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1. 第四纪地层划分 （ 6 学时）

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。. 1.1 第四纪地层划分 <1> 划分方法 <2> 第四纪下限 1.2 第四纪的划分 1.3 中国第四纪地层

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1. 第四纪地层划分 （ 6 学时）

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  1. 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。

  2. 1.1 第四纪地层划分<1> 划分方法 <2>第四纪下限 1.2 第四纪的划分 1.3 中国第四纪地层 1.3.1 华北地区第四纪地层 下更新统--泥河湾组（Q1）上更新统--丁村组（Q3） 中更新统--周口店组（Q2） 全新统--近代沉积（Q4） 1.3.2 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）全新统

  3. 1.3.3 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) 1.3.4 西北地区第四纪地层 1.3.5 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）全新统

  4. 1.1 第四纪地层划分 • 第四纪地层划分主要依据: 沉积物的岩石性质及地质年龄。 • 第四纪沉积物分布广，除岩石裸露的陡峻山坡外，全球几乎被第四纪沉积物覆盖。 • 第四纪沉积物形成晚，大多未胶结，保存较完整。

  5. 主要、次要 • 第四纪沉积分类 陆相、海相 （1）主要和次要沉积 （2）海相、陆相(时有海陆交互相)沉积 　①湖相沉积 ②洞穴-裂隙堆积 ③河流、洪流堆积 　④土状堆积

  6. 四川海螺沟1 云南玉龙雪山1 ⑤冰川堆积 四川海螺沟2 云南玉龙雪山2

  7. ⑥火山喷发堆积 东北五大连池1 东北五大连池3 东北五大连池4 东北五大连池2

  8. 第四纪陆相沉积物特征： 　　 ① 形成时间短或正在形成，松散或半固结，易流动和破坏，对工程建筑不利。 　　 ② 易于物理、化学风化。故可通过研究沉积物风化程度，来研究第四纪地层划分。 　 　③ 成因复杂，岩性、岩相、厚度变化大。 　　 ④ 粒径变化大。 • 第四纪海相沉积物特征：①近岸沉积 ②大陆架沉积 　③深海沉积

  9. <1> 划分方法 （1）岩石地层学方法 （2）生物地层学方法 （3）年代地层学方法（最可靠） （4）地貌学方法 （5）气候地层学方法

  10. (6) 构造方法 (7) 比较岩石学方法（狭义的岩石地层学方法） (8)古人类与考古地层学法 (9)地球化学方法 此外还有古地磁法、古土壤地层学法、海面地层顺序法等。

  11. <2> 第四纪下限 最初建议： • 第一次冰川作用的时间 • 人类开始的时间 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Astian与Piacenzian层之下。距今3.4 Ma。 （2）划在西欧(法国)的中Vilafranchian层之下，大致为2.5 Ma。

  12. （3）1948年伦敦第18届国际地质大会建议陆相沉积物以法国Vilafranchian的底界为界，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Calabrian为底界，距今1.87-1.67Ma前。这一边界得到许多地学者的认同。（3）1948年伦敦第18届国际地质大会建议陆相沉积物以法国Vilafranchian的底界为界，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Calabrian为底界，距今1.87-1.67Ma前。这一边界得到许多地学者的认同。 （4）划在西欧的Cromerian层之下，接近0.75Ma。 （5）古地磁Mammoth事件底部，3.15-3.4Ma。

  13. 1.2 第四纪的划分 全新统 全新世(Holocene)（冰后期的堆积物） 最末次冰期后， 距今1万年 第 四 纪 晚更新世 上更新统 最近一次间冰期底 部，距今12.5万年 中更新世 中更新统 第二次间冰期底部， 距今100万年 早更新世 下更新统 180~250万年 更新统 更新世（Pleistocene） （四次冰期和三次间冰 期 形成的堆积物） 第三纪

  14. 侵蚀环境：山地、喀斯特 第四纪沉积环境： 沙漠 地面环境 大陆冰川 冰海(有大量冰块、冰山漂浮) 冰川 河流 陆地环境 水下环境 湖泊 沼泽 洞穴环境 滨岸 河口 滨海环境 沉积环境 三角洲 海陆过渡环境 泻湖 残留海水环境-湖海 浅海 海洋环境 半深海 深海

  15. 第四纪沉积物特点： 1、松散或半固结； 2、生物化石丰富； 3、地层性质、厚度及空间分布变化大； 4、人类化石与文化遗址。

  16. 第四纪沉积物（松散堆积物）类型 1、残积（el）：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（dl）：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（xd）：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。

  17. 4、滑坡堆积（del）：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。4、滑坡堆积（del）：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df)：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（al）：河流堆积，又称淤积物，分布在河谷。 7、洪积（pl）：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。

  18. 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。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（gl）: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（eol） ：由风力吹扬，形成风成砂和风成黄土堆积物。 13、洞穴堆积（gr）：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（fgl）、火山堆积(β)、人工堆积(a)、冰湖堆积(lgl)、化学堆积（ch）

  19. 1.3 中国第四纪地层 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）

  20. 黄河 长江

  21. 黄河 秦岭大别山 长 江

  22. 中国地理位置分区 东北地区 西北地区 北方地区 贺兰山 阿尔金山 祁连山 昆仑山 华北地区 秦岭 西藏地区 大别山 南方地区

  23. 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。 2、秦岭大别山以北的西北、华北、北方和东北区，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）。

  24. 1.3.1 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：Q1开始气候温暖湿润； Q2气候湿润温凉； Q3后期气候变干。

  25. 地层：第四系各统发育齐全，以黄土堆积为主，西北部分区有冰川、湖泊及山麓-冲积等。地层：第四系各统发育齐全，以黄土堆积为主，西北部分区有冰川、湖泊及山麓-冲积等。 下更新统为泥河湾组（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。

  26. 下更新统----泥河湾组（Q1） • 标准剖面（1954）在河北阳原县泥河湾村，一套河湖相沉积。泥河湾层位于黄土之下，“三趾马红土”之上。内有大量旧石器。 • 沉积厚度500-600m。 • 分上、下两段其间有一侵蚀间断面。

  27. 下段称绿泥河湾组，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。下段称绿泥河湾组，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。 • 上段称黄泥河湾组，为浅红、黄棕、浅绿、灰白色砂层及粘土层。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。

  28. 中更新统----周口店组（Q2） • 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。

  29. 河套大角鹿（Ｑ３） 扁角肿骨鹿（Ｑ２） 步氏鹿（Ｑ１）

  30. 粗角砾层 揭露地层40m，共为13层 周口店北京猿人洞穴堆积（引自杨怀仁等） 灰烬层 角砾岩层 硬灰和钙板 深灰色砂层 角砾岩层 红色土层 红色砂层 角砾岩层 泥砂层 1-角砾岩;2-灰烬;3-石灰华;4-砂;5-红色土;6-泥砂;7-砾石;8-石灰岩

  31. 黄土塬 • 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III、IV 级阶地上，该组产据今1Ma的 “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

  32. 龙骨山冰碛层(相当于南方大姑冰期)： 主要出露于北京地区周口店和西山潭寺一带。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。

  33. 上更新统----丁村组（Q3） • 标准剖面在山西襄汾县丁村至柴庄的汾河两岸，剖面中有大批脊椎动物化石、人类化石及文化遗物。发现的古人颅骨，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”。石器经过二次加工，并有两面打制和使用的薄石片等，属旧石器中期。 • Q3可分早期的丁村组，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

  34. 萨拉乌苏组：在内蒙古河套的萨拉乌苏，河湖相沉积。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。萨拉乌苏组：在内蒙古河套的萨拉乌苏，河湖相沉积。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。 萨拉乌苏遗址 地层中有“河套人化石”，“纳玛象-晚期鬣狗动物群” ，后者又称萨拉乌苏动物群，是中国北方晚更新世标准动物群。

  35. 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、石灰岩碎块、石灰岩块的崩落体、山顶洞人及完整的动物骨骼化石、石器、骨器。14C测年为据今18,340±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。

  36. 马兰黄土 因北京西山斋堂村对岸的马兰阶地而得名。在华北地区分布广泛，尤其在黄土高原地区。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。

  37. 全新统----近代沉积（Q4） 主要为河流冲积层，分布在河谷中，为砾石、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。

  38. 据北京郊区埋藏泥炭层孢粉分析，从晚到早划分为：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。14C测年为9515±230年。华北平原以河湖相为主。

  39. 在渤海湾地区也可划出相应三层： ①沼泽沉积层(晚全新世)：埋深5.0(2.0)―0m，天津巨葛庄第三贝壳堤14C测定为3400±115年。 ② 海相层(中全新世)：埋深14.7(9.5)-5.0(2.0)m，海侵范围大致相当于天津至黄骅一带的4m等高线地区。天津静海四党口淤泥层14C测年为7920±655年。山东海兴高湾上泥炭层为5030±150年。 ③泥炭或沼泽沉积层(早全新世)：埋深16.2(12.1)-14.7(9.5)m，南排河口上淤泥层14C测年为9120±175年。

  40. 1.3.2 东北区第四纪地层 • 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2m厚黑土堆积；火山活动频繁。松辽平原第四系较厚，达数十至200余米，湖相和湖沼相堆积为主。大兴安岭冰积为主。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。

  41. 东北五大连池1 东北五大连池2

  42. （1）下更新统白土山组 分布于松辽平原，埋深100-120m。上部为棕褐色砂质粘土、含少量铁锰结核、砂砾和碎石；下部为砖红色砂砾、卵石及白色细砂层，夹高岭土透镜体，厚5-80m。 （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。

  43. （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2.2-4万年）。

  44. （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5-15m。 • 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。

  45. 1.3.3 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。

  46. （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3Ma左右。 • 元谋组位于云南元谋盆地大那乌村北约500m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。它是迄今所发现的中国最早老祖先遗址。距今1.5-3.1Ma。　　

  47. 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。

  48. （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。 • 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。

  49. （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4000-5000m的冰碛为代表，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。

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