第四纪地质学与地貌学复习资料
第一章 绪论
地貌学:研究地表的形态特征、成因、分布和形成发展规律的学科。
第四纪地质学( Quaternary geology)定义:第四纪地质学是研究在第四纪时期中地壳、气候和生物界发展历史与分布规律的学科,具体研究内容包括距今二三百万年内第四纪沉积物、生物、气候、地层、构造运动和地壳发展历史规律。第四纪分为更新世(Pleistocene)和全新世(Holocene),更新世分为早、中、晚三期。
地貌:就是地球表层的形态,也就是我们常说的地形。
地貌学:地貌学是研究地表地貌形态特征、成因、分布和 形成发展规律的学科。 地貌学的研究对象:地貌或地形(landforms),即各种规模的地表起伏的总和。 地貌学的研究内容:地表的形态特征、成因、分布及其发育规律。
地貌学第四纪地质学的联系:
1地貌学与第四纪地质学均属于地球科学
2研究的时空范围一致、研究对象和内容类同,研究方法亦有许多相似的地方 3在理论和生产实践上它们也有紧密联系
第二章 地貌学基本概念
地貌:就是地表(地球表面)形态。
地貌的基本形态:指那些成因单纯,体积小,单个分布的地貌形态。如阶地,冲积扇等。 地貌的组合形态:在空间分布上有一定规律,在成因上有联系,在形态上无联系的地貌组合。 如河谷,冲积扇群等。
地貌形态的基本要素和测量指标:
基本要素:地形面—地表面具有不同坡度的面。 地形线—两种地形面相交而成的线。 地形点—2条以上地形线相交的点。 测量指标:1高度,分绝对高度,相对高度。
2坡度,坡度主要反应在地形面上。划分等级。 3 地面破坏深度,切割深度,地面切割程度
什么是顺构造地形,什么是逆构造地形。(由地貌形态是否与岩石形态一致判断) 顺构造地貌—背斜或地垒形成正地貌。 逆构造地貌—背斜成负地貌,斜成正地形。 附 正形态—高出周围地貌。如阶地,垅,丘。
负形态—比周围地貌低。如谷地,洼地,坑,穴。
一般来讲时代较新的褶皱,往往形成顺构造地貌,即地貌形态与岩石的构造形态是一致的,如 背斜成山,向斜成谷。
时代较老的褶皱,往往形成逆构造地貌,即地貌形态与岩石的构造形态 是相反的,如向斜成山,背斜成谷。
试述内外地质营力作用在地貌发展中的意义。
地貌是内,外地质营力相互作用的结果。
内力地质作用是地球内部深处物质运动引起的地壳的水平运动.垂直运动.断裂活动和岩浆活动,它们是造成地表主要地形起伏的动因,其趋势是向增强地势起伏的方向发展,如山岳平原的形成和其相对高度的增大变化。
外力地质作用是太阳能引起的流水.冰川和风力等对地表的剥蚀和堆积作用,其作用趋势是“削高填低”向减小地势起伏,使其往接近海洋水准面的方向发展,这一过程塑造多种多样的地表外力成因地貌。
什么是地貌年代,地貌相对年代和绝对年代的确定。
地貌年代:指地貌的主要特征形成以后的年代。只有等基本要素确定下来之后方能算年代。
地质年代确定的基本原理:
1地层层序率 2生物层序率 3接触和穿插关系 4放射性同位素测年 地质年代相对顺序的确定 1切割关系 2相变关系 3覆盖关系
地质年代绝对年代的确定 1古生物法 2年间法
3其它方法 –同位素法,历史考古法
试述Davis的侵蚀旋回理论和地貌的发展。
美国地貌学W.M.Davis提出侵蚀旋回学说,即指假定有一地块,原始面非常平缓,在某一地质时期突然抬升,抬升后遭受河流的侵蚀和流水剥蚀 根据剥蚀程度,分为三个阶段:
a. 幼年期地貌特点:时间上短暂、起伏迅速增加。峡谷,V字型,高差大
b.壮年期地貌特点:“起伏最强烈,地形变化最大”,河谷侵蚀,斜坡大量发育,峡谷变宽谷 ,
c.老年期地貌特点:起伏微弱,时间无限延长。山坡消失,在分水岭之间残存有小小的残丘。形成老年期的时间需很长
幼+壮 ≤ 老年期。老年期发展的终极状态,即成为准平原
W.M.Davis 认为世界上有2块准平原(加拿大地块、中亚地块) 其它相关:
夷平面:是规模较大的残留地貌,它是在地壳处于长期相对稳定和气候比较湿润条件下,风化剥蚀作用的结果,致使岩性、地质构造的地貌差异逐渐缩小,形成向海洋水准面趋近的平缓(或波状)地形
剥蚀面:内、外营力相近条件下剥蚀削平的有限地面。如山足剥蚀面、冻融剥蚀面(笼统的概念)
侵蚀面:限于河流地质作用。
准平原与夷平面的关系
准平原是剥蚀作用发展的趋势,夷平面是这个过程的一个阶段。 以河流作用为主形成的夷平面,可能是准平原,也可能是尚未达到准平原化的老年期宽谷地形,所以,夷平面与准平原不能完全等同 夷平面的研究:时代的确定、变形研究
夷平面研究的意义:隆升幅度的推算、气候的研究等
地文期:指以侵蚀和堆积为主的相互交替阶段,每个旋回包括一个侵蚀期和一个堆积期 具有区域性
1903年维里斯地在研究中国华北地区第四纪时提出的概念,用地文期来表示地
貌发展的阶段性。
第三章 第四纪地质学基本问题 1. 第四纪沉积物
简述第四纪沉积物的基本特征,并讨论其原因
? 岩性松散
– 习称“松散堆积物”,也有胶结甚至固结的
? 成因多样
? 岩性岩相变化快
– 同期沉积物可在短距离内发生相变,厚度小而多变(山顶到山脚),划分对比
困难,研究难度大
? 厚度差异大 ? 不同程度地风化
? 含哺乳动物化石和古人类
第四纪沉积物成因判定标志有那些,如何应用 1沉积学标志
岩性(砾石方法,砂和粘土方法)、沉积结构(流动营力结构,非流动营力结构)、沉积构造(层理,楔状体,结核,网纹构造)、产状 、沉积体形状
2地貌学标志
直接地貌标志:根据堆积地貌的形态可以判别堆积物的成因
? 河流--阶地 ? 洪流--洪积扇
间接地貌标志:利用剥蚀地貌推断其相关沉积物的成因和时代
? 相关沉积物
3环境标志 1)物理环境标志
– 包括对沉积形成有重要影响的气温、降水、外动力作用类型、强度及其方向、古地磁环境等参数
? 黄土、岩盐、石膏--干旱 ? 红土风化壳--温暖、潮湿
2)化学环境标志
– 与沉积物有关的水体、大气、土壤和地下水等的化学成分与区域地球化学性质
3)生物环境标志
– 与沉积物形成有关的指示性动物植物化石和遗迹
? 海相化石 ? 淡水化石
? 其他陆相生物化石
简述砾石的研究内容与研究方法方法 砾性 砾径 砾向 砾态
砾石表面特征 风化程度
简述第四纪沉积物成因类型分类。 根据所造成沉积物的主要动力条件
单一成因 :一种动力 ,冲积物(al)
复合成因 :两种以上动力,洪冲积层(dlp)、冲洪积层(alp) 成因不明 :pr
2第四纪年代学
古地磁年代学:古地磁学方法是利用岩石天然剩余磁性的极性正反方向变化,与标准极性年表对比,间接测量岩石年龄的方法。实质:相对年代学和绝对年代学方法的结合。
极性时(世、期):指以某种极性占优势、持续时间较长的时间单位,一般在100万年左右
极性亚时(事件):极性时中短暂的(1万年-十几万年)极性倒转时期。
布容正向期:???
放射性同位素年代学:利用矿物和岩石中含有微量放射性同位素的自行衰变计算年龄的一大类方法
简述热释光(TL)年代学的基本原理
一般非金属破碎绝缘矿物(如石英)具有受激发光现象,其发光强度与 矿物以前吸收的辐射能量成正比,而辐射量的积累是时间的函数,因此通过测量材料的发光强 度可以推算其年龄
非金属绝缘矿物 →加热至红外温度→发光 (释放储 存的辐射能量) 年龄:
A:年龄;P:样品吸收的古剂量;D:环境辐射提供给样品的年剂量
简述14C测年的基本原理、适用范围和优缺点
自然界存在三种碳的同位素: 12C ( 98.9% ) , 13C (1.19%), 14C (10-10%) ,14C 属低能量的放射性元素。
生物体中的碳参与自然界循环交换,速度相当快,使 得 14 C 在世界各地的水平值基本一致
如果生物体一旦死亡, 14 C 得不到补充,其中的 14 C 含量就按放射性衰变规律减少,经过 5730 年减少为原来的一半
因此可以计算出生 物与大气停止交换的年代 t ,即推算出生物死亡的年代
一切死亡的生物体中的残存有机物以及未经风化的骨片、贝壳等都可用 14 C 来测定年代 测量时限:可精确测定五万年以来的含碳样品的年龄(时限的计算) 测量对象:所有含碳物质和水。
优缺点:
精度最高、用途最广、方法最成熟的第四纪年代学方法
样品易得,凡是含碳的骨头、木质器具、焦炭木或其它无 机遗留物均可 测量范围有限,受半衰期规律的限制,其最大可测年限不超 过四万年,而且样品年龄愈老,愈接近此极限值,测量误差愈大
熟悉古地磁年表
第四纪气候基本特征及其研究
冰期与间冰期 :(年均温:高纬(高山、部分中纬山))
冰 期---第四纪时期全球性的降温期,此期内发生大规模的冰川活动,在大陆冰川作用区,大陆冰川从高纬向中纬扩大,引起生物群从极地向赤道迁移;在高山区,高山上部的山岳冰川向山下或向山外围扩大,生物群垂直分带向下迁移
间冰期---两次冰期之间全球性的增温期,地表大量的冰雪消融以致消失,大陆冰川消失或向高纬后退,高山区由山下向山上后退,但有大量的新生种产生。