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第四纪冰川是地球史上最近一次大冰川期。第四纪时欧洲阿尔卑斯山山岳冰川至少有5次扩张。在我国,据李四光研究,相应地出现了鄱阳、大姑、庐山与大理4个亚冰期。现代冰川覆盖总面积约为1630万平方公里,占地球陆地总面积的11%。中国的现代冰川主要分布于喜马拉雅山(北坡)、昆仑山、天山、祁连山、冈底斯山和横断山脉的一些高峰区,总面积约57069平方公里。

基本简介

第四纪冰川
第四纪冰川 远看图

第四纪冰川 远看图

是地球史上一次大冰川期。冰川的发生是因为极地或高山地区沿地面运动的巨大冰体,由降落在雪线以上的大量积雪,在重力和巨大压力下形成,冰川从源头处得到大量的冰补给,而这些冰融化得很慢,冰川本身就发育得又宽又深,往下流到高温处,冰补给少了,冰川也愈来愈小,直到冰的融化量和上游的补给量互相抵消。一般冰川为舌状,冰川面往往高低不平,有的地方有深的裂口,即冰隙。冰川可分为大陆冰川和山岳冰川两大类。第四纪时欧洲阿尔卑斯山山岳冰川至少有5次扩张。在我国,据李四光研究,相应地出现了鄱阳、大姑、庐山与大理4个亚冰期。现代冰川覆盖总面积约为1630万平方公里,占地球陆地总面积的11%。我国的现代冰川主要分布于喜马拉雅山(北坡)、昆仑山、天山祁连山横断山脉的一些高峰区,总面积约57069平方公里。
冰川期glacial age,ice age,glacial period 这是指地球气候酷寒,高纬度地方的广阔区域为大陆冰川(continental glacier)所覆盖的时期。最近的冰川期在更新世,据在欧洲和北美研究的结果,认为共有六次冰川期,五次间冰川期。在日本根据分析冰斗地形(围谷地形,kar)地形发现有两次冰川期。最显著的冰川期是在石炭纪-二迭纪,冰川的遗迹残留于冈瓦纳大陆。除上述两大冰川期外,在欧洲和美洲还发现有前寒武纪、中生代第三纪冰川遗迹,但都不太显著。
第四纪冰川是地球史上一次大冰川期。在地质历史上曾
第四纪冰川遗迹

第四纪冰川遗迹

经出现过气候寒冷的大规模冰川活动的时期,称为冰河期(ice age)以下简称冰期。这种冰期曾经有过三次,即前寒武晚期、石炭-二叠纪和第四纪。第四纪冰期来临的时候,地球的年平均气温曾经低 10℃~15℃,如斯堪的纳维亚半岛的峡湾。
地球自诞生后,气候也一直在变迁中。地质年代中地球的气候是温暖和寒冷交替著出现。在数十万年以上的极长周期气候中,有大冰川气候周期和冰川时代气候周期。
震旦纪(大约六亿年前)以前地球上的气候,我们并不清楚。从六亿年前前古生代震旦纪起一直到一万年前新生代的第四纪止,地球上的气候共经历了三次大冰川气候。第一次是震旦纪大冰川期,距今约六亿年;第二次是古生代后期的石炭—二叠纪大冰川期,距今约2~3亿年;
第四纪冰川遗迹

第四纪冰川遗迹

第三次是新生代第四纪大冰川期,距今约200万年。这三大冰川期气候的时间周期尺度大约是千万年至亿年左右。
在第四纪大冰川期气候中,我们已经确知其间气候仍是寒冷与温暖交替出现。这段时间世界各地的冰川进退次数并不一致,不过大多数的学者都同意:第四纪北半球大部有四次冰期、三个间冰期和一个冰后期;在北欧则有五次冰期、四次间冰期和一个冰后期。
1948年第十八届国际地质大会确定,以真马、真牛、真象的出现作为划分更新世的标志。陆相地层以意大利北部维拉弗朗层,海相以意大利南部的卡拉布里层的底界作为更新世的开始。中国以相当于维拉弗朗层的泥河湾层作为早更新世的标准地层。其后,应用钾氢法测定了法国和非洲相当于维拉弗朗层的地层底界年龄约为180万年。因此,许多学者认为第四纪下限应为距今180万年。1977年国际第四纪会议建议,以意大利的弗利卡剖面作为上新世与更新世的分界,其地质年龄约为170万年。对中国黄土的研究表明,约248万年前黄土开始沉积,反映了气候和地质环境的明显变化,认为第四纪约开始于 248万年前。还有学者认为,第四纪下限应定为330~350万年前。

地层

第四纪地层的划分主要依据沉积物
第四纪冰川 蒙古地区

第四纪冰川 蒙古地区

的岩石性质及地质年龄。第四纪沉积物分布极广,除岩石裸露的陡峻山坡外,全球几乎到处被第四纪沉积物覆盖。第四纪沉积物形成较晚,大多未胶结,保存比较完整。第四纪沉积主要有冰川沉积、河流沉积、湖相沉积、风成沉积、洞穴沉积和海相沉积等。其次为冰水沉积、残积、坡积、洪积、生物沉积和火山沉积等。

生物

第四纪生物与第三纪相比,在分布和组成上发生了明显的变化。哺乳动物与上新世相比有很大进化,如欧洲及邻近的亚洲部分现生的119个种中只有6个在上新世生存过。植物界的进化比较缓慢,西北欧的植物约80%在第四纪开始时即已存在。第四纪冰川期时,大陆冰盖向南扩展,动植物也随之向南迁移。间冰期期间动植物向北迁移。冰期和间冰期植被带的移动范围最大可达纬度30°,在地层剖面中可明显地看到喜冷和喜暖动植物群的交替现象。第四纪后期,大型陆生哺乳动物发生过大规模绝灭。在北美,大型哺乳动物的属有70%绝灭,欧洲和非洲比例小得多。这一大规模绝灭发生于距今 15000~9000年。发生大规模绝灭的原因主要是人类的狩猎活动,其次是自然环境的变迁。第四纪不同时期出现不同的动物群。欧洲早更新世具代表性的是维拉弗朗动物群,出现了真马、真牛、真象;中更新世以克罗默尔动物群为代表;晚更新世时出现了许多极地动物。北美早更新世有布朗克动物群,中更新世有伊尔文顿动物群,晚更新世有兰错伯累动物群 。 中国北方则有早更新世泥河湾动物群,中更新世周口店动物群,晚更新世萨拉乌苏动物群

人类

第四纪是人类出现和发展的时期,因此有人称之为人类纪。普遍认为,第四纪的猿人由中、上新世的腊玛古猿发展而来。早更新世开始出现早期猿人,其代表是坦桑尼亚奥杜威峡谷的能人。含能人化石的地层年代约为 175万年前。晚期猿人以北京猿人和爪哇猿人为代表,他们
第四纪冰川遗迹

第四纪冰川遗迹

生活于中更新世。中更新世晚期,人类发展到早期智人阶段,如中国的丁村人、马坝人、长阳人等,欧洲以尼安德特人为代表。晚期智人出现于晚更新世晚期,有中国河套人、山顶洞人、资阳人、柳江人等,欧洲是克鲁马农人。

构造

第四纪的构造运动属于新构造运动。在大洋底沿中央洋脊向两侧扩张。对太平洋板块移动速度测量表明,平均每年向西漂移最大达到11厘米,向东漂移 6.6厘米。陆地上新的造山带是第四纪新构造运动最剧烈的地区,如阿尔卑斯山、喜马拉雅山等。地震和火山是新构造运动的表现形式。地震集中发生在板块边界和活动断裂带上,如环太平洋地震带、加利福尼亚断裂带、中国郯庐断裂带等。火山主要分布在板块边界或板块内部的活动断裂带上。中国的五大连池、大同盆地、雷州半岛、海南、腾冲、台湾等地都有第四纪火山。

气候

第四纪时,地球气候出现过多次冷暖变化,240万年以来至少经历了24个气候旋回。晚新生代冰期开始于距今1400~ 1100 万年前,但在第四纪才出现冰期和间冰期的明显交替。冰期极盛时,北半球高纬地区形成大陆冰盖,格陵兰冰盖覆盖了格陵兰和冰岛,劳伦大冰盖掩埋了整个加拿大,并向南延伸至纽约、辛辛那提一带。欧洲将近一半被斯堪的纳维亚冰盖覆盖。西伯利亚冰盖则占据了西伯利亚北部地区。

矿物

第四纪沉积富集了各种砂矿、盐湖化学沉积、泥炭和少量褐煤。世界上一些重要的稀有金属多来自滨海和河流沉积中的第四纪砂矿,如沙金矿、钴镍铬砂矿、锡钨砂矿、金刚
第四纪冰川遗迹

第四纪冰川遗迹

石砂矿等。中国盐湖中锂和硼的蕴藏量居世界首位。

人类时代

第四纪是人类出世并迅速发展时代,人类的发展经历了以下主要阶段:
早期猿人阶段(2百万年-1百75万年前):能人(Homo habilis)在东非坦桑尼亚出现,这可能是早期的直立猿人(Homo erectus);
晚期猿人阶段(1百万年前):直立猿人(homo erectus)从非洲扩散到中国、爪哇,最著名的代表是北京猿人和爪哇猿人;
早期智人阶段(50万年前):智人(Homo sapiens)在非洲出现并迁移到欧洲。
晚期智人(新人)阶段(25万年-3万5千年前):现代人(Homo sapiens sapiens)在非洲南部出现,约5万年前,现代人类分布到中东地区,到3万5千年前,现代人类分布到达欧洲-克罗麦昂人(Cro-Magnon);
在更新世晚期,大约3万-2万年前,现代人类通过白令陆桥进入北美洲并向南迁移。进入全新世后,现代人的分布到除南极洲以外的各个大陆,并且成为唯一生存至今的人科动物(hominids)。

冰川遗迹

中国第四纪冰川遗迹陈列馆建于
中国第四纪冰川遗迹陈列馆 门口图

中国第四纪冰川遗迹陈列馆 门口图

1989年,占地1950平方米,建筑面积750平方米,冰川馆是研究我国第四纪冰川学,弘扬李四光及老一辈地质学家爱国敬业精神,向广大观众介绍地质科普知识的爱国主义教育基地
中国第四纪冰川遗迹陈列馆坐落于北京西郊翠微山下第四纪冰川擦痕处,是世界上唯一的以第四纪冰川擦痕实物为基础建立的博物馆。冰川擦痕是地质学家李捷在勘测永定河引水渠地质、地貌时发现的,并经过了李四光等国内外专家学者鉴定,于1957年被确定为北京市重点文物。陈列馆的展陈分为冰川擦痕遗迹和5米长的画廊,包括鸵鸟蛋、恐龙蛋、三叶虫、猛犸象牙等化石及各种大小不同的冰渍石实物标本和介绍冰川知识及冰川资源现状四部分内容。
中国第四纪冰川遗迹陈列馆介绍了地球和太阳的形成和关系、人类的诞生、冰川的形成和消亡、李四光创立新中国第四纪冰川学说和地质工作者为寻找中国第四纪冰川遗迹所作的不懈努力。
在地质历史上曾经出现过气候寒冷的大规模冰川活动的时期,称为冰河期(ice age)以下简称冰期。这种冰期曾经有过三次,即前寒武晚期、石炭-二叠纪和第四纪。第四纪冰期来临的时候,地球的年平均气温曾经比低10℃~15℃,全球有1/3以上的大陆为冰雪覆盖,冰川面积达5200万平方千米,冰厚有1000米左右,海平面下降130米。第四纪冰期又分4个冰期和3个间冰期。间冰期时,气候转暖,海平面上升,大地又恢复了生机。第四纪冰期的遗迹最多,如冰臼斯堪的纳维亚半岛峡湾,北欧、中欧、北美众多的冰碛残丘,阿尔卑斯山的U型谷和陡峭的山峰,法国瑞士交界处侏罗山巨大的冰漂砾等,都是第四纪冰川作用留下的产物。
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