第四纪地质野外工作方法

第四纪地质野外工作方法•一、第四纪地质学的相关知识•二、第四纪沉积物成因类型的确定•三、地貌类型和单元的划分•四、第四纪地层年代的野外初步判断•五、填图单位的划分•六、第四纪地层剖面测量•七、第四纪样品类型及取样方法•八、第四纪地质图及表示方法一、第四纪地质的相关知识•1、第四纪分期•2、第四纪年表•3、第四纪气候旋回第四纪开始第四纪开始1、第四纪分期2008年国际地层表目前一直使用2.60MaBP地质时代极性时分期及分界年龄(Ka)(距今年龄)第布全新世（Qh）11kaB.P四晚更新世(Qp3）130kaB.P纪容中更新世(Qp2)780kaB.P(Q)松山早更新世(Qp1)2600kaB.P新近高斯上新世(N2)纪吉尔伯特•2、第四纪年表3、气候旋回间冰期冰期暖冷末次冰期还可以划分三次副冰期和两次副间冰期。第一副冰期：75－45kaB.P.，相当中国的早大理副冰期，早黄河冷期。H6和H5。MIS4第一副间冰期：45－25kaB.P.，中黄海暖期。H4和H3。MIS3第二副冰期：25－15kaB.P.，这次副冰期又称主冰期或盛冰期(Fulllastgliacalperiod)，中国的中副大理冰期，晚黄海冷期。极盛时间是18kaB.P.。H3和H2。MIS2第二副间冰期：15－13kaB.P.。H1。MIS1第三副冰期：13－10kaB.P.，也称晚冰期(Lateglacialperiod)。在晚冰期中，又可划分出一些不同的时期，即最老仙女木期(OldestDryas)：13－12.75kaB.P.布林间冰阶(Bolling)：12.75a－12.35kaB.P.较老仙女木期(OlderDrays)：12.35－12.15kaB.P.阿勒罗德间冰阶(Allerod)：12.15－11.35kaB.P.新仙女木期(YoungerDrays)：11.35－10.25kaB.P.表11－13中国第四纪冰期与间冰期划分与对比时代东部地区青藏高原天山全新世冰后期冰后期冰后期大理冰期绒布寺冰期望峰冰期晚更新世庐山－大理间冰期末次间冰期诺什卡间冰期庐山冰期基龙寺冰期台兰冰期大姑－庐山间冰期加布拉间冰期柯克台不爽～台兰间冰期中更新世大姑冰期聂拉木冰期柯克台不爽冰期鄱阳－大姑间冰期帕里间冰期间冰期鄱阳冰期希夏邦马冰期阿合布龙冰期间冰期间冰期间冰期早更新世红崖冰期？惊仙冰期？西域冰期表11－12欧洲、北美、中国东部冰期和间冰期对比表时代阿尔卑斯山北欧英国北美中国东部全新世冰后期冰后期冰后期冰后期冰后期雨木冰期魏克塞尔冰期德文期冰期威斯康星冰期大理冰期晚更新世里斯－雨木间冰期埃姆间冰期伊普斯威奇间冰期桑加蒙间冰期庐山－大理间冰期里斯冰期萨勒冰期沃尔斯通冰期伊利诺冰期庐山冰期民德－里斯间冰期霍尔斯坦间冰期荷克斯纳间冰期亚茅斯间冰期大姑－庐山间冰期中更新世民德冰期艾尔斯坦冰期英吉利冰期堪萨斯冰期大姑冰期贡兹－民德间冰期克罗默间冰期克罗默间冰期阿夫唐间冰期鄱阳－大姑间冰期贡兹冰期门纳帕冰期皮斯通冰期鄱阳冰期多瑙－贡兹间冰期沃林间冰期帕斯通间冰期间冰期多瑙冰期伊布龙冰期巴文特冰期拜伯－多瑙间冰期蒂格林暖期安蒂间冰期内布拉斯加冰期？早更新世拜伯冰期前蒂格林冷期瑟恩冰期第一寒冷期红崖冰期（？）二、第四纪沉积物成因类型的确定•1、岩性分类与命名岩性分类化学沉积物生物沉积物火山碎屑沉积物人工堆积物碎屑沉积物钟乳石、石膏珊瑚礁火山灰填土砾石、砂•1、岩性分类与命名碎屑沉积物的命名砾石：≥2mm巨砾：＞1000mm粗砾：1000～100mm细砾：10～2mm中砾：100～10mm粘土：＜0.0039mm粗砂：2～0.5mm粉砂：＜0.0625～0.0039mm中砂：0.5～0.25mm细砂：0.25～0.0625mm砂：＜2～0.0625mm•1、岩性分类与命名碎屑沉积物的二命名注意：野外的区别方法粘土质粉砂、粉砂质粘土•2、成因分类√√√√√√√√√√√√形成的动力因素多元结构槽洪相沉积漫洪相沉积•3、第四纪沉积物成因确定（1）剖面观察与测量观察描述内容：颜色物质成分结构、构造岩性岩相变化分层厚度剖面测量（2）第四纪沉积物成因标志研究•能明显反映沉积物成因的标志，叫成因类型标志。包括以下三个方面的标志：•A、沉积学标志•B、地貌标志•C、环境标志A、沉积学标志（a）砾石的成因标志通过对砾石的观察和测量获的成因信息地点时间地貌位置层位测量和记录人砾径（mm）方位ab面产状磨圆度风化程度编号砾石成分abca倾向倾角0ⅠⅡⅢⅣⅠⅡⅢⅣ其它1234砾石测量表及砾石的a、b和c轴（a）砾石的成因标志砾态★★★砾性（成分）★砾向★★★砾径★★（a）砾石的成因标志砾性冰川漂砾洪流河流冰川重力片流较简单最简单复杂较简单简单（a）砾石的成因标志砾径小大泥石流堆积洪积物冲积物湖积物风积物冰碛物风成沙冰碛物好差分选砾径（a）砾石的成因标志砾态圆度砾石形态分类图（a）砾石的成因标志砾态圆度海滩砾石河流砾石洪积砾石冰碛砾石（a）砾石的成因标志砾态扁平度32acb球度K＝（a＋b）/2c注意：圆度与球度不完全对应（a）砾石的成因标志砾态表面特征擦痕、压痕、磨光面、熨斗状等风棱石点状、纺锤状擦痕（a）砾石的成因标志砾向砾石ab面、a轴的排列特征砾石a轴走向（A）和ab面倾向及倾角玫瑰花图（B）排列和充填方式（a）砾石的成因标志砾向叠瓦式离散式弥散式充填式冰楔式多边形式架堆式层间式砾石的推移水流方向（b）砂和粘土的成因标志粒度分析•图件：–直方图–频率曲线–累积频率曲线–正态概率曲线–C-M图解•粒度参数（b）砂和粘土的成因标志粒度分析直方图频率曲线概率曲线分选性峰值高低平均粒度粗、细含量（b）砂和粘土的成因标志粒度分析粒度参数（c）沉积构造的成因标志层理河流砂砾风成砂水平层理（c）沉积构造的成因标志沉积楔形体B、地貌标志–a.直接地貌标志河流－－－阶地•洪流－－－洪积扇–b.间接地貌标志相关沉积海成阶地河流阶地洪积扇泉华沉积地貌与沉积物的相关性•（A）、化学环境标志–a.碳酸钙含量变化－－干湿变化–b.石膏层－－干湿变化–c.氧化物－－温度、干湿变化•（B）、物理环境标志–a.黄土、风成沙－－干旱–b.红土风化壳－－温暖、潮湿（C）、生物环境标志–a.海相化石－－海相沉积–b.淡水化石－－陆相沉积C、环境标志三、地貌类型及单元的划分•1、地貌成因类型•2、地貌单元的划分•3、地貌年代的确定1、地貌成因类型崩塌地貌积堆积物堆积物倒石堆崩塌陡坎地貌岩石碎屑、无层理无分选、无磨圆（1）重力地貌（1）重力地貌地貌及堆积物（a）斜坡在30～50°常见（b）干旱气候区发育（c）岩性节理发育撒落地貌倒石锥堆积物岩石碎屑、无层理无分选、无磨圆粗细滑坡特征：（a）地形上弧形、舌状等（b）滑积物产状乱（c）大小混杂（d）分布在山脚秭归滑坡地貌滑坡的识别滑坡后壁遗迹反坡台阶、洼地、马刀树坡脚出现渗泉和大孤石岩层倾向异常单沟转向和双沟同源（2）地面流水地貌•A、坡积物及坡积裙坡积裙或坡积裾①分布在坡脚②细砂、粉砂、粘土为主③从山坡到坡脚由粗变细④夹细砾石透镜体⑤分选、磨圆差⑥基本无层理⑦在垂向，从下到上由粗变细堆积物：坡积物坡积物剖面细粗细粗•B、洪积物及洪积扇洪积扇洪积扇阿尔金山塔里木盆地是干旱气候区常见地貌类型洪积扇特征：①面积大，扇形②扇面坡度较小③岩相分带明显④扇面发育沟槽注意与冲积扇的差别扇顶相①扇面坡度大，可大于10°②砾石、砂组成，槽洪相沉积③砾石具叠瓦状排列④沉积物厚度较大扇形相①扇面坡度较小，5～10°②砂、砂砾、砂质粘土组成③多元结构发育④沉积物厚度大扇缘相①扇面坡度小，小于5°②粘土、砂质粘土组成③发育“纹泥状”薄层理④沉积物较薄，可沼泽化冲积扇洪积台地洪积扇洪积扇洪积扇新疆拜城洪积扇期次划分滨主流线沉积沙坝沉积滨河床浅滩沉积蚀余沉积河床沉积河漫滩沉积滨主流线沉积•河流的沉积物统称为冲积物。•冲积物的主要鉴别标志是：–①砾石成分复杂,往往具叠瓦状排列。砂和粉砂的矿物成分中不稳定组分较多。–②碎屑物质的分选性较好。–③碎屑颗粒的磨圆度较高。–④冲积物层理发育，类型丰富，层理一般倾向河流下游。–⑤冲积物常呈透镜状或豆荚状，少数呈板片状–⑥冲积物往往具有二元结构，下部为河床沉积，上部为河漫滩沉积。水流方向分选性好河漫滩沉积河床沉积河漫滩和心滩河漫滩边滩心滩河流阶地(1)阶地形态要素及形成形态要素阶地级数的划分何为阶地？阶地与河漫滩差异T2T3T4T1吐鲁番盆地形成过程阶地形成的动力：河流侧蚀作用和下蚀作用侧蚀作用：形成河漫滩下蚀作用：抬升成阶地河流阶地(2)阶地的类型A、侵蚀阶地B、基座阶地C、堆积阶地a、嵌入阶地b、内叠阶地c、上叠阶地d、掩埋阶地依据阶面和阶坡的物质组成真假阶地的甄别绘制河谷阶地横剖面图•C、冰碛物及冰川地貌冰碛物及其分类表6－1冰碛物的分类简表搬运中的冰川岩屑据堆积物位置分类据堆积作用成因分类表碛冰面岩屑（表碛）中碛侧碛、岸碛冰内岩屑（内碛）终碛（前碛、尾碛）冰川融化沉积消融碛冰川滞卸沉积滞碛冰川融化卸载沉积融出碛冰川融化饱水沉积流碛在冰川中位置冰下岩屑（底碛）冰碛堆积的位置底碛（下碛），基碛冰川破坏堆积变形碛(1)表碛与内碛表碛滚落或坠落载冰川表面的碎屑物质内碛分布在冰川内部的碎屑物质(2)侧碛分布在冰川两侧的冰碛物冰川消融后，稳定下来的侧碛此名称很少用侧碛侧碛消融碛(3)中碛与终碛两条冰川汇合，其侧碛合并后位移冰川的中间部位中碛终碛堆积在冰川末端的冰碛物消融碛(4)底碛与基碛堆积在冰川底部的冰碛物冰川消融后，表碛、内碛降落到冰床，与底碛堆积在一起底碛基碛冰碛物特征(1)成分特征•主要为岩石碎屑，既有远源成分，又有近源成分，以近源为主。相对比较简单。•含易风化的砾石或矿物：辉石、角闪石、长石。•研究意义：确定运动方向、划分冰川地层和识别冰碛物。漂砾可判断物源。冰川漂砾(2)结构特征•粒度差异：悬殊，巨砾粘土。•分选性：标准差3,属于分选极差类。•频率曲线：不服从一般的正态分布，多数冰碛物的粒度频率曲线呈双峰型。•磨圆度：棱角状(2)结构特征砾态：五角状、三角状、熨斗状砾石表面特征：常有擦痕、压坑、裂隙等。具冰川擦痕的砾石称为条痕石。砾石表面包裹特征：具有“泥包砾”现象。石英颗粒表面特征：棱角状、壳状端面、圆形的刻蚀坑、槽或擦痕。条痕石压坑裂隙(3)构造特征砾向：定向性差，杂乱无章。A轴有一个极密区，AB面紊乱。与现代泥石流刚好相反。层理：无层理，冰川的融水造成的透镜状层理、斜层理。冰川堆积地貌(1)终碛堤山岳冰川终碛堤大陆冰川终碛堤终碛堤多道终碛堤第二道第一道第一道第二道气候变化(2)侧碛堤分布在冰蚀谷底两侧由冰碛物构成的垄状地貌(3)中碛堤由两条山谷冰川汇合，侧碛合并堆积在冰川的中间部位的垄状地貌(4)鼓丘由底碛在冰床山堆积形成的椭圆形或流线型岗丘冰川运动方向主要见于大陆冰川作用区大陆冰川形成的鼓丘冰水堆积及地貌根据冰水的特征冰湖沉积：主要为粘土、粉砂，发育纹层层理，形成季候泥。冰海沉积：以细粒物质为主，含陆源的砾石，发育水平层理。冰河沉积：主要为砾石、砂，粘土含量少，砾石具有磨圆，发育层理，不发育二元结构。（1）冰阜阶地和冰砾阜冰阜阶地由冰侧溪沉积物形成的台阶状地貌冰砾阜由冰面溪沉积物坠落冰床上形成的丘状地形冰阜阶地冰砾阜冰砾阜剖面（2）锅穴和蛇形丘锅穴蛇形丘（3）冰水扇和冰水冲积平原冰水流出冰川，在其前缘沉积形成的扇状地形冰水扇（4）冰水阶地加拿大：冰水阶地在冰川前缘谷地，冰水沉积物构成的台阶地貌3.地貌年代的确定•①地貌年代相对顺序的确定主要依据各个地貌单元之间的相互关系。T2T1T2T1P1T1b.掩埋关系c.过渡关系a.切割关系•②地貌地质年代的确定a、古生物法：生物化石b、放射性同位素测年：14C、10Be、26Al、铀系法等c、物理学方法测年：古地磁、热释光等四、第四纪地层年代的野外初步判断地层年代判断的依据1、地貌位置2、沉积物的固结程度3、沉积物砾石的风化程度4、沉积物的颜色（仅供参考）1、地貌位置•河流阶地•全新世：高、低河漫滩，第