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- 中文名
- 第四纪地质学
- 外文名
- Quaternary geology
- 领 域
- 地质学
简单概述
第四纪地质学
20世纪50年代以来，
放射性碳
、钾氩法、
铀
系法、
裂变径迹法
测年及氧
同位素
测温等技术的应用，使第四纪地质研究达到新水平。1963年考克斯（A.Cox）建立
古地磁年表
，为第四纪地层的划分与对比提供了依据。大陆与大洋沉积序列研究，更新了传统的4次冰期概念，支持了米兰科维奇的气候变化天文学说。1977年库克拉（G.Kukla）等对捷克布尔诺黄土的研究证明，在奥尔杜韦古地磁事件以来的170万年里出现了17次
间冰期
，平均每10万年有1次冰期—
间冰期气候
旋回。印度洋、赤道大西洋、
加勒比海
的
海洋沉积
研究，也得出相近的结论。
中国第四纪黄土
研究揭示出最近70万年以来有13次气候旋回。20世纪60年代以来实施的许多国际研究计划，如DSDP（
深海钻探计划
）、CLIMAP（长期气候研究、制图与预测计划）、IGCP（国际地质对比计划）等，已在第四纪古气候、冰期形成、
冰期气候
特点、
海洋环境
变化等方面取得重要成果，从而推动了第四纪地质学的发展。
研究简史
人类从一开始，就和第四纪地质结下了不解之缘，但真正对它进行研究，却起步很晚。最初，人们把地壳的发展历史分为第一纪（原始纪）、第二纪和
第三纪
3个大阶段。1829年，法国学者J.德努瓦耶在研究巴黎盆地的地层时，把
第三系
上部的松散沉积物划分出来命名为
第四系
，其时代为第四纪。随着
地质科学
的发展，第一纪和第二纪因细分成若干个纪被废弃了，仅保留下第三纪和第四纪的名称，这两个时代合称为
新生代
。1839年，英国著名地质学家C.莱尔（1797～1875）把第四纪分成了
更新世
和全新世。
地形
第四纪沉积物
人们所观察到的
第四纪沉积物
主要是陆相地层。陆相地层广泛分布于地表，大都松散，厚度变化大，相变剧烈，成分复杂。因此，在第四纪
地质年代
和
地层划分
中一般采用多种多样的标志，例如
生物标志
、古人类及古文化标志、气候标志、地貌标志、
绝对年龄测定
等。
第四纪沉积物按成因和岩相可以分为残积物、坡积物、洪积物、冲积物、
湖泊沉积物
、冰川堆积物、
海洋沉积物
、生物沉积物、风积物、
火山堆积物
、洞穴堆积物、人工堆积物等。1948年，地质学家
杨钟健
曾把中国第四纪沉积物分成4大类，即洞穴
堆积
、砾石及
山麓
堆积、河湖堆积和土状堆积。
第四纪气候
第四纪开始后，以北半球为例，地球上寒冷气候带向南迁移，使得高纬度地带和高山地区广泛发育冰盖或冰川，出现冰期。冰期时，北半球副热带干旱地区的北缘落入西风带内，降水量增加。两个冰期之间称为间冰期。间冰期由于气温回升，
冰川消融
，北半球副
极地高压带
向极地方向推移，
北半球
干旱地区的降水量则减少。
地质图片
明德－里斯间冰期称为“大间冰期”，持续的时间约30万年之久。当时的气候比现在暖和一些，但在间冰段时期仍然是较冷的。在冰川活动最大的冰期中，地球陆地表面有32%的面积被冰川覆盖，由于降水停滞在大陆上而致使海面大幅度下降，有时可下降 130米或更多。冰期时，年平均气温普遍比现今低3～7℃左右。
第四纪生物
第四纪是
哺乳动物
和被子植物高度发展的时代，人类的出现是这个时代最突出的事件。因此，有人也把第四纪称之为人生纪或灵生纪，甚至还有人把它从新生代中独立出来并列为人生代或灵生代。第四纪的哺乳动物具有明显现代化的特征。早更新世时期，第三纪三趾马动物群中的许多科，如鼬鬣狗（Ictitheriidae）、无角犀（Aceratheriinae）、长颈鹿（Giraffidae）等都绝灭了。有的第三纪的残留种类如剑齿虎（Machairodontinae）、蹄兔（Hyracoidea）、乳齿象（Mastodontidae）、剑齿象（Stegod ontinae）、三趾马（Hipparion）、爪兽（Chalicotheriidae）、（模）鼠（Mimomys）等几乎都处于绝灭的过程中。标准的第四纪种属大量出现，如猫熊（Ailuropoda）、真象（Elephantinae）、真马 （oelodonta）、板齿犀（Elasmotherium）、牛（Bos）、野牛（Bison）、水牛（Bubalus）、丽牛（Leptobos）、四不象鹿（Elaphurus）等。
地形地貌
第四系的划分
第四纪是地质史上时间极短的一个纪，至今尚未终止。第四纪从什么时候开始，没有一致的看法。过去一般认为它的年龄只有100万年左右。近年来由于古人类学和
旧石器时代考古学
的新发现，以及
年代测定技术
的发展，人们普遍认为它的年龄要大得多，有的认为是 180～200万年，也有人认为是248万年，还有人认为已经超过了300万年。
第四纪地质学
第四纪通常以气候的更替划分为冰期和间冰期，或雨期和间雨期。但是世界上有许多地方古气候的变化证据是很缺乏的，因此很多地方一直应用脊椎动物和
海洋软体动物
的古生物方法确定第四纪的分期和地层划分。在古人类和古文化材料丰富的地区，
应用人类学
和考古学的方法效果是比较明显的。
第四纪
海洋动物
群变化较慢，尤其是在大洋里，几乎没有什么改变，只有某些高纬度的内海区域，如地中海、里海等地，存在群组的迁移，当冰期来临时，北方寒冷生活条件下的种类向南迁移，而间冰期到来时，它们则又回到了北方。但脊椎动物特别是陆生哺乳动物，进化速度却较快，而且在某一阶段的一定自然地理区域里动物群具有相对的一致性。在第四纪脊椎
动物化石
中，搜集得最多的是第四纪哺乳动物，其研究也比较详细。因此，第四纪哺乳动物不仅对
陆相地层
的划分和对比具有重要的意义，而且对恢复当时的古气候和古地理环境，对探讨古人类的生存时代和生活条件等都起着特别重要的作用。
关于第四纪地层的划分世界上没有取得一致意见。中国第四纪地层的划分，按照1959年全国地层会议讨论的草案，第四系包括下更新统、中更新统、上更新统和
全新统
，其时代分别与第四纪的早更新世、
中更新世
、晚更新世和
全新世
各阶段相对应。
