什麼是第四紀地質學

研究第四紀時期的地質過程、環境演化、生物界演化及人類起源和發展的學科。地質學的一個分支。第四紀的時間範圍從上新世末（距今約 248萬年）至今。第四紀冰川廣佈、火山活動頻繁、地勢高差顯著，絕大部分沉積物沒有固結成巖，出現了人類。第四紀的新構造運動，沉積物的形成、環境氣候的變遷、動植物的演替與今天人類經濟活動密切相關。第四紀地質的研究對地質災害的預測和防治、國土整治、環境保護、工程建築選址、第四紀礦產資源勘查等有重要意義。

發展簡史

第四紀地質作為科學物件進行研究始於18世紀的歐洲。第四紀冰川沉積和古氣候變化始終是第四紀地質學研究的主體。其發展歷史可分為 3個階段。

（1）初期階段。時間在18世紀至19世紀末。主要研究分佈於基岩之上的鬆散沉積物，當時稱為漂積物，認為是聖經上所說大洪水帶來的泥砂堆積而成的。19世紀初極地探險工作開展後，開始認識到它們可能是冰流搬運和堆積的物質。19世紀下半葉正式確定所謂漂積物是冰流堆積，並稱第四紀為“冰河期”。

（2）發展階段。指20世紀上半葉。在20世紀初，德國A.彭克和E.布呂克納研究阿爾卑斯山冰川沉積，提出第四紀經歷了 4次冰期的概念。這一概念推動了第四紀地質學的發展，世界各地相繼建立了相應的4次冰期。中國地質學家李四光於 30年代建立了中國的 4次冰期系統。這個時期從世界各地的第四紀地層中發現了許多重要的哺乳動物化石群和古人類化石，對它們的研究不僅促進了進化論的發展，也成為劃分第四紀地層的重要依據。與此同時，許多學者對河流、湖泊、海濱、洞穴、火山、黃土和沙漠等開展了廣泛的研究，為第四紀地質學的建立奠定了基礎。

（3）成熟階段。第二次世界大戰以後，各種測定年輕地質年齡的方法不斷完善，古環境的指標得到確定，對以前很少涉及的地區，如深海、南極、北冰洋開展了大量的調查。1955年C.埃米利亞尼根據深海沉積氧同位素測定，提出近30萬年以來曾發生7次冰期旋迴,成為第四紀研究新的里程碑，從而建立了第四紀氣候變化的新模式。研究表明,240萬年以來，地球至少經歷了24個氣候旋迴。目前第四紀地質學開始進入全球對比和全球變化研究的新階段。一方面要實現各大陸和海洋第四紀地層以及古氣候記錄的對比。另一方面要把地球作為一個整體，研究岩石圈、水圈、生物圈、大氣圈相互作用相互影響的全過程，預測未來環境和氣候變化的趨勢。這些都標誌著第四紀地質學已日漸成熟。

研究內容

第四紀地質學主要包括下列研究內容：

（1）新構造運動。研究第四紀地殼運動型別、運動方式和速度、地震活動規律性，以及它們與工程建設的關係。

（2）沉積物形成與地層劃分。確定第四紀沉積物的分佈和成因、物質成分與特性、沉積環境等，根據沉積物的時代、沉積相和物質特徵等進行地層劃分和對比。

（3）礦產與其他資源。勘查第四紀時期形成的貴重與稀有金屬、非金屬砂礦,如金剛石、砂金、獨居石、鋯石等砂礦,以及岩鹽、石膏、泥炭等。調查水利、草場、荒地、旅遊風景區等各種資源。

（4）環境與氣候變遷。研究第四紀時期氣候變化、環境變遷、海面升降等，探索它們變化的原因並預測未來發展趨勢。

（5）動植物演替。研究第四紀沉積物中儲存的各種生物化石，尤其是哺乳動物、軟體動物、有孔蟲、介形蟲、孢粉等。劃分第四紀動物區系、動物群組合，鑑別新生種屬與某些種屬的絕滅，瞭解植被髮育與演變過程，從而確定古環境歷史，為第四紀地層劃分提供依據。

（6）人類起源與演化。通過研究古人類化石的解剖特徵，追溯人類起源及演化歷史。研究古人類使用的生產工具和其他活動遺蹟，探討勞動的起源與人類文明的發展過程，為進化論和辯證唯物主義提供科學依據。

研究方法

第四紀地質學除採用地質學的一般研究方法外，還應用同位素地質年代學方法，如放射性碳測定、熱釋光法、裂變經跡法、鉀－氬法等，精確測定第四紀地層和地質事件的年齡。通過哺乳動物化石、孢粉化石、軟體及微體動物化石鑑定，確定不同時代、不同地區動物群組合特徵。使用孢粉分析、氧同位素測定、古土壤型別劃分等方法，重建第四紀古環境及古氣候變化歷史。利用古人類化石比較解剖學方法，結合舊石器考古、新石器和歷史考古學方法，探索人類起源、演化和遷徙過程。應用大地測量及定點觀測方法研究新構造運動，使用遙感遙測手段進行資源調查及環境監測。

與其他學科的關係

第四紀地質學與許多相鄰學科有密切關係。例如第四紀新構造運動和沉積相分析以地質學、沉積學、地貌學為基礎，第四紀地層劃分需要應用地層學、古脊椎動物學、地質年代學的理論和方法。重建第四紀環境歷史和古氣候變化過程時，需要運用氣候學、氣象學、天文學、孢粉學、土壤學、動植物學的有關知識。探索人類起源與演化時，人類學、舊石器考古學、歷史考古學方面的研究是不可缺少的。資源和礦產普查普遍應用礦物學、礦床學、地理學的理論和遙感遙測技術。

楊懷仁著：《第四紀地質》，高等教育出版社，北京，1987。

t,Glacial and Quaternary Geology,John Wiley & Sons,Inc.,New York,1971.