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1、第四纪气候变化及其地质运动的影响一、第四纪构造运动的特点及其影响第四纪的构造运动 ,主要是延续第三纪以来且一直进行的型构造运动 ,及第四纪的大冰川运动 .其影响即为新构造运动和冰川运动的影响。李四光 1934-1937 年研究庐山冰川 ,冰期之庐山 ,认为中国第四纪时期存在冰川运动。划分为几个冰期 :鄱阳冰期、大姑冰期、庐山冰期 ,后人在庐山冰期之上增加了大理冰期 .其证据主要有大坳冰斗、王家坡 U 形谷、漂砾等。庐山冰期 (Q 3: 分布于山上黄色泥砾 ,砾石擦痕少 ,近源 ,冰蚀地形保存完好 .大姑冰期 (Q 2:山上、山下均有红色泥砾冰蚀、冰碛地形均有保保存。鄱阳冰期 (Q 1:分布于山
2、下 ,山麓冰川 , 绛紫色泥砾 ,冰碛物坚硬。古冰川研究的内容 :1、冰川证据 (遗迹的研究地形 ,沉积物 , 化石 :提供气候条件 2、成冰条件 (古冰川的研究气候条件 :全球降温期、凉夏气候地形 :雪线高度、坡度积冰区面积 :ARR0.6,形成冰川中国新构造运动同时也表现出继承性与新生性的特点。新构造运动继承了老构造运动的方向和性质等特点对中国地貌形成的外动力 ,能够系统地或成套地追索其作用过程的 ,在时间上很难越出晚第三纪 ,多数是在上新世晚期到第四纪。中国地貌的平面分布格局是燕山运动奠成的 ,而今天的地势高差却是新构造运动时期的喜马拉雅运动、尤其第二幕运动造成的 ,其对中国西部的影响远
3、远大于东部。新第三纪及第四纪堆积物大部分分布于现在地形的低洼处 ,如平原及山间盆地等 ,而这些地区大部分是新构造的下降地区 ,新构造运动的特点反映在沉积物的岩相结构上 ,如平原区河流冲击层中 ,一个河床相与河漫滩组合 ,是地壳一段稳定时期的产物。大陆内也有许多新构造活动区。中国黑龙江的五大连池、吉林长白山和云南腾冲等是第四纪火山活动区 ,京津唐、川西、云南等则是地震多发区。青藏高原现今的地貌 ,也是新构造运动造成的 ,被视作地球的第三极。青藏高原的大面积隆起对大气圈环流、印度洋暖湿气流的北行都有重要影响。第四纪气候变化及其影响第四纪是指约 2.4Ma Bp 以来地球发展的最新阶段。按照第四纪生
4、物演变和气候变化 ,通常把第四纪四个时间尺度不等的时期 :早更新世 (Q1,中更新世 (Q2,晚更新世 (Q3,全新世 (Q4。第四纪是自然与人类相互作用的时代 ,它的过去、现在和未来变化都与人类的生存与发展息息相关。青藏高原大面积、大幅度的抬升 ,是我国新生代以来环境演变中最突出的区域性事件 ,也是第四纪气候变化的主要原因之一。大高原的迅速隆起 ,不仅改变了高原本身的自然面貌 ,还直接控制了季风的形成 ,从而完全改变了我国自然地带的分布规律和区域分异规律 ,形成了在冬干寒、夏湿热的水热条件下进行的自然地理过程。气候是自然环境形成和发展的主要动力之一现代地球气候在各种自然因素的影响下呈现纬度、
5、高度等区域地带性差异分布。第四纪以来的气候格局及变化对人类的发展影响最大。 1Ma1Ka级的最近气候变化历史主要记录在第四纪沉积物和相关地貌中 ,在第四纪研究范围之内。第四季气候是指第四纪冰川活动期的气候。第四纪是距今约 200 万年前开始的地球史上最近一次大冰川期 ,大冰期由冷暖干湿交替出现的亚冰期和亚间冰期组成。根据现在地表冰川地形研究 ,欧洲阿尔卑斯山山岳冰川有五次下注 ,命名的亚冰期为 :多脑、群智、民德、里斯和武术。中国据李四光等研究 ,划出了鄱阳、大姑、庐山和大理四个亚冰期。大多数学者认为 ,世界上第四纪亚冰期的发生时间大体是一致的。在第四纪最大一次亚冰期中 ,世界大陆有 32%的
6、面积被冰川覆盖 ,在高山地区 (如阿尔卑斯山、喜马拉雅山等都出现了大量的冰川 ,气候寒冷 ,平均气温比现在低 812;在间冰期中 ,气候温暖 , 北极气温比现在高 10以上 ,低纬度地区也比现在高 5.5。第四纪气候变化的基本特征 ,是在约 2.4Ma 的全球降温背景上发生过多次急剧的寒暖气候波动 ,高纬和高山区呈现冰期与间冰期交替 ,中低纬区受高纬冰期间冰期的影响发生同时间尺度的干冷与暖湿气候的变化。气候变化强度从高纬往赤道方向变小 ,陆地比海洋的变化更明显 ,气候带的南北 (或山地的上下移动 ,导致一系列地表环境发生相应的变化 ,对人类和生物造成重要的影响。第四纪地层是第四纪地壳发展过程中
7、各种事件的综合记录。中国地域广阔 ,地貌复杂多样 ,气候有明显的地带性和新构造运动活跃 ,使中国第四纪地层的分布、厚度、沉积类型和旋回性受新构造运动的制约和气候的控制。由于中国地貌和气候的纬向和经向变化特点 ,由此形成了中国第四纪地层的区域性 (或地带性特征。西部强烈上升的气候干燥和干冷区主要以冰川、冰水、洪积、风积和盐湖沉积为主。东部华北半干旱区黄土极为发育 ,华南则有亚热带红土和受亚热带气候湿热化的红土砾石随处可见 ,东北河湖沉积普遍 ,沿海地带不同程度的沉积了第四纪海相地层。有所谓东蓝 (海洋西白 (冰川南红 (红土北黄 (黄土和东北黑 (沼泽土的区域沉积优势特征。中国第四纪沉积物有海相
8、、陆相、海陆过渡相、构造成因、火山成因和人工堆积六个系列 ,其中以陆相沉积物分布最广泛 ,每个系列又包含若干个沉积物成因类型。在不同地质、地理环境中有不同优势沉积物成因组合 :平原 (山间盆地或断陷谷沉降区河流、湖泊及沼泽堆积物最为常见 ;低山丘陵区风化、片流和重力堆积物占优势 ;上升的剥蚀山地冰川、冰水、洪流、泥石流和重力堆积物常见 ;沿海和陆架则有过渡相和海相沉积物。我国第四纪火山堆积主要见于东北、西南或断裂带 ,而东部人工堆积更普遍。近 20 多年来 ,我国关于第四纪地层的研究发展迅速 ,按中国第四纪地层区域特征分为 :华北区、东北区、西北 -青藏区、西南区、华南 -东南区、东部平原区和
9、邻近海区 7 个主要地层分区。第四纪时期的大洋面并不稳定 ,中国东部各海域自更新世以来曾发生过多次海面升降 ,沿海平面发生过三次明显较大规模的海浸和海退。这些变化在大陆或海底都留下了一系列遗迹。东部地区大抵平行于海岸线排列的白洋淀-微山湖 -太湖等湖泊 ,第四纪期间都曾不同程度的经受海侵的影响 ,我国东部诸海域的海底广泛的遗存着海相或滨岸相沉积层及相关的生物化石。第四纪时间短暂 ,总的来看生物的演化是不明显的 ,但受气候和环境变化影响 ,植被的演替和动物的迁移改组极为常见。第四纪是人类及其物质文明的形成发展时期。第四纪生物的演变是不平衡的,哺乳动物变化最大 ,而植物和海洋生物的变化都小。中国第
10、四纪哺乳动物群是从上新世三趾马动物群演化而来,三趾吗动物群产各种三趾马、各种大唇犀、多种羚羊和一些原始的啮齿类。进入第四纪后 ,一直演化成中国北方型动物群 ,成南方型动物群。第四纪植物绝大部分为现生种类,植物区与第三纪 ,尤其是晚第三纪没有重大差异。但受新第三纪地球气候普遍趋凉和第四纪冰期和间冰期的影响 ,温带和亚热带植物种群分别多次南北 (或沿山地上下来回摆动 ,导致植物迁徙过程中种类混合和部分滞留或消亡 ,落叶阔叶林与耐寒针叶林分布扩大 ,常绿阔叶林与喜暖针叶林分布不断缩小 ,草本植物比例增高。中国第四纪植物群就是上述各种作用过程综合作用的结果。中国第四纪气候 -生物纬向分带因西部山原的隆起而打乱后 ,动植物一改第三纪的东西交流为南北交流 ,并主要通过大别山以东淮阳丘陵和南襄狭道进行 ,从而将中国第四纪生物地理区分为南方生物地理区和北方生物地理区两部分。中国第四纪古人类也因西部青藏高原的隆升 ,逐渐从植物多样性的西南往东转移并向北辐射 ,这种辐射对中国以后的发展也有一定的影响。新构造运动和第四纪气候对现代地层、地貌及生物分布的影响是非常巨大的,对它们的研究是开发和利用第四纪资源和水文地质及水文地质工作的基础,也是水利、水电、水运、地上和地下交通与管线勘察的重要组成部分 ,还是灾害和地球环境变化和预测研究的重要环节。
