第四纪气候变化(中国地质大学)

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1、地貌学与第四纪地质学知识重点中国地质大学第四纪气候与环境天气－－某一地区、某一时刻、某一条件下的大气物理状况。气候－－指某一地区长期的具有特征的天气状态综合。（气候包括温度和降水等情况。年均温，甚至以十、万、十万为单位。）。气候反应经常性的天气，同时也包括特殊性的天气。一、前第四纪气候概述气候与自然界其它事物一样，随着时间和空间不断变化；主要表现为干湿变化和冷暖变化。7亿年来的气候历史是以温暖时期和寒冷时期交替出现。温暖气候占90%，寒冷气候占10%。地质历史上曾经出现过三次寒冷期，既三次大冰期。（一）地质历史上气候变化的尺度大冰期和大间冰期气候时间尺度107-108年，相当三次大冰期

2、；冰期和间冰期。时间尺度105年，第四纪期间发生的较长时间的气候变化。冰阶和间冰阶（冷期和暖期）时间尺度104年，指一次冰期期间较短时间的冷暖变化。小冰期和小间冰期。时间尺度102-103年，指全新世的气候变化。（二）有关概念冰期（glacialperiod）：指第四纪期间，全球气候显著变冷，冰川规模扩大和增厚的时期。这一时期，空气湿度相对增大，高纬度和两极地区降雪增加，降雪量超过消融量，形成大陆冰盖，中纬度地区形成山岳冰川。冰期时，各个大陆气候条件不同，因而冰川规模也不同；欧洲和美洲属于海洋性气候，发育大陆冰川；亚洲虽然气候寒冷，但非常干旱，只发育山岳冰川；亚洲大陆内部风力作用盛行，

3、发育大面积黄土。3.冰后期（postglacial）指第四纪末次冰期结束到现在。时间上相当于全新世。时间为10,000aB.P.4.雨期（pluvialperiod）第四纪期间，中低纬度地区雨量充沛，内陆湖泊面积增大，湖面升高的时期。5.间雨期（inter-pluvial)中低纬度地区，两次雨期之间，气候干旱，降雨量减少，湖泊面积缩小的时期。受雨期影响最明显的是北非、北美。注意，冰期和雨期在时间上并不是绝对一一对应，不同地区特点不同。（三）地质历史上的气候变化1.前寒武纪冰期，发生于6—7亿年前。为全球性冰期。在印度、俄罗斯的亚洲部分、挪威、芬兰、法国、北美等地都发现了冰碛层。中国南方

4、的三峡地区发育“南沱冰碛层”，另外在云南、贵州等地也有发现。2.寒武纪至石炭纪初，为大间冰期气候，全球气候温暖。3.石炭—二叠纪冰期，发生于2.5—3亿年前。受这次冰期影响的地区只限于南半球。如非洲、澳大利亚、南美洲等地。4.三叠纪—古近纪为大间冰期气候，全球气候温暖湿润。古近纪时，世界气候温暖，我国北122013年11月地貌学与第四纪地质学知识重点中国地质大学方为热带森林环境，是重要的成煤及成油期，如抚顺煤田、沿海石油等。长江流域气候炎热干燥。形成了石膏、岩盐及红色碎屑岩。植物化石资料证明，始新世时，温带植物群分布在北纬72度地区，比现在向北推移了15—20度。亚热带植物向北推移了约

5、10个纬度。利用有孔虫及贝壳测定的氧同位素(O18／O16)比值，推算出始新世到中新世．赤道附近海水温度为34-37℃；北京附近年平均气温15--20℃，比现在高3--8℃。从新近纪开始，气温开始下降。中新世以后，大陆温度逐渐降低，热带和亚热带植物开始减少，温带植物相应增加。南极冰盖形成于中新世(约1500—2000万年前)。北极格陵兰冰盖形成于上新世（约300—400万年前）。从深海钻孔的氧同位素数据和大陆上的动植物化石数据看，气温是逐步下降的。5.第四纪冰期冰后期（postglacial）玉木冰期（Wurm）玉木—里斯间冰期里斯冰期（Riss）里斯—民德间冰期民德冰期（Mindel

6、）民德—贡兹间冰期贡兹冰期（Gunz）贡兹—多瑙间冰期多瑙冰期（Donau）多瑙—拜伯间冰期拜伯冰期（Biber)二、第四纪气候变化证据（一）岩性方面的证据风化作用的性质和强度、沉积物的分异程度等都可以反映古气候。1冰碛物是冰川作用的产物，是寒冷气候的标志，可以恢复古冰川的规模。2红色风化壳、含铁锰的沉积是在炎热潮湿的气候下形成的。3矿物的风化程度和矿物组合也可以反映形成时的气候。4.黄土和古土壤黄土是寒冷气候的标志，古土壤是温暖气候的标志。一层黄土和一层古土壤构成了一个气候变化周期。黄土高原的黄土中夹有20多层古土壤（埋藏土壤），这表明第四纪期间有20多次冷暖变化。根据黄土研究和根据

7、深海沉积研究得出的气候变化曲线是可以对比的。5.蒸发岩蒸发岩的形成是干燥炎热气候的产物。中国西部蒸发岩和非蒸发岩的互层反映了气候的干湿变化，即雨期和间雨期的变化。（二）地貌证据冰川地貌是冰川作用的产物，是寒冷气候的标志。冰斗形成于雪线附近；所以根据古冰斗可以恢复古雪线位置，计算温度下降值。122013年11月地貌学与第四纪地质学知识重点中国地质大学根据多层冰斗、U型谷的叠置，冰碛物的分层等现象可以恢复冰川作用序列。2.冰缘地貌根据冰缘地貌可以恢