第四纪地质与环境读书报告 第四纪气候基本特征.docx

1、第四纪地质与环境读书报告 第四纪气候基本特征第四纪地质与环境读书报告 第四纪气候基本特征学院：沉积地质研究院姓名：彭顺风学号：2013020587一、概述从侏罗纪开始，世界气候演变的总趋势是气温逐渐下降，到第三纪末期，世界气候已经普遍变冷。这样发展的结果，就导致第四纪全球性大冰期的来临。此时期，寒冷气候带向南扩展，高纬度地区和高山地区在冰期中为冰川所覆盖。世界各大陆在第四纪大冰期时冰川面积和体积的数字，据各学者的估计稍有出入，总的来说，在第四纪最大一次冰期时，世界大陆有1/43/4的面积为冰川所覆盖（图1）。图1 更新世冰盖分布图而现代冰川覆盖的大陆面积仅占1/10。当时大陆上的冰川加上永冻层

2、和海冰的面积，总计达一亿平方公里。当时分布在北半球的约占2/3，分布在南半球的约占1/3。目前世界上冰川的分布在南半球的约占70%，而在北半球的仅占30%，前者主要在南极洲，后者主要分布在格陵兰和北极诸岛。现代冰川和第四纪冰期中冰川覆盖面积可参见图2。图2 更新世和现代冰川的覆盖面积二、第四纪气候特征气候的剧烈变化是第四纪地质历史的基本特点之一。虽然第四纪气候与第三纪是过渡的，但气候变化与第三纪却是明显不同的。第四纪气候变化的特点是具有反复地大幅度地变冷和变暖，有陆地冰川规模的扩大和缩小，即出现冰期和间冰期以及雨期和间雨期。2.1 第四纪冰期与间冰期第四纪气候变迁的主要特征表现为温度变化。由于

3、温度下降，降雪量增加，当每年的降雪量超过了它的消融量时，学就不断积累并压实成冰，于是形成冰川。随着冰川的扩张而覆盖了大面积的地面，在高纬度和高山地区便形成大陆冰盖和山岳冰川。当冰川处在范围增大和扩张的时期称为冰期。当温度升高，降雪量减少，每年学的消融量超过了积累量，便发生冰川的退缩，冰川大规模消融和退缩的时期称为间冰期。第四纪时期冰川曾有过几次的前进扩张期和消融退缩期，这就出现了几次冰期和间冰期。冰期和间冰期的更替出现，也就意味着气候变冷和变暖的交替变化。在北半球，传统的一般可划分出四个冰期，三个间冰期和一个冰后期。在北欧可划分出五次冰期、四次间冰期和一个冰后期。也有一些地区冰期和间冰期的次数

4、更多，这决定于区域性的气候差异，但各个区域之间较大的寒冷期和温暖期的变化基本上是同期性的。我国位于亚洲大陆的东部，幅员辽阔广大，西部地区深入在亚洲内陆，东部则濒临太平洋。前者属于大陆性干燥与半干燥气候；后者属于季风气候。在第四纪全球气候变化的影响下，我国第四纪时期也发生过多次冰期和间冰期的更替。由于自然条件的影响，在第四纪大冰期中，我国从未有过大陆冰盖的形成，但山谷冰川和山麓冰川却得到较广泛的发育。在西部的一些高山高原地区，不仅第四纪时被冰川覆盖，而且至今尚有山地冰川的发育，东部地区虽然地势较低，山地多在2000米以下，但第四纪大冰期是，其中许多都被规模大小不等作用程度不同的山地冰川覆盖过。在

5、未受冰川覆盖的广大地区，第四纪期间气候上冷暖干湿变化的现象也表现得极其明显。2.2 第四纪雨期和间雨期第四纪气候变化的主要特征除了表现在气温的冷暖交替变化之外，还有一个较明显的特点，那就是雨期和间雨期的出现。实际上可以说这是第四纪时期或冰川时期在热带、亚热带中、低纬度地区反映出的一种特殊的环境问题。当高纬度地区处于冰川时期，中低纬度地区相应出现雨量比较丰沛的多雨期，这是因为在冰期时，冰盖面积扩大，极地反气旋增强，极地高压带向中低纬度地区迁移，迫使行星极锋带迁移到中低纬度地区，油气在中纬度地区，低气压的活动频繁，造成这些地区雨量充沛，湖水面积扩大，水位升高，湖滨阶地发育，沙漠面积可能大为缩小，水

6、系非常发达。这个时期称为雨期。反之，当高纬度地区处于间冰期时，气温升高，大陆冰盖及极地高压向极区收缩，行星极锋带及低气压活动可以直接进入高纬度地区，中、低纬度地区的雨量相对减少，有些地方因副热带高压带向中纬移动，出现干燥气候，这个时期称为间雨期。现代世界上中低纬度地区的许多干燥气候带或办干燥气候带，根据古湖岸线的研究表明，在冰期鼎盛时，大多曾经为湿润气候带，如中亚、非洲南部的内陆、东非和北美西南都等地区，都有多雨潮湿期和少雨干燥期的遗迹，并发现这些变化是有规律的，即高纬度地区的冰期和间冰期，基本上可以同中纬度大部分地区的雨期和间雨期相对比。但是这种变化规律在东亚季风区不尽相同，甚至具有相反的情

7、况。也就是说，当高纬度冰期时，东亚的中低纬度地区可能为干寒少雨时期，堆积了厚层黄土；而在间冰期时，东亚的中低纬度地区受湿热的海洋气候控制，出现了潮热温暖的多雨期，沉积了河湖相物质和发育了古土壤层等。在地中海北岸，根据植被演变情况可知，当冰川全盛时期是与干燥期一致的。同样，在赤道以北的非洲大部分地区，当最后一次冰川作用的极盛时期，也是这些地区比较干旱的时期。由此可见，关于冰期、间冰期同湿雨期、干燥期的对应关系是比较复杂的，在不同的大陆、不同的地区，可能是完全不一样的。这可能是由于风带和气候系统的移动甚至还受到洋流的影响。因此，在冰期时使得一些地区趋于相对潮湿，而另一些地区则趋于相对干旱。三、第四

8、纪气候变化判断的依据第四纪气候变化引起整个自然环境的变化，其中包括生物、地质、地貌、土壤、地球化学等方面的变化。这些变化反映在地貌和第四纪堆积物中，它们是第四纪气候变化的历史记录，是推定第四纪气候变化的依据。3.1 古生物依据第四纪气候变化的古生物证据主要来自各别种和一些种的共生组合，以及它们在时间和空间领域的分布和变化。用生物变化推定气候变化的理论基础是：个别生物的生态与环境的物理条件之间的关系是保持不变的；生物分布的变化，就意味着环境条件的变化，其中主要是气候条件的变化。第四纪的华师共生组合给出了一种清晰的一般气候类型的指标。第四纪生物的共生组合与现时的一些生物组合颇为类似。根据第四纪生物

9、化石和残骸的共生组合，可将第四纪时期的气候区分出大陆型和海洋型两种。但是如果要更为详细的气候测定，需要了解生物各别种的生态习性以及决定着生物层、种分布的各种因素方面的现代知识。比如海洋沉积物中所含有的特殊有孔虫共生组合可以与海面温度和海面平均盐度联系起来，从而研究气候的变化；第四纪孢粉的共生组合可以提供区域植物类型。第四纪区域植物类型如同现时植物区域类型一样，也能表示第四纪区域气候类型。3.2 地质依据第四纪气候的地质证据中，最明显的是沉积物和冰缘现象。冰川沉积物是一种受冰蚀作用和冰积作用控制的变数，冰积物的区域分布，可以在一定程度上说明气候。第四纪其他非生物沉积物及生物沉积物，都可以证明气候

10、，但是它们时常是由局部环境因素所决定的。冰缘现象具有明显的气候意义。冰缘冻结-融解构造可以证明穿过冻结点的温度变化，其中最明显的证据是构造变形剧烈的冰楔。3.3 地貌依据在一些内陆湖岸，分布着湖成阶地，说明在过去，湖水面曾较现时高。这一点可以证明以前降水量较大和蒸发量较小，以致产生湖涨，这一点也间接说明了当时的气候炎热或者潮湿。另外，冰斗的分布以及冰期和间冰期的交替引起的海侵和还退，并从而形成的海成阶地等地貌也能很好的说明当时的气候条件。3.4 土壤各种分化作用，特别是生物风化作用过程在母质的表层产生土壤。土壤发育过程取决于作为母质的岩石或沉积物的类型、气候、地形、植物和微生物的生长，以及土壤

11、发育的时间。大的土壤类型分布带与气候和植物相关（表1）。表1 土壤与气候的关系灰壤潮湿气候和自由排水区棕壤温暖干旱黑土夏季干旱温暖，春秋降雨集中栗钙土夏季温度高和降水量少红土热夏季和温湿冬季沙漠土气候干旱少雨3.5 其它依据此外，还可以根据海生生物碳酸盐和冰中氧同位素的测定、第四纪降水量变化以及风力等因素来判断古气候的变化。四、结论总的来说，第四纪发生过剧烈的气候变化，变化的落差大，而且变化的范围广，冰期和间冰期的出现波及到了全球的气候。而且第四纪的气候在全球也是由于各个地区的区域地质概况的不同而有不同的变化。但是这些变化都为后人们的探索发现留下了不少有力的证据，我们可以通过地质、生物以及地球物理和地球化学等不同的依据来探索第四纪的气候条件。通过广大学者的共同努力，第四纪的气候环境状况已经越来越明了，相信在大家的共同努力之下，在不久的将来，我们一定能了解到一个更完整的第四纪。参考文献1 谢宇平. 第四纪地质学及地貌学M. 地质出版社, 1994 :191-199.2 景才瑞, 王守一. 第四纪地质学M. 河北师范大学出版社, 1984:40-73.3 刘东生. 第四纪环境M. 科学出版社, 1997.