地球科学大辞典第四纪地质学

地球科学大辞典第四纪地质学第四纪地质学总论【第四纪地质学】Quaternarygeology见85页“第四纪地质学”。【第四纪】QuaternaryPeriod新生代的第三个纪。它包括更新世和全新世。第四纪是地质历史上最新的一个纪，它是地质历史上发生过大规模冰川活动的少数几个纪之一，又是哺乳动物和被子植物高度发展的时代，人类的出现是这个时代的最突出的事件。因此也有人称第四纪为人类纪或灵生纪。第四纪经历的时间较短，过去一般认为它延续约100万年。近年来由于古人类学的一些新发现和年代测定技术的新发展，目前普遍认为远远超过100万年，大约180万年、或200万年、或300万年。第四纪一词是法国学者德斯诺伊尔斯(J.Desnoyers)在1829年创立的。他在研究巴黎盆地的地层时，将新近系上的松散沉积物划分出来，命名为第四系，这样地质年代便由当时的三个纪增加为四个纪，即第一纪(原始纪)、第二纪、第三纪和第四纪。以后由于地质年代学的不断发展，第一纪和第二纪已废弃不用，它们原来所代表的地质时代已划分为许多个纪，而第三纪一直延用到20世纪末，1993年全国自然科学名词审定委员会公布的地质学名词中，将第三纪划分为古近纪(原老第三纪)和新近纪(原新第三纪)。2004年国际地层委员会新编的国际地层表中将第四纪划入新近纪。关于第四纪归属问题正在讨论中，2005年国际地层委员会向国际地科联申报的新的国际地层表中，又将第四纪从新近纪中分出，将格拉斯期以上划归第四纪，与新近纪并列(见表)。宇(宙)界(代)系(纪)统(世)阶(期)年龄(Ma)显生宇(宙)新生界(代)新近系(纪)第四系(纪)全新统(世)更新统(世)上新统(世)中新统(世)上中下格拉斯阶(期)皮亚琴察阶(期)赞克尔阶(期)墨西拿阶(期)托尔托纳阶(期)塞拉瓦勒阶(期)兰海阶(期)布尔迪加尔阶(期)阿基坦阶(期)0.01150.1260.7811.8062.5883.6005.3327.24611.60813.6515.9720.4323.03【人类纪】AnthropogenePeriod,AgeofMan第四纪的别称，人类的发生和发展是第四纪划时代的重大事件，所以也有人称第四纪为人类纪。【灵生纪】PsychozoicPeriod第四纪的别称，由于这个时代人类出现，故也称灵生纪。此词现已少用。【第四系】QuaternarySystem第四纪时期所形成的地层。1932年国际第四纪会议上确定的第四纪地层划分方案，把第四系划分为下更新统、中更新统、上更新统和全新统。这个方案是最初的第四纪地层划分方案之一，已被许多国家普遍采用。1959年中国全国地层会议上，也采用这一四分法的第四系划分原则。根据最新版《国际地层指南》(1994)和2000年中国第三届全国地层会议通过的《中国地层指南》(2001,修订版)中关于年代地层单位等级划分原则进行分析，过去长期使用的第四系“四分方案”，实际上混淆了不同级别的年代地层单位。第四系应当是二分，即更新统和全新统。根据划分原则，统的再分应是“阶”级单位，过去所使用的下更新统、中更新统、上更新统不再是“统”级单位，而应是“阶”级单位。【第四系下界】bottomdemarcationofQuaternary即上新统与更新统界线。1948年第18届国际地质大会确定以真马、真牛、真象的出现为标志，划分上新统与更新统的界线。陆相地层以欧洲维拉弗朗层，海相以卡拉布里层的底界作为第四系的下界。当时中国学者将泥河湾层与维拉弗朗层对比，认为其底部为第四系下界。1959年，利基(L.S.B.Leakey)等人根据东非人(鲍氏南猿)地层的同位素年龄测定结果，认为第四纪下限应为距今175万年。此后不同学者根据自己的研究结果，提出了一些新的划分方案，有的甚至提出超过300万年的数据。1982年第11届国际第四纪研究联合会大会建议以意大利弗利卡剖面开始出现寒冷种爬行翼花介(Cytheropterontestudo)的层位作为更新统与上新统的分界，其地质年龄为距今约170万年。以后，对中国黄土的研究表明，距今260万年左右，全球气候发生明显变化，黄土堆积加速，国内外许多学者主张以此作为第四纪的下限，但尚未经国际第四纪联合会大会的确认。中国多以距今260万年作为更新世的下限。【第四纪分期】substageofQuaternary第四纪分为更新世和全新世两个世。更新世开始于距今260万年前，结束于距今约1万年前；更新世结束到现在为全新世。根据《中国地层指南》规定，第四系划分为更新统(Qp)和全新统(Qh)。更新统河湖相地层划分为泥河湾阶、周口店阶和萨拉乌苏阶，黄土地层划分为相应的午城阶、离石阶和马兰阶。从地质时代上，更新世一般进一步划分为更新世早期、更新世中期和更新世晚期三个阶段。国际上把末次间冰期开始时西南极冰盖灾难性崩解(大约距今12.5万年)作为更新世中期与晚期的分界。更新世早期与中期的分界尚无一致划分方案。中国一般把古地磁松山负极性时与布容正极性时的界限(大约距今73万年)作为更新世早期与中期的界限。马兰黄土开始堆积(距今大约72万年)作为更新世中期与晚期的分界。全新世开始以末次冰期结束，气候转为间冰期为标志，一般以距今1.05万年为界线。欧洲学者将全新世划分为前北方期、北方期、大西洋期、亚北方期、亚大西洋期五个阶段。其中大西洋期与亚北方期气候最为温暖，称为高温期、气候最宜期或大暖期等，起止时间为09万和053万年。中国学者根据华北地区研究结果将全新世划分为全新世早期、全新世中期和全新世晚期三个阶段，全新世中期相当于大暖期，起止时间为距今0.85万年至距今0.3万年。【更新世】PleistoceneEpoch第四纪(Q)分为更新世(Qp)和全新世(Qh)两个阶段。更新世是第四纪最初的一个阶段。更新世又进一步划分为更新世早期(Q1p)、更新世中期(Q2p)和更新世晚期(Q3p)。【更新统】PleistoceneSeries更新世所形成的地层。更新统可分为下、中、上三部分。在中国，更新统内自下而上建立了三个阶：泥河湾阶、周口店阶和萨拉乌苏阶(黄土地层区相应的阶为午城阶、离石阶和马兰阶)。【全新世】HoloceneEpoch第四纪分为更新世和全新世两个阶段。从更新世结束，即大致从距今10?000年左右至现在的时间范围为全新世，它是更新世最后一次冰期(维尔姆冰期)消融后的时期，所以又称冰后期。全新世自然地理状况与更新世比较更接近于现在，生物几乎都是现代种。全新世延续的时间虽短，但自然地理状况仍然有一定程度的变化，如气候冷暖干湿的波动，在有些地区还是相当明显的。最近国内外对全新世的下限有往下延的趋势，其延续年代大致在12?000～14?000年之间。【全新统】HoloceneSeries全新世时期所形成的地层。【第四纪地质图】Quaternarygeologicalmap表达第四纪地质现象的各种图件的统称。用不同的颜色、花纹和符号，将一定地区第四纪沉积物的成因类型、第四纪地层与第四纪火山岩的岩性和时代，以及第四纪地质构造等现象，填绘在一定比例尺的地形图上，称普通第四纪地质图或区域第四纪地质图。依生产和科研的不同需要可编绘专门的第四纪地质图，如第四纪某一时期古地理图、第四纪沉积物等厚线图等。除平面图外，还可编绘各种第四纪地质剖面图。【第四纪古地理】Quaternarypaleogeography一般是指有文字记载的人类历史时期以前的第四纪古地理状况。地质发展历史进入第四纪时，自然地理状况已经和现代基本上一致。但是第四纪初期和现代以及第四纪各阶段之间，自然地理状况仍然有明显的变化。如气候干湿冷暖的波动、气候带的移动；冰川的消长；某些生物种属的兴衰；动物群、植被类型、土壤类型的演替；海岸的进退、海面的升降；湖泊、沼泽、沙漠和冻土范围的伸缩；构造运动与火山活动的强弱等。第四纪冰川活动是第四纪古地理中的一个重大事件。人类的发生与发展则更具有划时代的意义。【第四纪年代学】Quaternarygeochronology研究第四纪时期物质的实际年龄测定方法、测定实际年龄，并研究第四纪延续年代，进行年代划分，从而制定第四纪地质年代表的学科。它是地质年代学，也是第四纪地质学的一个分支，包括建立第四纪地质年代系统的相对地质年代学和应用同位素方法等测定实际年龄的地质年代学。建立第四纪地质年代系统的方法主要有：古生物学的方法，包括陆上哺乳动物的研究、古植物与孢粉组合的研究、海洋微体古生物的研究等；古气候学的方法，包括第四纪冰期与间冰期、雨期与间雨期的研究等；矿物学、岩石学与地球化学的方法；古人类学与考古学的方法；古土壤学的方法；地貌学的方法以及地球物理学的方法等。20世纪60年代以来，古地磁学的方法应用到第四纪地质学中，为全球性的第四纪地层的划分与对比开辟了新的重要途径。上述各种方法的综合应用，获得了较好的效果。第四纪实际年龄的测定方法，在20世纪60年代初期以前，主要是放射性碳(14C)的方法。20世纪60年代中期以来，钾氩法(40K/?40Ar)、铀系法(231Pa/?230Th，230Th/?232Th,223Ra/?230Th,234U等)已广泛应用；沉降核类法(32Si,210Pb，137Cs,55Fe)也开始应用于近代沉积的年代测定。新技术还有热发光法、裂变径迹法等。目前已应用的和正在探索的年代测定方法达20余种，能够测定的时间范围包括整个第四纪。【古生物地层法】methodofpalaeontologicalstratigraphy依据古生物化石对第四纪地层进行划分与对比的一种最基本方法。对陆相第四纪地层具有重要意义的是哺乳动物化石。利用哺乳动物化石群划分和对比地层，除了根据其种属演化的历史(旧的种属的衰亡、新的种属的迅速发展和广泛分布)以及一些标准化石外，更重要的是根据动物群演化的历史和哺乳动物的共生组合，包括共生组合的种属组成(上新世残余种类、更新世各个时期的特有种类及现生种类及其数量比例)和生态类型(喜冷的与喜暖的类型)。对海相第四纪地层具有重要意义的是有孔虫、介形虫等微体古生物化石。1969年布洛(W.H.Blow)提出了自始新世到现代的浮游生物有孔虫的生物地层表，为微体古生物的地层学研究提供了较好的依据。另外对一些内陆海和陆间海的海相地层及一些大湖的湖相地层来说，软体动物化石也具有重要的意义。【岩石地层法】methodoflithologicalstratigraphy划分和对比第四纪地层的一种基本方法。在一个沉积盆地中同时期形成的沉积物，若其物质来源和沉积环境基本一致，则岩性也会大致相同；不同地质时期，随沉积条件的改变，岩性也会发生变化。岩性包括岩石类型、成分、结构、构造、颜色等方面。依据它们的一些宏观特征及其在垂向上的变化，可以划分和对比地层。另外，地层剖面上具有特殊性质而分布较广的某些夹层，是地层划分，特别是地层对比的重要标志。如稳定的陆相地层中所夹的海侵层位，稳定的碎屑沉积物中的一些化学沉积物夹层等。在第四纪火山活动地区，地层剖面中的火山灰层，也是良好的标志层。对不同时期的火山灰进行岩石性质和化学成分的测定，同时应用14C法、裂变径迹法测定其年龄，建立区域第四纪火山灰年代表，对划分和对比地层具有重要意义。在运用岩性的宏观特征划分、对比地层时，同时要系统地研究岩石(或沉积物)的矿物组成，包括碎屑矿物和粘土矿物。对碎屑矿物，既要鉴定其种类，还要研究其标型特征；既要研究重矿物，也要研究轻矿物；既要研究矿物组合，也要研究特征矿物；要研究矿物组合和特征矿物在垂向上的变化，包括各种不同类型矿物数量比值的变化，如稳定矿物与不稳定矿物含量比值的变化，石英与长石含量比值的变化等。在这些系统研究的基础上，划分矿物层、绘制矿物柱状剖面图，对划分和对比地层具有重要的意义。【古人类与考古法】methodofpalaeoanthropologyandarchaeology人类的出现和发展是第四纪的具有划时代意义的事件。利用古人类化石、石器及文化遗存来划分和对比地层，是第四纪地层学的一种特有方法。中国是文化发展很