中国地质大学（北京） 海洋学院 第四纪地质学
量的砾石和沙粒的堆积物。波切台横剖面的中点，或沿海岸线波切台中点的连线基本上可以代表平均海面的位置，而顶部界线和下部界线是高海面和低海面的位置。 （3）砾滩和沿岸沙坝
砾滩形成高能区，分布于潮间带，且多沿高潮线分布，常形成平行于海岸线的砾石堤，所以是高海面的良好指示物。
沿岸沙坝沿海岸线分布，沙坝的底界基本与高潮线处在同一高度。 （4）贝壳堤
贝壳堤形成于海面稳定，河流提供较丰富的泥沙量，有明显的沿岸流的海岸区，其延伸方向与海岸线平行，位于高潮线位置。一般认为贝壳堤的底板（贝壳堤与下伏沉积物的界面）作为平均海面的位置比较恰当，而贝壳堤的顶部不宜作为海平面位置的标志。 3、生物标志 （1）珊瑚礁坪台
当海面稳定时，珊瑚礁平铺发展，但厚度不大；当海面上升或海底下沉时，形成的礁层厚度较大，礁体可发育成塔形、柱形，也有的礁体可深溺于海面以下成为溺礁。当海面下降或地壳上升时，形成的礁层厚度也不大，也有的礁体可高出海面成为隆起礁。指示：平均大潮低潮位。 （2）牡蛎礁和藤壶
牡蛎和藤壶岩石海岸的生物，生活在潮间带。牡蛎礁的顶面：指示低潮位位置。 藤壶：平均高潮位－平均低潮位之间。最高不超过最高潮位。 （3）有孔虫
利用有孔虫的组合进行海平面位置的确定。 （4）介形虫
有淡水和咸水。不同的水深介形虫的变异度（种的数目）和密度（标本的数目）不同。
潮间带：变异度和密度都非常低。潮上带：低变异度、高密度。海平面以下：变异度和密度变化的趋势相同 4、同位素地球化学标志
海洋沉积物（有孔虫壳体）的?O值增加，海平面下降；其值降低，海平面上升。
18三、第四纪海平面波动历史（了解）
1、前第四纪海平面波动概况
在亿年的尺度上，海面波动可达300m以上。
在新生代：三个高海面（古－始新世、中新世中期、上新世），三个低海面（渐新世晚期、中新世晚期、第四纪）。
在我国出现了两个比较显著的高海面时期，一是始新世，全国多处发生海侵，是新生代最为温暖的时期，当时北京的年均气温为15～20℃。二是上新世，当时中国东部发生大面积海侵，海水入侵到渭河、汾河流域。 2、中、早更新世海平面波动
在中更新世，出现了几次高海面，时间分别为640-590ka BP、520-460ka BP、360ka BP、300-260ka BP、220-180ka BP。
中国早、中更新世的海平面波动主要根据东部平原和大陆架上钻孔资料获得。在华北平原，早更新世初的海侵可达北京东面的通州，称北京海侵（古地磁年龄2.43Ma B P），
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此后发生了渤海海侵（1.5Ma B P），兴海海侵（1.0Ma B P）。在黄海、东海以及南海也出现过高海面。 3、晚更新世海平面波动
晚更新世包括了一个末次间冰期和末次冰期，海平面总体上从早期到晚期是一个下降过程，但期间存在一些波动。
（1）末次间冰期（130～75ka BP）相当深海沉积物氧同位素的第5阶段（MIS5），该阶段又可分为三个次一级的温暖期（MIS5a、c、e）和两寒冷期（MIS5b、d），其中MIS5e最温暖，在欧洲称为艾姆间冰期。
在中国的华北地区，这个时期发生了白洋淀海侵和沧州海侵，出现高海平面。在黄海、东海、南海也发生海侵。
（2）末次冰期。末次冰期气候寒冷，相当深海氧同位素的第4、3、2阶段，这个时期的海平面波动也非常的剧烈，总体上是一直下降，在25～15ka B P达到最低，而后快速回升，但是在不同的时期海平面的高度还是不一样。 4、全新世海平面波动
三种观点：全新世海平面经历了上升－最高－下降的变化。初期海平面的上升较快，在6ka BP达到最高，比现今高约2～3m，然后逐渐下降稳定在现今的海平面的位置上。
认为在全新世没有高海面时期，一直是逐渐上升到达目前的海平面位置；
还有的学者认为在5-3.6ka B P就达到了现今的海平面高度，而后就一直稳定到现今。
经历了三个阶段，即上升－最高－下降 （1）上升阶段（10～6ka BP）：由于气候的转暖，海平面快速上升。在10～8ka BP期间，海平面从约?40m上升到?15～?20 m；到8～6ka BP已上升到?5 m。 （2）高海平面阶段（6～5ka BP）：从北到南都发生了海侵，渤海称为黄骅海侵，海岸线相当现今向西推进了80～100ka；东海称为镇江海侵，海岸线达沭阳－洪泽－镇江－常州－杭州一线，长江口退缩到镇江。这个时期的海平面比现今高2-4m。 （3）下降阶段（5～0ka BP）：海平面在波动中下降，达到目前的海平面位置。在渤海湾西岸，留下了这个时期海平面下降形成的四道贝壳堤，贝壳堤VI、贝壳堤III、贝壳堤II、贝壳堤I。 5、现代海平面变化趋势
指现代冰期结束之后20世纪以来的海平面变化。主要根据世界各地观测站的资料进行研究。这些观测资料表明，近100多年以来，世界各地的海平面都是在上升。由于温室效应的影响，两极地区的冰川正在融化，海平面有上升的趋势。
我国近几十年来的海平面变化周期约10年，幅度在10～40cm之间。从全新世海平面变化规律来看，未来几十年或几百年中，海平面变化的幅度可能不会超过3m。
四、海平面波动的原因（重点）
一类称为全球性海平面变化，这是消除了海底的水均衡作用后的海平面变化，认为这是真正的海平面变化。另一种称为相对海平面变化，是指大陆与海洋水面之间的相对运动。
（一）水圈体积型海平面变化
由于水圈的水量变化而引起的，认为火山喷发使地球的水圈水量增加，从而导致海平面变化，但不少学者认为地球上的水量没有多大的变化，火山喷发带来原生水，但沉积作用和化学作用地壳又吸收了一部水，两者处在平衡状态。这在地球的早期可能起作
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用，但随着地壳的增厚，作用已不明显了。 （二）冰川型海平面变化
这种原因是由于气候变化导致陆地上冰量的变化，引起海平面的波动。基本的机制是，当冰期时，海洋中的一部分转移到大陆以冰川的形式存在，使海平面下降；而在间冰期时，陆地上的冰川融化注入海洋，使海平面上升。 （三）构造运动型海平面变化
构造运动既可造成全球性海平面变化，也可引起局部的海平面变化。海底扩张，使洋盆容积增加，导致海平面下降。如果大洋脊体积增加，可导致海平面的上升。海底扩张具有节奏性，因而可引起海平面的阶段性的升降。大洋板块与大陆板块的挤压作用，可使海平面上升。另外，还有局部的构造运动造成海平面的局部变化。当地壳运动上升时，局部地区的海平面相对下降，如在一些上升海岸常出现高海面；当构造运动下降时，海平面相对上升，在海平面以下有埋藏的古海岸线。这些是局部的，不具有全球性。因此，在进行全球的海平面变化对比时应注意扣除这部分变化。另外，还有局部的构造运动造成海平面的局部变化。当地壳运动上升时，局部地区的海平面相对下降，如在一些上升海岸常出现高海面；当构造运动下降时，海平面相对上升，在海平面以下有埋藏的古海岸线。
（四）大地水准面型海平面变化
全球的大地水准面不是一个平滑的曲面，而是凹凸不平的，这主要是由于地球重力和地球转动不均一性引起的。 （五）海温型海平面变化
海水温度的变化使海水体积发生变化，从而引起海平面变化。当温度升高时，体积膨胀，海平面上升。可以肯定的是海水的温度变化可引起海平面变化。 （六）洋盆体积型海平面变化
洋盆体积增大或减小，可使海平面下降或上升。引起洋盆体积变化的有海底扩展、洋脊的涨缩、沉积物的加积、火山喷发等因素，尤其重要的是构造运动尤其的洋盆体积变化。
（七）均衡型海平面变化
由于地表覆盖物质减少后经重力调整而引起的地表面升高。在第四纪，一些高纬度地区，大冰盖融化后，地表的压力削减，地面抬升，海平面相对下降
第十一章 第四纪生物.古人类与生物地理区
一、第四纪生物界的特征（重点）
1、北半球的变化明显于南半球 2、陆地上的变化明显于海洋
3、哺乳动物变化明显，而植物变化小 4、人类的出现
5、生物在空间上频繁的迁移
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第十二章 第四纪地层
一、第四纪下限及第四纪分期（了解）
1、国际第四系下限划分方案 （1）0.70~0.80Ma BP
主要是冰川学派支持该观点，其依据主要是冰川证据，主要是早期欧洲搞冰川研究的地质学家在研究阿尔卑斯地区第四纪冰川而得出的结论。 （2）1.80Ma BP
主要是古气候学家依据气候证据提出的。 （3）2.60Ma BP
①根据对欧洲和俄罗斯地台的植物群的研究，在2.60MaBP植物群发生了重大的改变。②北极冰盖从260万年已开始出现。③在260万年左右，也有一次古地磁极性的倒转。(松山反极性时/高斯正极性时)。④沉积发生了显著的变化 （4）3.00~3.50Ma BP
考虑古人类的出现和演化： 非洲出现较早的古人类（能人），如肯利亚东非裂谷1470号人头骨化石下伏图鲁博尔火山灰年龄3.18MaBP（K-Ar法）。 2、中国第四系下限划分方案 （1）北方
根据生物地层学原则，将长鼻三趾马——真马动物群的泥河湾组与维拉坊组对比（均为陆相地层），将第四纪下限划在泥河湾组底部。 （2）南方
第四纪标准剖面在云南元谋盆地，将元谋组与泥河湾组对比，界限划在元谋组的底部， 3、第四纪分期
（1）划分依据：按照生物地层学原则和气候地层学原则划分。 生物地层学原则应理解为包括海、陆相生物地层。 古气候地层学则以从暖→冷的冰期气候旋回为原则。 （2）划分方案
地质时代 极性时 分期及分界年龄(Ka)(距今年龄) 全新世（Qh） 11 B.P 布容 第四纪(Q) 晚更新世（Q3p） 130 B.P 2中更新世（Qp） 780 B.P 松山 早更新世（Q1p） 2600 B.P 19
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新近纪
高斯 上新世(N2) 吉尔伯特
一、解释：标准剖面（了解）
标准剖面key section
根据模式剖面（type section）在某个地区所选定的典型剖面。
标准剖面必需具备几个条件：地层沉积连续好，有丰富的生物化石，有一定量的年代数据，有比较明确的上、下界线，还要经过专家和组织的考察和承认，这样才能成为一个标准剖面。
二、第四纪地层层序划分和对比的方法（了解）
一、 生物地层学方法 基本原理
利用生物演化的不可逆性和间断性（阶段性）对第四纪地层进行划分和对比。 方法
利用哺乳动物化石，其他化石作为辅助手段。 利用哺乳动物群（组合）而不是“标准化石”。
残余种、更新世特有（化）种、现（新）生种的百分比。 古人类。
? 生物地层学原则是划分对比第四纪地层的主要原则之一，难点在于难于找到一定数
量的有鉴定价值的化石 二、 气候地层学方法
第四纪全球性气候波动的重要特征是冷与暖、潮湿与干旱的多次节奏性的波动变化。这种气候的波动可以引起植物群的迁徙和古地理沉积环境的巨大变化。环境的改变和自然界一系列环境因素的连锁反应，在第四纪地层中留下了诸多气候因素的烙印，因此利用气候标志划分第四纪地层，既可行又可信。
可以利用反映气候特征的一切标志。 （1）冰期、间冰期地层的划分
通常根据地貌和沉积物之间变化的关系来划分。例如：利用冰川谷中的谷中谷
地貌、冰水沉积物的排列与破坏情况以及不同地貌单元中沉积物的特征划分地层。 以 沉积物、生物化石为主要证据，地貌为主要的引证.
（2）干、湿气候地层的划分
A、植物化石（草本植物：代表干旱气候；木本植物：代表潮湿、温暖气候）
B、沉积物（风成黄土：干旱气候； 红土风化壳、石钟乳、冲积层：潮湿气候） C、化学元素（CaCO3含量的变化：含量高代表气候干旱，低代表潮湿；SiO2/Al2O3 20