第四纪有两大地理现象发生,中国第四纪地质的基本特征

1、中国第四纪地质的基本特征1. 沉积物类型的多样性和分布的规律性
图 2-32 中国第四纪沉积物分布的空间特征
中国的第四纪沉积物类型非常复杂，几乎含有第四纪沉积物的所有成因类型，有海相、海陆过渡相和陆相。在陆相沉积物中有地面流水、湖泊、沼泽、地下水、风、冰川、冰水等形成的沉积物，也有重力堆积物和残积物。在平面上，从东部的海相和河湖相沉积物，到西部的冰川堆积和风成堆积，从南部的洞穴和红土堆积到北部的戈壁沙漠和黄土堆积(图2-32) 。从海拔高度上来看，第四纪沉积物具有明显的垂直分带现象，最低的东部大陆架以海相沉积物为主; 东部平原主要为河湖相沉积; 黄土高原到新疆一带以干旱气候区堆积物为主，如戈壁、沙漠、黄土、洪积物; 在青藏高原，以冰川和冰水沉积物发育为特征，当然也发育较多的湖泊、河流、洪流沉积物。
2. 新构造运动的整体性和区域性
中国区域是一个新构造运动非常强烈的地区，第四纪的构造运动属于喜马拉雅运动第三幕。在时间上，第四纪的构造运动表现出明显的阶段性: 强烈的上升期与相对平静期交替出现，在我国的西部地区尤为清晰，从而形成多级的层状地貌。在区域上，西部和南部以抬升为主，而东部和北部以下降为特征，并且从西南到东北构造运动的强度具有逐渐减弱的梯度。在第一阶梯和第二阶梯上以整体的抬升为特征，第三阶梯以整体的下降为特点，而在 3 个阶梯之则间表现出强烈的差异抬升运动。地震活动主要分布在华北、南北地震带和西昆仑-喜马拉雅3 个带上，火山活动主要集中在东北、东南沿海和西南地区。
3. 哺乳动物群的南、北差异性
以淮河-大别山-秦岭-龙门山-横断山一线为界，中国第四纪哺乳动物群可分为南、北两个哺乳动物地理区。北方区属古北界的一部分，哺乳动物以喜干、凉、冷的动物为主，草原型动物占优势。南方区属东洋界的一部分，哺乳动物主要由喜暖湿的成分构成，森林型动物占优。南、北方动物群的差异从早更新世开始出现雏形，在中更新世变得明显，但这两个动物群的一些成员随着气候的变迁发生往南或向北的迁移，进行动物群的交流。就哺乳动物群演化而言，中国的第四纪哺乳动物群是在我国上新世三趾马动物群的基础上演化而来的，形成了含真象、真马等成员的动物群面貌。由于南、北气候变化的差异，影响到动物群的性质，使北方动物群表现出一定的进步性，不同阶段的动物群差异和更替比较清晰; 而南方动物群则显示出一定的保守性，动物群的更替不及北方动物群清晰。
4. 气候波动的区域性与全球性
对我国的黄土研究表明，黄土-古土壤序列很好地记录了我国的第四纪气候变迁。在第四纪我国的气候至少存在 30 多次冷-暖旋回(climatic cycle)，并与深海沉积物的氧同位素具有良好的对比性。气候波动具有 100ka、41ka 和 21ka 的天文周期，而且在早更新世以 41ka 的周期为主，而中、晚更新世以 100ka 周期为主，这些与世界其他地区的气候变迁规律是相似的。这说明我国的第四纪气候波动具有全球性的特征。
我国的第四纪气候变化不仅具有全球性的特征，而且还具有区域性的特点。在南亚季风和东亚季风的影响下，形成了我国东部地区干冷与暖湿交替以及西南地区独特的气候特征，青藏高原的隆起导致了我国西北地区强烈干旱的气候。
5. 季风作用的特殊性
中国是世界上季风作用最为显著的国家之一，季风(monsoon)造成了我国特殊的气候特征。在第四纪早期，由于青藏高原还没有隆升到足够的高度以致影响到南亚季风向北侵入，使我国同时受到东亚季风和南亚季风的影响，导致西北地区冬季和夏季的气候差别降低。但在更新世的中期，青藏高原已隆升到较高的海拔，影响了南亚季风的侵入，同时加强了东亚季风，使我国西北地区进一步干旱化，冬季风和夏季风的差异显著增强。由于受东亚季风的影响，中国东部地区夏季多雨湿润，而冬季干旱多风。
6. 人类文化的差异性
中国的古人类化石及石器相当丰富，包括直立人、早期智人和晚期智人及其石器，主要分布在横断山脉以东地区。在时代上，直立人可能从约 2MaB. P. 就在我国出现，这与被誉为人类起源和演化中心的东非地区所发现的直立人时代相当。我国直立人的一些特征与非洲的直立人表现出一定的差异性，更重要的是我国直立人文化尚具有特殊性。尽管我国直立人也有大石器(手斧)文化，但一直处于次要的地位，而演化的主线是小石器文化，并始终纵贯直立人和智人阶段，这显然不同于非洲以大石器手斧文化为特征的文化系统。所以中国的人类文化具有特殊的一面。
我国南、北方的石器文化也有一定的差异。在北方基本上是小石器文化的演化，而在南方出现小石器与大石器平行演化的特征，而且手斧文化主要分布在长江流域及其以南地区。

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2、工程建设与第四纪地质一项较大工程的实施往往需要多学科的协同攻关。在工程的选址、选线以及具体工程的地基岩土工程地质条件、桩基工程地质条件等基础工作中，第四纪地质学将发挥重要作用。如在预测预报煤矿周围地质环境的稳定性方面，若证实该地区有冰川活动的迹象，就应了解和掌握冰川活动对基岩的挤压和对该地区地形的改变等情况，要对被挤压物质的方向和结构质地进行研究，因为它们是受当地冰川流动方向控制的。
对于一些地质工程问题主要工作之一是探测不稳固沉积物，像泥炭层、渗出层以及松散沉积物的成分在垂向和横向的变化。第四纪松散沉积物的厚度、岩性、物理力学等性质，及受沉积动力、海平面变化及古气候、古环境等因素的影响，因为各沉积层的三维空间分布非常复杂。
1. 第四纪地质工程
第四纪地质工程，是指在区域开发或城市建设中，把第四纪环境作为某项具体工程的建筑环境，第四纪地质就是这项工程构件的一种系统工程。作为具体工程，在设计上要正确运用勘察与实验资料，充分考虑第四纪地质条件; 在施工上要采用第四纪地质控制施工法，按照可能的超前预报，对不良的第四纪地质体予以改良使之适应工程建筑要求。要完成这样的工作首先要有坚实的第四纪地质基础理论，同时应掌握地质力学、岩土力学等基本知识，以便更好地分析认识地质体的变形破坏机理。
地基土层的晚第四纪沉积物其埋藏深度、分布、结构、物理力学性质方面的差异，对工程造价及建筑物的稳定性起着决定性的作用。不同的埋藏地貌类型，其组成物的岩性、厚度、分布特征及物理力学性质等各不相同，而埋藏地貌的发育过程受古地理环境变化所制约，所以说古地理控制着各沉积层的空间分布及物理力学性质。因此，对浅层第四纪地质及古地理的研究越来越被人们关注和重视。
2. 地面沉降问题
中国大多数大城市都面临地面沉降问题，究其原因，皆因在松散第四纪地层中过量开采地下水或新构造运动所致。这些城市多位于我国东部沉降区或黄土高原区，明显受第四纪地质背景影响。地面沉降对我国经济发展影响很大，尤其是城市建设和发展。
第四纪沉积物是多数城市的地基与供水水源的载体，也是地面沉降的主要载体。因此能否控制或预防地面沉降，首先取决于对地质条件的充分认识。在制订针对已经出现的地面沉降对策时，要以对第四纪演变规律了解为基础，预测城市发展或抽灌可能出现的新的地质问题，研究建筑负荷极限和土地负荷极限，为控制高速率沉降区，大城市的扩展与预防农业土地受损，提供必要的地质依据。
我国长江三角洲有1500km2面积低于海拔2m，黄河三角洲的大部分海拔仅1 ～3m，珠江三角洲几乎全部位于 1. 5m 以下，考虑到地面沉降的叠加，这一结果会对我国经济发达和人口密集的低海岸区形成重要威胁。而当前在许多地区因海水入侵(绝对海平面上升和相对海平面上升的叠加)已出现土地盐渍化、淡水咸化、风暴潮的强度增大，沙滩海岸蚀退加速、海岸风沙盛行以至滨海农田沙化等。新构造运动也是海平面变动的起因之一。现代海平面上升使我国东南沿海地区面临海水入侵危机，盐水入侵可影响甚至改变水文地质与地下水地球化学过程，其中土地盐渍和淡水咸化现象已间接和直接地影响到人类的健康。
海岸土质环境问题: 盐水入侵或海水倒灌现象，一方面是自然因素造成的，另一方面是人为作用触发了灾害的产生。大量不合理地开采地下水，致使地下水位不断下降，造成海水入侵，导致陆地的地质灾害，严重地影响到生产建设和人们的身体健康，如海南西瑁岛上，由于地下水位低于海平面出现严重的海水倒灌现象，在岛上开挖井水的深度比原来的深度增加了30%，在距离海岸线 100m 左右的水井已出现咸味，不能食用。其他地区如琼山市东营镇的井水中所含盐分不断增加，已达到了危险地步。
3. 第四纪工程地质评价
在实施较大工程，尤其是跨长距离和地质情况复杂地区的工程中，第四纪工程地质评价是重要的基础前提。因为工程的选线、选址的确定直接影响到工程的质量和安全。
田明中等在南水北调中线工程天津干渠徐水―容城段选址研究中采用了层次分析法(AHP)进行第四纪工程地质评价。其中影响因子层采用了断裂、基岩、地貌、人工因素、潜水面、第四纪堆积物岩性和第四纪堆积物成因等七项因子。经过层次分析法(AHP)初步确定影响因子的重要性由大到小依次为: 断裂、基岩、地貌、第四纪堆积物及其岩性、人工因素、浅水面。通过相互间重要性对比，建立了重要性成分对比判断矩阵。通过评价指标优越性权值及影响因子相对重要性分析，可以用因子组合优越性值综合表示因子的优越性和重要性的评价结果。
将层次分析法引入第四纪工程地质评价中，使问题条理化、系统化，也使整个评价过程定量化、标准化，得出的结果比较合理。但这种方法也存在着随机性，这是其本身无法克服的一个不足。譬如，对于同样的问题的决策，如果在互不干扰、互不影响的条件下，不同的研究者既使采用同样的方法来研究，他们所建立的层次结构模型和所构建的判断矩阵很可能各不相同，分析得出的结论也可能各有差异。为了克服这种缺点，在实际运用中，特别是多目标、多准则、多层次的非结构化的战略决策问题的研究中，对于问题所涉及的各种要素及其层次结构模型的建立，往往需要多部门、多领域的专家共同会商、集体决定。在构建判断矩阵时，对于各个因素之间的重要程度的判断，也应该综合各个专家的不同意见，譬如，取各个专家的判断值的平均数、众数或中位。

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3、第四纪是距今最近的地质年代,在其历史上发生的两大变化是:【答案】B
【答案解析】火山活动、构造运动在第四纪之前的地质时期也存在。

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4、寒武纪第四纪是什么意思?寒武纪是古生代的第一个纪。“寒武”源自英国威尔士的古拉丁文“Cambria” 。日文音译，我国沿用。因为是首先在那里研究的，故就地取名（Sedgwick ， 1835）。寒武纪开始于距今5.42亿年，延续时间为5370万年。寒武纪分为早寒武世、中寒武世和芙蓉世。动物群以具有坚硬外壳的、门类众多的海生无脊椎动物大量出现为其特点，是生物史上的一次大发展。其中三叶虫最为常见，是划分寒武系的重要依据。其它尚三叶虫化石
有无铰、几丁质外壳的腕足类小舌形贝、小园货贝以及古杯类和软舌螺等。植物群以藻类为主，还有一些微古植物。寒武纪三叶虫群分区现象特别明显。动物地理区主要有两个，即东方太平洋区和西方大西洋区。大西洋动物群，其分布范围包括大西洋两岸，如西北欧及美洲最东部新英格兰地带。早寒武世、中寒武世和芙蓉世分别以贺尔姆虫、奇异虫和油栉虫为代表。太平洋动物群，则以莱德利基虫、库庭虫和褶盾虫为代表。[1]
编辑本段名称由来
“寒武”源自英国威尔士的古拉丁文“Cambria” 。日文音译，中国沿用。1936年赛德维克在英国西部的威尔士一带进行研究，在罗马人统治的时代，北威尔士山曾称寒武山，因此赛德维克便将这个个时期称为寒武纪。
编辑本段阶段划分
寒武纪分为早寒武世、中寒武世和芙蓉世。动物群以具有坚硬外壳的、门类众多的海生无脊椎动物大量出现为其特点，是生物史上的一次大发展。其中三叶虫最为常见，是划分寒武系的重要依据。其它尚有无铰、几丁质外壳的腕足类小舌形贝、小园货贝以及古杯类和软舌螺等。植物群以藻类为主，还有一些微古植物。动物地理区划分
寒武纪三叶虫群分区现象特别明显。动物地理区主要有两个，即东方太平洋区和西方大西洋区。大西洋动物群，其分布范围包括大西洋两岸，如西北欧及美洲最东部新英格兰地带。早寒武世、中寒武世和芙蓉世分别以贺尔姆虫、奇异虫和油栉虫为代表。太平洋动物群，则以莱德利基虫、库庭虫和褶盾虫为代表。
编辑本段生物进化
三叶虫
寒武纪是现代生物的开始阶段，是地球上现代生命开始出现、发展的时期。寒武纪常被称为“三叶虫的时代”，这是因为寒武纪岩石中保存有比其他类群丰富的矿化的三叶虫硬壳。寒武纪是显生物的开始，标志着地球生物演化史新的一幕。在寒武纪开始后的短短数百万年时间里，包括现生动物几乎所有类群祖先在内的大量多细胞生物突然出现，这一爆发式的生物演化事件被称为“寒武纪生命大爆炸” 。带壳、具骨骼的海洋无脊椎动物趋向繁荣，它们营底栖生活，以微小的海藻和有机质颗粒为食物，其中，最繁盛的是节肢动物三叶虫，故寒武纪又称为“三叶虫时代”，其次是腕足动物、古杯动物、棘皮动物和腹足动物，寒武纪的生物形态奇特，和我们现在地球上所能看见的生物极不相同。比较著名的有早寒武世云南的澄江动物群、加拿大中寒武世的布尔吉斯页岩生物群。寒武纪的生物界以海生无脊椎动物和海生藻类为主。无脊椎动物的许多高级门类如节肢动物、棘皮动物、软体动物、腕足动物、笔石动物等都有了代表。其中以节肢动物门中的三叶虫纲最为重要，其次为腕足动物。此外，古杯类、古介形类、软舌螺类、牙形刺、鹦鹉螺类等也相当重要。抛开牙形石不说，高等的脊索动物还有许多其他代表，如我国云南澄江动物群中的华夏鳗、云南鱼、海口鱼等，加拿大布尔吉斯页岩中的皮开虫，美国上寒武统的鸭鳞鱼。在潮湿的低地，可能分布有苔藓和地衣类的低等植物，但它们还缺乏真正的根茎组织，难以在干燥地区生活；无脊椎动物也还没有演化出适应在空气中生活的机能。寒武纪没有真正的陆生生物，大陆上缺乏生气、荒凉一片。此外，寒武纪还产生了进化史上的一个重要事件“寒武纪大爆发” ，在很短（地质意义上的很短，其实也有数百万年之久）时间内，生物种类突然丰富起来，呈爆炸式的增加。它意味着，生物进化除了缓慢渐变，还可能以跳跃的方式进行。寒武纪生命大爆发Cambrian Explosion）：被称为古生物学和地质学上的一大悬案，自达尔文以来就一直困扰着进化论等学术界。大约6亿年前，在地质学上称做寒武纪的开始，绝大多数无脊椎动物门在几百万年的很短时间内出现了。这种几乎是“同时”地、“突然”地出现在寒武纪地层中门类众多的无脊椎动物化石(节肢动物、软体动物、腕足动物和环节动物等)，而在寒武纪之前更为古老的地层中长期以来却找不到动物化石的现象，被古生物学家称作“寒武纪生命大爆发”，简称“寒武爆发” 。达尔文在其《物种起源》的著作中提到了这一事实，并大感迷惑。他认为这一事实会被用做反对其进化论的有力证据。但他同时解释到，寒武纪的动物一定是来自前寒武纪动物的祖先，是经过很长时间的进化过程产生的；寒武纪动物化石出现的“突然性”和前寒武纪动物化石的缺乏，是由于地质记录的不完全或是由于老地层淹没在海洋中的缘故。
编辑本段地质成因
寒武纪
寒武纪是地质年代划分中属显生宙古生代的第一个纪，距今约5.7亿至5.1亿年，寒武纪是现代生物的开始阶段，是地球上现代生命开始出现、发展的时期。寒武纪对我们来说是十分遥远而陌生的，这个时期的地球大陆特征完全不同于今天。寒武纪常被称为“三叶虫的时代”，这是因为寒武纪岩石中保存有比其他类群丰富的矿化的三叶虫硬壳。当时出现了丰富多样且比较高级的海生无脊椎动物，保存了大量的化石，从而有可能研究当时生物界的状况，并能够利用生物地层学方法来划分和对比地层，进而研究有机界和无机界比较完整的发展历史。但澄江动物群告诉我们，现在地球上生活的多种多样的动物门类在寒武纪开始不久就几乎同时出现。寒武纪是显生宙(Phanerozoic Eon)的开始，标志着地球生物演化史新的一幕。在寒武纪开始后的短短数百万年时间里，包括现生动物几乎所有类群祖先在内的大量多细胞生物突然出现，这一爆发式的生物演化事件被称为“寒武纪生命大爆炸”(Cambrian explosion) 。带壳、具骨骼的海洋无脊椎动物趋向繁荣，它们营底栖生活，以微小的海藻和有机质颗粒为食物，其中，最繁盛的是节肢动物三叶虫，故寒武纪又称为“三叶虫时代”，其次是腕足动物、古杯动物、棘皮动物和腹足动物，寒武纪的生物形态奇特，和我们现苔藓
在地球上所能看见的生物极不相同。比较著名的有早寒武世云南的澄江动物群、加拿大中寒武世的布尔吉斯页岩生物群。寒武纪的生物界以海生无脊椎动物和海生藻类为主。无脊椎动物的许多高级门类如节肢动物、棘皮动物、软体动物、腕足动物、笔石动物等都有了代表。其中以节肢动物门中的三叶虫纲最为重要，其次为腕足动物。此外，古杯类、古介形类、软舌螺类、牙形刺、鹦鹉螺类等也相当重要。抛开牙形石不说，高等的脊索动物还有许多其他代表，如我国云南澄江动物群中的华夏鳗、云南鱼、海口鱼等，加拿大布尔吉斯页岩中的皮开虫，美国上寒武统的鸭鳞鱼。地衣
在潮湿的低地，可能分布有苔藓和地衣类的低等植物，但它们还缺乏真正的根茎组织，难以在干燥地区生活；无脊椎动物也还没有演化出适应在空气中生活的机能。寒武纪没有真正的陆生生物，大陆上缺乏生气、荒凉一片。古生物学引用“大爆发”一词，来形容生物多样性突然爆发式出现。根据寒武纪开始时痕迹化石和小壳化石的突然多样性和复杂性，“寒武纪大爆发”的理论在澄江动物群发现之前就已提出，但对“寒武纪大爆发”所产生的动物及动物群落结构特征所知甚微，即使著名的加拿大布尔吉斯页岩动物群化石也比“寒武纪大爆发”晚1000多万年，不能回答寒武纪初期海洋中具体有什么生命。澄江动物群的地质时代正处于“寒武纪大爆发”时期，它让我们如实看到5.3亿年前动物群的真实面貌，各种各样的动物在“寒武纪大爆发”时期迅速起源，立即出现，现在生活在地球上的各个动物门类几乎都已同时存在，而不是经过长时间的演化慢慢变来的。它将动物多样性的历史前推到寒武纪早期。寒武纪的生物形态奇特，和地球上的现生生物极不相同。最古老的鱼种也出现在这个时代，是耳材村海口鱼（Haikouichthys ercaicunensis），该化石发掘在澄江动物群。
编辑本段洪水泛滥
在寒武世时，具有硬壳的动物第一次大量地出现，许多大陆都被浅海所泛滥，超大陆刚瓦那(Gondwana)则正在南极附近形成。寒武纪晚期地球海陆分布图
形成于前寒武世末期(大约距今六亿年前)的超大陆潘诺西亚(Pannotia)，在古生代的时候开始四分五裂，一个新的海洋–巨神海(Iapetus Ocean)在劳伦西亚(Laurentia,北美)、波罗地(Baltica,北欧)和西伯利亚(Siberia)这几个古大陆之间扩张。超大陆冈瓦那(Gondwana)则在泛非褶皱带上组合而成当时最大的大陆，范围从赤道延伸到南极。在奥陶世时期，温暖的海水把石灰岩和盐岩沉淀在冈瓦那大陆的赤道地区(Australia澳洲、India印度、China中国与Antarctica南极洲)，同时在冈瓦那大陆的南极地区(Africa非洲与South America南美)则沉淀了冰河的沉积及冰漂的碎屑。也称“前古生代”，古生代第一个纪－寒武纪（距今约六亿年）之前的地质时代。
寒武纪（Cambrian）是在地质时间上约为五亿七千万年前至五亿五百万年前古生代初期的一段地质时间。它可区分为三个时期：始寒武纪（五亿七千万年前至五亿四千万年前）、中寒武纪（五亿四千万年前至五亿两千三百万年前）、以及后寒武纪（五亿两千三百万年前至伍亿五百万年前）。
地质时期有：震旦纪、寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪、三叠纪、侏罗纪、白垩纪、早第三纪、晚第三纪、第四纪。

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5、第四纪地质环境演化规律(一)前第四纪地质环境
大量的研究结果表明，中生代的晚侏罗世到早白垩世，由于受太平洋板块沿西太平洋毕鸟夫带向西俯冲，欧亚板块向东仰冲的作用影响，该地区形成以松辽地堑为主体的北东向大陆边缘裂谷带，该带长约1400km，宽200～350km 。其空间分布范围以松辽盆地为主体，向北过孙吴地堑与前苏联境内的捷雅盆地相通，南端与华北裂谷系的渤海湾－中原裂谷相接。并接受厚度达6000～7000m河湖相沉积(初本君等，1998) 。到了晚白垩世末至始新世带内发育的大屯火山喷发(60～80Ma)和双辽－下辽河火山喷发(49～27Ma)标志着裂谷发展到高潮。到了新近纪早期，火山活动基本平息，裂谷开始收缩封闭(25Ma) 。上述地质构造环境的形成为松辽平原第四纪地壳拉张坳陷继承性发展提供了雏形。
(二)早更新世早期地质生态环境
早更新世早期(顶界1677.8ka，邓金宪，2001)，松辽断坳已基本形成。松辽盆地继承发展，稳定下沉，形成松辽古大湖，并接受了来自大兴安岭、小兴安岭和长白山的碎屑物质补给，沉积一套厚度约20～100m的砂层、含砾砂层、粘土层堆积，早更新世早期湖积地层(Qpl1)形成。为湖泊兴盛期。其空间分布范围广阔，北到小兴安岭南部山前，南至渤海湾，西抵大兴安岭东部山麓，东至依通－依兰盆地东缘。该盆地受前第四纪凹凸不平的基底地形影响，在四平、新立城水库东等地区发育局部隆起，其上缺失早更新世早期湖相沉积。
孢粉数据基本反映以桦属、松属、榆属、蒿属、藜科占主体的森林－草原植被与以松属、榆属、桦属、藜科占主体的针阔叶混交林植被的交替转换。
微体古生物以土星介为主。它们是尔吉斯玻璃介、邱县美星介、纯净小玻璃介、双析土星介、东山土星介、隆起土星介、柯氏土星介、粗造土星介和放射土星介等。总体反映湖泊沉积环境，古气候由偏凉向温暖湿润交替转换(图1.5.1) 。
(三)早更新世晚期－中更新世早期地质生态环境
早更新世晚期－中更新世早期，由于地壳强烈差异性升降运动，大兴安岭山脊线海拔达到1000m，东部山地上升到500～700m 。由于气候干冷，在大兴安岭、小兴安岭及东部长白山等山地广泛发育着冰川堆积、冰川侵蚀和冰水堆积作用，形成冰水湖泊。受四周山脉隆升作用影响，松辽古大湖中心沿盆地周边向昌图、哈尔滨、北安、讷河、五大连池一线迁移，接受一套砂层沉积，形成晚更新世湖相地层(相当下荒山组一段下部) 。而盆地边缘产生抬升隆起作用，导致早更新世早期沉积的白色粘土层外露水面，接受剥蚀，形成厚度约为10cm的古风化壳。
此时，伴随冰川作用，形成早更新世和中更新世冰碛和冰水堆积地层(大兴安岭称白土山冰期、绰尔河冰期、诺敏河冰期，长白山称土龙山冰期，小兴安岭称口子门冰期) 。该期冰川作用分布广泛，冰川漂砾堆积于大兴安岭、长白山等中低山地形之上，冰碛和冰水堆积主体发育在山前倾斜平原地带，局部延入盆地之中，如分布于小兴安岭山前地段的冰碛物最远已达到克东南;分布于长白山山前地段的冰碛物最远已达到伏龙泉镇北;大兴安岭山脉也均到达山麓地带。盆地周边地区与下伏早更新世早期湖积地层(Qpl1)呈不整合接触。北部地区与砂层整合接触。这种接触关系反应了区内冰川、冰水堆积作用因地域不同而产生的差异(图1.5.2) 。
图1.5.1 松辽平原早更新世早期古岩相地理图
由于区内该阶段，冰川、冰水作用强烈，古气候寒冷，发育以木本植物桦属，草本植物蒿属为主的森林－草原植被(初本君等，1989) 。
(四)中更新世中－晚期地质生态环境
中更新世中－晚期(516～200ka，邓金宪，2001)，松辽平原处于整体稳定断陷(坳)接受沉积的古大湖环境。
中更新世中期初，伴随周边山区缓慢上升，在大兴安岭东麓盆地边缘形成白土山冰水断块台地。大黑山－法库地垒不断抬升，并以其为界，将松辽古湖分解为北部的松辽大湖和南部的下辽河大湖。此后松辽盆地稳定下沉，形成古大湖环境，平原边缘的山麓地带已被湖水淹没，使松辽大湖达到极盛时期，并接受来自于周边山区或风积物质的补给，沉积了一套厚度约10～50m的冲积－湖积相亚粘土层，中更新世地层(Qpal－l2)形成。该套亚粘土层与松辽盆地边缘及依－舒盆地广布的冰碛、冰水堆积物呈整合覆盖关系。盆地内部依位置不同分别覆盖于早更新世早期的白色粘土层(长春腰分水岭，)、早更新世晚期的中－粗质砂层之上(哈尔滨荒山采坑) 。上述接触特征反映松辽盆地在中更新世中－晚期总体下沉的构造环境(图1.5.3) 。
此时，下辽河古湖除沈阳东部地区表现出隆升特点之外，其余地区总体断坳，发生海侵(水源海侵)，接受海陆交互相的亚粘土、亚砂土和粉砂互层沉积(《辽宁省区地质志》，1989) 。
孢粉数据基本反映以桦属、藜蒿为主的松、榆、桦、草原植被景观。古气候偏温凉。
图1.5.2 松辽平原早更新世晚期－中更新世早期古岩相地理图
(五)晚更新世早期地质生态环境
晚更新世早期，区内构造运动以地壳强烈的差异性升降为特征。伴随地壳的差异性升降作用，松辽平原东部、北部抬升，导致中更新世(Qpal－l3)沉积的亚粘土层外露水面，第一级湖成地面形成，即黄土状粘土质岗状高平原。西部区沉降，古湖泊缩小，向西南迁移，并接受来自于东部高平原区冲积物质的补给，形成厚度约10～25m的亚粘土、亚砂土层沉积，为晚更新世早期地层(Qp1al－l3)形成提供了物质基础。
由于地壳运动的差异性，松辽平原北部属于掀斜拱隆，东部为断块隆升，西部以坳陷为主体。
此时，下辽河盆地以坳陷下沉为特征，接受冲湖积黄土状亚砂土、粉细砂夹薄层亚砂土含砾的中粗砂透镜体等物质的沉积。
该时期孢粉化石表现为松辽平原贫乏，仅见微数量的桦属、草、蒿属、菊科、藜科、禾本科和狐尾藻等颗粒。下辽河平原以草本植物为主，木本、蕨类植物为辅的疏林－草原植被。总体反映古气候偏干冷(图1.5.4) 。
图1.5.3 中更新世中－晚期古岩相地理图
图1.5.4 晚更新世早期古岩相地理图
(六)晚更新世中期地质生态环境
晚更新世中晚期，距今70～30ka，区内地壳运动总体以差异升降作用为主要特征。
晚更新世中期(70～30ka)，伴随区内地壳运动差异升降运动，松辽平原东部、北部、西部继续抬升，早更新世沉积的亚粘土、亚砂土堆积物外露水面，形成第二级湖成地面(波状高平原) 。导致湖泊继续向西南迁移，并急剧缩小，湖泊沿齐齐哈尔－乾安一带展布，接受风积砂土层的堆积，形成中东部地区的晚更新世地层(Qp2al－l3) 。其他地区湖泊消失，在风蚀的作用下，与外来风积物质共同组成风积黄土和风积砂的堆积，称之为马兰黄土。风积黄土(Qp2eol3)仅出露于西部地区养息河的北岸，主体埋藏于西辽河盆地之下。风积砂土堆积沿长岭、乾安一带分布，构成中更新世风积砂土地层(Qpeol3) 。大兴安岭山脉发育末次冰川作用，并形成白城等冰水堆积扇(Qpfgl3) 。
而下辽河盆地继续坳(断)陷，接受了冲湖积相细粉砂和亚粘土沉积。
此时期，气候寒冷，发育披毛犀－猛犸象动物群(图1.5.5) 。
图1.5.5 松辽平原晚更新世中期古岩相地理图
(七)晚更新世晚期地质生态环境
晚更新世晚期(30～18ka)，松辽盆地西部整体下降，古湖泊再一次形成，并接受厚层细粒石英砂、中薄层含贝壳碎片的粉细砂沉积，形成了分布于西辽河地区的晚更新世晚期冲湖积地层(Qp2al－l3) 。湖泊范围包括东西辽河盆地及长岭沙垄地区。
大约距今在18.1～11ka左右，区内局部隆升作用加强，在中西部地区长岭逆冲断隆形成，即前人所称的松辽分水岭。在其作用控制下，不仅改变了松辽盆地水系南北贯通的历史，而且导致晚更新世晚期古湖泊以长岭断隆为界向南北两侧退缩，形成北部的松嫩盆地和南部的东西辽河盆地，同时南北两个盆地的构造样式差异明显。北部松嫩盆地仍然以北部、东部隆升，西部坳陷为特征，并在长岭逆冲断隆岩片之间与坳陷区形成残留湖泊;而西部东西辽河盆地在晚更新世晚期湖积沉物的基础上，形成断块隆起与断坳相间排列的网状构造格局，断块隆起区外露水面，接受风蚀作用，为全新世弧形沙垄、沙化形成与发展提供了丰富的物质来源。断坳区形成残留湖泊，为全新世湖泊发展提供基础。
此时期下辽河盆地继续坳(断)陷，伴随先锋海侵，接受了海相含粉砂薄层的亚粘土、中细粒砂层的沉积和河湖相粉细砂夹含泥砾亚粘土的沉积。
孢粉资料表明，此时期木本植物以松属和桦属为主，草本植物以蒿属、藜科为主的，反映古气候温和较湿(图1.5.6) 。
图1.5.6 松辽平原晚更新世晚期古岩相地理图
(八)全新世地质生态环境
全新世(11ka至今)，区内地壳运动表现出以相对差异升降为主的运动形式。
该时期是人类活动最活跃，黑土形成与退化和荒漠化最发育的时期，也是人类生存环境趋于恶化的关键阶段。
早－中全新世，距今11～2.5ka，属于残留湖泊、沙化、黑土形成发展的温暖湿润古气候环境。松辽盆地受晚更新世末期长岭断隆的影响，其北侧的松嫩湖盆急剧缩小，湖泊中心已退缩到达乾安、泰来、大庆一线。盆地西北周边的霍林河、洮儿河、绰尔河、雅鲁河、阿伦河、嫩江、裕尔河等水系继承发展，汇入晚更新世末期残留湖泊，共同组成早－中全新世千岛湖盆环境，加积了河湖相淤泥、沙土层的沉积，形成早－中全新世湖－沼地层(Qhl－fl1－2) 。当时，只有嫩江为过湖河流，并与下游松花江汇合流入三江盆地。讷河、乌裕尔河、呼兰河、通肯河等河道变迁明显，古河道遗迹清晰，表现出自东向北西方向迁移的变化规律。这点与区域地壳运动特征相一致。
而东西辽河盆地沿断块沉陷区，仍在晚更新世末期残留湖泊的基础上发展为早－中全新世湖盆环境，接受周围断隆地块的物质补给，形成了黑色淤泥与砂土质呈互层状沉积的早－中全新世湖－沼地层(Qhl－fl1－2) 。而断块隆升区，在晚更新世末期湖积砂层的基础上，接受风蚀与风积作用，形成科尔沁沙漠，并覆盖于长岭弧形逆冲断隆及其北部松嫩的平原的表面，沙化程度加强(图1.5.7) 。
距今11～7.5ka的早全新世，松辽平原未形成黑土层沉积，这是因为这段时期古气候偏冷凉，特别是8.7～8.9ka的强低温事件，加上晚更新世遗留下来连续多年冻土，尚未退化到适宜黑土层沉积的程度。
到了中全新世，距今7.5～2.5ka，古气候温暖湿润。当时，虽有气候波动，但松嫩平原始终处于温带半湿润区，年均气温约比现今高1～2℃，平均年降水量约500～600mm 。年均气温自北向南由0～5.9℃，季节冻土1.5～2.5m ，从地表结冻到解冻150～200d 。季节冻土全部融化时间60～150d 。这样草原化草甸植被植物迅速繁茂起来，在地上和地下，大量植物残体形成有机质。留在土壤中的有机质由于冬季严寒，土壤微生物活动停止，夏季多雨土壤过湿，加上季节冻层阻隔使土壤水分更加充足，好气微生物活动受限，一般每年只有15%腐殖质被分解矿化，故此年复一年的暖－寒气候周期变化，土壤中大量有机质被保留，并迅速沉积，于是便在第四纪前中全新世含土质堆积物顶层形成了黑土层。
由于受松辽平原内的高平原区和低平原区两种地形差异影响，呈岗状波状起伏不平的高平原区地形发育厚约1～2m土黄色黄土状粘土风化壳，与下伏粘土层结构差异很大，利于持水和透水，并限制有机质的分解，有利于黑土层的有机质积累与沉积，并形成深厚肥沃的黑土层;而出露于松辽平原内的低平原区，地下水位较低，相对提高了土壤中的滞水能力，导致透水能力下降。在这种水理条件下，有利钙质淀积层发生，并形成黑钙土层。
早－中全新世，下辽河平原仍处于稳定下降的构造环境。随着冰期的结束，全球性气候转暖，海面又一次开始快速上升，并在晚更新世末期广泛发育的冲湖积沼泽、劣质泥炭层的基础上，发生盘山海侵，并接受厚度约20～30m的细砂、粉细砂、亚粘土层沉积。
图1.5.7 松辽平原早中全新世古岩相地理图
晚全新世以来(2.5ka至今)，属于地壳整体强烈抬升阶段，湖泊消亡(残留湖泊)河流下切形成深切河谷，东部高平原黑土水蚀退化，西部荒漠化发育，低平原发育盐渍化的相对恶化环境。受区内地壳总体抬升作用和气候等因素影响，早中全新世残留的松嫩、东西辽河湖泊退缩、干涸，直至消亡，但在齐齐哈尔－大安一带和长岭弧形断隆岩片之间洼地仍然残留着现代地湖泊。嫩江水系由原来的过湖河演变为下切河与松花江水系完全贯通经三江平原汇入黑龙江。辽河水系急剧下切，形成深切河谷。沿河道形成晚全新世冲积成因的淤泥、砂土地层。其广布于黑土的高平原区遭受水蚀侵蚀和人为作用影响，黑土发生面积性减少和质量下降。统计数据表明，地形坡度为1°～2°区，水蚀程度加强，近十年黑土斑块减少14225个，而低平原区受冻丘消融、地下水位变化、气候干燥等因素影响，沿早中全新世干涸湖底发育沙化、盐渍化(图1.5.8) 。
图1.5.8 松辽平原晚全新世地质环境演变图
由于古辽东湾海平面下降，退缩到现今海平面位置，形成泥质海滩。至此东西辽河、养畜牧河切穿辽北隆起，路径下辽河平原，形成宽度为几米至几十米，深度为几米的深切河谷，注入渤海，形成冲积三角洲。并在营口、盘锦、辽中县等滨海平原地带沼泽遍布，芦苇纵生。
至此松辽平原进入人文活动与自然环境并存的生态环境退化阶段。
图版1.2.1 伊通大南镇采砂坑早更新世湖积物剖面野外照片
图版1.2.2 灰白色粘土中的纯净小玻璃介和疏忽玻璃介
图版1.2.3 昌图双庙子镇06－092点Qpl1剖面野外照片
图版1.2.4 绰尔河06－015点Qpl1剖面野外照片
图版1.2.5 绰尔河06－018点Qpl1剖面野外照片
图版1.2.6 鹤山16队06－005点Qpl1剖面野外照片
图版1.2.7 拜泉杨家店07－09点Qpl1剖面野外照片
图版1.2.8 北安市龙镇采砂坑06－008点Qpl1剖面野外照片
图版1.2.9 哈尔滨下荒山组06－027点Qpl1剖面野外照片
图版1.2.10 铁力市东部山区Qp1ETM遥感影像
图版1.2.11 伊通大南镇采砂坑Qpfgl1剖面野外照片
图版1.2.12 岔路河镇早更新世冰水堆积物野外照片
图版1.2.13 白城地区早更新世冰水堆积物遥感影像
图版1.2.14 敖汉旗西坤头岭Qpfgl1野外照片
图版1.2.15 中更新世冰碛堆积物野外照片
图版1.2.16 中更新世冰水堆积物单元ETM遥感影像
图版1.2.17 龙江县砖瓦厂剖面照片
图版1.2.18 下辽河平原东部中更新世冰水堆积物照片
图版1.2.19 九三农场采土坑S06－006点中更新统冰水堆积物照片
图版1.2.20 中更新世冲－湖积物影像
图版1.2.21 五大连池地区黄色亚粘土层照片
图版1.2.22 五大连池地区06－05点照片
图版1.2.23 哈尔滨06－027点东风镇采坑照片
图版1.2.24 伊通大南镇南砖场Qpal－l2黄土剖面
图版1.2.25 晚更新世下部冲湖积层(Qp1al－l3)图像
图版1.2.26 温家窑06－23点Qp1al－l3照片
图版1.2.27 阿城宫家屯06－23观测点Qp1al－l3照片
图版1.2.28 兰西县榆树镇06－001观测点Qp1al－l3照片
图版1.2.29 双城06－026点南Qp1al－l3照片
图版1.2.30 梨树县06－100点Qp1al－l3照片
图版1.2.31 黄土冲沟的影像及地貌特征
图版1.2.32 新镇村南06－081观测点照片
图版1.2.33 榆树林06－58点Qpeol3照片
图版1.2.34 长岭地区晚更新世中期风积砂土单元(Qpeol3)影像
图版1.2.35 大布苏湖06－57观测点照片
图版1.2.36 林甸06－021观测点Qp2al－l3照片
图版1.2.37 富拉尔基06－20观测点Qp2al－l3照片
图版1.2.38 双辽玻璃厂06－096点照片
图版1.2.39 富拉尔基06－19观测点照片
图版1.2.40 北部丘陵区的坡洪积(含砾石亚粘土)
图版1.2.41 松嫩低平原区湖积－沼泽堆积物单元(Qhl－fl1－2)图像
图版1.2.42 早－中全新世湖积堆积物单元(Qhl1－2)图像
松辽平原第四纪地质环境与黑土退化
图版1.2.43 滨海平原区中全新世海积细粉砂和淤泥质粉砂照片
图版1.2.44 营口－盘锦滨海平原影像
图版1.2.45 乾安县晚全新世湖积单元图像
图版1.2.46 晚全新世风积物影像
图版1.2.47 五大连池第四纪火山岩影像
图版1.2.48 黑土层照片
图版1.3.1 尚志－红旗镇北西向断裂图像
图版1.3.2 哈尔滨段断裂影像
图版1.3.3 拉林河同步弯曲图像
图版1.3.4 长岭弧形断隆遥感图像
图版1.4.1 泥砂质谷坡阶地图像
图版1.4.2 粘土质垄岗状高平原图像
图版1.4.3 泥砂质波状高平原图像
图版1.4.4 亚砂土质低平原(Ⅳ2－1)图像
图版1.4.5 北部淤泥质低平原(Ⅳ2－2)图像
图版1.4.6 北部地区侵蚀湖积台地影像
图版1.4.7 张广才岭山脉冰碛被图像
图版1.4.8 大布苏冻融湖图像
【第四纪有两大地理现象发生,中国第四纪地质的基本特征】图版1.4.9 小城墙砬子冰蚀地貌图像