第十一章第四纪地层
第一节、第四纪地层划分原则和方法
1.生物地层学法 这是划分对比第四纪地层的基本方法。利用
生物发展的不可逆性,判别第四纪地层的新老关 系,同时应用生物组合方法,划分与对比第四纪 地层,建立起生物地层层序。生物的演化发展落 后于环境变化,出现生物孑遗与先驱问题,如同 一种动物化石可以出现于不同的地层中,要利用 生物化石的组合特征,作为地层划分的依据。
1、下更新统 (4)元谋组 位于云南北部,是南北向延伸的盆地,以河湖 相堆积物为主,厚695m。以粘土、亚粘土、砂、砂 砾为主,夹腐植质粘土和褐煤。元谋组最上部发现 元谋直立人化石,同位素年龄约为170±10万年。 经古地磁测定,属于高斯正极性期的下部,距 今1.5—3.2Ma。在元谋盆地发现龙川冰期,距今 约3.5Ma,是我国发现的较老冰期。
第一节、第四纪地层划分原则和方法
5.同位素年龄测定方法 用同位素年龄划分第四纪地层是应用较
广泛的方法,并逐渐建立起第四纪地层年代 表。
第一节、第四纪地层划分原则和方法
5.同位素年龄测定方法
(1)放射性碳(14C)法 有 一 定 初 始 14C 浓 度 的 地 质 样 品 , 在 停 止 14C交换后,样品中14C放射性衰变引起14C浓度 下降,依此即可测到样品年龄。测定年龄范围 500至70000年,是研究全新世和晚更新世后期 较有效的方法。测定材料是木材、泥碳、贝壳 、骨、角(或化石骨、角),淤泥、土壤和有机 碳酸盐。
第二节、中国的第四纪地层
1、下更新统 (5)洞穴堆积 早更新世的洞穴堆积,以广西柳城巨猿洞为代 表。溶洞高出地面90m,堆积物自上而下分为4层: ④、顶部钟乳石厚壳。 ③、含碎石的黄色土。 ②、微红黄土,钙质胶结。 ①、松散的棕褐色土状堆积上复钟乳石硬壳。
第二节、中国的第四纪地层
2、中更新统
(1)金牛山下组 金牛山位于辽宁营口县永安乡,是一座拔地而起 的孤立小山,海拔69.3m。1974年、1975年、1976年 和1978年曾多次发掘,发现了保存在两个洞穴裂隙里 的丰富哺乳类动物化石。金牛山下组上层是含碎石的 棕黄一棕褐色亚粘土;下层为棕红色角砾,两ຫໍສະໝຸດ 之间 夹一层灰绿色粗砂层,厚度约5m。
7、重砂矿物方法 第四纪沉积中的矿物,可分为重砂矿物 (又称碎屑矿物)与自生矿物。前者反映物源 区特征,自生矿物是沉积环境的标志。因为 重砂矿物化学性质比较稳定,作为第四纪地 层对比、恢复古地理环境的依据。
第二节、中国的第四纪地层
1、下更新统
第三纪上新世,形成河北桑干河, 山西汾河,陕西渭河等断陷盆地,其中 新生代河湖相沉积发育,厚度大。下更 新统以泥河湾组,三门组为代表。
第一节、第四纪地层划分原则和方法
5.同位素年龄测定方法 (2)钾—氩(40K-40Ar)法 根据岩浆岩及有关地层中的放射性40K逐渐蜕
变成为40Ar的数值计算它的年龄。测定年龄范围 为50一100万年。随着超真空,快中子活化等技 术的发展,近年测量时间上限已达25Ma,能测定 全新世的大部分年龄。测定样品是长石、云母、 海绿石和玄武岩等含钾矿物和岩石,主要用于火 山灰地层以及考古和古地磁的研究o
河南三门峡一带与渭河盆地中,与泥河湾组 相当的地层称三门组,主要是由棕黄色砾石、砂、 粘土质砂、砂质粘土、细砂、粉砂夹薄层泥灰岩, 厚200—400m。
第二节、中国的第四纪地层
1、下更新统 (2)雨花台组 分布在南京附近的雨花台西善桥及江苏江宁、六 合、宿迁等地区。下部以砾石层为主,中部为砂、粉 砂质层,上部为微红色粘土层。一般厚约50m,个别 地点达100余米。不整合于新第三系浦镇组之上,为上 更新世黄土状粘土与底砾层所覆盖。它的形成是属于 网状河系的砂坝堆积物。砾石多发育在阶地上,砾石 来源于长江及其支流,时代属于早更新世。
第十一章 第四纪地层
第四纪地层划分原 则和方法
中国的第四纪地层
第一节、第四纪地层划分原则和方法
第四纪地层是地质历史时期,自然地理环境与 地壳变动的记录。关于第四纪地层的划分和对比, 对生产建设有重要意义。
由于第四纪陆相地层多为松散堆积物,形成时 间短,岩相变化大,地层划分对比方法和原则,一 般应用古气候冰期与间冰期、古人类与考古学方法 以及综合应用各种测试手段等。
第二节、中国的第四纪地层
1、下更新统
泥河湾组以湖相沉积为主,夹河流相沉积,主 要是灰绿、灰黄色砂层、砂砾层、粘土,粉砂质粘 土和粉砂层,局部地区上部夹石膏及泥碳层。厚约 150m,钻孔揭露500m以上。其中除了丰富的哺乳类 动物化石外,还含有软体动物与介形虫化石。
第二节、中国的第四纪地层
1、下更新统
第一节、第四纪地层划分原则和方法
2.古气候学法 第四纪的特征之一是气候冷暖交替变化。全球
性冰期与间冰期出现,促使生物界与古地理环境发 生巨大变化,也促进人类的出现与发展。因此,冰 期与间冰期是划分第四纪地层的主要依据。
海侵地层是第四系划分与对比的标志之一。 古土壤、化学元素分析方法,作出古气候波动 曲线图,成为第四系划分与对比的原则和方法。
第二节、中国的第四纪地层
2、中更新统 (3)、红土堆积物
①、网纹红土 是指具有蠕虫状、指状、管状或黄白网纹结 构的红色土。粘粒含量高,粗粒石英和少量云母 呈星点状散布其间,呈基底式胶结。
第二节、中国的第四纪地层
2、中更新统 (3)、红土堆积物
①、网纹红土 粘土矿物以高岭土类为主,形成蠕虫状条带。 其次是蒙脱石、伊利石,游离氧化铁(主要是Fe203) 含量较高,达70%左右,以胶膜形式包裹在土粒 表面和充填在土粒空隙中,使土体浸染成红色。 白色蠕虫状等网纹条带,是未受游离氧化铁浸染 与铁质淋溶的残余高岭土类白色粘土。
第二节、中国的第四纪地层
2、中更新统 (4)、北海组 北海组常不整合覆盖在古生代地层、燕山期花 岗岩以及湛江组地层之上,与湛江组呈平行不整合 接触。北海组中的玻璃陨石经裂变径迹法测年,是 70—60万年,古地磁测量是正磁化,属于布容正向 极性世。 北海组是河流沉积,在广西石头埠北海组地层 中发现海绿石,所以部分属于滨海相。
第二节、中国的第四纪地层
2、中更新统 (3)、红土堆积物
①、网纹红土
网纹红土形成于中更新世高温之前,晚更新 世以后,由于气候变冷变干旱,气候波动频繁, 时间较短促,已不能发育成高岭土型的红色风化 壳。
网纹红土分布在湖南南部、江西南部以及华 南地区。庐山牯岭附近1000—1300m也有分布。
第二节、中国的第四纪地层
第一节、第四纪地层划分原则和方法
5.同位素年龄测定方法 (4)热发光法 根据矿物、岩石加热后发光强度与其以往
所接受的总辐射剂量间成正比关系,辐射量积 累与时间显函数关系,可估计其年龄。测定材 料是长石、石英、碳酸盐矿物、古陶瓷、火山 玻璃、陨石、黄土等。主要用于测定考古、火 山活动、地层对比和古气候等。测定的年龄范 围是2Ma或大些。
第二节、中国的第四纪地层
2、中更新统
(5)洞穴堆积 我国南方石灰岩地区溶洞分布广规模大,洞 穴中堆积了古人类化石及石器等。如四川万县盐 井沟洞穴,其中堆积了10m厚的红、黄色粘土与角 砾,含丰富的哺乳类动物化石,属中更新世,称 为盐井沟动物群。
第二节、中国的第四纪地层
2、中更新统 (6)白沙井组 在湖南长沙市近郊白沙井研究而得名。广泛分布 于湖南省与湖北东南部。上层是黄褐、棕红色网状红 土,风化后其中的钙、铝质淋溶流失,留下蜂窝状构 造,一般厚约20余米;下层以石英燧石、石英砂岩为 主,含少量砂岩、板岩等为成分的砾石层。先期是河 湖相,后期是河流相。组成湘江流域的三级阶地,具 有二元结构,阶地面高出河面20—30m。
第二节、中国的第四纪地层
2、中更新统 (2)周口店组 中更新世标准剖面,在北京周口店第一地点(又 称北京猿人地点),厚43m。 ①、石灰岩角砾层; ②、片流粉砂、粘土和砾石(来自上砾石层); ③、河流细粉砂和细砾砂沉积物; ④、古人类穴居活动形成的灰烬层; ⑤、钟乳石堆积。并发现73万年前的古冰楔。
第二节、中国的第四纪地层
2、中更新统 (2)周口店组 古地磁测定结果为正向极性,相当古地磁极 性时间表上的布容正向期。含北京猿人头骨化石 的第9层,用裂变径迹法测得年龄是46万年。
第二节、中国的第四纪地层
2、中更新统
(3)、红土堆积物 华南,西南的低山丘陵与盆地地区,广 泛发育红土堆积,这是热带与亚热带气候条 件下的产物。
第二节、中国的第四纪地层
1、下更新统 (1)、泥河湾组 分布在河北阳原桑干河盆地地区,位于阳原县东 部的桑干河与壶流河的交汇处,并和蔚县为邻,海拔 高度500一1000m,沉积物厚度约500—600m。是河流湖 泊相沉积物。一般剖面露头厚度是几十米至100多米。 泥河湾组是1924年由巴尔博(G.B.Barbour)建名的, 建名地点是泥河湾村。泥河湾层位于黄土之下, “三 趾马红土”之上。
第二节、中国的第四纪地层
1、下更新统 (3)、湛江组
主要分布在雷州半岛和海南岛北部。下部是砂层 和灰黄色粘土互层,厚2—8m;上部是砂砾与灰色页 状粘土互层,砂粒成分主要是石英,少量长石和云 母,厚2—12m。湛江组的厚度随地区不同差异很大, 湛江组中普遍夹1—4层玄武岩。
第二节、中国的第四纪地层
第一节、第四纪地层划分原则和方法
6、古地磁方法 地质历史时期,地磁极性呈现一系列不等频 正、反交替变化,极性时间保持在1Ma左右者, 称极性期,分正极性期和反极性期;极性时间保 持在1万到10万年左右者,称极性事件,亦分为 正极性事件和反极性事件,极性事件从属于极性 期。
第一节、第四纪地层划分原则和方法
②、红土 组成红土的基本化学成分是SiO2(33—34%)、 Al2O3 (25—27%)、Fe2O3 (22—-23%)。三者占78— 84%。绝对迁移量随着风化时代不同而变化,时 代愈老元素迁移量愈大。因此,对风化壳与风化 时代的研究,有助于第四纪地层的对比。