第四纪地质与环境教案

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1、第一章绪论第一部分：提问1、提问对第四纪地质的了解。2、对第四纪气候环境的认识。第二部分：讲课内容第四纪（Quaternary）一词，是1829年法国地质学家德努埃（Desnoyers）所创，他把地球演化历史分为四个时期，第四纪是指地球发展历史最近的一个时期。1839年赖尔（Ch.lyell）把含现生种属海相无脊椎动物化石达90%和含人类活动遗迹的地层划为第四纪，并将第四纪分为更新世(Pleistocene)和全新世(Recent)，奠定了第四纪地层划分系统。直到1881年第二届国际地质学会才正式使用“第四纪”一词。第

2、四纪是全球气候变冷，冰川出现；生物界发生变化，人类出现（目前，人类祖先出现已被前推到500万年）以及现代文明产生的时期。第四纪是地质历史中最生动的时代。第一节第四纪环境概述第四纪时期全球气候、环境发生了频繁而巨大的变化。冰盖与冰川、河流、湖泊与海洋、沙漠与黄土、绿洲与荒漠、火山与地震遗迹等等均记录了环境的变化。在以后的一些章节里我们将分析这些记录，正确认识第四纪时期发生的事件，并理解人类在全球环境中的地位和职责。1.冰盖与冰川大约20Ma前，冰开始在南极积累。北半球冰盖形成则要晚得多，直到2.4Ma前，主要冰盖才开始在

3、北美迅速增长。其原因目前还不清楚（可能与地球环绕太阳旋转的轨道和地轴倾斜的周期性变化密切相关）。北半球大冰盖的发育都按照这样的模式：冰雪积累形成冰盖的过程十分缓慢，但后来冰川融化、冰盖退缩的过程却十分迅速，大陆环境的变化深受极地冰盖及大陆冰川影响。２．海洋记录较大的第四纪冰盖厚达4000m。当冰盖缓慢积累至最大厚度时，由于不断增加的冰的重量会导致使其下的基岩逐渐下沉。而冰融化时，基岩又慢慢上升恢复到冰期前的水平。这种随第四纪大冰盖扩张和消减的“均衡调整”79导致了海平面的相对变化。在冰期最盛期，地球上大约5.5％的水以

4、冰的形式储存（现在的数值为1.7％，大约是盛冰期的三分之一）。当冰盖扩张时，地球海平面将会下降，根据冰的总体积计算，全球出现最大冰盖时，海平面的下降可达150m。当冰盖迅速融化退缩时，海平面又逐渐回升再次达到现在的水平。重建过去海平面变化有助于了解全球冰盖积累和融化的速率，但较精确定年的第四纪海平面变化的历史，仅能追溯到250ka前，所以其它十分之九的记录必须从其它方面，特别是从深海岩芯中获得。推断大洋循环模式变化主要依赖于沉积学和微体化石的研究，底栖和浮游有孔虫钙质介壳的氧同位素组分的分析是提供深部海水或表面海水温度

5、和盐度变化的一种可靠手段。充分考虑到区域因素的影响后，也可以用这一技术来评估全球冰量的变化。从表层海水盐度的区域变化能指明主要河流径流量、蒸发量、季节性降水量的变化。深海岩芯记录有两大优点：一是它覆盖全球；二是其时间跨越新生代大部分。相对而言，除了黄土之外，大陆上少有这样漫长的、连续的记录，目前只有某些特殊的湖盆才可能提供类似的记录。“厄尔尼诺”现象困扰着人类，介绍它的发生、发展与影响。3.河流、湖泊尽管海洋记录能提供良好的第四纪时期全球气候波动的模式和速率的信息，但陆上记录对于直接了解当地的和区域性的水文变化更为有用

6、。这些水文变化在大小河流的第四纪沉积物中，以及与当地蒸发量、降水量、地下水位变化密切相关的湖泊记录中是十分明显的。可惜的是大多数河流冲积物只能提供一些历史片断。但是河流和湖泊结合起来将能获得某些地区如何响应第四纪环境变迁的高精度的信息。4.沙漠环境中国有塔克拉玛干沙漠、古尔班通古特沙漠、巴丹吉林沙漠等十多个沙漠。沙质荒漠面积690000km2，沙漠化面积（沙地）146000km2。沙漠环境是我国第四纪地质与环境研究的重要组成部分。中国北方荒漠化十分严重。5.生物界变化与人类出现大陆上植物及动物化石所记录的各种变化可以用

7、来重建大陆气候、环境变化。中国华北哺乳动物群：游河动物群、泥河湾动物群、公王岭动物群、周口店动物群、陈家窝动物群、大荔动物群、山顶洞动物群的特征反映了华北地区气候、环境的变化。海洋示冷有孔虫大量出现，也提供了第四纪初气候变化的证据，有孔虫碳酸岩壳体的氧同位素高灵敏度的记录了气候、环境变化。某些有机体本身对其生存环境的变化是非常敏感的，它们对外部环境干扰的响应非常迅速。人类演化阶段的探讨。6.火山与地震火山爆发与地震是地球上最常见、最状观的地质活动，深刻的影响地球环境，。7.黄土79中国黄土是研究第四纪大陆环境变化的最好

8、载体，中国黄土被认为是东亚冬季风从中国西北部沙漠地区携带来的粉尘堆积。在寒冷时期东亚冬季风强盛，粉尘携带增加，在黄土高原地区沉降、堆积黄土。在温暖时期东亚夏季风强盛，大洋潮湿气流北上为黄土高原地区带来雨水，地表成壤作用加强。黄土高原地区黄土――古土壤序列记录了东亚季风变化规律，同时记录全球气候环境变化信息。8、城市环境城市是人口集