1、地球科学大辞典第四纪地质学第四纪地质学总论【第四纪地质学】Quaternary geology 见 85 页“第四纪地质学” 。【第四纪】Quaternary Period 新生代的第三个纪。它包括更新世和全新世。第四纪是地质历史上最新的一个纪，它是地质历史上发生过大规模冰川活动的少数几个纪之一，又是哺乳动物和被子植物高度发展的时代，人类的出现是这个时代的最突出的事件。因此也有人称第四纪为人类纪或灵生纪。第四纪经历的时间较短，过去一般认为它延续约 100 万年。近年来由于古人类学的一些新发现和年代测定技术的新发展，目前普遍认为远远超过 100 万年，大约 180 万年、或 200 万年、或 3
2、00 万年。第四纪一词是法国学者德斯诺伊尔斯(J.Desnoyers)在1829 年创立的。他在研究巴黎盆地的地层时，将新近系上的松散沉积物划分出来，命名为第四系，这样地质年代便由当时的三个纪增加为四个纪，即第一纪(原始纪)、第二纪、第三纪和第四纪。以后由于地质年代学的不断发展，第一纪和第二纪已废弃不用，它们原来所代表的地质时代已划分为许多个纪，而第三纪一直延用到 20 世纪末，1993 年全国自然科学名词审定委员会公布的地质学名词中，将第三纪划分为古近纪(原老第三纪)和新近纪(原新第三纪)。2004 年国际地层委员会新编的国际地层表中将第四纪划入新近纪。关于第四纪归属问题正在讨论中，2005
3、 年国际地层委员会向国际地科联申报的新的国际地层表中，又将第四纪从新近纪中分出，将格拉斯期以上划归第四纪，与新近纪并列(见表)。宇(宙)界(代)系(纪)统(世)阶(期)年龄(Ma)显生宇(宙)新生界(代)新近系(纪)第四系(纪)全新统(世)更新统(世)上新统(世)中新统(世)上中下格拉斯阶(期)皮亚琴察阶(期)赞克尔阶(期)墨西拿阶(期)托尔托纳阶(期)塞拉瓦勒阶(期)兰海阶(期)布尔迪加尔阶(期)阿基坦阶(期)0.01150.1260.7811.8062.5883.6005.3327.24611.60813.6515.9720.4323.03【人类纪】Anthropogene Period,
4、Age of Man 第四纪的别称，人类的发生和发展是第四纪划时代的重大事件，所以也有人称第四纪为人类纪。【灵生纪】Psychozoic Period 第四纪的别称，由于这个时代人类出现，故也称灵生纪。此词现已少用。【第四系】Quaternary System 第四纪时期所形成的地层。1932 年国际第四纪会议上确定的第四纪地层划分方案，把第四系划分为下更新统、中更新统、上更新统和全新统。这个方案是最初的第四纪地层划分方案之一，已被许多国家普遍采用。1959 年中国全国地层会议上，也采用这一四分法的第四系划分原则。根据最新版国际地层指南(1994)和 2000 年中国第三届全国地层会议通过的中
5、国地层指南(2001,修订版)中关于年代地层单位等级划分原则进行分析，过去长期使用的第四系“四分方案” ，实际上混淆了不同级别的年代地层单位。第四系应当是二分，即更新统和全新统。根据划分原则，统的再分应是“阶”级单位，过去所使用的下更新统、中更新统、上更新统不再是“统”级单位，而应是“阶”级单位。【第四系下界】bottom demarcation of Quaternary 即上新统与更新统界线。1948 年第 18届国际地质大会确定以真马、真牛、真象的出现为标志，划分上新统与更新统的界线。陆相地层以欧洲维拉弗朗层，海相以卡拉布里层的底界作为第四系的下界。当时中国学者将泥河湾层与维拉弗朗层对比
6、，认为其底部为第四系下界。1959 年，利基(L.S.B.Leakey)等人根据东非人(鲍氏南猿)地层的同位素年龄测定结果，认为第四纪下限应为距今 175 万年。此后不同学者根据自己的研究结果，提出了一些新的划分方案，有的甚至提出超过 300 万年的数据。1982 年第 11 届国际第四纪研究联合会大会建议以意大利弗利卡剖面开始出现寒冷种爬行翼花介(Cytheropteron testudo)的层位作为更新统与上新统的分界，其地质年龄为距今约 170 万年。以后，对中国黄土的研究表明，距今 260 万年左右，全球气候发生明显变化，黄土堆积加速，国内外许多学者主张以此作为第四纪的下限，但尚未经国
7、际第四纪联合会大会的确认。中国多以距今 260 万年作为更新世的下限。【第四纪分期】substage of Quaternary 第四纪分为更新世和全新世两个世。更新世开始于距今 260 万年前，结束于距今约 1 万年前；更新世结束到现在为全新世。根据中国地层指南规定，第四系划分为更新统(Qp)和全新统(Qh)。更新统河湖相地层划分为泥河湾阶、周口店阶和萨拉乌苏阶，黄土地层划分为相应的午城阶、离石阶和马兰阶。从地质时代上，更新世一般进一步划分为更新世早期、更新世中期和更新世晚期三个阶段。国际上把末次间冰期开始时西南极冰盖灾难性崩解(大约距今 12.5 万年)作为更新世中期与晚期的分界。更新世早
8、期与中期的分界尚无一致划分方案。中国一般把古地磁松山负极性时与布容正极性时的界限(大约距今 73 万年)作为更新世早期与中期的界限。马兰黄土开始堆积(距今大约72 万年)作为更新世中期与晚期的分界。全新世开始以末次冰期结束，气候转为间冰期为标志，一般以距今 1.05 万年为界线。欧洲学者将全新世划分为前北方期、北方期、大西洋期、亚北方期、亚大西洋期五个阶段。其中大西洋期与亚北方期气候最为温暖，称为高温期、气候最宜期或大暖期等，起止时间为 09 万和 053 万年。中国学者根据华北地区研究结果将全新世划分为全新世早期、全新世中期和全新世晚期三个阶段，全新世中期相当于大暖期，起止时间为距今 0.8
9、5 万年至距今 0.3 万年。【更新世】Pleistocene Epoch 第四纪(Q)分为更新世(Qp)和全新世(Qh)两个阶段。更新世是第四纪最初的一个阶段。更新世又进一步划分为更新世早期(Q1p)、更新世中期(Q2p)和更新世晚期(Q3p)。【更新统】Pleistocene Series 更新世所形成的地层。更新统可分为下、中、上三部分。在中国，更新统内自下而上建立了三个阶：泥河湾阶、周口店阶和萨拉乌苏阶(黄土地层区相应的阶为午城阶、离石阶和马兰阶)。【全新世】Holocene Epoch 第四纪分为更新世和全新世两个阶段。从更新世结束，即大致从距今 10?000 年左右至现在的时间范围
10、为全新世，它是更新世最后一次冰期(维尔姆冰期)消融后的时期，所以又称冰后期。全新世自然地理状况与更新世比较更接近于现在，生物几乎都是现代种。全新世延续的时间虽短，但自然地理状况仍然有一定程度的变化，如气候冷暖干湿的波动，在有些地区还是相当明显的。最近国内外对全新世的下限有往下延的趋势，其延续年代大致在 12?00014?000 年之间。【全新统】Holocene Series 全新世时期所形成的地层。【第四纪地质图】Quaternary geological map 表达第四纪地质现象的各种图件的统称。用不同的颜色、花纹和符号，将一定地区第四纪沉积物的成因类型、第四纪地层与第四纪火山岩的岩性和
11、时代，以及第四纪地质构造等现象，填绘在一定比例尺的地形图上，称普通第四纪地质图或区域第四纪地质图。依生产和科研的不同需要可编绘专门的第四纪地质图，如第四纪某一时期古地理图、第四纪沉积物等厚线图等。除平面图外，还可编绘各种第四纪地质剖面图。【第四纪古地理】Quaternary paleogeography 一般是指有文字记载的人类历史时期以前的第四纪古地理状况。地质发展历史进入第四纪时，自然地理状况已经和现代基本上一致。但是第四纪初期和现代以及第四纪各阶段之间，自然地理状况仍然有明显的变化。如气候干湿冷暖的波动、气候带的移动；冰川的消长；某些生物种属的兴衰；动物群、植被类型、土壤类型的演替；海岸
12、的进退、海面的升降；湖泊、沼泽、沙漠和冻土范围的伸缩；构造运动与火山活动的强弱等。第四纪冰川活动是第四纪古地理中的一个重大事件。人类的发生与发展则更具有划时代的意义。【第四纪年代学】Quaternary geochronology 研究第四纪时期物质的实际年龄测定方法、测定实际年龄，并研究第四纪延续年代，进行年代划分，从而制定第四纪地质年代表的学科。它是地质年代学，也是第四纪地质学的一个分支，包括建立第四纪地质年代系统的相对地质年代学和应用同位素方法等测定实际年龄的地质年代学。建立第四纪地质年代系统的方法主要有：古生物学的方法，包括陆上哺乳动物的研究、古植物与孢粉组合的研究、海洋微体古生物的研
13、究等；古气候学的方法，包括第四纪冰期与间冰期、雨期与间雨期的研究等；矿物学、岩石学与地球化学的方法；古人类学与考古学的方法；古土壤学的方法；地貌学的方法以及地球物理学的方法等。20 世纪 60 年代以来，古地磁学的方法应用到第四纪地质学中，为全球性的第四纪地层的划分与对比开辟了新的重要途径。上述各种方法的综合应用，获得了较好的效果。第四纪实际年龄的测定方法，在 20 世纪 60 年代初期以前，主要是放射性碳(14C)的方法。20 世纪 60 年代中期以来，钾氩法(40K/?40Ar)、铀系法(231Pa/?230Th，230Th/?232Th,223Ra/?230Th,234U 等)已广泛应用
14、；沉降核类法(32Si,210Pb，137Cs,55Fe)也开始应用于近代沉积的年代测定。新技术还有热发光法、裂变径迹法等。目前已应用的和正在探索的年代测定方法达 20 余种，能够测定的时间范围包括整个第四纪。【古生物地层法】method of palaeontological stratigraphy 依据古生物化石对第四纪地层进行划分与对比的一种最基本方法。对陆相第四纪地层具有重要意义的是哺乳动物化石。利用哺乳动物化石群划分和对比地层，除了根据其种属演化的历史(旧的种属的衰亡、新的种属的迅速发展和广泛分布)以及一些标准化石外，更重要的是根据动物群演化的历史和哺乳动物的共生组合，包括共生组合
15、的种属组成(上新世残余种类、更新世各个时期的特有种类及现生种类及其数量比例)和生态类型(喜冷的与喜暖的类型)。对海相第四纪地层具有重要意义的是有孔虫、介形虫等微体古生物化石。1969 年布洛(W.H.Blow)提出了自始新世到现代的浮游生物有孔虫的生物地层表，为微体古生物的地层学研究提供了较好的依据。另外对一些内陆海和陆间海的海相地层及一些大湖的湖相地层来说，软体动物化石也具有重要的意义。【岩石地层法】method of lithological stratigraphy 划分和对比第四纪地层的一种基本方法。在一个沉积盆地中同时期形成的沉积物，若其物质来源和沉积环境基本一致，则岩性也会大致相同
16、；不同地质时期，随沉积条件的改变，岩性也会发生变化。岩性包括岩石类型、成分、结构、构造、颜色等方面。依据它们的一些宏观特征及其在垂向上的变化，可以划分和对比地层。另外，地层剖面上具有特殊性质而分布较广的某些夹层，是地层划分，特别是地层对比的重要标志。如稳定的陆相地层中所夹的海侵层位，稳定的碎屑沉积物中的一些化学沉积物夹层等。在第四纪火山活动地区，地层剖面中的火山灰层，也是良好的标志层。对不同时期的火山灰进行岩石性质和化学成分的测定，同时应用 14C 法、裂变径迹法测定其年龄，建立区域第四纪火山灰年代表，对划分和对比地层具有重要意义。在运用岩性的宏观特征划分、对比地层时，同时要系统地研究岩石(或
17、沉积物)的矿物组成，包括碎屑矿物和粘土矿物。对碎屑矿物，既要鉴定其种类，还要研究其标型特征；既要研究重矿物，也要研究轻矿物；既要研究矿物组合，也要研究特征矿物；要研究矿物组合和特征矿物在垂向上的变化，包括各种不同类型矿物数量比值的变化，如稳定矿物与不稳定矿物含量比值的变化，石英与长石含量比值的变化等。在这些系统研究的基础上，划分矿物层、绘制矿物柱状剖面图，对划分和对比地层具有重要的意义。【古人类与考古法】 method of palaeoanthropology and archaeology 人类的出现和发展是第四纪的具有划时代意义的事件。利用古人类化石、石器及文化遗存来划分和对比地层，是第
18、四纪地层学的一种特有方法。中国是文化发展很早的一个国家，具有丰富的人类文化遗存，为中国第四纪地层的划分和对比，提供了非常有利的条件。【地貌法】geomorphological method 划分和对比第四纪地层的一种方法，也是进行第四纪构造运动研究的基本方法之一。任何一种成因类型的第四纪沉积物，都是相应地貌类型的组成物质。所以，地貌形成的相对年龄，是划分第四纪地层不同层位、确定第四纪地层形成的先后顺序并进行水平方向追索和对比的宏观依据。同时，各种不同成因类型的地貌均有它各自独具的形态特征和空间分布规律。因而，可以根据地貌面(如夷平面、山麓剥蚀面等)、地貌线(如不同时期河流纵断线阶地位相)的变形
19、或变位，以及地貌点(如洪积扇顶点)位置随时间的迁移，分析并确定第四纪构造运动的类型、方向与幅度，和构造运动发生的相对年龄等。【古土壤法】palaeosol method 划分和对比第四纪地层的一种方法。地层剖面中的古土壤，代表地质历史时期的沉积事件，反映地质历史时期古地理状况的变化，因此古土壤可以作为地层划分的一种标志。在同一地质历史时期，相同的自然地理条件下，古土壤的类型及其基本性状是相同的，因此古土壤又可作为地层对比的一种依据。在第四纪冰川发育地区，冰川外围地区以及中、低纬度的干旱、半干旱地区，古土壤可作为冰期或雨期划分与地层对比的基础。古土壤法对于黄土地层的划分与对比更有重要的意义。近年
20、来，古土壤的生物、物理和化学的研究不断深入，同时与古地磁地层法、同位素年代测定法相结合，可以取得较好的效果。【古地磁地层法】method of paleomagnetic stratigraphy 第四纪地质年代学研究的一种重要方法。20 世纪 60 年代以来，地质历史上地磁场倒转的现象引起了广泛的重视。1969 年考克斯(ACox) 等根据多方面的资料制定了近 450 万年以来的地磁年表，或称地磁极性时期表。它表明了近 450 万年以来各个时期地磁场的极性，在每一个大的正向或反向时期中还有一些持续时间较短的极性倒转事件，同时附上了各极性世和极性事件的同位素年龄。现在对南北半球的火山岩与火山碎
21、屑岩，海洋、湖泊、河流沉积物，黄土及其中古土壤的古地磁研究，证实了近 450 万年以来地磁极性变化的历史在全球范围内的一致性。这样地磁年表便成为新近纪第四纪地层划分和对比的一个重要标尺，并为全球性的新近纪第四纪地层对比开辟了新的途径。古地磁地层法研究的最好材料是地层中没有经过重大次生变化的含有铁磁性矿物的沉积岩与火山岩、基性熔岩。通过野外古地磁岩石标本的采集和室内基本古地磁数据的测定，就可以编制研究地区古地磁极性序列，并和标准的地磁年表进行对比，以此来确定地层的层位和年龄。用古地磁法与古生物法、同位素年代测定法等相结合，划分和对比第四纪地层均取得了良好的效果。【氨基酸外消旋定年法】method
22、 of aminoacid racemization dating 利用死亡动物氨基酸的化学变化速度推算地质年代的定年方法，测年范围由数千年至数十万年。原理是：生物死亡被沉积埋藏，在自然条件下有机体被水解为氨基酸并保存于化石中。但氨基酸的左旋体结构在一定温度以一定“半衰期”向右旋体结构转化，最后达到平衡，以致旋光作用消失，这个过程称作外消旋反应。氨基酸外消旋反应的速度主要取决于环境温度，且各种氨基酸外消旋反应速度也各不相同。例如，异亮氨基酸在环境温度为 20时， “半衰期”为 11 万年，15时“半衰期”是 29 万年。所以采集氨基酸外消旋测年样品过程中，必须考虑古温度的确定和古温度波动幅度问
23、题。【沉降核素法】method of isotope settlement 第四纪沉积物年代测定的一种方法。它利用由大气中沉降到水圈和沉积物中的天然核反应和人工热核试验产生的各种半衰期较短的放射性同位素来测定沉积物年龄。通常利用的放射性同位素有 210Pb、137Cs、55Fe、32Si 等。这一方法适用于近代(2000 至 3000 年以来)海洋与湖泊沉积物年龄的测定，如大气中沉降的55Fe 和 137Cs 可用来确定十年来的沉积层序，大气中沉降的 210Pb 用来测定一万年以来沉积物的年龄，32Si 可用来测定两千年来的沉积物年龄，相应地也可求得沉积物的平均沉积速度，如有人测得日内瓦湖现代
24、沉积速率为 12 毫米/年。沉降核类法对于军事和环境科学也有重要的意义。随着放射性同位素测试技术的发展，这一方法将得到日益广泛的应用。【热发光年龄测定】thermoluminescent dating 第四纪地质与考古学中测定年代的一种方法。热发光就是晶体材料被加热到红热温度(一般为 400500)以前的发光现象，简写成TL。它是贮存于物体晶陷中的电离辐射能被释放的结果，产生热发光的物体称辉光体。一般矿物、岩石形成后，由于它本身及周围介质中可能含有微量的 U，Pb,40K 等放射性物质，不可避免地受到 ， 及 射线的辐射，从而逐渐累积辐射能。矿物岩石的热发光强度与其所接受的辐射剂量之间有线性或
25、近于线性的关系，因此通过测量矿物岩石的热发光和矿物岩石在单位时间内所接受的辐射剂量，就可按公式计算其年龄：t=N/ds。式中：t 为测量样品的年龄；N 为测量样品的天然热发光强度(相对单位)；d 为测量样品所接受的平均年剂量率(拉德/年)；s 为测量样品的热发光感量，即单位剂量所产生的热发光强度(相对单位为拉德)。在 20 世纪 60 年代，已利用黄土与黄土状土的天然热发光性质和强度进行地层对比，以后逐步用于古陶瓷和第四纪火山岩与沉积物的年代测量。【含氟量测定】fluorite content measurement 测定骨化石中的氟的含量来比较骨化石相对年代的工作。实验证明：人类和动物骨化石
26、中氟的含量及氟磷比值(F/P2O5)比现代骨骼要高。骨化石的地质年代愈老，其氟的含量愈高。因此，可用不同地层中骨化石的含氟量或氟、磷的量及二者的比值，来比较骨化石的相对年代。目前这种方法只能应用于古近纪渐新世以来骨化石年龄的对比，在火山喷出物与地下水沉积物发育地区应用这种方法效果不好。【树木年轮年代学】dendrochronology science20 世纪初由 AE 道格拉斯创立的，利用树木年轮的形成规律进行断代的科学。断代精度为年。这种方法所根据的原理是：树木春长秋止，每年一轮，使树干横截面呈现木质疏密相间的圆圈状轮纹，就是常说的年轮。年轮就是树木的树龄。年轮的宽窄受光照方向、气候和地理
27、、地貌位置影响。同一气候区相似地貌部位上的同种树木的不同树株，在同一时期内的年轮宽窄谱是相似的。如果，一株活树内层的年轮谱与同种不同株的死树外层年轮谱一致，就证明该株活树与这株同种死树有过共同生长期，它们的年轮就可以衔接起来。这样便建立起这个地区的主年轮序列，相当于建立了一部本地区的气候变化编年史。目前世界上年代最长的主年轮序列，是美国依据加利福尼亚白山上的刺果松年轮建立起来的，反映距今 1 万年前后以来的年轮谱系。14C 年代只有经过树木年轮校正后，才比较可靠。冰期与古气候【第四纪大冰期】Quaternary glacial period 又称第四纪冰期。新近纪末，第四纪初，气候开始转冷，寒
28、冷气候带向南迁移，使高纬度和高山地区广泛发育着冰盖或冰川。第四纪冰盖的规模很大，在欧洲，冰盖南缘可达北纬 50附近，在北美，冰盖前缘一直伸到北纬40以南，南极洲的冰盖也远比现在大得多，包括赤道附近地区的山岳冰川和山麓冰川，都曾下降到较低的位置。在中国，第四纪冰川作用的范围，不仅包括东北、西北、西藏和西南等地的山地和高原，而且也波及到东部山区和山麓平原。这次大冰期，至少可分四次冰期和三次间冰期。在最大的一次冰期中，世界大陆有 32%的面积为冰川覆盖，大量的水分停滞于大陆上，致使海面下降约 130 米。在第四纪冰期中，气温平均比现在低 37，降水量也比较大。不但高纬度地区为冰川覆盖，中低纬度地区也
29、出现寒冷气候，并在山区发育山岳冰川。但是，并不像灾变论者所说的那样，生物会全部消灭。相反，从人类发展历史来看，原始人类就是在第四纪冰期和间冰期的气候变化中，同自然界严寒条件的激烈斗争，发展成为现代人的。【中国第四纪冰期】Quaternary glacial epoch of China 李四光根据江西庐山地区的冰碛物、冰蚀地貌及各种冰溜遗痕，划分出鄱阳、大姑、庐山三次冰期和两次间冰期。中国滇西点苍山海拔 3800 米左右保留较完好的冰川遗迹，它是较庐山冰期更新的一次冰期，即大理冰期。后在秦岭太白山建立的太白冰期与大理冰期相当。中国的四次冰期和三次间冰期，可与欧洲阿尔卑斯山的冰期作对比，见表。1
30、949 年以来，全国各地作了大量的野外地质、地理考察工作，在更广泛的区域发现了第四纪冰川遗迹的存在。各地所划分的冰期、间冰期，尤其是西部高原和高山地区的第四纪冰期，大致也能和上述分期进行对比。虽然，有些学者对中国东部第四纪冰川遗迹持有不同看法，提出泥石流成因假说。尽管意见不同，然而对秦岭太白山、长白山天池和台湾中央山脉的末次冰期冰川的存在没有异议，对中国东部地区第四纪气候的冷暖波动也有相同结论。中国欧洲阿尔卑斯地区大理冰期维尔姆(Wrm)冰期庐山 大理间冰期里斯 维尔姆间冰期庐山冰期里斯(Riss)冰期大姑 庐山间冰期民德 里斯间冰期大姑冰期民德(Mindel)冰期鄱阳 大姑间冰期恭兹民德间冰
31、期鄱阳冰期恭兹(Gnz) 冰期【冰盖堆积带】accumulating zone of ice sheet 雪线附近年降雪量等于年消融量，雪线以上全年冰雪的补给量大于消融量，成为冰盖堆积带。【冰盖消融带】melting zone of ice sheet 雪线附近年降雪量等于年消融量，雪线以下全年冰雪的补给量小于消融量，成为冰盖消融带。【冰期 间冰期旋回】glacialinterglacial cycle 地质历史时期，地球上曾发生过多次气候冷暖变化。气候变冷以至于使陆地表面出现大规模冰盖和山地冰川，这种发生强烈冰川作用的时期称之为冰期。在距今约 6 亿多年前以来，地球上共发生三次大冰期，它们分
32、别发生在南华纪、石炭 二叠纪和第四纪。相邻两次大冰期之间，是气候温暖的大间冰期。在大冰期中又可划分出若干次时间尺度为 10 万年以上的亚冰期和亚间冰期。亚冰期期间气温比现代的平均气温低 812；而亚间冰期期间的气温则比现代的气温要高一些。亚冰期还可进一步分出几次时间长达万年左右的副冰期与副间冰期。气候的大幅度冷暖交替变化以及因此而造成的冰川大规模扩展和退缩的循环变化，就是冰期间冰期旋回。【冰消作用】deglaciation 由于冰的融化和蒸发而引起冰的消耗，从而使冰川体逐渐变薄、变狭并缩短，称为冰消作用。冰消作用分为冰下消融、冰内消融和冰面消融三种。【冰期最盛期】glaciation maxi
33、mum 特指第四纪末次冰期最盛期。末次冰期中气候最冷、冰川规模最大的时段，出现距今 18?000 年前后。全球性气温降低到最低，年均气温比现今低 6左右，高山及高纬度地区的冰川推进到最大范围，北美大陆的覆冰面积高达 60%，冰盖厚可达 3 千米，一些地区冰盖扩延至北纬 40以南；欧洲和西伯利亚也有巨大的冰盖。中国的喜马拉雅山、昆仑山、唐古拉山等地也发育了山岳冰川。大陆上草原、沙漠有所扩展，海冰、冰盖、草原和沙漠的扩展又导致地球表面反射率显著增加，当时海平面至少下降了85 米，世界性海面达到最低位置，全球水分循环及地表水分的交换明显减弱。【均衡反弹】equilibrium rebound 冰期时
34、在大陆上形成平均厚度 23 千米的大冰流，它使占地球表面面积 71%的海洋失去约厚 100 米的水层。大陆冰流的重量使其下部地壳负荷加大，引起地壳沉陷，如南极洲及格陵兰因厚层冰流的重压，两大陆块的中部地壳均被压沉至海面以下。冰期结束后，冰盖消融，地壳负荷减轻，又导致地壳迅速回升，被称为均衡反弹。末次冰期以来，冰盖的消融所引起的强烈地壳均衡反弹，陆地升高，海面相对下降，使许多地方留下了末次冰期的古海岸遗迹。【北欧冰后期古气候分期】palaeoclimatic division of post glacial time for North Europe 北欧斯堪的纳维亚半岛自维尔姆冰期(曾译玉木冰
35、期、武木冰期)以来气候变迁史的分期。更新世最后一次大冰期以后，气候显著变暖，但在这短暂的地质历史时期内，气候仍有多次干、湿、冷、暖的波动，不过变化的幅度比更新世冰期与间冰期的幅度要小得多。1876 年布利特(Blytt)根据对挪威冰后期沼泽沉积中植物残体的研究，提出了北欧冰后期古气候的分期(见表)。以后被谢尔南德尔(Sernander)在瑞典证实。所以这个分期被称为布利特 谢尔南德尔古气候分期(BlyttSernander palaeoclimatic division)。以后，波斯特(Von Post,1928)、尼尔逊(Nilsson,1935)等分析了上述沼泽沉积中的孢粉，进一步加深了对
36、北欧冰后期植被和气候变迁史的了解。关于古气候分期的年代问题，还有不同的计算方法(如德 格尔的纹泥法、古文物法与 14C 法等)，有不同的划分方案，其结果略有出入。北欧冰后期古气候分期表地质年代斯堪的纳维亚气候期(距今)年气候状况波罗的海气候期(距今年)考古期全新世(冰后期)更新世亚大西洋期(300今)或(2000今)干凉湿凉亚北方期(3300300)或(45002000)干温大西洋期(77006200)或(85004500)温暖北方期(77006200)或(10?0008500)干温前北方期(83007700)或(11?00010?000)冷维尔姆冰期寒冷现代波罗的海期海螂期(1500今)滨螺
37、海末期(40001500)滨螺海期(75004000) 螺湖期(85007500)刀蚌海期(10?0008500)冰盖及局部冰湖期现代铁器时代铜器时代新石器时代中石器时代【前北方期】PreBoreal ，Preboreal 北欧冰后期古气候分期的第一阶段。它延续的时间，一般采用以下两种方案，即为距今 11?00010?000 年，或为距今 83007700 年，是维尔姆冰期冰川急速退缩的时期。气候以温凉为特征，较冰期时显著转暖。这个时期相当于波罗的海的刀蚌海时期，海水中生活着比较喜寒的刀蚌动物群，附近陆地上木本植物以桦树为主，其次是松树、柳树、云杉。出现个别的阔叶树花粉粒。【北方期】Borea
38、l 北欧冰后期古气候分期的第二阶段，它延续的时间，一般采用以下两种方案，即为距今 10?0008500 年，或距今 77006200 年。这一时期相当于波罗的海的 螺湖期，气候干燥温和，陆地上木本植物以松树占优势，并逐渐被榛属、栎属、椴属和榆属所代替。【大西洋期】Atlantic 北欧冰后期古气候分期的第三阶段，它延续的时间，目前一般采用以下两种方案，或为距今 85004500 年，或为距今 77006200 年。这一时期相当于波罗的海的滨螺海的早期。陆地上木本植物以喜暖的椴、榆、栎、槲等阔叶树为主，还生长着大量的常春藤。气候温暖湿润，平均气温估计比现在高 23，这一时期的气候最为适宜，故称为
39、气候最宜期(climate optimum)。【亚北方期】SubBoreal ，Subboreal 北欧冰后期古气候分期的第四个阶段，它延续的时间，目前一般采用以下两种方案，即为距今 45002000 年，或为距今 3300300 年。这一时期相当于波罗的海的滨螺海的末期。陆地上生长的木本植物以榆、椴、栎树等为主，常春藤普遍减少。亚北方期的气候比大西洋期更具有大陆性的特征，表现为冬季较冷、夏季温暖干燥，晚期比较湿润。【亚大西洋期】SubAtlantic ，Subatlantic 北欧冰后期古气候分期的第五个阶段，它延续的时间，目前一般采用以下两种方案，即为距今 2000 年至今，或为距今 30
40、0 年至今。它与亚北方期比较年平均温度降低，但湿度较高，泥炭沼泽发育，陆地上木本植物中以山毛榉为主，栎树减少。【波罗的海冰后期地质历史分期】division of postglacial time of the Baltic Sea Area 指波罗的海自维尔姆冰期以来地质发展历史的分期。即波罗的海冰湖期、刀蚌海期、 螺湖期、滨螺海期与现代波罗的海期，代表现今波罗的海地区冰川后退以后近一万多年以来的五个发展阶段。【波罗的海冰湖期】Baltic glacial lake 波罗的海维尔姆冰期后地质历史分期的第一阶段。时代相当于晚更新世末期并向全新世过渡的时期，距今 15 万1 万年。当时覆盖北欧的
41、大冰川后退到瑞典南部一带。现今波罗的海是一个冰川前缘的淡水湖。冰川湖的范围，随着冰川的后退而扩大，当冰川后退到芬兰南部一带的时候，冰川湖的东界达到拉脱维亚、爱沙尼亚及圣彼得堡地区。【刀蚌海期】Yoldia sa time 波罗的海维尔姆冰期后地质历史分期的第二阶段。此时已进入全新世，距今约 10?0008500 年前。此时海水经由瑞典南部进入冰川湖，使冰川湖变成北海向东伸展的一个大海湾。淡水湖咸化，并有喜冷的海生贝类迁入。重要代表有刀蚌(Yoldia arctica)及寒水蚶(Arca borealis)、海螂(Mya truncata)等，这个内海就称为刀蚌海。这次海进称为刀蚌海进，这个阶段
42、称为刀蚌海期。刀蚌海的范围占据现今波罗的海的大部(惟北部的波的尼亚湾还被冰川覆盖)，向东并与陆地上的拉多加湖相通。这个阶段的海水沉积物保留在现代波罗的海与拉多加湖沿岸的高阶地上。【 螺湖期】Ancylus lake time 波罗的海维尔姆冰期后地质发展历史的第三阶段。距今85007500 年。由于瑞典南部的隆起，刀蚌海与北海的联系中断，原来的大海湾变成一封闭的湖泊。由于冰川融化和大气降水的补给，水位上升，水体淡化，水温开始较低，以后逐渐增高。此时生活着淡水螺的代表为 螺(Ancylus fluriatilis)【滨螺海期】Littorina sea time 波罗的海维尔姆冰期后地质发展历史
43、的第四阶段，距今75004000 年。由于瑞典与丹麦之间的卡特加特海峡形成， 螺湖与北海沟通，海水东进， 螺湖又变成一大海湾，海水盐度增高。这时代表性的贝类为滨螺(Littorina littorea)及鸟蛤(Cardium edula)、贻贝(Mytilus edulus)、Tapes olecussatas 等，这个海就称为滨螺海，这次海进称为滨螺海进，这一时期称为滨螺海期。当时滨螺海范围与现代基本相似，但略大一些。【现代波罗的海期】Present Baltic sea time 波罗的海维尔姆冰期后地质发展历史的第五阶段，即最近阶段。由 4000 年前至今。由于斯堪的纳维亚半岛稍稍上升，
44、滨螺海范围也稍稍缩小，逐渐形成现代海陆轮廓。这一阶段大致可分为前后两个亚期，前期距今 4000 年至1500 年，滨螺海由于海退，海水由咸变淡，贝类以椎实螺(Limnea ovata)为代表，这一时期称为滨螺海末期(Limnea sea time)。后期自 1500 年前至今，海水盐度较前期增高，标型贝类为海螂(Mya)，这一时期称为海螂期(Mya sea time)。【雨期】pluvial period,rainy period 又称多雨期。指北半球部分地区更新世期间气候相对湿润的时期。雨期和冰期是相对应的。在更新世冰期时，北半球高纬度和部分中纬度地区冰盖面积扩大，副极地反气旋增强，副极地高
45、压带向中纬度地区南移，并迫使西风带和副热带高压带也相应向赤道方向移动，这样北半球副热带干旱地区的北缘就落入西风带内，降水量增加，变得比以前湿润。这时河、湖水位高涨，水域面积扩大。这种多雨的湿润期称为“雨期” 。也有人称其为第四纪洪积期或第四纪湿润期。有人认为雨期应与间冰期相对应。【洪积期】diluvial period 属雨期，指北半球部分地区更新世期间气候相对湿润的时期。【间雨期】interpluvial period 指北半球部分地区更新世期间气候相对干旱的时期。在第四纪间冰期时，气温升高、冰川消融，北半球副极地高压带向极地方向回移，西风带与副热带高压带也相应地向北回移。北半球干旱地区降水
46、量减少，气候又变干燥，这种少雨的干旱时期称为“间雨期” 。类似现象有些地区又称为间洪积期或干燥期。更新世期间，雨期与间雨期多次交替出现，这在非洲北部和北美洲西南部等地表现得最为显著，这种交替变化是与高纬度地区冰期与间冰期的变化相呼应的。有人认为间雨期与冰期相对应。【间洪积期】interdiluvial period 属间雨期。指北半球部分地区更新世期间气候相对干燥的时期。【雨期 间雨期】pluvial and interpluvial 冰期时，由于极地反气旋加强，极地高压向中低纬度移动迫使西风带南移，原来被副热带高压控制的干旱带北部，此时被西风气旋占据，出现雨量充沛的温凉潮湿气候，称为雨期。反
47、之，在间冰期，极地高压收缩，西风带向高纬度方向移动，副热带高压返回原来的位置，出现干燥炎热气候，称为间雨期。第四纪大冰期中，冰期间冰期的交替导致了雨期间雨期的循环及冷湿气候与干热气候的交替。第四纪期间，在中低纬度地区，如北非撒哈拉沙漠、西南亚沙漠以及北美西南部，曾出现过雨期间雨期的多次交替。【巴拿马地峡关闭】Panama isthmian closing 巴拿马地峡位于墨西哥高原的东南，狭窄的陆地呈西北东南走向，连接着北美与南美大陆，两侧分别濒临太平洋和大西洋的墨西哥湾、加勒比海。巴拿马地峡原是一条狭长的谷地，阻碍了南、北美大陆之间动植物群的相互交流。后来，随着板块运动的影响，南极孤立，洋流的
48、改变，古地中海消失，阻碍了海洋的径向交换。当北极接近海面冰流及格陵兰冰流形成后，巴拿马地峡闭合，南北美大陆连成一片，由此造成两洲之间动物的交流，同时也阻止了大西洋与太平洋的沟通。巴拿马地峡关闭对生物演变产生了巨大影响，具有重大的古生物学意义。【丹斯伽阿德 厄施格尔旋回】DansgaardOeschger cycle(D/O) 是指冰期内部的千年、百年尺度的旋回性事件。丹斯伽阿德等和厄施格尔指出了冰心中 18O 与降尘含量的变化及其与欧洲湖泊记录的对应性。这类变化被布罗克称为丹斯伽阿德 厄施格尔事件，简称 D/O事件。近年来格陵兰的新冰心研究发现：110?00015?000 年至今有 23 次
49、D/O 事件，对应着冰心中 18O 曲线的峰值，指示突然增暖，相当于 67的升温，同时降尘可减少 4 倍。这类延续上千年或较长的事件，在冰期中以二三千年的准周期或假周期出现，这种增温阶段称为冰期内的间冰段。D/O 事件发现于冰盖，同时也记录于海洋，这种二三千年周期的冰筏事件在北大西洋广泛发现。在海洋记录里，D/O 事件与哈因里奇事件的关系十分明显：每隔几次 D/O 事件出现一次哈因里奇事件，然后又有较暖的 D/O 事件发生，如此周而复始，每一组逐渐变冷的 D/O 事件被称为 Bond 周期，即丹斯伽阿德 厄施格尔旋回，简称 D/O 旋回。【冰川型海平面变化】glacioeustasy,glacioeustatism,glacial eustasy，glacial eustatic change 在第四纪冰期时期，气候干寒，海水因部分转化为陆地上的冰川冰而减少，海平面随之出现下降。在间冰期时期，由于气候转暖，冰川消融，融水由河流输送到海洋，使海水总量增加，海平面随之上升。这种因大陆冰川发展或消退，使水从大洋转移到陆地，或由陆地重返海洋，引起海水总量变化而出
