第四纪环境与地质全册配套最完整精品课件2.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《第四纪环境与地质全册配套最完整精品课件2.ppt》由用户(金钥匙文档)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第四纪 环境 地质 配套 完整 精品 课件
- 资源描述:
-
1、第四纪环境与地质全册配套最第四纪环境与地质全册配套最 完整精品课件完整精品课件2 绪绪 论论 第四纪地质与环境 (研究生课程) Quaternary Environments Quaternary Pleistocene Holocene Tertiary Chronology Time scale Glaciation (Last Glacial Maximum ; Post-glacial) Neotectonic Orbital variation (Milankovitch cycles ) Quaternary record Resolution of record Impact o
2、f human activity Climate reconstruction Proxy data of climate reconstruction Keywords 第四纪地质与环境 是一个年轻的科学 1850年以前,尚没有人相信曾经有大面积冰盖覆盖北半球陆地 1900年以前, 没有人知道地球的年龄超过2000-4000万年 1950 年以前,完全没有人知道冰川曾经4次以上往返进退于北半球大陆。 1965 年以前,没有人想到冰川的消长竟然与地球-太阳的运行轨道有关 1980年以前,大部分人不相信CO2排放与气候变暖有关 1985年以前,黄土高原的堆积还不知道竟然也是具有轨道周期性的 19
3、90年以前,不能想象能够从冰芯气泡中计算出几十万年来大气CO2 和CH4的相对浓度变化!而且它们竟然也显示轨道变化的周期性! AIMS To examine the global environmental fluctuations of the last 2 million years To analyse the more important evidences used in reconstructing Quaternary environments To consider the way in which the living organisms have responded to
4、past environmental changes 冥古宙 太古宙 元古宙 古生代 中生代 人类 哺乳类 陆生植物 动物 多细胞生物 真核生物 原核生物 第四纪第四纪 在哪里?在哪里? 典型第四纪现象 四会,第四纪沉积剖面;下部为全新世腐木层(古代水松林);测年为4000- 2000年前;上部为灰白色粘土;黑色腐泥层中间夹有白色粘土,反映沉积环 境突变现象。 西藏当雄,山岳冰川,第四纪古冰川U形古,海拔4300m, 目前当地雪线4600m 地质年代回顾 上新世5 Ma類人猿出現 中新世23 Ma 哺乳類與種子植物輻射演化 漸新世35 Ma 大部分靈長類起源,包含猿類 始新世57 Ma 主要哺
5、乳類與種子植物類群出現 古新世65 Ma 大部分哺乳類、鳥類與傳粉昆蟲輻射演化 全新世0.01 Ma 歷史時代 更新世1.8 Ma冰河期,人類出現 白堊紀白堊紀 第三紀第三紀 第四紀第四紀 145Ma-65Ma 有花植物(被子植物)出現。 許多物種包含恐龍等滅絕(白堊大滅絕) 新近纪 古近纪 新 生 代 中 生 代 上新世 古新世 更新世 全新世 第四纪 新近纪 古近纪 中生代 第四纪年代的下限 第一次冰川作用 最早的人类化石 动物群变化 微体化石带 古地磁记录 黄土开始沉积的年龄 3.2 Ma (全球时间不一致) 3.5 Ma (认识过程15 Ma) Villafranchian(意); 泥
6、河湾动物群 1.8 Ma 2.5 Ma (松山负极性世高斯正极性世) 2.6 Ma 第四纪的划分 早更新世 中更新世 晚更新世 全新世 1800 ka BP 750 ka BP 125 ka BP 10 ka BP Quaternary 第四纪 问题的提出 第四纪时期与其它地质年代相比有何特点? 思考。 pause 【问题思考】 第四纪的基本特点 人类进化与发展 冰盖形成与冰川作用周期 海洋环流与海平面变化 陆地环境变化:沙漠与黄土、动植物群迁移、河 流变迁与阶地 第四纪地壳运动 人类与环境的相互作用(特别是工业革命以来) 应用第四纪(土木工程) 第四纪气候变化冰期与间冰期 最早的大冰期约出现
7、在2200-2300 MaBP (22-23亿年), 以后在970Ma, 760Ma, 670Ma, 430Ma,及270MaBP又出现过5-6次 最后一次大冰期,约开始于2.5MaBP(250万年前),即第四纪冰期。 进入第四纪以来两极冰盖形成 为何第四纪会发生冰川? How ? 太阳黑子周期? 地日轨道周期引起太阳辐射量变化? 地球表面地温降低? 大气环流改变? 板块运动与海陆变迁? 海洋环流改变? 地球在太阳系中的位置变化? 火山活动? 【问题思考】 思 考 外因: 内因: 太阳辐射量变化: 地球轨道参数、太阳周期 外星撞击等 板块运动:海陆分布格局的改变 造山带:改变大气环流 海洋分布
8、:改变大洋环流 极地大陆:冰盖形成 火山活动:排出CO2温室效应 From: Cane 2005. EPSL 230:227-240. El Nio Southern Oscillation 厄尔尼诺现象带来的思考 0 5 10 15 20 Sea surface temperature Age(Ma) +2 +1 0 -1 -2 Oxygen Isotope 第三纪 第四纪 上新世 中新世 渐新世 始新世 古新世 第三纪以来海洋有孔虫氧同位素及海洋表层水温变化 板块运动与海流 新生代全球主要构造事件 板块运动与洋流 新生代初新生代初:南极年均温摄氏18度 古新世:古新世:赤道暖流环绕全球 始
9、新世末始新世末:前德雷克海峡形成 渐新世早期渐新世早期:印度、欧亚大陆阻挡赤 道洋流,南极环流加强 早中新世:早中新世:南-北美赤道海洋通道关闭 中新世中期:中新世中期:南极大陆冰盖初步形成, 赤道极地温度梯度增加 中新世晚期中新世晚期:海平面下降4050m, 地中海形成厚层的蒸发岩 晚上新世(晚上新世(2.4ma):):北半球降温, 中等规模冰盖形成 第四纪:第四纪:北半球冰期间冰期的周期 性变化 ov By the Early Jurassic, south-central Asia had assembled. A wide Tethys ocean separated the nort
10、hern continents from Gondwana. Though Pangea was intact, the first rumblings of continental break up could be heard Pangea Begins to Rift Apart The End of the Dinosaurs By the Late Cretaceous the oceans had widened, and India approached the southern margin of Asia. 新生代海洋氧同位素记录与重大气候事件和构造事件对比 约约34Ma前后
11、,南极形成冰盖,与澳洲板块北漂有关。前后,南极形成冰盖,与澳洲板块北漂有关。 20 million years ago, Antarctica was covered by ice and the northern continents were cooling rapidly. The world has taken on a modern look, but notice that Florida and parts of Asia were flooded by the sea 更多阅读 拓守廷,刘志飞:始新世渐新世界线的全球气候事件: 从“温室”到 “冰室”。地球科学进展, 2003,
12、第18 卷第5 期 第四纪冰期与间冰期 过去经典的说法认为 第四纪中有4次冰期。 由老至新为: 贡兹(Gunz)、民德 (Mindel)、里斯 (Riss)及武木 (Wurm),其中除 最后1次冰期大约从 110KaBP开始到 10KaBP为止进入全 新世间冰期。 中国东部曾确定潘阳、 大姑、庐山及大理4 次冰期。 深海有孔虫沉积测定的 氧同位素阶段-冰期与间冰期 (SPECMAP) (OIS) 第四纪环境研究的时间尺度问题第四纪环境研究的时间尺度问题 天-月 年际尺度 百年尺度 千年尺度 万年尺度 十万年尺度 百万年尺度 亿年尺度 天气 变化 人类 扰动 大气 海洋 环流 大气 海洋 沉积
13、岩石圈 循环 地壳 造山 运动 地球 轨道 周期 全球变化的时空谱特征全球变化的时空谱特征 全球变化事件与过程的时空尺度全球变化事件与过程的时空尺度 全球变化的过程跨越了不同的时间尺度,地球系统从100年以 下到10年的各个时间尺度上均存在变化。全球变化的变与不 变是相对于一定时间尺度而言的 第四纪环境研究的时间尺度问题第四纪环境研究的时间尺度问题 第四纪环境变化 研究的时间尺度 年代越新,时间尺度越短, 要求越高的分辨率 Log scale 第四纪环境变化研究的时间尺度与分辨率 环境记录的载体 对不同气候系统的响应时间 对1-1000年时间尺度响应的系统 全球变化在空间尺度上将区域尺度和全球
14、尺度综合 考虑,既研究全球变化过程,又关注区域表现形式 第四纪环境变化历史重建方法 仪器观测 利用仪器观测的记录作为阐明环境演变的依据,能得到 最直接和定量的结果。缺点在于记录所覆盖的时间多数 比较短。 通过器测资料对接代用资料并发展代用资料 仪器观测历史 气象记录一般只有一二百年的历史。1424 年明成祖朱棣曾下令地方 官,每年报告雨量,藉以估计各地农业收成丰歉,应有量雨器,但 不久即废。在北京建立台站以温度计观测气温迟至1867 年才开始。 英格兰中部的温度记录是世界上最长的气温记录之一,起自1659 年, 但这一记录实际上是由北起爱丁堡(Edinburgh)南至普利茅斯 (Plymout
15、h)许多不同地点的记录连续而成的,1815 年以后才在牛 津(Oxford)地区稳定下来。 荷兰DeBilt 冬季气温记录起自1634 年,但实际上正式观测记录从 1897 年才开始,以前的记录都是根据当地运河结冰日数推算而来的。 世界各地长短不同的气象记录,经过整理,都是研究近数百年气候 演变的基本依据 水位测量可能从公元前3100 年埃及第一代法老时已经开始,至今已 有长达五千年的历史。 器测资料与代用资料对比 南方涛动指数(SOI) 海洋表层水温 (SST) 南方涛动(SOI)指数 南方涛动指数自2004年6月开始连续7个月维持负值,11、12月份分别 为0.9、1.1,表示最近半年多南
16、方涛动指数较为稳定 器测资料与代用资料对比 南方涛动100年的变化 第四纪环境变化代用资料 器测资料对接代用资料 器测资料对接代用资料 第四纪环境变化代用资料 珊瑚、 树木年轮、 冰芯、 石笋、 花粉沉积、 黄土粉尘沉积等 (1) Borehole Data (2) Climate Forcing(Orbital Variations, Solar Variability, Volcanic Aerosols, Tropospheric Aerosols, Atmospheric Trace Gases,) (3) Corals (4) Fauna (5) Ice Cores (6) Inse
17、cta (7) Paleoclimate Modeling (8) Paleolimnology (9) Paleomagnetism (10) Paleoceanography (11)Plant Macrofossils (12)Pollen (13)Tree Ring (14) Loess (15)Other Paleo Data 器测时期,在此以前的称为Paleo- (the Greek root) 巴黎(1370-1879)的 气温和汉城(1777-1919) 的降水 珊瑚 Corals: 珊瑚從海水中分離出鈣離子及 碳酸鹽來形成牠們的骨骼,碳 酸鹽中包含了氧及其同位素。 如同微量的
18、金屬一般,這些珊 瑚生長資料可以用來判斷海水 的溫度,可以利用來重建珊瑚 生長期間氣候的資料。 如果要了解更多有關珊瑚的研 究,可以參考下面的網站: NOAAs Coral Paleoclimatology Site. 孢子花粉 Pollen windblown materials erosion Little Ice Age Hysithermal Holocene thermal maximum continental glaciation self-erasing foraminifera Radiolaria Antarctic Circumpolar Front Brunhes -
19、Matayama magnetic reversal Insolation moraines冰积物; scratches檫痕; drumlins冰丘; eskers蛇形丘 海洋钻探海洋钻探 OCEAN CORES Ocean sediment studies have revolutionized late Quaternary climatic chronology, and have provide a detailed chronology of environmental change. 1. 沉积物的连续性沉积物的连续性CONTINUOUS SEDIMENTATION Fewer g
20、aps than continental glacial or pluvial record Resolution of events depends on sedimentation rate and mixing 2. 大洋的沉积速率大洋的沉积速率 SEDIMENTATION RATE Ancient records available from short (10 m) cores where rate low Rate VARIES from PLACE TO PLACE and through TIME Mid - Pacific Ocean 0.2 cm/1000 yr Atlan
21、tic interglacial 2 cm/1000 yr, glacial 5 cm/1000 yr Guaymas Trench 1 m/1000 yr Occasionally laminated! (Rea et al, 2003)/ 珠江三角洲 第四纪沉积速率 200cm/1000 yr 研究海洋的研究海洋的“过去过去”沉积物:沉积物:海洋沉积速海洋沉积速 率率 Most of the seafloor is 400,000 yrs Milankovitch band 10,000 - 400,000 yrs Millennium band400-10,000 yrs Decadal
22、 band10 - 400 yrs Inter annual band2.5 - 10 yrs Annual band0.5 - 2.5 yrs 不同时间尺度的周期律不同时间尺度的周期律 Conclusions 1. The Croll-Milankovitch theory can be tested using spectral analysis and palaeoclimate data 2. Millennium Band climate change is difficult to explain (宇宙射线) 3. The principle decadal band mecha
23、nism appears to be volcanic activity 4. The effect of people/society also has an impact in the decadal band and possibly longer 5. Our knowledge of climate change is highly imperfect. Some hypotheses seem plausible over the long-term (Milankovitch) Others appear plausible for the short-term (atmosph
24、eric aerosols, solar output) 6. A simple model or hypothesis is unlikely to be widely applicable 7. A coincidence or combination of events is most likely required 地层中米兰科维奇旋回可以通过研究记录在沉地层中米兰科维奇旋回可以通过研究记录在沉 积物中的有关指标来恢复积物中的有关指标来恢复 包括:包括: 氧同位素(氧同位素(18 18O) O) 、碳同位素、碳同位素( (13 13C) C) CaCOCaCO3 3 、酸不溶物、有机碳
25、 酸不溶物、有机碳 膏盐类矿物膏盐类矿物 古生物组合和丰度古生物组合和丰度 磁性倾向和偏斜及敏感度磁性倾向和偏斜及敏感度 层理厚度、岩石类型及颜色层理厚度、岩石类型及颜色 密度密度 GammaGamma值值 生物扰动及溶解频率等生物扰动及溶解频率等 技术流程技术流程 精心选择剖面和沉积物。精心选择剖面和沉积物。 剖面应具有丰富的生物和准确的年代地层资料;剖面应具有丰富的生物和准确的年代地层资料; 沉积作用连续和生物或沉积扰动较弱,沉积作用连续和生物或沉积扰动较弱, 尽量排除随机事件,如沉积物重力流、浊流或风尽量排除随机事件,如沉积物重力流、浊流或风 暴等暴等“背景噪音背景噪音”的影响;的影响;
展开阅读全文