早更新世(Q1) 民德—群智间冰期、群智冰期群智—多脑间冰期多脑冰期
三、第四纪沉积环境和沉积物成因类型 1、第四纪沉积物的沉积环境
第四纪沉积环境指形成松散碎屑物的水动力条件、生物、地貌、物理与化学条件等。因为沉积环境包括堆积和侵蚀环境,沉积物来源于侵蚀区,而侵蚀区具有不同的风化过程、搬运条件等,使沉积物的成分、结构和构造也不相同。 “将今论古”的研究方法。即从现代沉积环境研究人手,查清在一定环境下形成的沉积物特征,从而与古地理环境相对比,恢复其古地貌与古动力条件。因此,对现代沉积物的研究,是解决古代沉积环境的物质基础。 2、第四纪沉积物特征
第四纪沉积物和其他地质历史时期的沉积物不同,具有以下特征。
①.陆地上第四纪沉积物除在特殊条件下固结坚硬之外,一般呈松散状态或半固结状态。 ②.在松散堆积物中,生物化石保存较丰富,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、外力地质作用,地貌、岩石性质、气候,水文等因素影响,形成不同类型的堆积物,所以无论是在地层性质、厚度以及空间分布上都多变化。有时在很短的距离内,同一时代的堆积物,相变化较大,有时在同一层位中,所含的化石也很不稳定第四纪堆积物在形成时,同时遭受外界营力破坏,很难保存其原始状态。由于地貌部位遭受到破坏,使得第四纪堆积物处于不同高度,增加了地层对比的困难。
④.第四纪是人类出现与发展的时代。人类的活动,给第四纪增添了光彩,给第四纪沉积物带来明显的特色。人类化石与文化遗址成为第四纪地层的重要标志之一,是研究第四纪地质的重要内容。
3、第四纪沉积物的成因类型
⑴.残积(el):基岩遭受风化作用后(包括物理、化学与生物风化作用),残留原地的产物,一般未经搬运。包括残积物、土壤与风化壳。风化剖面一般由下至上分为基岩带、弱风化带、中等风化带和强风化带。
⑵.坡积(dl):在重力作用下,由雨水与雪水冲刷搬运,在山坡与山脚下堆积起来的风化产物。
⑶.重力堆积(xd):在重力作用下,崩塌的巨大石块与乱石,搬运至山坡或山麓堆积的粗粒碎屑物,又称坠积物。 ⑷.滑坡堆积(del):在重力、地下水和地表水作用下,整个岩体沿斜坡下滑,产生的堆积物。长江新滩滑坡
⑸.土溜堆积(又称泥流堆积)(s或df):斜坡的土层经充分渗透雨水浸湿后,成塑性状态,在重力作用下,沿着坡面向下滑动,形成堆积物。
⑹.冲积(a1):河流堆积,又称淤积物,主要分布在河谷地带内。
⑺.洪积(p1):暂时洪水形成的堆积物。主要分布在山谷口或山前平原o
⑻.湖积(l):湖水在湖盆里的堆积物,包括机械、化学与生物的作用所形成的各种堆积物。 ⑼.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堆积物。
⑽.海相沉积(m):由波浪或海流搬运作用、化学作用与生物作用形成的堆积物。包括滨海、浅海、深海和泻湖等地区的沉积物。如珊瑚礁与海滩岩、海成淤泥质堆积物等。 ⑾.化学堆积(eh):由各种化学作用形成的沉淀物。
⑿.冰碛(gl):是冰川搬运和堆积的物质。一般分两大类:冰川在运动过程中搬运的物质,叫运动冰碛;经冰川搬运后堆积下来的物质叫堆积冰碛。一般所说的冰碛,即指堆积冰碛。
⒀.冰水沉积(fgl):是冰川融水沉积物,由砾石和砂粒组成。它不同于冰碛,有一定分选性和层理结构,与一般河流冲积层不同之处,在于其中夹有大漂砾和冰碛透镜体,并且同冰碛层有紧密的接触关系。常是地下水的良好含水层。
⒁.冰湖沉积(lgl):冰湖又叫冰川湖。由冰川掘蚀或冰碛堵塞等原因形成的凹地积水而成的湖泊。前者称冰蚀湖,后者叫冰碛湖。冰水搬运的物质在冰湖中沉积,叫冰湖沉积 ⒂.风积(cal):由风力吹扬作用,形成风成砂和风成黄土等堆积物。
⒃.火山堆积(β):火山熔岩流与火山喷发碎屑在地表的堆积物,如火山弹、火山碎屑物、火山砂与火山灰等。
⒄.人工堆积(a):由人工作用所形成的堆积物。现在人类活动已成为物理变化,化学变化的一个十分活跃的营力,有些变化,在正常的地质作用下,需要几千年,上万年才能实现,人为的作用能缩短到几天时间就能实现。
⒅.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、湖沉积的砂砾粘土等。
第二章大陆及构造地貌 山地平原 构造地貌 第一节山地 第二节平原
三、构造地貌受地质构造控制所形成的地貌称为构造地貌 1、水平岩层构造地貌
水平构造在地貌上表现为平原或高原。高原受河流切割形成构造台地或低山丘陵,山顶如有硬岩层覆盖则形成方山或桌状山。当岩层软硬相间时,则可形成阶梯状台地。 ①、构造高原
②、构造台地和方山 ③、崖壁和峡谷地貌 ④、丹霞地貌
丹霞山位于广东省韶关市东北郊,面积290平方千米。其山石由红色砂砾岩构成,地形以赤壁丹崖为特色,看去似赤城层层,云霞片片,古人取\色如渥丹,灿若明霞\之意,称之为丹霞山。
2、褶皱构造地貌
地壳运动时水平岩层受到挤压而产生的一系列波状弯曲,称为褶皱,其中每个弯曲称为褶曲,在褶皱影响下所成的地貌,称为褶皱构造地貌。 ①原生褶曲构造地貌
它指未经外力破坏或受破坏轻微的背斜和向斜所成的地貌,如背斜(构造)为山(地貌),向斜为谷地的地貌。这种地质构造形态与地形起伏相吻合的地貌又称为顺地貌。事实上,顺地貌一般很少见到,大多数是已破坏了的蚀后构造地貌。 ②次生褶曲地貌
背斜和向斜经过长期侵蚀,都会受到严重破坏,原来受它支配的地貌也会发生重大变化,结果是背斜快速下蚀成为谷地,向斜下蚀较慢反而高起成为山地,这种地质构造形态与地形起伏相反的地貌,又称为逆地貌或地貌倒置。 地貌转化的重要原因是由背斜张节理发达所致,因它加快了背斜轴的风化破坏,从而使整个背斜形态及山形迅速下蚀变成谷地。与背斜相反的向斜层,因受压力作用而岩石破裂较少,侵蚀也较为缓慢,最后它反而高出背斜成为山岭。如庐山的莲谷原属向斜谷,现变为向斜山。
③多褶曲的山地地貌
世界上常见的褶皱山脉大多数是由多列的褶曲山地和谷地组成。更复杂的褶皱山脉是由一系列强烈褶皱曲,如倒转褶曲、平卧褶曲或逆掩断层推覆构造体等山地组成。事实上,该类山地的构造形态大部分已经被破坏,影响山地形态的主要是岩性,古老而又坚硬的岩石形成山岭,软弱的岩石及断层带形成谷地。 3、单斜构造地貌
向一个方向倾斜的岩层称为单斜构造,它可能出现在已被破坏的背斜两翼,已被破坏的穹窿构造的四周,盆地的外围,掀斜的水平岩层或断层的掀斜层等处。单斜地貌主要有单面(斜)山和猪背山。 ①单面山
组成山体的岩层倾角一般在25°以下,山体沿岩层走向延伸,两坡不对称,一坡与岩层倾向相反,坡陡而短,称为前坡或单斜崖,造崖层由硬岩层组成。另一坡与岩层倾向一致,坡缓而长,称为后坡或单斜脊,它构成山地主体。组成后坡的岩层,也是硬岩层。由不对称的两坡组成的单面山只有从单斜崖一侧看上去才像山形,故名单面山。单面山被河流切开后,往往成多个山峰,如庐山的五老峰单面山。 ②猪背山
当单斜层的倾角较大,形成两坡对称的山体时,称为猪背山(脊),它多发生在已被破坏的背 斜陡翼上。 4.穹窿构造地貌 5、断层构造地貌 ①断层崖
当岩层遭受构造作用力超过其塑性限度时,就会发生断层,在断层面两侧的上、下盘位移时所出露的陡崖,即为断层崖。断层崖走向挺直,可以贯穿不同的古老地形,崖下可能出现串珠状洼地、涌泉或温泉,崖壁上的地层往往在另一侧谷底出现。断层崖的高度和坡度分别取决于断距的大小和断层面的倾角。
断层崖受外力作用,会不断后退,高度也逐渐降低,直至消失。横穿断层崖的河流峡谷,最初只把断崖切成梯形面,后来峡谷扩大,梯形面缩小变为三角面,最后再变成一系列小崖,或称“末端面”。此时它已后退,与断层线相差一段很远的距离,如我国山西太谷断层崖即有明显的断层三角面和梯形面存在。 ②断层线崖
在断层崖形成后,在构造运动长期稳定的场合下,河流侵蚀作用和其他风化作用及剥蚀作用进行下去,一条断层崖的上部可以被改造成为一些彼此分离的剥蚀丘陵或山岳,以至断层崖的形态荡然无存;而其下部则可以被保存于冲积物和其他松散堆积物的掩埋之下。断层崖地形于是消失。
当断层运动再度活动,重新使断层的一侧地形相对升高,一侧相对降低时,则在原剥蚀残留形态的基础上,重新形成崖的形态特征,称复活的断层崖。 当断层崖两侧由于构造上升运动相对于周围地区升高时,复盖断层崖的沉积物被河流和其他剥蚀作用所破坏,被埋藏的断层崖被剥露出来,形成剥露断层崖。剥露断层崖是一种受断层构造控制的主要由侵蚀作用所形成的剥蚀(侵蚀)构造地形,叫做断层线崖。 ③断层谷
剖面特征断层线通常是一构造破碎带,容易被风化侵蚀,在断层线上发育的谷地称为断层谷。形态上一般为深窄的峡谷。如果它出现在上、下盘间的断层线上时,谷地的两坡不但地层位置不对应,而且地形上也不对称,在上升盘一坡高而陡,下降盘一坡低而缓。 平面特征
在单一断层线上发育的断层谷走向平直,在两组不同走向的断层线上发育的谷地,走向随断层而变化,呈“之”字形走向或不自然的转弯,如雅鲁藏布江在宿瓦卡附近的大转弯,是受北东向和北西向两组断层线支配的。 当平移断层切过多条老河谷时,它们都会被截断和发生位移,但都会在断层线上共同发育出一段新的断层谷,这段谷地沉积物年代较新,谷地两坡的地貌如阶地等也与老河谷相异。 当断层穿过软、硬相间的岩层时,在易蚀的软岩层上发育出宽谷,难蚀的硬岩层上发育出峡谷,从而出现宽狭相间的串珠状谷地。断层谷支流往往不依地势倾斜而成反向河流。
四、火山与熔岩地貌 1、火山地貌
火山是岩浆喷出地面后形成的山体,它由火山口和火山锥两部分组成。 ①火山口
它是火山喷发的出口,平面上呈圆形或椭圆形。火山喷发时,首先是气体把上覆的岩层爆破,造成火山口,然后是火山碎屑物和熔岩从火山口喷出,随后部分喷出物在火山口周围堆积下来,构成高起的环形火口垣。于是火山口便成为封闭式的漏斗状洼地,内壁陡峭,中央低陷,直径由数十米至数百米,少数超过千米,深几十米至百米以上。口内往往积水成为火口湖,如我国白头山上的天池,面积9.8平方千米,最大水深为373米。 ②火山锥
火山锥以火山口为中心,四周堆积着由火山熔岩及火山碎屑物(包括火山灰、火山砂、火山砾、火山渣和火山弹等)组成的山体。形态主要有锥状火山、盾状火山和低平火山等三种。火山锥的形态与喷发的熔岩性质有关。 2、熔岩地貌
①熔岩高原及台地
由裂隙式或中心式喷出的玄武岩熔岩,冷凝后可形成高度较大的玄武岩高原和高度较小的玄武岩台地。冰岛高原、印度德干高原和美国的哥伦比亚高原;我国的琼雷台地,它是我国第一大玄武岩台地,面积共7290平方千米。
台地上除了火山锥分布外,台地面和缓起伏,风化壳薄,有时还见到原始的熔岩流痕迹,还有火山渣、火山弹及玄武岩块等。台地在外力作用时间不长的情况下,只发育出短浅的河谷与沟谷。如果被深切的台地,往往造成顶平坡陡的熔岩方山,如东北的敦化、密山等地的方山,长江下游的江宁方山、句容县赤山、六合县灵岩山等。 ②熔岩隧道
它是埋藏在熔岩台地内的长形洞穴。我国琼雷台地的熔岩隧道分布很普遍,已知最长的是琼山儒玉村隧道,长2000米。隧道的长宽和高度相差十分悬殊,洞顶呈半圆拱形或屋脊形,有熔岩钟乳石、天窗(崩塌)和天然桥。洞底有岩柱(崩落)、熔岩堤(残余的熔岩流)。洞壁有绳状流纹和岩阶。
隧道的生成与熔岩流的物理性质有关,它是在温度高、粘度小、含气体多、易流动的熔岩流内产生。当熔岩流冷凝时,由于表里凝固速度不一致,虽然表层已经凝固成岩壳,但里层仍然保持高温和继续流动。如果熔岩来源一旦断绝,里层熔岩就“脱壳”而出,留下了空洞。 ③熔岩堰塞湖
熔岩流进入河谷后堵塞了河道,就会形成堰塞湖,如我国牡丹江上游的镜泊湖,是由全新世玄武岩熔岩阻塞牡丹江而成,形成面积为96平方千米,长约40千米的湖泊。
第三章风化作用及重力地貌 ?风化作用?风化壳?重力地貌
第一节、风化作用
1、风化的概念:出露地表的岩石,在太阳能、大气和生物的作用下,发生崩解和破碎,变为松散的碎屑物,这种在原地发生的物理和化学变化称为风化作用(weathering)。 2、风化作用的类型
物理风化 化学风化 生物风化 (1)物理风化(physicalweathering)
物理风化指由胀缩的变化引起的机械崩解作用,故又称机械风化。温度的季节变化和昼夜变化,使岩石表层经受长期的热胀冷缩而崩解分裂,由大块变成小块,由小块变成更小的碎屑,以至成为砂粒,但其化学成分不变。此外,在岩石裂隙和孔隙中的水冷却结冰时,体积增大9%,这时对围岩的压力可达6000千克每平方厘米,如此冻融反复进行,对岩石产生巨大的破坏力,并使其崩解、破碎,这种作用又称冻融风化作用. (2)化学风化(chemicalweathering)
化学风化指岩石表面在水、氧、二氧化碳、有机酸等作用下产生溶解、结晶、水化、水解,碳酸化和氧化等一系列复杂的化学变化。在强烈的化学作用下,不仅岩石的结构成分受破坏变成松散的土层,而且矿物成分也发生变化。 (3)生物风化(biogicalweathering)
生物风化指生物在其生长和分解过程中,使岩石矿物受到物理和化学作用。生物的物理风化作用包括植物根系发育(树根发育可对围岩产生10--15千克每平方厘米的作用力),动物如蚯蚓、田鼠和蚂蚁等挖掘洞穴,使岩石矿物遭受机械破坏。生物在矿物遭受破坏的过程中,一方面从岩石矿物中吸取养分,另一方面也分泌出各种酸,如碳酸、硝酸和各种有机酸等,对岩石矿物进行强烈化学分解,即产生生物化学风化作用。
三种风化作用在自然界往往不是单独进行的,而是同时交替进行。至于一个地区、—个时期以哪种作用为主,则取决于具体的气候条件,如高山高纬地区以物理风化为主,湿热地区以化学风化为主,如果该地区植物繁密,则生物风化作用亦占重要地位。 3、影响风化作用的因素 (1)气候因素
气候对风化的影响主要通过气温和降水量来实现。气温年较差和日较差大,·有利于物理风化作用的进行。气温的高低对矿物的溶解度、水溶液的浓度和化学反应速度等有很大影响。降雨量的多寡除影响地面冲刷外,对化学风化和生物风化起重要作用,因此不同气候带的风化作用有明显差异。
①极地和高山地带:终年温度在0℃以下,以冻融作用为主,化学作用缓慢,故长期处于物理风化阶段。
②干旱荒漠地带:日照强,温度日较差大,年降水量小于250毫米,蒸发量大于降水量。在这种情况下,化学风化除氧化外,溶解和水化学作用也有发生,但氯化物和硫酸盐不能全部被淋溶,故仍处于物理风化为主的阶段。
③半干旱草原地带:日照强,年降水量250--500毫米,蒸发量大于降水量。物理风化作用强,而化学风化作用亦较活跃。氯化物和硫酸盐等大部分被淋溶,钙镁盐类则相对富集,形成钙积层,故处于富钙阶段。
④半湿润森林草原地带:年降水500--750毫米,蒸发量与降水量大致相等。以化学风化为主,处于富钙或富硅铝两阶段之间。 ⑤温湿地带:年降水量750--1000毫米,降水量大于蒸发量,处于化学风化为主的中期阶段,形成富硅铝残积物。
⑥湿热地带:年降水量大于1000毫米,终年高温,有利于化学风化作用迅速进行。高温加速水解作用,多雨增大化学风化效能,同时高温多雨使植物繁茂,各种有机酸及细菌作用活