1、 第四纪地质学期末考试复习纲要 20101127第四纪是新生代最后的一个纪，距今 2.6Ma 以来,地球发展的最新阶段第四纪地质学是研究在第四纪时期发生在地球表层的各种地质事件及其原因的一门学科 特点短期内多次急剧冷暖变化 大规模冰川运动 显著的地壳运动 广泛堆积陆相沉积物和矿产 人类及其物质文明形成发展 人类活动范围和强度与日俱增 急缓灾害改变人类生存环境第四纪地层划分和对比的原则和方法。方法：生物学法、气候学法、岩石学法、地貌学法、年代学法、历史考古法、多元标志法、综合分析对比法。 第四纪下限按照生物演变和气候变化人类出现和人类文化沉积构造时间来划分比如冰川活动 全球气候变冷 真马真象真牛
2、的出现 人类的出现 中国的黄土堆积 青藏高原的隆升 地貌学是研究地球表面地貌形态特征、成因、分布和形成发展规律的学科。第四纪研究对象是第四纪沉积物及其所含物质 地貌学研究对象地表形态 交集沉积物特征、形态、成因、变化研究方法 准备阶段 野外调查 室内工作与整理第四纪地质与地貌野外调查方法1、观察剖面选取2、沉积物性质的观察和描述3、地貌特征观察与测量4、沉积物和地貌成因分析5、化石和样品的采集6、沉积物和年代的确定沉积学标志 沉积物的岩性结构构造产状沉积体形状 提供形成过程中的外动力类型与沉积环境方面的信息岩性 碎屑沉积物的岩性特征：沉积物松散成熟度低易风化成岩作用微弱砾性砾径砾向砾态表面特征
3、风化程度砾性 砾石岩性的单一性与复杂性 可溶性岩的数量 抗蚀岩性比例 近源和远源岩石ab 面优势倾向于流体的运动方向相反 倾角值为区别不同流动介质的重要参数 长轴 a 在河流主流区顺流排列 在湖海岸顺岸线排列表面特征 冰川作用 细长冰川擦痕新月形擦口圆形压坑泥石流 纺锤状撞痕崩塌岩块 砸痕风化程度 全风化 一击即碎 半风化 中心未风化 未风化沉积结构 流体营力结构 非流体营力结构 地貌形态(地面上具有一定几何形态的高低起伏 )的三个基本要素地形面(地表具不同坡度的面 )地形线(两种地形面交线) 地形点(2 条以上地形线相交的点)地貌形成的动力因素 内动力构造运动 火山作用 外动力地面流水地下水
4、冰川湖泊海洋风地表的形态是外动力和内动力共同作用的结果但这两者在改造地表形态的趋势上是相反的 内动力作用的总趋势是使地表起伏增加而外动力作用是使地表起伏降低:削高填低地貌的成因分类 内动力地貌 外动力地貌 人工地貌地貌演化理论 1 侵蚀旋回理论 WMDavis 地貌发展具有阶段性和旋回性 河流地貌分三个阶段幼年期侵蚀作用较弱河谷浅切割程度低地形起伏不大相当于河流源头地区的状态壮年期侵蚀最强尤其下蚀水深河谷断面陡峻谷底窄发育期窄小的侵蚀接地 河流中上游老年期侵蚀衰弱下蚀微弱甚至丧失河床在宽缓河谷弯曲左右迁徙地形起伏小谷底宽谷坡前提地壳长期稳定气候特征不变化2 斜坡发展理论 WMDavis 平行下
5、降说强调地面流水水侵蚀作用深窄 V 向宽缓碟状发展 湿润气候APenck 平行后退说强调重力作用尖顶残丘山脚剥蚀面 V 向 U 转变 干旱气候冰期第四纪期间的一次气候寒冷时期,全球性降温冰川扩大,主要特征为:冰川扩展生物迁移全球降温降雨变化气候带移动海平面下降 冰期内还有冰阶与间冰阶的旋回间冰期第四纪相对温暖湿润的时期夹在两个冰期之间持续时间比冰期长,主要特征为冰川退缩生物北迁全球升温降雨增加气候带移动海平面上升 间冰期内有暖冷期的循环干旱期冰期纬度变得气候干冷降雨减少的时期湖泊萎缩咸化盐类沉积水位下降沙漠扩展森林减少草原扩大湿润期两个干旱期间降雨相对增多气候温润的时期中低纬度降雨增多气候变湿
6、变暖雨期 N15到 N30地区 西风气旋南移导致降雨多间雨期同处在西风带的地区在两个雨期中间降雨减少的时期气候期 冰川作用区 中低纬度区 西风带 中国气候冷期 冰期 干旱期 雨期 寒冷干旱 暖期 间冰期 湿润期 间雨期 温暖湿润 冻土气温寒冷地区含有冰的土层或者岩层 温度很低但是不含有冰的土层成为寒土冻融作用是冻土地貌形成的最主要的动力,在气温周期性变化影响下土层中的水反复冻结融化造成的土层膨胀开裂变形扰动流动等复杂变化面形成一些列的冻土地貌和次生构造的过程,两个过程:1 冻结膨胀挤压变形 2 融化湿润塑性流动冻融泥流阶地斜坡重力作用滚落(崩塌洒落 )滑动(滑坡) 流动(泥流蠕动)滑坡(斜坡上
7、的岩土体在重力和水的作用下沿着一定的滑动面或者滑动带做整体下滑的过程) 滑坡的要素滑坡体滑动面滑床(滑坡基座靠近滑动面附近的滑床发生塑性变形)滑坡地貌特征滑坡后壁滑坡台阶滑坡舌滑坡鼓丘滑坡洼地滑坡湖滑坡裂缝滑坡形成条件岩性:未固结第四纪沉积物泥质沉积岩及其变质岩,软可塑性强含亲水矿物或者节理发育的坚硬岩石地质构造条件:岩层中的软弱带易于地下水渗透的断层面节理面层理面不整合面劈理面地貌:20 到 40坡角 既能有足够的动力又能保证水不流失殆尽 另外有滑动空间气候条件:大雨暴雨等迅速降水 增大负荷减小阻力 诱发条件: 地震火山爆发人类活动滑坡形成过程:蠕动变形,滑动阶段 ,稳定阶段滑积物滑坡体在停
8、止下滑后堆积下来形成分布于山坡的坡脚或者谷底中,长条无分选磨圆无规律性非常杂乱碎屑大小相差悬殊滑积物滑坡体在停止下滑后堆积下来形成堆积物 分布于山坡的坡脚或者谷底中 长条无分选磨圆无规律性非常杂乱碎屑大小相差悬殊残积物地表岩石风化后残留在原地的堆积物沉积物流水或者风等介质搬运下沉积作用过程中在一定区域形成的堆积物地文期是指地貌形成发展的阶段性是地貌发展旋回性的一种表现以堆积或夷平与侵蚀或切割交替出现为特征 滚动作用分为崩塌和撒落崩塌后在陡坡上形成的围椅状的剥蚀地貌成为崩塌陡坎 崩塌下来的岩块在坡下堆积形成的地貌称为倒石堆倒石堆 崩塌 山脚 松散堆积体 碎屑物质大小混杂 松散多孔 无层理无分选
9、延陡壁下部分布 撒落斜坡上的岩石碎屑在重力作用下长期不断向坡下坠落的现象 坠落块体积小 常年断续发生 斜坡在 30 到 50之间 撒落是坡地常见的重力作用现象 形成的剥蚀地貌为剥蚀坡 滚落下来的岩屑在坡脚堆积形成的地貌称为倒石锥 倒石锥 撒落 山脚 锥状地形 上尖下圆 半锥状体 贴锥角发育 坡角约 30 与沙砾的天然休止角相当 具有一定的分选和岩性的变化 而且堆积物比较细陆表水包括地面流水湖泊沼泽地下水冰川地面流水暂时性流水和常年性流水 片流沿着斜坡缓慢流动的暂时性面状流水堆积物在坡脚围绕坡麓批盖形成坡积裙(坡积裾)具有一定的沉积韵律裾顶粗粒为主其余为含有碎屑的亚砂土亚粘土透镜状薄层裾中韵律清
10、晰成层性好底部断续细角砾碎石粗砂透镜体向上渐变为含有少量碎屑的亚砂土及亚粘土边缘为层理不明显的亚粘土总体上有弱层理多透镜体层理大体平行坡向洪流沿着冲沟流动的暂时性线状流水 由片流汇聚而成 细沟 切沟 冲沟 坳沟洪流包括暂时性洪流稀性泥石流黏性泥石流碎屑物含量 10-15-40-80%洪流堆积物冲出锥是小型洪积地貌锥状或者扇状分布在小冲沟口无气候指示意义洪积扇发育在冲沟口或出山口规模大主要分布干旱和半干旱区岩性和地貌具有分带性扇顶扇形扇缘三部分仅适用于暂时性洪流漫洪相砂土夹槽洪相沙砾形成多元结构洪积平原是在干旱和半干旱山前地带若干个洪积扇连接形成的大型的向盆地河谷或平原缓倾斜的组合地貌冲积扇与洪
11、积扇的区别冲积扇轴部有常年流水扇面坡度小沉积物粒度偏细规模大 洪积扇具有槽洪相和漫洪相多元结构冲积扇河流作用下在出山口堆积形成的扇状地貌 具有二元结构 泥石流含大量碎屑物质密度高粘度大饱水的高速运动的重力流 搬运能力极强 运动介质为粘性泥石浆 搬运物为混杂堆积物质 分选极差 磨圆非常不好 石块表面被泥质包裹 泥包砾现象 表面点状或者纺锤状撞击痕迹 冰川成因砾石表面为钉状擦痕 泥石流粒度曲线双峰 第一个在砾石 第二个 6-7(细粉砂) 冰碛物第二个峰在 4-6( 粗粉砂)河流是常年性线状流水下蚀作用河流向下侵蚀河床使河床降低河谷加深增长过程向源侵蚀侧蚀作用河谷拓宽的过程河谷三要素 河床 谷底 谷
12、坡河床沉积物的特征主要由砾石和砂组成蚀余沉积物主流线高速深水区粗砾为主磨圆好充填砂粒重矿物呈透镜体位于砂砾层底部滨主流线沉积主流线与滨河床浅滩间的过渡不稳定带推移跃移的沙砾沉积为主与沙质透镜体形成不规则大型斜层理 ab 面和 a 轴指示流向次圆和圆为主岩性能反映流路上的基岩组成滨河床浅滩沉积底流流速低水流稳定跃移砂质沉积为主分选好大型板状斜层理槽状斜层理平行层理河漫滩的沉积物 滨河床沙坝带河漫滩河床之间细粉砂为主小型波状层理 河漫滩沿河带河漫滩中部细砂粉砂细砂粉砂薄层透镜体小规模水平层理平缓波状层理 河漫滩内部带远离河床靠近坡麓沉积缓慢很细粘土为主成土作用薄层褐色腐殖土或有机质水平细微层理隐层
13、理河流相沉积的特征河床河漫滩沉积的垂向二元结构河流阶地 侵蚀阶地(阶面阶坡都为基岩)基座阶地( 阶地面为河流沉积物阶坡上部河流沉积物下部基座基岩)堆积阶地(阶面阶坡都为河流沉积物无基座基岩出露 )河流阶地的成因类型 导致阶地形成的根本性因素是侵蚀基准面的下降 构造阶地(间歇剧烈抬升) 气候阶地(冰期海面升降) 曲流河阶地( 地壳持续缓慢抬升)岩溶地貌类型 地表溶蚀地貌石芽 溶沟 石林 石溶漏斗 峰丛 峰林 溶蚀洼地 孤峰 岩溶平原 断头河 盲谷 干谷 落水洞竖井地下溶蚀地貌溶洞 暗河 伏流 暗湖 洞内堆积地貌主要由化学沉积形成 滴石 石钟乳 石笋 石柱 流石 石花冰川分类山岳冰川(山谷山麓 )大陆冰川(冰原冰帽冰盖)冰川剥蚀刨蚀作用(挖掘作用和磨蚀作用 ) 羊背石一种冰川剥蚀地貌冰蚀谷底部或者大陆冰川冰床上一种特殊地形长条形石质小丘 形似羊背 长轴与冰川运动方向一致 迎面坡平缓光滑有擦痕刻痕新月形磨光面磨蚀作用所致背面坡较陡有阶梯状陡坎挖掘作用所致有时有冰碛物沉积 干旱区荒漠 岩漠 砾漠 沙漠 泥漠 盐漠中国南北动物群分界淮河向西经大别山秦岭横断山到喜马拉雅山脉 生物气候环境分界线
