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第四纪地质学及地貌学

一、第四纪地质学及地貌学在国民经济中的作用和地位是什么?1、在普查勘探砂矿中,地貌和第四纪地质工作占有很大的地位。

在普查勘探砂矿时,就需要应用这些知识来分析砂矿形成的条件,含砂层的岩性、成因及其地貌特征,砂矿富集与区域第四纪、地貌发展的关系,从而正确评价砂矿,并阐述其与原生矿的联系。

在区域地质测量工作中,地质,第四纪地质工作同样也起到一定作用。

此外,区域地貌和第四纪地质资料是为多种实践和科学研究服务的基本资料之一。

2、地貌、第四纪地质工作,是水文地质和工程地质工作的基础之一。

大量地下水赋予于第四纪松散沉积物之中,许多大型工程建立在第四纪沉积物和一定地貌形态之上。

第四纪沉积物的年代分布、岩性、厚度和成因,对于地下水的形成、分布、埋藏、水质、水量和运动规律有直接影响;与土层的工程力学性质也有很大关系。

总之,在进行水文、工程地质工作时,要求首先研究第四纪地质、地貌条件。

另外,农业、环境保护等等也需要有一定的地貌学和第四纪地质学知识。

3、其他方面农业、环境保护、地震研究、测量、军事、航片和卫片解释等等都需要一定的地貌、第四纪地质学知识。

二、第四纪地质学、地貌学的定义和含义是什么?地貌学就是研究地表地貌的科学,地貌学主要是研究地貌的形态特征、成因、发展和分布规律,以便利用这些规律来认识和改造自然。

第四纪地质学是在以第四纪沉积物为主要研究对象的基础上,配合着研究发生于第四纪时期内的各种事件,对第四纪沉积物的形成,第四纪地层的划分对比,第四纪有机界的发展,第四纪矿产,和第四纪地质年表拟定等方面进行研究,以次恢复第四纪的古地理、古气候和构造运动,从而阐明第四纪时期地壳发展规律。

三、风化作用对地貌的主要影响在于——,风化壳和古土壤的意义是什么?地表岩石和矿物受温度变化、大气、水溶液和生物的影响所发生的一切物理状态和化学成分的变化称为风化作用。

风化作用揭开了外力作用的序幕,为其他外力地质作用的进行创造了有利条件,从而加速了大陆地形的改造和各种沉积物的形成过程。

物理、化学、生物三种风化作用同时或交替进行,相互依存、相互影响和相互促进对地貌产生影响。

以温度变化为主要影响的机械破坏作用称物理风化作用;岩石、矿物与大气圈、水圈、生物圈中的各种化学组分发生一系列的化学反应,因而改变了岩石的矿物成分和化学成分叫化学风化作用;生存在地表及岩石中的生物,由于新陈代谢所产生的有机质,以及在生长和活动过程中,使岩石遭受机械破坏和化学变化的作用叫生物风化作用。

在地壳表层不同深度由于风化作用的因素方式和强度不同,致使在垂直剖面上形成具有不同成分和结构的多层残积物,由这些残积物所构成的复杂剖面称为风化壳。

研究风化壳有助于了解某一地质时期的古气候、古地理特征。

风化壳还可以作为判断古地形的依据,这是由于地形是影响风化壳发育的重要因素。

保存在地层中的古代土壤称为古土壤。

古土壤是研究古气候和古地形的重要标志,是划分、对比第四纪地层的重要依据。

四、了解和熟悉岩溶地貌、滨海及其湖沼地貌及其堆积物的特点。

可溶性岩层在岩溶作用下,形成一系列的独特地貌,根据它们的出露情况,分为地表岩溶地貌及地下岩溶地貌两大类。

1、岩溶地貌的特点:(1)溶沟、石芽溶沟是灰岩表面上的一些沟槽状凹地,是由地表水流顺坡地沿节理裂隙长期进行溶蚀作用的结果。

溶沟与石芽可形成于岩貌发展的各个阶段。

一般分布在岩溶地形的边坡上。

(2)岩溶漏斗岩溶漏斗是在岩溶强烈发育区,地表经常出现的一种漏斗状凹地,岩溶漏斗的形成过程,是地表水流沿垂直裂隙向下渗漏时使裂隙不断扩大,先在地面较浅处形成隐状孔洞,最后陷落成漏斗。

(3)落水洞落水洞与漏斗表面形态相似,是地表及地下岩溶地貌的过渡类型。

其表面很少有碎屑堆积。

(4)干谷、半干谷及盲谷干谷为岩溶区的特有景观,有些半干谷在暴雨季节尚可以排泄部分洪水,称为半干谷。

在岩溶地区,由于地表河流常发生遇落水洞或溶洞而转为地下伏流的现象,这种河谷在石灰岩壁而突然截断,当这种河谷成为干谷时,就称盲谷。

(5)峰丛、峰林、孤峰及溶丘峰丛、峰林、孤峰及溶丘又可总称为峰林地形,它们是岩溶地区的主要正地形,都是在高温多雨的湿热气候条件下,长期岩溶作用的产物。

(6)溶蚀洼地及坡立谷溶蚀洼地及坡立谷是岩溶地区的负坡地,岩溶洼地与峰林地形同步形成,开始在峰丛之间可能形成一些由岩溶漏斗、落水洞集中的小凹地,最后形成不同标高的溶蚀洼地。

坡立谷又称溶蚀平原,它由溶蚀洼地进一步发育而成。

(7)溶洞溶洞为地下岩溶地貌的主要形态,是地下水流沿可溶性岩层的各种构造面进行溶蚀及侵蚀作用所形成的地下洞穴。

(8)伏流、暗河和岩溶泉地面河潜入地下之后称伏流。

暗河是由地下水汇集而成的地下河道,它具有一定范围的地下汇水流域,因此,暗河虽有出口却无入口。

(9)岩溶湖岩溶湖分地表岩溶湖及地下岩溶湖两种。

地表岩溶湖又有长期性湖泊及暂时性湖泊两种。

(10)溶隙、溶孔溶隙及溶孔主要发育在虹吸管式循环亚带及深循环带,形态呈细缝状及蜂窝状。

2、岩溶地貌的堆积物岩溶堆积物有化学堆积也有机械堆积,包括洞穴沉积和泉华沉积两个组。

(1)溶蚀残余堆积物在岩溶作用下,碳酸盐类岩石被水溶解后所残留下来的红色粘土物质。

溶蚀残积物常覆盖于溶蚀洼地、坡立谷及溶洞的底部,或充填于岩溶裂隙及通道之中。

(2)洞穴堆积物洞穴是岩溶地区的重要堆积场所。

包括石钟乳等化学沉积、重力沉积、地下湖沉积及生物和文化堆积。

①化学沉积岩溶区含有重碳酸钙的地下水,从岩壁中渗出后,由于压力、温度等变化,遂发生碳酸钙的沉淀。

②重力堆积物重力堆积物是洞穴堆积物的主要组成部分,是洞顶及洞壁崩塌下来的灰岩岩块及石钟乳的碎块,胶结而成的角砾岩。

③地下河、湖沉积物由于地下河湖是借溶洞管道发育的,因此洞穴中常有由水流堆积作用形成的沉积,它们是具有层理的砂、砾及淤泥。

④生物及文化堆积洞穴中常含有大量的第四纪哺乳动物化石,珍贵的人类化石及文化遗迹。

(3)泉华堆积物泉华堆积物除包括洞穴堆积物中的石钟乳、石笋等外,在泉水出口附近沉淀的称石灰华、石灰华具波状层理、多孔,有时因含镁、猛等杂质而颜色不均匀。

3、滨海地貌滨海地貌基本上可分岩岸、平原海岸及生物岸三大类。

(1)岩岸基岩组成的海岸称为岩岸,它具有曲折陡峻的外貌,并明显的受岩性、构造因素的控制。

岩岸剖面线呈凸形,地形险峻,起伏较大,水下岸坡宽度小而坡降较大,海水在近岸往往有较大的深度。

从平面上看,海岸线曲折蜿蜒,港湾分歧,岛屿星布。

岩岸地带由击岸浪对海岸岩基的冲蚀,波浪携带碎屑物的磨蚀,以及海水对海岸基岩的溶蚀,塑造而成的一系列海蚀地形——海蚀穴、海蚀崖、岩滩、海蚀柱、海蚀拱桥等。

(2)平原海岸当海岸的大陆面和水下岸坡的坡度都十分平坦时,所发育的一种低缓而平坦的海岸,称为平坦海岸,它常常是平原地形被海水淹没改造而成,故又是广义的平原海岸。

平原海岸具有的基本特征有:①由细粒的粉砂和淤泥质沉积物所组成;②有着极为低平而向海方向微微倾斜的地势,地面坡度很小;③其内缘往往与冲积平原相连接;④海岸动态十分活跃,岸线的冲淤变化很快,因此海岸线很布稳定。

(3)生物岸海岸的某些生物,在其生命活动中,不仅影响着海岸的发掌,而且能形成独特的海岸类型。

红树林海岸:系热带、亚热带地区由红树丛林与沼泽相伴组合而成的海岸。

红树林海岸由海向陆可以划分出一系列平行海岸的地带,比如浅水泥滩带、不连续的砂滩带、红树林海滩带、谈水沼泽带。

红树林海岸的发育过程与植物群落的更替有密切关系。

珊瑚礁海岸:是由珊瑚,还有石灰藻、软体动物和有孔虫等的灰质分泌物及骨骼残体聚集而成的海岸。

4、滨海沉积物滨海沉积物为浅海沉积的一部分,岩性与海洋沉积基本相同,但以碎屑沉积物为主。

沉积类型复杂,动植物成分繁多。

(1)三角洲沉积物三角洲是河流与海洋的相互作用的结果,在它的发育过程中,形成了复杂的沉积环境,因而三角洲沉积是多种岩性岩相的沉积复合体,从平面上看可以分为三角洲平原带、三角洲前缘带、前三角洲带,从垂直剖面上看可以分为顶积层、前积层、底积层。

(2)海岸带其他沉积海岸带还有沿平直海岸线的沉积、海湾沉积、海峡沉积及泻湖沉积等。

沿海岸碎屑沉积的特点是具有高度的分选作用。

颗粒大小自粗而细的由陆向海方向有规律的排列。

比重大的矿物也集中于近海地带,轻而细的矿物被带到远方。

5、湖沼湖泊按照构造可以分为断陷湖、火山湖、河成湖、冰成湖、海成湖、岩溶湖、风成湖和人工湖,按照湖水的含盐量不同可以分为淡水湖、盐湖和微咸湖。

沼泽特征为:地表土壤层多年积水,长期处于过饱和状态,喜水植被很发育,在植被和土壤化的发育过程中形成炭泥层。

沼泽按照水分的补给来源可分为低位沼泽、高位沼泽和过渡型沼泽。

6、湖沼沉积物在湖泊地质作用下,堆积于湖盆内的沉积物称湖积物,湖积物可以分为淡水湖积物和盐湖沉积物。

湖积物虽与海相沉积一样,也有碎屑,化学沉积及生物沉积,但较海相沉积混合性大,且易于保存。

在沼泽地带主要进行着生物堆积作用,生物沉积的主要产物是泥炭,沼泽的发展演化过程,实质就是泥炭的聚集和形成过程。

五、说明第四纪生物界的地层含义。

第四纪是哺乳动物高度发展的时代,哺乳动物的演化阶段往往标志着第四纪发展史的重要阶段,尤其是陆生哺乳动物化石是第四纪地层划分的重要依据。

对第四纪地层中的埋藏最普遍的哺乳动物化石进行种属鉴定,进行哺乳动物群体组合的分析,来确定所在层位的时代。

一般来说,一个时代新出现的种属具有重要意义。

早更新世:特有的哺乳动物属种占多数,第三纪的残余种只占少数,现代生活的种也占少数。

中更新世:主要包括大量的更新世哺乳动物特有种,还有少数第三纪残余,同时有现代生存的种。

晚更新世:包括大量的现代种,少量更新世特有种,已不存在第三纪残余种。

全新世:全不是现代生活的种,几乎没有或只要极少数更新世特有种。

植物群组合是反映古气候和古地理的最显著最灵敏的标志,尤其是孢子花粉的研究,对于阐明第四纪古气候和古地理提供了有价值的材料。

六、说明第四纪气候的变化过程及其原因。

在第四纪这一地球发展的极段时期内,在全球性气温普遍下降背景上,出现了多次大规模冰川活动。

第四纪气候以全球性变冷为最突出的特征,表现为冰川作用的盛衰和气候带的移动,即冰期和间冰期的更替。

这种变化在第四纪地层及生物化石等方面,都具有明显的反映,并且导致了气候带发生多次移动。

在冰期,由于温度普遍降低,相对湿度增加,在高纬和中纬地带降雪量增加形成冰川,冰川规模和厚度不断增加。

冰期发展的各个阶段,气候条件也有所不同,初期温度开始下降,相对湿度增高,出现湿冷气候,冰川急速发育。

当冰川发展到最鼎盛时期,地面被冰雪覆盖,反射加强,蒸发减少,,湿度相应下降,降水量也随之减少,于是出现典型的干冷冰期气候,冰期末期,温度逐渐增高,冰川开始消融,相对湿度仍然很低,出现干凉或干湿气候。

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