第四纪气候变化和海平面变化

1、一一前第四纪气候变化概述前第四纪气候变化概述 二二第四纪气候变化第四纪气候变化 三三第四纪海平面变化第四纪海平面变化 早元古代冰期：早元古代冰期：2.3Ga. B.P 2.3Ga. B.P 晚元古代冰期：晚元古代冰期：800800600 Ma. B.P 600 Ma. B.P O OS S冰期：冰期：500500450 Ma. B.P 450 Ma. B.P C-PC-P冰期：冰期：300 Ma. B.P 300 Ma. B.P Q Q冰期冰期冰川活动总的特点冰川活动总的特点 持续时间：上千万年持续时间：上千万年 间隔间隔2.52.5亿年亿年 脉动形式脉动形式n1 1 全球性的总降温过程中出现

2、冷暖气候波动（起伏）；全球性的总降温过程中出现冷暖气候波动（起伏）； n2 2 中高纬地区和高山地区产生大规模的冰川活动；中高纬地区和高山地区产生大规模的冰川活动； n3 3 沿海地区则产生海平面的升降。沿海地区则产生海平面的升降。新生代年均气温下降趋势示意图新生代年均气温下降趋势示意图 二二第四纪气候变化第四纪气候变化（一（一) )第四纪气候标志研究第四纪气候标志研究 1 1 宏观气候标志宏观气候标志 2 2 微观气候标志微观气候标志A A 颜色颜色 紫紫 红红 橙橙 黄黄 灰灰 暖暖 冷冷 B B 成因类型成因类型 寒冷沉积物寒冷沉积物 寒冷气候寒冷气候 温暖沉积物温暖沉积物 温暖气候温暖

3、气候 干旱沉积物干旱沉积物 干旱气候干旱气候以第四纪成因类型及其分布范围推测古气候的变化，定性的。以第四纪成因类型及其分布范围推测古气候的变化，定性的。和测年结合起来和测年结合起来具有重要意义的几种典型地貌：具有重要意义的几种典型地貌： n冰斗冰斗形成于雪线附近，年均温形成于雪线附近，年均温0 0度，因此可证明古冰川作用度，因此可证明古冰川作用的存在并可利用古冰斗与现代冰斗高度差值推算冰期古雪线下降的存在并可利用古冰斗与现代冰斗高度差值推算冰期古雪线下降时的降温值。时的降温值。 n古冰楔和冻褶构造古冰楔和冻褶构造发育于现代极地和高山永久冻土层中，年发育于现代极地和高山永久冻土层中，年均温均温-

4、2-2-9-9度间，越寒冷规模越大。度间，越寒冷规模越大。 n沙丘和湖岸线沙丘和湖岸线研究干旱、半干旱区干湿气候变化的重要标志。研究干旱、半干旱区干湿气候变化的重要标志。： 依据：依据： 一定的气候带中生长与其温度和降水量相适应的植被类型。由此并根据现代同类物种的分布推测当时化石所在地的气候类型。n如：如：如果在欧洲、亚洲许多中纬度地区第四纪地层中能找到猛犸象的化石，这就说明当时极地寒冷气候带的扩大。某些微体古生物的分布，常受到温度（纬度）的限制，称为“窄温性的”，而另一类则在不同温度领域可以见到。称为“广温性的”。窄温性窄温性的生物化石可分为“示冷”、“示暖”组合。从而在推测第四纪古气候方面

5、得到广泛应用。n窄温示暖型：窄温示暖型：n红拟抱球虫、门氏圆幅虫、星轮虫、假轮虫、双盖虫、红拟抱球虫、门氏圆幅虫、星轮虫、假轮虫、双盖虫、货币虫等货币虫等n窄温示冷型：窄温示冷型：n冷水面颊虫、蚀带透明虫、泡抱球虫。冷水面颊虫、蚀带透明虫、泡抱球虫。2 2 微观气候标志微观气候标志（二）第四纪气候期及其环境特征（二）第四纪气候期及其环境特征第四纪气候波动的基本特征是寒冷与温暖寒冷与温暖气候的交替，气候的交替，表现为第四纪冰川作用的盛衰，从而得出冰期冰期与间冰期间冰期的概念。它们是第四纪气候变化的核心概念。第二是：以降水量为指标的广大中低纬度无冰川活动区的干旱期干旱期与湿润期湿润期。冰冰 期期1

6、 冰期与间冰期及其环境特征 （1）冰期与间冰期 间冰期间冰期冰冰 期期暖暖冷冷n n 间冰期间冰期冰冰 期期暖暖冷冷冰阶间冰阶（2）冰期、间冰期环境特征n气温和降水量气温和降水量冰期干冷，降水小；间冰期温暖，降水冰期干冷，降水小；间冰期温暖，降水多。多。 n冰雪层冰雪层冰期覆盖面积大，间冰期小。冰期覆盖面积大，间冰期小。 n气候带移动气候带移动寒冷、温暖气候带迁移、变化寒冷、温暖气候带迁移、变化 n海平面变化海平面变化冰期下降、间冰期上升冰期下降、间冰期上升2 干旱期与湿润期及其环境特征干旱期与湿润期干旱期与湿润期 n干旱期：干旱期：当高纬区冰期时，冰盖上空冷气旋往中低纬当高纬区冰期时，冰盖上

7、空冷气旋往中低纬度移动，使中低纬度大部分地区气候变干变冷，降水度移动，使中低纬度大部分地区气候变干变冷，降水量相对减少的时期。量相对减少的时期。n环境特征环境特征湖水位下降、干涸，沙漠扩大，黄土大湖水位下降、干涸，沙漠扩大，黄土大量堆积。森林减少，草原扩大，荒漠化产生。量堆积。森林减少，草原扩大，荒漠化产生。 n湿润期：湿润期：当高纬区间冰期时，冷高压气旋往极地方向收当高纬区间冰期时，冷高压气旋往极地方向收缩，使中低纬度大部分地区气候变暖变湿，降水量相对增缩，使中低纬度大部分地区气候变暖变湿，降水量相对增加时期。加时期。n环境特征环境特征湖水上升，红土取代黄土，森林超过草原。湖水上升，红土取代

8、黄土，森林超过草原。（G G） 大冰期，高阶地砾石层形成。大冰期，高阶地砾石层形成。 切割高阶地。切割高阶地。 形成河谷低阶地，形成河谷低阶地， 向山谷与现代冰川相连向山谷与现代冰川相连。 现代河谷现代河谷。（二）第四纪海平面变化海平面变化是指平均海平面与陆地观察站之间高度的相对上下变动。平均海平面多年每小时潮位的平均值。1、前第四纪海平面变化概况、前第四纪海平面变化概况：地球强烈隆起 海退地壳长期稳定和湿润气候 地形被夷平，引起海侵，海平面缓缓上升。2、第四纪海平面变化标志：、第四纪海平面变化标志： A 陆地上沿岸保存的海成地貌和海相沉积物陆地上沿岸保存的海成地貌和海相沉积物海平面下降。海平

9、面下降。 B 水下大陆架上沉没的沿岸陆地地貌和陆相沉积物。水下大陆架上沉没的沿岸陆地地貌和陆相沉积物。海平面上海平面上升升类型类型沉积物沉积物地貌地貌沉没的沉没的泻湖沉积物、湿地泥炭、海泻湖沉积物、湿地泥炭、海滩沉积物、滨岸化石、珊瑚滩沉积物、滨岸化石、珊瑚礁、沿岸沙堤、原地生长的礁、沿岸沙堤、原地生长的哺乳动物化石哺乳动物化石古河谷、三角洲、冰古河谷、三角洲、冰蚀冰积形态、灰岩溶蚀冰积形态、灰岩溶洞、海成阶地洞、海成阶地陆地上陆地上抬升的抬升的海相地层、贝壳堤海相地层、贝壳堤海蚀穴、海成阶地、海蚀穴、海成阶地、上升海滩上升海滩第四纪海平面变化标志第四纪海平面变化标志（三）海平面变化机制n1 1构造构造- -海平面变化海平面变化海底扩张、隆起引起海平面上升，反之，海平面海底扩张、隆起引起海平面上升，反之，海平面下降。下降。 n2 2大地水准面大地水准面- -海平面变化海平面变化 与地壳局部结构、构造和地球转动有关。与地壳局部结构、构造和地球转动有关。n3 3冰川冰川- -海平面变化海平面变化 冰期时，海水蒸发转移到大陆形成冰川，造成海冰期时，海水蒸发转移到大陆形成冰川，造成海平面下降，间冰期相反。平面下降，间冰期相反。n4 4海温海温- -