紀(jì)下限劃在“泥河灣組”底部，1959年全國地質(zhì)會議肯定了這一意見。近年來，由于云南發(fā)現(xiàn)“元謀人”化石并找到了“元謀組”下部有一冰磧層，定名為“龍川冰期”（泥河灣組底部也有一層冰磧層，定名為紅崖冰期）,根據(jù)古地磁年齡，距今約310萬年。因此，從古地磁、古人類、古氣候等方面來看，主張第四紀(jì)年齡大于300萬年。2023/2/281（二）第四紀(jì)地層劃分方案1932年國際第四紀(jì)聯(lián)合會（INQUA）根據(jù)生物地層學(xué)的原則，提出第四紀(jì)四分法的方案。1959年我國全國地質(zhì)會議予以承認(rèn)，也采用此方案地層分期年代劃分依據(jù)Q41萬年最后冰期結(jié)束Q312.5萬年最近間冰期開始Q273萬年第二間冰期開始Q12023/2/282（三）全新世分期全新世最近一次冰期（晚冰期）消融后的時期，又稱冰后期。實(shí)際上是最新一次間冰期。氣候總的來說較為溫暖，但仍有冷暖、干濕的波動。生物群幾乎都是現(xiàn)代種屬，僅在早期有極少數(shù)的更新世殘留種。全新世（冰后期）下限年代數(shù)值，經(jīng)C14法測定為10000～11000年。在歐洲有人將全新世劃為五個氣候期。我國和歐洲比較之后，暫時劃分為四個氣候期.2023/2/283（二）第四紀(jì)地層劃分方案（1）北方期：氣候溫涼（干燥溫和），以云杉、冷杉和松屬為主。C14法測定，北京為9515±230～9250±230年（2）大西洋期：氣候溫暖潮濕。北方以櫟（音力）屬為主并有胡桃、柳等，代表溫帶闊葉落葉景觀；南方則為亞熱帶森林。C14法測年，天津靜海7920±650年，相當(dāng)仰韶和龍山文化期

2023/2/284（3）亞北方期：氣候溫暖干燥。遼南普蘭店、大弧山的泥炭層中見榿木（音期，一種落葉喬木）闊葉林中有針葉成份。C14法測年為：3730±120～2750±100年。干燥氣候發(fā)生在龍山文化與殷墟文化期之間（4）亞大西洋期：氣候溫涼濕潤，與現(xiàn)代氣候相似。遼南大弧山泥炭層，孢粉組合與現(xiàn)代針闊葉混交相同。C14法測年為2435±100～2050±95年，相當(dāng)于殷商以來的歷史時期。中間尚有氣候波動2023/2/285三、我國第四紀(jì)地層簡介我國第四紀(jì)地層相當(dāng)發(fā)育，大都為陸相，海相少見，由于各個地區(qū)所處的地理位置、氣候條件以及所經(jīng)歷的地殼運(yùn)動和外力作用不同，使第四紀(jì)沉積物及第四紀(jì)地層在分布上具有很大差異。巖相及厚度變化較大，生物化石豐富，局部地區(qū)還有火山噴發(fā)。第四系在華北平原、松遼平原、長江中下游平原和西北黃土高原一帶，形成連續(xù)的和大規(guī)模的覆蓋層，其它象冰磧、洞穴堆積、坡積層等，出露也很普遍。在東部沿海一帶及許多島嶼上，還發(fā)現(xiàn)有海相第四系。2023/2/286根據(jù)地貌、新構(gòu)造、古冰川規(guī)模及基底構(gòu)造等特征，我國第四紀(jì)地層的分區(qū)及沉積類型可綜合如下表。2023/2/287分區(qū)特征西部地區(qū)東部地區(qū)地貌高山、高原（平均海拔2000～500米）西邊：高原、盆地（1000～2000米東邊：低平原丘陵（小于1000米）新構(gòu)造強(qiáng)烈隆起區(qū)西邊：隆起與斷陷區(qū)；東邊：以沉降區(qū)為主古冰川規(guī)模較大規(guī)模的山岳冰川西邊：中等規(guī)模的山岳冰川東邊：中小型規(guī)模的山岳冰川基底構(gòu)造沉積類型東西向構(gòu)造帶控制西邊：新華夏構(gòu)造帶控制，并為東西構(gòu)造帶分割東邊：新華夏構(gòu)造帶控制西北地區(qū)：戈壁沙漠礫石為主青藏地區(qū)：高山、高原、冰川凍土東北地區(qū)：冰緣凍土、沼澤及火山玄武巖華北地區(qū)：西邊以風(fēng)成黃土及戈壁沙漠為主；東邊以沖積(河湖相)及海積為主華南地區(qū)：西南以高原盆地及洞穴堆積為主；東南以紅土風(fēng)化殼及洞穴堆積為主。滇西及東南有火山玄武巖2023/2/288我國的第四紀(jì)地層大致上可以昆侖山、秦嶺至淮河為界，分南北兩個部分。北部稱北方地區(qū)，包括華北、東北和西北地區(qū)。這個地區(qū)氣候干旱或半干旱。季風(fēng)氣候極為明顯。第四紀(jì)沉積物富含鈣質(zhì)或者堿性成份，并多粗顆粒沉積，如砂及黃土。西北部分山區(qū)有現(xiàn)代冰川。2023/2/289南部稱南方地區(qū)，包括淮河流域、長江中下游、華南和西南地區(qū)。本區(qū)因受到海洋性氣流的影響，氣候溫暖潮濕，第四紀(jì)沉積物富含鐵、鋁質(zhì)的酸性成份，由于含高價鐵的化合物，所以沉積物多為紅色。沉積物又經(jīng)強(qiáng)烈濕熱風(fēng)化，因此紅色粘土分布十分廣泛。河流地帶則分布砂及礫石。青藏高原及其鄰近地區(qū)，氣候干燥寒冷，分布現(xiàn)代冰川及凍土，第四紀(jì)沉積物以冰川和各種重力堆積物為主。2023/2/290（一）華北地區(qū)范圍：東至海濱，西至甘肅東部，北至內(nèi)蒙，南至河南北部，包括了華北平原和黃土高原的大部分地區(qū)。華北地區(qū)氣候干旱、半干旱，季節(jié)性變化明顯。本區(qū)第四紀(jì)堆積物類型復(fù)雜，地層發(fā)育完全。下更新統(tǒng)以湖相沉積的泥灰?guī)r、細(xì)砂巖及礫石夾層為主；中更新統(tǒng)以坡積、洪積為主，局部地區(qū)有洞穴堆積；上更新統(tǒng)以坡積、沖積、風(fēng)積為主，局部地區(qū)也有洞穴堆積。2023/2/291華北地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)層（指沉積厚度大、化石演化階段明顯）有：下更新統(tǒng)泥河灣組；中更新統(tǒng)周口店組；上更新統(tǒng)馬蘭組；全新統(tǒng)的近代河流堆積?，F(xiàn)分別描述如下：2023/2/2921.下更新統(tǒng)(Q1)－泥河灣組泥河灣位于河北省與山西省交界的桑干河盆地，屬河北省陽原縣泥河灣村泥河灣組是1924～1926年由德日進(jìn)等人提出的，1948年18屆國際地質(zhì)會議后，將泥河灣組與維拉弗朗組對比，作為我國北方下更新統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)地層。泥河灣組屬河流湖泊相沉積，組成桑干河50米高階地。以砂質(zhì)粘土、粘土及泥灰?guī)r、礫石夾層為主。砂礫石的磨圓度良好，水平層理發(fā)育。2023/2/293泥河灣組含有豐富的哺乳動物及軟體動物化石。哺乳動物以長鼻三趾馬和真馬為代表，故稱長鼻三趾馬－真馬動物群，又稱泥河灣動物群。這些化石既有第三紀(jì)末期的殘留種屬，如長鼻三趾馬、泥河灣劍齒象，又有第四紀(jì)新生的哺乳動物種屬，如三門馬、步齒大角鹿、象等等，還有一些螗螺、平卷螺等軟體動物。泥河灣組在我國北方分布較廣泛，如河北、河南、山西、陜西等省的大型山間盆地和河谷谷地中都有分布，厚度可達(dá)數(shù)百米，地層產(chǎn)狀近于水平。2023/2/294黃河中游三門峽一帶的斷陷盆地及渭河盆地，下更新統(tǒng)稱三門組。主要為砂礫層及泥灰?guī)r，也代表山間盆地的河湖相沉積。所含哺乳動物化石也屬泥河灣動物群，又稱北方森林草原動物群。早更新世晚期，華北很多地區(qū)的湖泊日趨縮小或干涸，在丘陵地區(qū)和盆地邊緣為土狀堆積，并直接覆蓋于不同時期的地層之上，呈不整合接觸。其上為中更新統(tǒng)紅色土所覆蓋，兩者之間有明顯的侵蝕間斷。2023/2/295呂梁山西坡的“午城黃土”據(jù)化石定為下更新統(tǒng)上部，含有長鼻三趾馬、三趾馬、中國貉、三門馬、步齒大角鹿等化石。2.中更新統(tǒng)(Q2)－周口店組周口店位于北京西南房山縣，中國猿人產(chǎn)地。周口店組以奧陶紀(jì)灰?guī)r中的洞穴堆積為代表。洞穴堆積的巖性為角礫與砂層、灰土與粘土互層。這些堆積物中發(fā)現(xiàn)有古人類火燒的紅色層和黑色木炭灰燼層等。它們屬于舊石器時代。周口店第一地點(diǎn)（即猿人產(chǎn)地）的堆積物厚度約40米。周口店組動物群又稱中國猿人－腫骨鹿動物群。2023/2/296其特點(diǎn)：

a.代表第三紀(jì)殘留的種屬有的已經(jīng)滅絕，如三趾馬。更新世特有的種增多如三門馬、梅氏犀等；

b.出現(xiàn)了中更新世代表性種屬，如腫骨鹿、洞熊等；

c.有一些最早出現(xiàn)的的現(xiàn)代哺乳動物的種屬，如狼、狐等；

d.含有中國猿人的骨骼和文化遺跡。2023/2/297與周口店同期的土類堆積，稱周口店期紅土。一般呈微紅色，顆粒組分為亞粘土或亞砂土，膠結(jié)程度較典型黃土堅(jiān)硬，土層中夾鈣質(zhì)結(jié)核。在我國黃河流域和北方廣大地區(qū)，該紅土層普遍發(fā)育。在山西黃土高原地區(qū)，紅色土稱為離石黃土，或稱老黃土。它的底部在晉、陜一帶黃河沿岸及其各大支流地區(qū)，普遍存在一層砂礫石層，可以作為離石黃土的底礫，表明在中更新世初期，地表侵蝕作用比較強(qiáng)烈。2023/2/298紅色土成因，有洪積、沖積類型，也有殘積、坡積等類型，山西平陸縣東坪村測得該層厚度約80～90米，最厚達(dá)200米以上。陜西藍(lán)田公主嶺一帶，中更新統(tǒng)稱瀉湖組，為河流沖積的砂礫石及紅色土堆積，礫石層最厚達(dá)40米，紅色土厚數(shù)十米。藍(lán)田公主嶺發(fā)現(xiàn)有藍(lán)田猿人頭蓋骨及下頜骨化石，及其它大量哺乳動物化石，如三門馬、大熊貓、獵豹等。2023/2/2993.上更新統(tǒng)(Q3)－馬蘭組馬蘭位于北京西部門頭溝馬蘭村。該地由黃土堆積組成的河谷階地，又稱馬蘭階地。馬蘭黃土色淡灰白，微黃，主要由粉砂組成，其粒度較均一，無層理，不含砂礫，性質(zhì)松軟，不含埋藏土壤，具有多孔性及立壁結(jié)構(gòu)。厚度幾米至幾十米也有厚100米以上的。2023/2/2100馬蘭黃土又稱新黃土，在華北地區(qū)分布甚為廣泛，組成黃土高原。其成因以風(fēng)成為主，其次有坡積、沖積、洪積等類型。一般認(rèn)為是在干冷氣候條件下，由風(fēng)的作用搬運(yùn)、堆積而成。與本期相當(dāng)?shù)膬?nèi)蒙河套南部的薩拉烏蘇組，是上更新統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)地層，為河湖相沉積。巖性為灰黃航灰綠色細(xì)粉砂及黃土狀物質(zhì)。在該地層中發(fā)現(xiàn)“河套人”和大量的哺乳動物化石，如披毛犀、野驢等，稱薩拉烏蘇動物群。2023/2/2101與本期相當(dāng)?shù)模谏轿飨宸诳h丁村的汾河沿岸，有丁村組。1954年發(fā)現(xiàn)大量動物化石、人類牙齒化石及其它文化遺跡，稱“丁村人”文化遺跡。丁村人化石產(chǎn)于汾河三級階地底部的砂礫層中。據(jù)最近鈾系法測定，其年代為20萬年。此外，周口店山頂洞的洞穴堆積也屬于這一時代，洞穴堆積稱為灰黃土，含石英巖碎塊，其中含大量哺乳動物化石與石器、骨器以及山頂洞人使用的裝飾品，另外還有各種山頂洞動物群。2023/2/21024.全新統(tǒng)(Q4)－現(xiàn)代堆積層在華北平原區(qū)發(fā)育較好，以河湖相沉積為主，夾海相層。華北平原主要為灰黃色的亞砂土、亞粘土及砂層。在華北平原中部、東部普遍夾有灰色和黑色淤泥及泥炭層，代表河流或洪流沉積和湖沼沉積。西部有次生黃土，東部夾海相層，總厚15～40米。在現(xiàn)代河谷中形成河漫灘及河床堆積層，在山坡及山麓地帶形成近代的殘積、坡積和沖、洪積層。2023/2/2103（二）華南地區(qū)指長江以南，包括長江中下游，兩湖、兩廣等地。現(xiàn)以長江中下游地區(qū)為例介紹如下：

1.下更新統(tǒng)(Q1)－雨花臺組以南京雨花臺礫巖層為標(biāo)準(zhǔn)地點(diǎn)，主要分布在長江兩岸。地貌上組成高出長江50～60米的第三級階地。在南京至安徽一帶不整合在白堊紀(jì)浦口組之上，上部被玄武巖覆蓋。與后期沉積之間有侵蝕面分開。2023/2/2104巖性為棕黃色粗砂及礫石層。礫石磨圓度極好，礫石大小不等，2～10米左右，呈定向排列，砂層中有斜層理。礫石成份以石英巖為主，其次有燧石、瑪瑙、火山巖、變質(zhì)巖等，屬古長江河床相沉積。近年來在江蘇六合一帶的古砂礫層中發(fā)現(xiàn)了哺乳動物化石，看來，原南京地區(qū)廣泛稱作的雨花臺組，還應(yīng)包括一部分新近紀(jì)上新統(tǒng)地層段。

2023/2/2105與雨花臺組相當(dāng)?shù)模谡憬?，早更新世的砂礫層，稱三江組，由礫石及紅色亞砂土和亞粘土組成。在錢塘江兩岸構(gòu)成第二、第三級階地，屬于河流相沉積。早更新統(tǒng)在湖南中部稱為白沙井組，由礫石及具有白色網(wǎng)紋的紅土組成。在江西廬山地區(qū)發(fā)育山岳冰川，是我國東部至今發(fā)現(xiàn)的最古老的冰期堆積，稱鄱陽冰期。2023/2/21062.中更新統(tǒng)(Q2)－網(wǎng)紋紅土巖性為棕紅色或赫紅色粘土，其中夾有白色蠕蟲狀高嶺土白條，或稱為蠕蟲狀構(gòu)造。它是在濕熱氣候條件下，經(jīng)風(fēng)化淋溶而成，所以稱為網(wǎng)紋紅土。主要分布在長江中下游，江西、湖南、安徽等地分布也很普遍。一般分布于階地上，如南京地區(qū)分布于二級階地的下部。網(wǎng)紋紅土的下部，不少地區(qū)可見到泥礫層或冰凍風(fēng)化層，屬更新世中期大姑冰期的產(chǎn)物。2023/2/21073.上更新統(tǒng)(Q3)－下蜀組下蜀組在長江下游一帶分布較廣泛，在南京至鎮(zhèn)江之間的下蜀鎮(zhèn)出露最典型。組成10～20米的一級階地和35～40米的二級階地。巖性為棕黃到灰黃色粉砂狀亞粘土，屬黃土狀土（類黃土），其中含鈣質(zhì)結(jié)核，層理不顯著，一些山麓地帶，常有粗砂、碎屑夾層。在安徽安慶北30米所高階地上，下蜀組與雨花臺組呈不整合接觸，之間有鐵質(zhì)硬皮（風(fēng)化殼），以此可確定上下層位的關(guān)系。2023/2/21084.全新統(tǒng)(Q4)－近代堆積層主要分布于河流沿岸及湖濱地區(qū)的河湖相沉積。東南沿海一帶有海相層，如有瀉湖沉積（蘇北）。2023/2/2109（三）西南地區(qū)包括云南、貴州、四川地區(qū)。1.下更新統(tǒng)(Q1)－元謀組分布于云南元謀盆地。巖性為粘土、砂及砂礫層。屬于河湖相沉積，厚695米。元謀組上部發(fā)現(xiàn)了兩顆人類牙齒化石，定名為直立人元謀亞種，即“元謀猿人”。還有許多其它哺乳動物化石，如云南馬、爪獸、中國犀、元謀劍齒象等。元謀組年齡經(jīng)古地磁測定為150～310萬年。元謀猿人化石年齡為170±10萬年。元謀組下部，有灰黃色泥礫，屬于冰川和冰水堆積（屬上新世）。2023/2/21102.中更新統(tǒng)(Q2)－鹽井溝組以四川萬縣鹽井溝為代表，分布于萬縣西南30公里，長江岸的高地上。屬洞穴堆積。洞穴中堆積紅色及棕黃色亞粘土，厚10米左右，哺乳動物化石豐富，稱為劍齒象－大熊貓動物群，屬于南方動物群。四川盆地河谷中，廣泛分布有礫石層，稱為雅安礫石層。它是中更新統(tǒng)的一個重要層位，屬沖積成因，在岷江谷地中厚200米。2023/2/21113.上更新統(tǒng)(Q3)－大理冰期冰磧層為棕黃色泥礫，風(fēng)化淺，分布面積小，是大理點(diǎn)倉山的最新冰磧層。四川盆地中的礫石層，稱為江北礫石層。鐵質(zhì)膠結(jié)，巖石堅(jiān)硬，分布在低階地上，厚10多米。在成都平原厚度較大，達(dá)100米左右。

4.全新統(tǒng)(Q4)－近代堆積層為河流沖積相、洪積相的砂及粘土層。分布于河床、河漫灘和平原一帶。2023/2/2112六、中國第四紀(jì)時期主要地質(zhì)事件發(fā)展史第四紀(jì)是地球地質(zhì)歷史上最近的一個地質(zhì)時期。也是地球地質(zhì)歷史中最短的一個時期，僅250多萬年左右。在這很短的地質(zhì)時期內(nèi)，發(fā)生過一系列重大的地質(zhì)事件。如強(qiáng)烈的新構(gòu)造運(yùn)動，頻繁的冷暖氣候變化，古人類出現(xiàn)等使第四紀(jì)成為地球歷史上最有特色的時期。2023/2/21131.頻繁活動的新構(gòu)造運(yùn)動第三紀(jì)末以來，以至整個第四紀(jì)時期內(nèi)，新構(gòu)造運(yùn)動非常頻繁，活動程度亦較強(qiáng)。第四紀(jì)時期新構(gòu)造運(yùn)動的主要特點(diǎn)是以強(qiáng)烈的升降運(yùn)動為主。第四紀(jì)的構(gòu)造活動突出體現(xiàn)在青臧高原的不斷抬升，并且在中國大陸上形成了自西向東的三個大型階梯狀遞降的地形面。同時在大陸北部、西部形成一系列的大型斷陷盆地或沉降盆地。因此第三紀(jì)末以來新構(gòu)造運(yùn)動的活動奠定了中國大陸第四紀(jì)多種環(huán)境總的格局。2023/2/2114第四紀(jì)時期中國新構(gòu)造運(yùn)動的主要特點(diǎn)是：東西部的新構(gòu)造運(yùn)動具有明顯的區(qū)域性差異。西部地區(qū)新構(gòu)造運(yùn)動多是在老的多種構(gòu)造基礎(chǔ)上繼續(xù)發(fā)展的，具有一定的繼承性特點(diǎn)。斷裂構(gòu)造的延伸走向多為東西向或北西向、延伸的深度也很大，活動十分強(qiáng)烈，表現(xiàn)為整體塊狀、快速升降運(yùn)動。東部地區(qū)，包括東北、華北、華南等地，新構(gòu)造斷裂活動延伸的長度不如西部大，走向以北北東向?yàn)橹?，以斷陷及緩慢抬升為主要活動方式，所以東部形成了一系列的大小不同的斷陷盆地和沉降區(qū)。2023/2/2115南嶺以南則以東西的活動為主。臺灣一帶新構(gòu)造運(yùn)動以水平應(yīng)力為主形成水平方向擠壓強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動，在形成的斷陷盆地及沉降區(qū)內(nèi)，堆積了巨厚的第四紀(jì)沉積物。在上升迅速的青臧高原周邊堆積了巨厚的粗巖相為主的磨拉石式沉積(西域礫巖、玉門礫巖層、大邑礫巖)。青臧高原的抬升在中國大陸的新構(gòu)造運(yùn)動中具有特殊意義。在上新世末，第四紀(jì)初期，距今約300萬年～240萬年左右，青臧高原開始強(qiáng)烈上升，上升幅度在1000米左右，這次運(yùn)動遍及中國大部分地區(qū)，改變了上新世以來形成的中國大陸的古環(huán)境面貌。2023/2/2116第四紀(jì)時期內(nèi)，青臧高原有過三次對中國大陸地質(zhì)發(fā)育具有重要影響的抬升活動，第一次是早更新世末期，距今約90多萬年到100萬年，這是一次較強(qiáng)的新構(gòu)造活動時期，使中國西部、西南部早更新世沉積物被構(gòu)造運(yùn)動所擾動。第二次在中更新世的后期，距今40萬年到20萬年左右，這是又一次遍及中國大部地區(qū)的構(gòu)造運(yùn)動，也是火山活動的高潮時期。這次運(yùn)動使早更新世末期形成的中國大陸的雛形地貌格局改變成近似現(xiàn)代中國地貌的形態(tài)。2023/2/2117第三次發(fā)生在晚更新世的后期至全新世，距今2－3萬年左右，青臧高原又一次劇烈抬升，致使中國大陸西部、西南部的地形受到強(qiáng)烈的侵蝕切割。因此說青臧高原的階段性抬升是中國第四紀(jì)新構(gòu)造運(yùn)動中的特殊事件，它不僅影響了第四紀(jì)中國大陸地形基本格局的形成，而且也控制了不同成因類型沉積物的形成及其空間分布。青臧高原的階段性抬升不僅對我國西部及西北部古地理環(huán)境的形成有著顯著的影響，而且對東部的大部分地區(qū)也有著明顯的影響。2023/2/21182.冷暖頻繁交替的古氣候變化頻繁交替的氣候變化是中國第四紀(jì)時期又一重大事件。中國大陸上在第三紀(jì)上新世時開始形成古季風(fēng)氣候。而現(xiàn)代東西向季風(fēng)的形成是在青臧高原隆起后逐步形成的。從第四紀(jì)古動物群自北向南遷移的現(xiàn)象可以說明第四紀(jì)古氣候的變化總的趨向是降溫和變干。這種氣候變化的基本規(guī)律表現(xiàn)為冷暖的頻繁交替，即以干冷和溫暖的交替變化為主。這一規(guī)律同樣在第四紀(jì)孢粉組合及第四紀(jì)沉積物特征上得到了反映。2023/2/2119第四紀(jì)氣候變化的主要特點(diǎn)是：(1)冷暖交替的氣候變化具有周期性波動的特點(diǎn)。氣候的周期性變化表現(xiàn)為不同時間尺度的氣候波動。就整個第四紀(jì)時期內(nèi)，以距今80萬年左右為界。距今80萬年之前的這個時段雖然出現(xiàn)過六次冷暖交替，但古氣候總的趨向是以暖為主。自距今80萬年以來到現(xiàn)在，古氣候的變化也有過三次大的冷暖交替，但總趨向是以冷為主。次一級氣候變化的時間周期是25萬年－30萬年，再次一級為10萬年左右一個周期時段。2023/2/2120(2)第四紀(jì)古氣候具有明顯的地域性特點(diǎn)。這個時期我國南方氣候一直是以不同程度的濕熱為主。而北方則以不同程度的干冷為主。氣候上的差異決定了第四紀(jì)時期古環(huán)境，古動物群和古植物群的分布總格局，在動植物分布上分別形成了南方型，北方型和過渡型等多種類型。2023/2/2121(3)第四紀(jì)時期海平面的變化，雪線高程的變化以及山岳冰川的發(fā)生與發(fā)展無一不是由古氣候變化的緣故。但相比之下大陸氣候的變化要比海洋氣候的變化靈敏。冷暖變化出現(xiàn)的時間雖然總的變化趨勢是一致的，但大陸比海洋要