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第四纪地质与地貌学

(2009-07-18 08:25:36)
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杂谈

分类: 地质学

一、名词解释

1、第四纪地质学:研究第四纪地质现象以恢复第四纪地质历史的学科。 

2、地貌学:研究地球表面各种地形的形态特征、成因和发展的科学。

3、新构造运动:发生于新第三纪-第四纪的构造运动

4、岩石风化作用:在地表或近地表改变岩石物理和化学状态而不一定侵蚀或搬运其产物的一些过程

5、残积物:岩石风化后在原地残留的物质称为残积物

6、风化壳:由残积物所组成的覆于地壳表面的外壳。厚度一般为数厘米至数十米。

7、地滑作用:斜坡上的岩石或松散沉积物,主要在重力和水的作用下,沿一定的滑动面做整体下滑的现象。叫做地滑作用

8、河流阶地:位于一般洪水位以上,古河谷所构成的沿河平台。

阶地一般多保存在河流的凸岸(凹岸主要是侵蚀作用,凸岸接受沉积作用)

9、岩溶:地表水和地下水对可溶性岩石所进行的一种以化学溶蚀为主、机械剥蚀为辅的地质作用及其所产生各种现象的总称。地下水在形成岩溶的过程中所起的作用更重要。

10、海岸带:浪基面以上,海洋与陆地两类营力共同作用的地形,因呈条带状分布的地带。

11、海滨带:由现代海岸带、上升海岸带和下降海岸带所组成的一个古代的和现代的波浪作用地带

12、冰川:陆地表面大规模缓慢运动的冰体。

13、冰碛物:冰川侵蚀产生的大量松散岩屑和由山坡上崩落下来的碎屑,进入冰体后,随着冰川运动向下游搬运,这些被搬运的碎屑物称为冰碛物。

14、季候泥:在冰川前缘洼地由冰水注入湖泊所形成的纹层状沉积叫季候泥,也叫纹泥。

15、风力地貌:由风的侵蚀和堆积形成的地貌。风力地貌:风沙地貌,黄土地貌;风积物:砂、粉砂、黄土

16、风砂流:由于地表热量分布不均,因而出现气压差和空气由高压区向低压区流动而产生风。风将地表砂粒吹离地面,随气流运动形成风砂流

17、风砂作用:风砂流对地表物质所产生的侵蚀、搬运和沉积作用。

18、构造运动地形:能够反映新构造运动的地形。由新构造运动产生的地形:可以看出新地质构造形态和构造变形面;受新构造运动控制的地形:看不出明显的新地质构造形态和构造变形面

19、地形的倒置:正向地质构造表现为相对低的地形,而负向地质构造却形成相对高地形的现象。

20、不可逆进化定律   即使一种生物的生活环境和它祖先一样,它也不会后退到和它的祖先一样,而是向前发展并出现新的种属。作用:进行第四纪地层对比的重要依据。

21、绝对年龄法:按年计算第四纪地质事件的测定方法,叫做绝对年龄法。

22、相对年龄法:研究第四纪时间的顺序,即一个事件对于另一个事件的发生时间的先后和时间的相对长度,而不计其绝对年龄的方法,叫做相对年龄法。

一、           问答题

1、第四纪气候变化特点;(1温度变化幅度大,并有反复的特点;2变化范围是全球的,但存在地域差异。变化最显著的区域是中纬度地带,两极及赤道地区变化小;3冰期和间冰期交替出现。

 

2、第四纪生物界的变化特征:(1中纬度地带的生物变化较高纬度和低纬度地带更为明显;2陆地生物群的变化较海洋生物群更为显著;3生物区系基本是连续的,但由于冰期的干扰,也会出现不连续。

3、地形的发生和发展中各因素之间的关系:

1)地形的发生和发展,是内、外力地质作用对地质结构改造的结果。内力地质作用对地质结构的改造方式:破坏已有的地质构造和改变岩石的性质和成分,并形成新的地质构造和新的岩石,或使岩石的分布改变。外力地质作用对地质结构的改造方式外力地质作用通过风化和剥蚀作用破坏已有的地质结构;并通过沉积作用形成新的沉积物。老地形消亡,新地形产生。

2)内力和外力地质作用的关系 内力地质作用和外力地质作用通常是伴生的;内力地质作用和外力地质作用对地貌作用是相反的;内力地质作用和外力地质作用,一般是呈正比的内力地质作用和外力地质作用在时间上并非完全一致的;一般地讲,在地形的发展中,内力地质作用居主导地位,外力地质作用居从属;内力地质作用和外力地质作用的地貌总和大致是相等的; 即内力地质作用所造成的地表起伏的总和与外力地质作用的削高填平的总量在地质历史上大致是相等的;在一定场合下,外力地质作用也可以影响内力地质作用 。

3各种内力地质作用在地形的发生和发展中,构造运动对地形的作用最大,岩浆作用次之;

4各种外力地质作用在地形的发生和发展中,剥蚀作用和堆积作用是相互伴生。

(5)地质构造和岩石性质在地形的发生和发展中的作用

 

4、影响风化作用的因素有哪些?

一、岩石和构造1、岩石特征

(1)岩石成分岩石抗风化能力的强弱与它所含矿物成分和数量有密切的关系。①常见矿物的抗风化能力由小到大的次序为:方解石  橄榄石  辉石  角闪石  长石 云母  黏土矿物  石英一般而言,岩石成分均一的较难风化,成分复杂、矿物种类多的较容易风化

(2)岩石的结构、构造致密程度、坚硬程度越高,岩层厚度越大越难风化(等粒结构、块状结构),疏松多孔容易风化。2、地质构造地质构造对风化作用的影响主要表现在节理和裂隙的发育程度上。节理和裂隙越发育越容易风化。

二、气候影响 通过温度、湿度以及季节变化表现出来。极地和亚极地区:物理风化为主;干旱地带:物理风化作用为主;季节性冻结-融解潮湿气候区:化学风化作用和物理风化作用发育;热带气候区:化学风化和生物风化作用为主;

三、地形和新构造运动1、地形①正地形(高山区):以物理风化为主,剥蚀作用强烈,堆积作用微弱或不存在,不能形成残积层和风化壳;②负地形(盆地、平原区):堆积作用盛行,地表连续接受堆积物,也不能形成残积层和风化壳2、新构造运动:新构造运动稳定的地区,是风化壳形成和发育的有利地区。

四、生物作用地表生物通过产生有机酸对岩石进行破坏。微生物,特别是细菌,能促进地作用时间越长,风化作用越强,风化壳发育越好表氮、硫、磷、铁及其它元素的循环,对风化壳的形成和发育起着极大的作用     五、时间

 

5、风化壳的类型及其特点:(1)碎屑风化壳 ①成分:主要是岩石碎屑; 分布在气温变化显著的干旱地区和高寒及冰川外围地区; 风化类型:物理风化作用强烈,化学风化作用微弱。 (2)氯化物-硫化物风化壳 ①成分:含有最容易移动的元素 和化合物,如钙、硫、钠的氯化物(最重要的特征);分布在高温缺水的干旱和半荒漠地区 ; 风化类型:化学风化作用显著。(3)碳酸盐风化壳 ①成分:主要由含碳酸盐的残积物组成 ; 分布在现代半干旱草原和森林草原地区 ; 风化类型:化学风化作用显著。 (4)粘土风化壳 ①成分:主要由粘土矿物组成 ; 分布在潮湿的森林草原地区 ; 风化类型:化学风化作用强烈。 (5)富铁、铝风化壳 ①成分:主要含铁、铝的矿物组成 ; 分布在高温、潮湿地区 ; 风化类型:化学风化作用显著。

 

6、地滑的发生和发展基本条件 ?①可以引起重力滑动的斜坡;松散堆积物或具有裂隙和孔隙的岩石;水的参加。

 

7、理解河水的动力作用

(1)河流的侵蚀作用1)下蚀: 河流在垂直方向上对河底的冲刷作用。在河流上游,下蚀作用最为强烈。常形成峡谷,急流和瀑布。 2)侧蚀 :河流在水平方向上对河岸的冲蚀作用。在侧蚀作用下常形成曲流和牛轭湖3)溯(向)源侵蚀 :河流自形成之后,河谷有向源头发展增长河谷长度的趋势。原因:沟头的汇流作用,侵蚀基准面的下降 。

(2)河流的搬运作用方式:推移和悬移推移以滑动、滚动和跳跃的方式沿河底运移;悬移则为悬浮移动什么样的作用方式与搬运颗粒的大小以及水流的流速有关

(3)河流的沉积作用1)沉积的原因:河床坡度变缓、流速降低、流量减小、含沙量增加  2)堆积地貌:山前冲积扇、冲积平原、河流阶地、河漫滩、沙洲等。

 

8、冲积物的基本特征?(1)具有良好的分选性(粗大的先沉积,细小的后沉积)(2)具有较好的磨圆度(3)成层性较清晰(4)常具有韵律性5)常具有波痕,砂丘和交错层理等构造。

 

9、岩溶发育的基本条件及取决因素 ?

一、.岩溶发育的基本条件:岩石条件A.岩石必须具有可溶性B.岩石必须具有透水性;主要取决于裂隙和透水性。裂隙比孔隙更重要。厚而坚硬的岩石中,构造裂隙稀疏,但开阔,透水性强,易于形成溶蚀孔洞。水的条件A.水必须具有溶蚀性:侵蚀性CO2的含量;水温水温越高,溶蚀能力越强;水温越低,溶蚀能力越弱B.水必须具有流动性;主要取决于降水量、水位差和透水条件。降水量和地下水循环系统水位差越大,水的流动越快。多雨的湿润地区和新构造运动上升强烈的地区,溶蚀作用都比较强烈。

(1)岩石的可溶性:a岩石的成分:岩石的矿物成分和化学成分。一般情况下卤素盐类溶解度最高 。卤素盐类岩石(岩盐和钾盐)、硫酸盐类岩石(石膏、硬石膏、芒硝)、碳酸盐类岩石(石灰岩、白云岩、泥灰岩、硅质灰岩)。碳酸盐类分布最广,实际意义最大。方解石的溶解度比白云石高 b岩石的结构:指组成岩石的颗粒大小、形状等对溶解度的影响。一般,细粒溶解度相对大于粗粒,不等粒大于等粒。但是,粗粒结构易于水流的渗透,一定程度上促进溶解作用,因此岩石结构对岩石可溶性的影响比较复杂。

(2)岩石的透水性:主要取决于裂隙和透水性。裂隙比孔隙更重要。厚而坚硬的岩石中,构造裂隙稀疏,但开阔,透水性强,易于形成溶蚀孔洞。

3)水的溶蚀能力 a侵蚀性CO2的含量;b水温:水温越高,溶蚀能力越强;水温越低,溶蚀能力越弱

(4)水的流动性:主要取决于降水量、水位差和透水条件。降水量和地下水循环系统水位差越大,水的流动越快。多雨的湿润地区和新构造运动上升强烈的地区,溶蚀作用都比较强烈。a地下水的流动形式可分为隙流、管流、脉流和网流;隙流:渗流于可溶性岩石的孔隙和小裂隙内的地下水。水流细小,不集中,流动缓慢。管流:汇集在岩溶孔洞和较大裂隙内的地下水。水量大且集中,流动迅速。脉流:管道水流进一步发展形成,各管道相通形成树枝状地下水流。网流:脉流进一步发展,扩大了地下流域,较大范围内具有统一的地下水面b岩溶水的垂直分带性A.垂直渗透带(充气带):位于丰水期潜水带之上,水流主要沿岩层中垂直裂隙和管道向下流。B.季节变动带(过渡带):在垂直渗透带和水平流动带之间,在过渡带里,雨季或溶雪季节,潜水位上升,地下岩溶水呈水平流动;在干旱季节,潜水位下降,地下岩溶水作垂直运动。C.水平流动带(饱和带):此带的上限是枯水期的潜水面,其下限要比河面或河床底部低得多。地下岩溶水呈水平流动。岩溶水常年存在。D.深部滞留带:位于水平流动带之下,常年有水,水流流动极为缓慢,因此该带岩溶作用非常弱。

二、影响岩溶发育的因素(1)气候:气温高、降雨多的地区有利喀斯特发育。(2)地质构造:主要是裂隙的发育程度、延伸方向、组合形式等起作用。(3)断层:是控制岩溶形成和格局的主要因素。正断层——利于形成;逆断层——不利于形成(4)岩石A.可溶性岩石(如卤族盐类、硫酸盐类、碳酸盐类)B.脆性可溶性岩石比塑性可溶性岩石更有利于形成溶洞;

 

10、各种岩溶地貌及其基本特点。

一、地表岩溶地貌1.溶沟与石芽:溶沟----地表水流在可溶性岩石表面产生的沟槽。石芽----沟槽之间凸起的石脊。石林----形态高大且发育成群的石芽。2. 溶斗(漏斗):分为溶蚀性的和塌陷的;溶斗——地面上呈近圆形的小型洼坑;溶蚀漏斗:碟形或圆锥形的洼地,平面轮廓呈圆或椭圆形,其宽度较深度为大,一般宽约数至数十米,深约数至十余米。其底部常有垂直裂隙或管道与地下暗河相通。溶蚀漏斗常在地面成串排列,这种现象是判断暗河位置和延伸方向的可靠标志。如果地下洞穴的洞顶崩塌,也能形成漏斗状的洼地,称为塌陷漏斗。漏斗壁较陡,底部有较大的崩积岩块。3.落水洞和竖井:落水洞地表水沿近于垂直的裂隙向下溶蚀而成的陡峭洞穴。竖井----暗河顶部塌陷而成的陡峭洞穴。4.溶蚀洼地:溶蚀洼地----溶蚀作用所形成的小型封闭洼地。一般认为溶蚀洼地是岩溶地貌发育的早期产物,由溶蚀漏斗逐渐溶蚀扩大,或相邻的漏斗合并而成。5.坡立谷:坡立谷----四周有山的溶蚀平原。坡立谷的生成常与地质构造有关,其长轴多与构造线相一致。沿断层,较大构造裂隙及构造洼地都能生成坡立谷。6.峰丛、峰林和孤峰:峰丛----基座完全相连,顶部分散成一个个孤峰。峰林----是峰丛进一步溶蚀的结果,山峰基部分离或稍微相连。孤峰----峰林被分割而成的孤立山峰。7.天生桥:天生桥多系水平溶洞或暗河顶部崩塌后的残余部分。二、地下岩溶地貌1.溶洞:溶洞----地下可溶性岩石被溶蚀而成的洞穴。2.溶孔和溶隙1、溶洞(洞穴):是地下水沿着可溶性岩石的层面、节理或断层进行溶蚀和侵蚀而成的地下孔道。当沿着地下可溶性岩石的较小裂隙和孔道流动时,其运动速度很慢,这时只能进行溶蚀作用。随着裂隙的不断扩大,地下水除继续进行溶蚀作用外,还产生机械侵蚀作用,使孔道迅速扩大为洞穴。溶洞形态特征:溶洞的形态多种多样,它们的规模大小不一,我国著名的七星岩洞最宽为70m,高约 15m。根据溶洞的剖面形态可分为水平溶洞、管道状溶洞和多层状溶洞等。2、溶孔和溶隙:地下水沿构造裂隙缓慢流动的溶蚀产物。其延伸方向和形态由构造裂隙和地下水流动方式决定。沿裂隙生成的溶蚀裂缝称为洞隙

 

11、海岸带内碎屑物质的搬运方式?(1)横向搬运:运动方向与海岸线垂直的波浪,能够引起碎屑物质在海岸带内作向岸和离岸方向的搬运。 (2) 纵向搬运:平行海岸线方向的波浪,能够引起碎屑物质在海岸带内作平行海岸线方向的搬运。  (3)“之”字形搬运:斜交海岸线方向的波浪,能够引起碎屑物质作横向搬运,同时也能使其作纵向搬运。其搬运轨迹呈之字形。

 

12、如何区分冰蚀谷和山区河谷?冰蚀谷( U 形谷) ----冰斗侵蚀而成的谷地。

冰蚀谷的特征:①抛物线或 U 型(河流在山区多呈 V 型);②平直而又宽阔(河谷多弯曲);③谷底自上游向下游变窄(河谷正相反);④冰川槽谷两壁常发育大量的冰川擦痕或擦槽(河谷无此现象);

 

13、何谓冰斗和尾碛垅,它们有何指示意义?

冰斗:山岳冰川最典型的侵蚀地貌,由于长期冰蚀作用、冰冻风化作用和冰崩作用,形成了一种三面界以陡壁、一面向冰谷下游方向开口的圈椅形的凹陷,叫做冰斗。冰斗底部高度代表雪线位置。

尾碛垅:冰川前缘由冰碛物构成的弧形高地。尾碛垅能够反映冰川进退。气候变冷时,冰川的规模扩大,冰川的末端向下游推进;当气候转暖时,冰川的末端向上游退缩。冰进时,早期形成的尾碛垅被前进的冰川破坏;只有冰退过程中形成的尾碛垅才能被保存下来。

 

14、熟悉各种典型的冰蚀地形和冰积地形的特征。

一、山岳冰川的冰蚀地形

1、冰斗:山岳冰川最典型的侵蚀地貌,由于长期冰蚀作用、冰冻风化作用和冰崩作用,形成了一种三面界以陡壁、一面向冰谷下游方向开口的圈椅形的凹陷,叫做冰斗。2、刃脊和角峰  随着冰斗的不断扩大,斗壁后退,相邻冰斗间的岭脊逐渐地变成刀刃状或锯齿状,称为刃脊;几个冰斗所夹持的山峰变成尖锐的金字塔形,称角峰。3、冰蚀谷( U 形谷)----冰斗侵蚀而成的谷地。4、羊背石----在U谷底部的一些基岩凸起的表面,常带有冰川擦痕、磨痕和碾平及磨光的痕迹。有时可见一些凸起的基岩,其表面常常被磨得很光滑,叫做羊背石。 5、冰川阶地:冰期中由冰川所造成的U形谷,在间冰期被河流所占据。河流不能充满整个冰谷,切割冰谷底部一部分,形成一种新的V形谷。未被切割的冰谷底的一部分残留下来形成和冰川阶地。

二、山岳冰川堆积地形和堆积物

1、冰碛物(冰川堆积物):冰川侵蚀产生的大量松散岩屑和由山坡上崩落下来的碎屑,进入冰体后,随着冰川运动向下游搬运,这些被搬运的碎屑物称为冰碛物。

2、山岳冰川堆积地形(1)侧碛垅---由侧碛物所构成的垅状地形。不易保存(2)底碛平原---底碛物覆盖于冰谷底部,形成底碛平原地形。(3)尾碛垅---冰川前缘由冰碛物构成的弧形高地(4)终碛垅---规模最大的冰川的末端较长停留时所形成的一条尾碛垅。

 

15、风力地貌的发育条件?(1)物质条件:日照强,昼夜温差大,物理风化盛行,砂质(2)碎屑丰富;有利因素:降水稀少而集中,植被稀疏矮小,松散砂裸露于地表;(3)主要外营力:风大而频繁;

 

16、风砂搬运的基本方式?(1)悬移:小于0.05mm的粉沙和粘土物质才能发生 悬移运动,并随风悬移数千里之外。(2)跃移:0.1—0.15mm直径的沙粒最易跃移 。(3)蠕移:0.5—2.0mm直径的沙粒一般属于蠕移。 其中,以跃移为主要运动形式。

 

17、简述典型的火山地形?(1)火山楯:熔岩流在平坦地面上形成一种低缓的丘陵地貌。 (2)玄武岩高原和平原:大量的玄武岩岩浆沿裂隙喷发形成的平坦地形。玄武岩高原和平原的面积可以很大,我国长白山地区的玄武岩流高原面积在10000km2以上,印度德干高原玄武熔岩流面积达260000km2. (3)穹隆构造地形:粘度大的岩浆挤压在火山口附近,不能爆发,只能缓慢上涌。 结果使冷凝的岩浆表层,向上弯曲呈球形,形成的构造地形

18、利用微体古生物做生态环境分析时应注意的问题(1)是否有经过搬运的证据; (2)壳体的完整性及冲蚀的痕迹;(3)注意不同生态环境的种属混杂情况;(4)尽量采用定量样品分析,做出数量的统计。

              

19、第四纪气候变化的基本结论?(1)第四纪气候变化导致大陆冰川的大规模发生和消退,冰期和间冰期的温度差为8-15℃;(2)地质、生物、冰缘现象等不同类型的证据,都只能由其本身证明气候变化,它们之间的确切对比是困难的 ;(3)陆地古气候证据与海洋古气候证据联合起来,可以详细地划分冷期和暖期;(4)陆地古气候证据只能确定冰期和间冰期的大轮廓,而连续的海洋证据,则可从详细地研究冷期和暖期。

 

20、各种测年法的原理、测年参数、测年范围及测年材料?

 相对年龄测定法

一、古地磁年代学  理论基础:岩石或沉积物中矿物的剩余磁性记录着这些物质在冷却、沉积或蚀变时地球磁性特征;这种方法确定的是沉积序列的上下关系,但若将古地磁序列用其它测年法得出的标准曲线进行校准时,可得到绝对年龄。 地磁场有三种变化类型:极性倒转、极性漂移、长期变化。 因而古地磁测年也分为三种方法。  (1)极性倒转A被测参数:剩磁方向  B 测年范围: 50ka B. P. ~ 1Ma B. P.  C测年材料:含磁性矿物 D应用:海底扩张  (2)极性漂移 A被测参数:剩磁方向 B测年范围10ka B. P. ~ 50ka B. P    C测年材料:火山堆积物D应用:沉积事件 (3)长期变化 A被测参数:剩磁方向B测年范围: 2.5ka B. P. ~ 3ka B. P.   C测年材料:古窑遗址、风成和水成沉积物D应用:考古 

二、火山年代学 1、被测参数:火山灰岩 2、测年范围: 100 ka B. P. ~ 无上限

三、氨基酸外消旋法(AAR法) 1、被测参数:利用死亡动物氨基酸化学变化速度2、测年范围: 100 a B. P. ~ 2Ma B. P. 3、测年材料:含蛋白质分解产物的化石、钙质沉积物、泥炭

四、风化成土 1、被测参数:沉积特征 2、测年范围: 1 ~ ka B. P. 3、测年材料:土壤、层状沉积物和冰川堆积物

绝对年龄测定法

一、年轮年代学 1、被测参数:年生长层 2、测年范围:现代 ~ 8ka B. P   3、测年材料:树木

二、纹泥和韵律层 1、被测参数:融冰水形成的纹层 2、测年范围:现代 ~ 10ka B. P.

3、测年材料:湖相沉积物 

三、地球化学年代学  1、放射性碳法(14C) 1)被测参数:14C活度、14C原子数

2)测年范围: 100a ~ 50ka B. P.   3)测年材料:有机质、土壤、骨骼和介壳等

2、钾-氩法 1)被测参数:40K/40Ar ; 2)测年范围: 100a ~ 无上限 ; 3)测年材料:含钾物质-火山岩、变质岩、沉积岩

四、裂变径迹法  1、被测参数:径迹密度 ; 2、测年范围:100a ~ 无上限 3、测年材料:含238U物质-锆石、玄武岩

五、热发光法 1、被测参数:TL辐射 ; 2、测年范围:100a ~1Ma B. P.    3、测年材料:石英、长石矿物颗粒

 

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