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第四貌及第四纪地质学1第四纪地层划分

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地质 储层 沉积 地化 层序地层
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1. 第四纪地层划分 ( 6学时)( 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。四纪地层划分划分方法 华北地区第四纪地层下更新统 更新统 更新统 全新统 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)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 )西藏地区第四纪地层( 1)下更新统 ( 2)中更新统( 3)上更新统 ( 4)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) 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 , 决定了该方法使用的局限性 , 即 只能在局部地区内对比 。划分方法( 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 。( 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。(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。(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 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。 18温时的碳酸盐中 18外还有 古地磁法、古土壤地层学法、海面地层顺序法 等。 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 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 1因此利用人类出现的时间作为 第四纪的下限是不合适的 。1948年 18届国际地质大会将 象属 ( 牛属 ( 和马属 ( 出现作为第四纪的下限层位 。 意大利北部 (法国 )的 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 。经过 20年的研究 , 目前认为: 意大利的弗里卡( 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:( 1) 划在意大利剖面的 在 海 洋 剖 面 中 , 这 一 边 界 被 划 在 底部 。 在古地磁表中 , 划在 距今 a。( 2) 划在西欧 (法国 )的 中 接近 大致为 a。( 3) 1948年伦敦第 18届国际地质大会建议 陆相沉积物 以法国 海相沉积物 以意大利北部含北极软体动物和底栖动物群的 在有孔虫 的 底 部 ; 位 于 古 地 磁 的件范围内 , 距今 这一边界得到许多地学者的认同 。( 4 ) 划在西欧的 之下 , 古地磁 接近 5)古地磁 之间, 第四纪的划分第四纪更新统更新世( 四次冰期和三次间冰期 形成的堆积物)晚更新世上更新统最近一次间冰期底部,距今 二次间冰期底部,距今 100万年早更新世下更新统 180~250万年全新统全新世 ((冰后期的堆积物)最末次冰期后,距今 1万年第三纪沉积环境陆地环境海陆过渡环境海洋环境地面环境水下环境滨海环境残留海水环境浅海半深海深海沙漠冰川河流湖泊沼泽滨岸河口三角洲泻湖地、喀斯特第四纪 沉积 环境:洞穴环境大陆冰川冰海 (有大量冰块、冰山漂浮 )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 。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。第四纪沉积物(松散堆积物)类型1、 残积( 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( 重力作用下,由雨水与雪水冲刷搬运,在山坡与山脚下堆积的 风化产物 。3、 重力堆积 ( 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( 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 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。6、 冲积( 河流堆积,又称淤积物,分布在河谷。7、 洪积( 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、化学与生物作用形成的堆积物。11、 冰碛( :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( : 由风力吹扬,形成风成砂和风成黄土堆积物。13、 洞穴堆积( 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。还有: 冰水沉积( 火山堆积 (β)、人工堆积(a)、冰湖堆积 (化学堆积( 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)黄河长江黄河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 红土堆积 ,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, 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 ; 湖面扩大,沉积物厚度小而面积广; 湖泊收缩直到全部消亡。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 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 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。• 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 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 (午城镇, 暗红色亚粘土 ,质地粘重,厚 20有厚约 要有 18往下黄土和古土壤的间隔愈小,内有长鼻三趾马和中国貉等化石, 与下伏上新世呈不整合接触 ,底界古地磁年代为 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 。植物营养学家认为土壤是植物养料的贮存库。认为 土壤是能生长植物的那一部分地壳 。19世纪 70~ 80年代俄罗斯学者,土壤发生学派创始人道库卡耶夫 ( B·B·Докучаеь) 把土壤作为独立的自然体,认为 土壤是五大成土因素 — 生物、母质、气候、地形和时间综合作用的产物。 在土壤学界得到广泛的认同。• 近代,美国学者 “含有风化破碎的矿物和腐解的有机质的不同的混合物构成剖面形式的自然体的集合。它在陆地上呈薄层覆盖,并在含有适量空气和水分时能为植物提供机械支撑和营养。” 美国 《 土壤学名词解释 》对土壤的定义是:⑴在陆地表面,由矿物、有机质和生物所组成的能生长植物的一个动态自然体。⑵占据部分地球表面的一些自然体的集合,它能支撑植物并具有由一定地形、气候和生物,通过不同时间对母质所起的综合作用而发生的性状。• 全国科学技术名词审定委员会 1998年公布的土壤定义为:土壤是陆地表面由 矿物质 、 有机质 、 水 、 空气 和 生物 组成,具有肥力 , 能生长植物 的 未固结层 。• 古土壤指在过去景观条件下形成的土壤。 据其产状和性质,分为: ①埋藏土 。古土壤形成后,被地质物质(如火山灰、溶岩、黄土、冲积物、崩积物和风积物)所埋藏; ②化石土 。古土壤被埋藏于深处,遭受石化作用,处于成岩的最初阶段;③裸露埋藏土 。被埋藏的古土壤,上覆层遭受破坏,使其重新裸露于地表; ④残余土 。未被埋藏的古土壤,因气候变化、构造运动、土壤分异和人类对土壤的利用,改变了原来的成土方向,使之成为与现代自然环境不谐调的土壤,或在现代土壤中残存着原先成土过程所获得的某些特性。中更新统 位于北京房山县西山的龙骨山上,中国猿人产地,以发育在奥陶纪石灰岩中的 洞穴堆积 为代表。• 该组分为 上、下两段 。下段为含 薄层钟乳砂层和灰烬的红色风化灰岩角砾堆积; 上段为含 厚层砂层和灰烬的灰岩角砾堆积。•周口店组含有丰富的哺乳动物化石,称 北京猿人 ― 肿骨鹿动物群 。动物群组合特点是: 第三纪动物群只有剑齿虎,早更新世出现的动物群仍然繁盛,中晚更新世特有种 如葛氏斑鹿 、 洞熊洞穴鬣狗等 大量出现 ,而且还有 少量的现代种 出现。扁角肿骨鹿(Q 2 )河套大角鹿(Q 3 )步氏鹿(Q 1 )周口店北京猿人洞穴堆积(引自杨怀仁等)12345678砾岩层深灰色砂层角砾岩层角砾岩层红色砂层泥砂层红色土层揭露地层 40m,共为 13层第一层: 粗角砾岩层。第二层: 石灰华(胶结坚硬的粉红色土)层,为洞最高处,含化石、石器及人类资料。第三层: 不规则巨角砾岩层,含巨大石灰岩块,为洞顶崩塌物,下部堆积物受压,有折曲。第四层: 极厚的红黄紫(受烘烤泥土)、黑(炭灰)细土层。 化石以啮( 齿类最多 ,含大量石器,称 “上文化层” 。第五层: 含化石的黑色硬灰层,部分为角砾岩层,含大量石器。第六层: 含化石的角砾岩层,内有大石块,石器很少。第七层: 松散砂层,化石保存好,野猪最多,肉食类少,有鹿、水牛及水獭等。第八、九层 :不规则角砾岩层,夹薄灰烬层,化石丰富完整, 石器及人类化石最多 ,称 “下文化层” 。第十层: 上为含化石红土层,下为灰烬层,厚约 2m。第十一层: 含化石角砾岩层,厚约 2m 。第十二层: 红粗砂层,含小砾石及受磨蚀的化石碎块,厚约 2m。第十三层: 红色泥砂层,底有巨大石灰岩块,厚约 2m 。• 与周口店组同期沉积的地层有泄湖组 、 离石黄土 及 龙骨山冰碛层 。• 泄湖组 标准地点在陕西蓝田的塬上和灞河的第 阶地上 , 该组产据今 1 蓝田猿人 ” , 由于蓝田公王岭人化石 (蓝田猿人 ) 较 “ 北京猿人 ”老一些 , 所以泄湖组下部的形成时代可能要比周口店组老一些 。 离石黄土黄土塬离石黄土: 山西离石县陈家崖棕黄色亚砂土,呈浅红黄色,较午城黄土为浅,较马兰黄土为深 ,以粉砂为主,不具层理,含十余层棕红色古土壤,其下多有钙质结核,有时成层。厚70— 80米,构成黄土高原的基础。离石黄土与午城黄土又统称为“老黄土”。分上下两段, 上段色较黄 , 厚 25发育 3结核清楚,含方氏鼢鼠和短尾兔等 部古地磁年代为 7万年。 下段色较红, 呈棕黄色,质地较上部粘重, 厚 40含二层沙质黄土层,下沙质层为离石黄土和午城黄土的地层界限,发育 9层平均厚 色较上部古土壤层深,钙结核排列紧密,含大角鹿、裴氏转角羚羊和丁氏鼢鼠等化石,底部古地磁年代 70万年。• 龙骨山冰碛层:北京地区主要出露于周口店和西山潭寺一带。如在北京东郊的平原底部,冰碛物最远延至双桥附近,向东则大部分为冰水沉积。孢粉组合中出现大量松科花粉,以云杉为主,属针叶林类型, 气候寒冷潮湿 。龙骨山冰期相当于南方大姑冰期。• 标准剖面在山西襄 (县丁村至柴庄的汾河两岸,因该剖面中挖掘出 大批脊椎动物化石 、 人类化石 及 文化遗物 而驰名。后又发现了古人颅骨,是介于北京猿人和现代人之间的人类,即古人阶段,命名为 “丁村人” 。其石器部分经过二次加工,并有两面打制和使用的薄石片等,属 旧石器时代中期 。哺乳动物有 纳玛象 、 原始牛 、 三门马 、 野驴 、 梅氏犀 、 大角鹿 、 水牛 、距今 10万年 的大量 河蚌 等。村组 ,中晚期的 萨拉乌苏组 和晚期的 山顶洞 洞穴堆积,以及广泛分布的 马兰黄土上更新统 萨拉乌苏组: 标准地点在内蒙古河套的萨拉乌苏 ,以黄 、 灰黄 、 灰绿色 粉细砂为主 ,夹含钙质结核的黄土状砂质粘土及粘质砂土 , 具水平层理和交错层理 , 为 河湖相沉积 。在这一地层中发现了 “ 河套人化石 ” , “ 纳玛象 , 后者又称萨拉乌苏动物群 , 为中国北方晚更新世标准动物群 。 萨拉乌苏组广布于黄河中游和华北其它地区 。萨拉乌苏遗址山顶洞洞穴堆积 —— 山顶洞组 :位于周口店北京猿人化石产地龙骨山的顶部,洞内堆积物为灰色土,含有石灰岩碎块和石灰岩块的崩落体,有山顶洞人及完整的动物骨骼化石、石器、骨器。 148,340± 410年,所含脊椎动物化石的特点是:( 1)有较多的现代种属和更新世特有种,无第三纪残留种。( 2) “山顶洞人” 不仅能制作石器,还能钻孔和磨光。( 3)有大量的装饰品。( 4)有埋葬的习俗。( 5)有双叉状骨器和大量的鱼骨等,说明已会捕鱼。• 马兰黄土 马兰黄土在华北地区分布广泛 , 尤其在黄土高原地区 。 因北京西山斋堂村对岸的马兰阶地而得名 。 灰黄色 、 疏松多孔 , 厚度不超过 10米 , 与 午城 、 离石黄土 最显著区别是不含具红色条带的土壤层 , 而 含 与近代土壤相似的 黑垆土型土壤层 。 这种土壤只有腐殖质层和淋溶层 , 不见钙结核层 , 1米 , 含驼鸟蛋碎片和丁氏鼢鼠等化石 。一般认为其成因以风成为主 , 局部有坡积 、冲积和洪积等成因 。全新统 要为河流冲积层 , 分布在目前的河谷中 ,如砾石 、 砂及土状堆积物 。 黄河 等水系从西部 、北部的高原地区带来大量泥沙 , 堆积在华北平原上 , 使 平原 中 、 东部普遍分布灰色和灰黑色的淤泥层和泥炭层 。 代表 湖相沉积 。 高原区为 洪积物和坡积物及风成堆积和湖沼堆积 。据北京郊区埋藏泥炭层孢粉分析 , 从晚到早划分为:① 肖家河组 (晚全新世 ):泥炭层上部 , 以松属花粉为主 , 气候温凉 。 华北平原以 湖相沉积 为主 。② 尹各庄组 (中全新世 ):泥炭层中部 , 阔叶花粉大量出现 , 气候温暖 。 华北平原以 河湖相和海相为主 。③ 刘斌屯组 (早全新世 ):泥炭层下部 , 以松属花粉为主 , 气候温凉 。 14515± 230年 。 华北平原以 河湖相为主 。在渤海湾地区由晚到早也可划出相应三层:① 沼泽沉积层:埋深 0m, 天津巨葛庄第三贝壳堤 14400± 115年 , 相当于肖家河组 。② 海相层:埋深 .0)m ,海侵范围大致相当于天津至黄骅一带的 4津静海四党口淤泥层 14920± 655年。山东海兴高湾上泥炭层为 5030± 150年,相当于尹各庄组。③ 泥炭或沼泽沉积层:埋深 .5)m, 南排河口上淤泥层 14120± 175年 , 相当于刘斌屯组 。北区第四纪地层• 东北(黑龙江、吉林、辽宁省)区。该区沉积物成因类型复杂,高山区有冰川和冰缘堆积,河谷平原边缘及河流两岸出露冲积的砂砾和粘土沉积。沉积物特点是 黑土广泛分布 ,地表一般有 2土堆积; 火山活动频繁 。松辽平原的第四系较厚, 湖相和湖沼相堆积为主 ,厚数十至 200余米。大兴安岭冰积为主 。一般分下更新统 白土山组, 中更新统 大青山组, 上更新统 诺敏河组 。( 1)下更新统白土山组分布于松辽平原,埋深 100部为 棕褐色砂质粘土 、含少量铁锰结核、砂砾和碎石;下部为砖红色磨圆度较差的 砂砾、卵石及白色细砂层,夹 高岭土透镜体 ,厚 5兴安岭地区与其同期的冰碛物为块砾、卵石、砂和粘土等组成的褐色泥砾。( 2)中更新统大青山组分布于松辽平原,为灰绿色 细粉砂层 ,夹薄层高岭土透镜体 ,水平和交错层理较发育。在黑龙江省东北部的高平原地区,为淡黄色、棕黄色或黄褐色的 粘土、砂和砾石 — 荒山组。( 3)上更新统诺敏河组• 分布于大兴安岭东麓,属 冰川、冰水堆积 。同期沉积还有广布于黑龙江东部和北部 高平原的哈尔滨组 (以黄色亚粘土为主)、见于黑龙江西南部 低平原区的林甸组 (黑色淤泥质亚粘土为主)、广布于 松辽平原的顾乡屯组 (黄色和灰绿色中、细砂或粉、细砂,距今 ( 4)全新统• 现代 冲积层、湖沼堆积、风成砂堆积 。主要分布在河床、河漫滩,由中、细砂组成,在下游为细、粉砂夹泥炭,厚 5 在黑山地区有 玄武岩 形成;辽河平原 黑土 广布。分布于德都五大连池的老黑山玄武岩。 1719年和1721年曾两度爆发 ,岩性为黑色碱性玄武岩,还有 火山角砾岩与火山弹等组成的火山碎屑岩。南方地区第四纪地层• 南方区包括秦岭、大别山以南的华南和青藏高原以东的西南广大地区。 华南区 气候湿热,第四纪以来大多 没经历过冰川作用,红壤化很深, 无论是残积、坡积或冲积,其 颜色多呈红色 。 西南区为高山、深谷和小型盆地,高山区第四系以 冰川及冰水沉积为主 ,盆地以 湖沼沉积为主 。南方区第四纪沉积类型多样 , 有冲积 、 湖积 、 残积和冰碛等 , 现以 长江中下游和四川盆地为代表 。( 1) 下更新统• 龙川组冰碛层 位于云南元谋组之下 , 具擦痕和压裂等现象的泥砾 , 已半成岩 , 经构造变动而变形 , 磁性年龄为 3• 元谋组 位于云南元谋盆地 大那乌村北约 500米的山腰 ,以粘土、砂层、砂砾层为主的 河湖相沉积 ,厚695m。上部含 “ 元谋猿人”,旧石器 和 哺乳动物化石 如云南马、中国爪兽、桑氏鬣狗和鹿等。 它是迄今所发现的中国最早老祖先遗址。距今 150 1965年 5月 1日,地质工作者钱方、蒲庆余等一行在大那乌村北从事第四纪地质考察时,偶然发现两颗呈浅灰色,石化程度很深的 猿人牙齿化石, 为一左一右的上内侧门齿。经分析,同属一男性成年人个体,形态特征与 “北京猿人” 相似,但较粗壮, 具有明显的原始性状 。经中科院古脊椎动物古人类研究所用古地磁测定,生存年代距今约 170± 10万年,为 亚洲最早的原始人类 鄱阳冰期冰碛层 见于江西庐山 , 为一套 降色泥砾 ,胶结紧密 , 砾石风化很深 , 剖面网纹发育 , 白色高岭土条带小而密集 , 氧化铁和铝土约占 13%以上 ,硅石含量 65%左右 。• 鄱阳 ― 大姑间冰期堆积 是南方地区 河湖相堆积 或红土化发育的一个主要时期 。• 大姑冰期冰碛层 庐山地区为 红色泥砾 , 条纹石极多 , 较鄱阳冰期的泥砾松散 , 颜色及风化较浅 ,也有 网纹发育 。• 与大姑冰期同期的堆积有雪峰山长迹冰期的棕 红色泥砾 、 大别山第二冰期的 虫状红色粘土 等 。( 2) 中更新统• 大姑 ― 庐山间冰期堆积 是第四纪以来中国南方 湿热化最高时期 ,促进了富硅铝化和富铝化红色风化壳发展,堆积形成网纹红土,或使前期的冰碛及其它堆积经湿热风化而 具网纹红土化现象 。广布于我国南方中晚更新世的大熊猫 ― 剑齿象动物群,主要生存在这一阶段。• 庐山冰期冰碛层 庐山地区为 棕黄色泥砾 ,无高岭土条带或白斑, 上覆黄褐色粘土 ,结构疏松,未经湿热风化。( 3) 上更新统• 庐山 ― 大理间冰期堆积 河湖相和泥炭堆积 , 或形成风化壳 。 地层普遍含有大熊猫 ― 剑齿象动物群 。• 大理冰期冰碛层 以滇西北玉龙雪山海拔 4000 其特点是 冰蚀和冰碛形态保存完整 , 堆积物风化程度低 , 分布面积小 , 仅在云贵及川西高山地区零星分布 。• 在川西、三峡和长江下游的南京附近,有风成的 黄土状粘土 (成都粘土) 、亚粘土 (巫山黄土) 和粉砂土 (下蜀粘土) 堆积 。• 成都粘土 呈 灰黄棕色 ,致密粘重, 含大量钙质结核 ,厚愈数米至十余米,广泛分布于川西平原和川中的涪江、沱江流域,常 呈被盖式掩覆在二级阶地以上的不同级别的阶面和阶坡上,或充填在丘陵区的古代冲沟 ― 坳沟底部 ,与网纹红土、雅安砾石层及其它前期沉积呈角度不整合接触,有人认为,成都粘土可能是庐山冰期冰缘堆积。• 巫山黄土 系 黄土状粉砂土 ,呈浅灰黄色,多孔隙,垂直节理发育, 含钙质结核 ,略有胶结,厚约数米至 20m,分布在长江三峡的巫山 ― 奉节和秭归地区,覆在二级阶地以上的阶地和山坡上 ,曾发现有东方剑齿象。下蜀粘土 分布于南京一带。 上层为灰黄色砂质粘土;下层为棕黄至棕红色粘土。 风化较深,有时有底砾层,含钙质结核, 广泛分布在长江下游两岸的山顶,谷坡和阶地上 ,与前期地层呈清晰的角度不整合。含有大量的陆生淡水腹足类化石,其中, 76%以上为现代种。• 在广西柳江县通天镇的洞穴内,发现了柳江人和大熊猫洞穴亚种、东方剑齿象、巨貘、中国犀、豪猪等哺乳动物化石。(4) 全新统• 主要形成现代河床,河漫滩,一级阶地和其它成因的最新堆积。以四川为例,可以划分以下几个时期: 资阳期阶地沉积 、 江北期次生胶结砂、砾石层 、 现代沉积 。• 资阳期阶地沉积 长江及其主要支流的一级阶地,以资阳人化石产地 所在的资阳阶地和北培黄桷 (阶地为代表,其共同特征是 阶地形态保存完整,砾石排列整齐,砂或亚砂土充填,常具有规则的斜层理和水平层理,冲积二元结构极明显 ,古树 14740在四川盆地的许多地点如潼南、乐至、人寿等地,同期的泥炭层内部层发现与资阳相同的东方剑齿象等哺乳动物群化石。• 江北期次生胶结砂 、 砾石层 在长江及其主要支流的沿岸 , 洪枯水位边幅带和地下水滥出带内 , 为 砾石 、 角砾 、 砂和亚砂土等松散沉积 。• 现代沉积 即晚全新世亚大西洋期以来的沉积。在主要 河谷带内河床和河漫滩的表层沉积,平原区常有湖沼沉积 。西北区第四纪地层• 西北区指昆仑山 、 阿尔金山 、 祁连山以北 , 贺兰山以西的广大地区 。 包括新疆及青海 、 甘肃和宁夏的一部分 。 区内第四系十分发育 , 厚度甚大 。 天山 、 昆仑山等不断抬升 , 剥蚀的碎屑物质被搬运到 山麓及盆地 堆积 , 形成 巨厚砂砾层堆积 。 中晚更新世时 , 我国西部各盆地面积缩小或发生变迁 。 在 山地 区域 , 第四纪期间发生过多次冰川作用 , 形成了分布广泛的 冰碛和冰水沉积 。 区内第四纪初期为湖相堆积 , 晚期为风积 。• 下更新统新疆为 西域砾岩 ( 祁连山北麓称玉门砾岩 , 柴达木盆地称七个泉组 ) ;中上更新统称 高阶地堆积 ( 河西走廊称酒泉组 , 柴达目盆地称盐湖组 ) 。中国地理位置分区昆仑山华北地区西藏地区华南地区东北地区北方地区西北地区• 西域砾石层 (新疆库车一带最为典型 。该砾石层最大厚度超过 3000米 , 大多分布在背斜的翼部和向斜中心 。 为一套 灰绿色粗大砾石层夹黄色粉砂层 , 由钙质胶结 ,半成岩 , 与下伏地层呈角度不整合或连续沉积 。 属冰川堆积 。西域砾石层(西域砾岩)(甘肃敦煌)西域砾石层(西域砾岩)(甘肃敦煌)• 高阶地堆积 (3) 指高出最大戈壁平原和与其相当的河谷阶地以上的阶地(或山麓残余的大面积老洪积扇)堆积。二元结构,下为灰色砾石层,上为黄土状砂壤土 。该堆积分布于盆地四周的山区、山前及山间河谷地带,较西域砾石为广,遍及全疆。西藏地区第四纪地层• 西藏地区第四系最典型的特点是,代表 寒冷气候的冰川作用和代表温暖气候的间冰期堆积在剖面上交替出现 , 这一特点是划分西藏第四系的基本依据。 从老到新 ,可以划分出西夏邦马 冰期 里 间冰期 聂熊拉 冰期 布拉间冰期 穆朗玛 冰期 西藏地区第四纪地层( 1) 下更新统 ( 西夏邦马冰期 冰碛物分布于西夏邦马北坡和丘顶 , 为 砂砾层夹湖相粉砂岩和粘土岩 ,厚 砾石表面具冰川擦痕 。• 帕里间冰期堆积 堆积物为湖相 , 为灰白 ―黄灰色 砂砾岩,夹粘土及砂质粘土和黑褐色炭质层 ,含孢粉和植物化石,植被属于温暖气候条件下的针阔叶混交林,厚 2) 中更新统 ( 主要分布喜马拉雅山北坡到波曲河谷、雅鲁藏布江河谷一带, 下部 为聂聂熊拉冰期 冰碛砾石层 ,属巨型的山麓冰川堆积。 上部 为加布拉间冰期湖相的 亚粘土及湖滨相砂层、细砂层; 顶部 为红色风化壳 ,由枯黄色、红色粘土带组成,属温暖湿润气候。( 3) 上更新统 ( 珠穆朗玛冰期冰碛层 分布于热久藏布河东西两岸 , 为山谷冰川 。 冰碛砾石层 构成300( 4) 全新统 ( 下部 为亚里期 石灰华堆积 , 含新石器和哺乳动物化石; 中部 绒布德寺小冰期 冰碛 ;上部 为 冰川终碛 、 湖相淤泥 、 泥炭及河流相砂砾 等 。统 段 代号 主要岩性全新统上段冲积层( 主要分布于拉萨河低漫滩,其中高漫滩一般具二元结构,上部为黄灰色亚砂土、亚粘土,结构较松散,厚 部为杂色、褐黄、黄灰色粗砾、卵石层,结构松散,分选性磨圆度好,成分较复杂,厚度 漫滩以杂色卵石为主,分选性磨圆度好,成分复杂,局部地带表层有松散砂层,厚 泽堆积层( 主要分布于拉萨河西北,岩性以灰黑色、灰色、褐黄色淤泥质亚粘土,淤泥质亚砂土,泥碳。泥碳较多,腐殖质含量达 90%以上。总厚 14层形成距今 5889± 90a,属全新世中期沉积物。风积层( 主要分布于河漫滩上,可见厚度 1要由黄色中砂、粉砂组成,结构极松散。据颗粒分析:砂 粉粒 粘粒 。下段冲积层( 出露于堆龙曲拉萨河两侧一级阶地,级阶地二元结构明显,上部亚粘土,粉砂土,厚 部为卵石、砾石、含泥质卵石、含泥质砾石组成 1度 8构松散,分选及磨圆度好,卵、砾石成分为花岗岩、火山角砾岩及石英岩等。上更新统上段冲积层 ( :掩埋于拉萨河河谷 20 上部为 结构较紧密;下部为卵砾石 , 结构较松散 , 间夹 10 延伸 2并具斜层理 , 可见厚度 6掩埋于表层砂内者岩性以黄灰 、 灰黄 、 浅褐黄 、 黑灰色粗砾 、 细砾 、 卵石为主 , 含泥质粗砾 , 含泥质卵石为次 , 结构较松散 , 砾 、 卵石的分选及磨圆都好 , 成分为花岗岩 、 砂岩 、 火山凝灰岩 、 大理岩等 , 总厚度 36m。中段冲积层 ( :出露于掩埋于拉萨河 、 堆龙曲 。 岩性以浅黄 、 黄灰 、 浅褐黄色粗砾 、 细砾 、 卵石为主 , 次为泥质粗砾 、 含泥粗砾等 , 局部夹砂层 。 厚度前者为 5后者 20单层厚一般为 3砾 、 卵石呈圆状 、 次圆状 , 成分为砂岩 、 花岗岩 、 火山岩及脉石英等 。上更新统下段冲湖积层( 据拉萨市西北郊、东郊,厚度 性结构为浅灰色亚粘土、亚砂土、杂色含砾石,泥质卵石组成 2中韵律层厚 5层厚 3石呈圆状或次圆状,成分为砂岩火山凝灰岩及脉石英等。萨河河谷掩埋于地表下 60— 90性为灰黄、黄灰色粗砾、细砾及漂卵石,组成以上的韵律层。从上游到下游,岩相变化较大,唐加以上以卵石夹漂石为主,拉萨市段以卵砾石为主,而曲水段以粗、细砾为主,间夹含泥质砾石;分选、磨圆度逐渐变好。总厚度 18更新统冲湖积 性为灰白色及灰色含砾细砂,分选磨圆度较好,成分主要为长石、石英、云母等,结构较紧密。下更新统冲湖积层萨市沼泽地北部边缘 厚 66m,岩性为浅棕红色、
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本文标题:第四貌及第四纪地质学1第四纪地层划分
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