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如何分析古地理環境

發布時間:2023-07-13 05:09:04

❶ 構造-岩相古地理分析的概念、思路與方法

黃汲清先生 ( 1945) 在 《中國主要地質構造單位》中,編制出了寒武紀、加里東泥盆紀、華力西二疊紀、燕山白堊紀和喜馬拉雅期的中國構造古地理圖 5 幅,勾繪出了這些地質構造階段的海陸分布輪廓。這些古地理圖是我國最早出現的構造古地理圖,是我國構造古地理學的先導。

王鴻禎等 ( 1985) 的 《中國古地理圖集》主要是以大地構造學的理論為指導和以大量的區測資料為基礎編制出來的,是我國大地構造古地理學的代表作。崔克信 ( 1986) 、黃汲清等 ( 1987) 、王鴻禎等 ( 1990) 、劉本培等 ( 1991) 、周志毅等 ( 1995) 、李通藝( 2000) 以及其他許多人以大地構造學的資料、理論和觀點來論述古地理的專著和論文,均屬構造古地理學的范疇。

國外的構造古地理學 代表著作有 Ziegler ( 1988) 、Dercourt 等 ( 1991) 、Scotese( 1997) 、Southeast Asian Research Group ( 1995) 、Li Zhenxiang 等 ( 1996) 等的作品。

當前國內外構造古地理學均呈現出與沉積學、地層學、古生物學、地球物理學、地球化學、構造地質學等的相互結合和滲透,研究熱點集中在造山帶沉積和古地理、古特提斯多島洋構造古地理、全球古大陸重建尤其是關鍵部位古大陸重建等方面,是一個十分活躍的古地理學分支學科。

20 世紀 60 年代板塊學說的誕生為活動論構造古地理研究提供了理論基礎並推動了這一領域的發展。20 世紀 90 年代該領域有關地質歷史中洋、陸重建,古地理和古氣候的研究成果已被石油地質家用於全球石油聚集和分布規律研究。在中國,王鴻禎先生在活動論構造古地理領域做出了重要貢獻。

板塊學說的提出,特別是海底擴張和磁條帶年齡的證據,使古地理、古氣候研究進入了全新的領域,地質學家必須重建原來沉積盆地所處的位置。這就使活動論構造古地理的概念具備了新的理論基礎和研究方法。在此之前大陸漂移說的出現,開辟了活動論思潮的萌芽階段,其最重要的標志是承認大規模水平運動的存在。20 世紀 60 年代以前部分古生物學家和古地理學家已經提出了具有先驅性的推斷。在作為地學革命的板塊學說研究高潮中,地質學家們以全球構造的活動論為基礎,應用當代古地磁方法和成圖技術,致力於地質歷史時期的古大陸重建。許多學者編制了地質歷史不同階段的古地理再造和古氣候帶預測圖。由於技術和數據密度不足等原因,目前全球性成圖比例尺還較小,並帶有推斷性。隨著古地磁和成圖技術的進步以及資料的積累,這一領域正取得實質性進展。一些學者如Scotese 等建立了資料庫,不斷根據新數據的積累修改全球及大區域古地理重建的結果。孫樞先生曾在第三屆全國沉積大會上評述了此領域的研究現狀與趨向。上述活動論構造古地理研究的思想很快引起了石油地質學家和沉積地質學家的重視。一些專題性的研究對全球油氣聚集分析更有重要價值,如法國學者德高特等的 「特提斯古地理圖集」。古大陸重建與油氣聚集規律研究成功地結合的一例體現在 Klemme 等的著作中。Klemme 等從全球尺度研究了自古生界早期以來各時代烴源岩形成油氣資源的比例,並在古大陸重建的基礎上標定了全球大型油氣系統的分布。從而揭示了沉積盆地所處的古緯度與古氣候帶及其與古海洋的關系。其中特別強調了晚侏羅世和白堊紀優質烴源岩的重要性———世界上一半以上的油氣資源形成於該期的烴源岩。這取決於當時特有的古構造、古氣候和古海洋環境。其中最為突出的是被動邊緣盆地形成的巨大規模的油氣聚集。在特提斯洋的被動邊緣,以中東阿拉伯海灣地區為代表,形成了全球最為富集的油氣聚集帶。

地質歷史上,盆地的演化和內部的沉積古地理變革均受盆地構造屬性、盆地邊緣和盆內構造活動規律的控制。位於不同板塊或同一板塊內的不同盆地由於盆地邊界的構造屬性和構造活動規律不同而具有不同的演化歷程。同樣,同一盆地內由於內部不同部位盆地動力學環境不同造就了盆地內不同的沉積古地理環境。因此在進行構造古地理分析過程中應遵循構造控盆、盆地抓相的基本原則,完成構造 - 岩相古地理編圖。

關於編圖思路,可從兩方面入手對構造古地理進行研究。首先,以文獻調研資料為基礎,結合研究區構造演化特徵,按照構造演化進行階段劃分,結合構造運動的屬性、規律研究,查明研究區內、抓相斷裂的位置、形成、活動時間及控盆、控相機制。其次,在構造及大型斷裂研究的基礎上,完成岩相古地理編圖的基礎資料准備工作,主要包括岩石地層多重劃分對比、單剖面沉積環境分析、橫向沉積相變規律研究和單因素資料統計、編制等。在完成上述基礎資料和圖件准備的基礎上,結合研究區構造、盆地演化規律的研究成果,以由點到線再到面的沉積相研究方法為基本思路,運用相應的岩相古地理編圖法( 如岩比法、優勢相法或單因素分析法) 完成研究區構造古地理編圖。實際上,岩相古地理分析離不開盆地構造和全球構造的分析,構造分析構成了古地理分析的基礎與前提。但是,就盆地構造 - 岩相古地理分析的范疇而言,更應該注重構造帶的古地理恢復與分析。

造山帶古地理學是在造山帶地區或經受了造山運動改造的地區開展古地理研究的理論和方法。研究過程要注意三點: 一是不能用 「將今論古」的方法恢復地史期間的隆起區和堆積區,二是沉積相帶的展布受區域構造應力場及基底構造格局控制,三是辨析原生沉積盆地與構造盆地 ( 吳根耀,2003) 造山帶古地理學在盆地構造 - 古地理重建中的應用,其核心是以發展的和動態演化的思路來研究盆地。

盆山耦合分析是正確認識盆地動態演化的鑰匙。所謂盆山耦合,指的是造山作用與盆地演化間有統一的運動學過程和動力學機制。就盆、山這一對矛盾而言,山常是主要的方面。但是,造山帶的內部結構比較復雜,地質記錄不全,故對地質現象常有多解性。盆地內地質記錄相對完整,因而對其運動學的全面研究對造山過程的運動學認識帶來寶貴的借鑒,對其成盆動力學機制的探討對造山動力學機制的認識帶來有益的啟示。因而,在以動態演化的思路研究盆地發育的運動學特徵時,應有意識地加強與造山動力學匹配的盆地動力學的研究。

❷ 談談中國古代歷史地理環境對於其文化的影響。

中國的歷史地理環境及其對文化的影響
第一節 地理環境及其對人類和人類社會的影響
一、地理環境
(P15、24頁)
我們所說的地理環境,是指生物、特別是人類賴以生存和發展的地球表層。地理環境包括兩個方面:自然地理環境和人文地理環境(又分為經濟地理環境和社會文化環境)。
自然地理環境,是指地形、地貌、氣候、水文、植被、海陸分布等,從總體上來說,發展變化的速度比較緩慢,人們往往難以覺察。但在某些階段和某些局部地區,它的變化可能發生得非常迅速,非常劇烈,會造成巨大的影響。如地震、海嘯、火山爆發之類。
人文地理環境,是指疆域、政區、民族、人口、城市、交通、農業、牧業等方面,發展變化的速度要比自然地理因素發展變化的速度要快得多。
這兩種環境各有其特定的內容,但兩者之間又是相互聯系、相互作用,不能截然分開的。
在人類產生之前,地理環境就已經存在,不過那時只有自然環境。在人類產生以後,完全單純的自然環境就不再存在,因為人類的活動總會或多或少地改變自然環境。但在人類漫長的早期,人們對自然的影響畢竟是極其有限的。所以,地理環境主要的應該還是自然環境。特別是當我們研究地理環境對人類文化的影響時,更主要討論的是自然地理環境。隨著人類生產力的發展,人文地理環境逐漸形成,並且越來越起作用。到了近代,就更難以將這兩者嚴格區分開來了。
二、地理環境對人類和人類社會的影響
(P25)
地理環境是人類賴以生存和發展的物質基礎,當然也是人類的意識或精神的基礎。它對於人類文化的產生和走向具有重要的意義。而地理環境對人類或人類社會的影響,則是一個比較復雜的問題,不能簡單地歸結為決定或不決定,而應該作全面的認識。
從總體來說,地理環境對人類和人類社會所起的作用是具有決定意義的。這主要表現在以下幾個方面:
1、為人類的生產、生存、發展、消亡或離開這個環境提供了物質基礎。人類是自然的產物,人類的生存取決於自然環境,人類的一切活動都是在這一特定的自然環境中進行的,人類的任何歷史階段特別是遠古階段,都離不開這一特定的地理環境;
2、決定了這一自然環境中的一切生物及其活動(包括人類及其活動),都不可避免地有一個產生、發展以至消亡的過程。如許多生物物種的滅絕;關於人類消亡的話題:核武器的威脅、金字塔等早期人類文明的來源、佛教關於劫的說法。
3、在這個環境中的一切物質和由物質產生的能量。既不能增加,也不會減少,只能是各種形式的轉化或傳遞,除非受到這一環境之外(例如其他星球)因素的影響,或者離開這一環境。
4、人類的一切活動必須順應這一環境的內在規律。只有在這一前提下,人類才能夠更好的利用、開發這一環境,使它向著有利於人類自身發展的方向轉化。
從具體的地理環境來說,在具體的時間和空間范圍內,在具體的人和物上,地理環境一般只起著加速或延緩的作用,而不是決定性的作用。只要對地理環境的開發利用還遠沒有達到它的極限,人類的發展就擁有相對廣泛的自由。
自然生態環境是人類創造文化的載體。隨著時代的發展和工業化的加深,人們越來越認識到,自然環境存在著可供利用的最後限度,而現在的發展已經接近了這個限度。人類雖然通過適應環境、改造環境而改造自身,但成為環境的主人後,便不可避免地要受到環境的制約。這也就是說,人與自然的關系是相互的,人通過改造自然獲得發展文化的機會,但畢竟要受到自然環境的制約。教材認為,盡管地理環境提供給人類的資源是有限的,但只要人類還沒有超越這一限度,就能夠擁有相對無限的活動餘地(第25頁)。這是一種理想的觀點。

❸ 層序岩相古地理分析的基本方法與應用

7. 2. 1 層序 - 岩相古地理分析基本方法與意義

不同的岩相古地理研究方法,其編圖單元不同,所編出的岩相古地理圖反映的內容及真實性各異,以層序地層學理論為指導編制的層序 - 岩相古地理圖,同樣涉及編圖單元的選擇問題。具體方法是: ①對研究區不同相帶內眾多剖面進行層序地層學分析,即進行層序劃分; ②在上述基礎上進行層序對比,建立等時層序地層格架; ③根據研究目的,選擇要進行古地理分析的有關層序,即選擇成圖單元; ④將與該層序相關的所有剖面的資料投點到工作底圖上; ⑤分體系域編制古地理圖。

通過上述層序岩相古地理編圖可以看出,以層序為基礎所編制的層序 - 岩相古地理圖具有重要的意義,表現為:

1) 在系統討論研究層序類型及特徵的基礎上,以體系域或界面為單位,所編制層序 - 岩相古地理圖,更具等時性、成因連續性和實用性。所謂等時性,是由於層序是同一個全球海平面變化條件形成的,層序內的體系域是同一海平面升降周期不同階段的產物,其更具等時性。所謂成因連續性,是由於以不同體系域編制的層序 - 岩相古地理圖反映了不同海平面升降階段內的古地理格局,在時空演化上具有密切關系。所謂實用性,是由於在海平面升降不同階段內的沉積體系域與生、儲、蓋組合具有良好的配置關系,所以以體系域為成圖單元編制的層序 - 岩相古地理圖可反映生、儲、蓋時空展布特點,能較有效地克服同時異相沉積難以對比等問題。

2) 由於沉積層序內的沉積組合和組合形式是全球海平面變化、構造沉降速率、陸源補給 ( 即沉積物輸入率) 及氣候等四大參數相互作用的結果,因此,以沉積層序內的體系域為基本單位編制的岩相古地理圖更能反映一個地區在統一地質作用場中的各種地質信息和綜合效應,有利於更客觀地認識一個地區的沉積作用、構造作用、事件及成礦作用等。

3) 在詳細的沉積層序劃分、對比研究的基礎上,運用沉積層序內的體系域為編圖單元編制的岩相古地理圖揭示出了一些新的地質現象,諸如: ①古暴露剝蝕的圈定,此地質現象在以往的岩灶搭相古地理圖上由於採用的編圖單元時限跨度太大而被忽略掉了,這對尋找與古風化殼有關的油藏具有重要的意義; ②孤立台地的大小與形態的確定更為准確,其演化歷史更加清晰,這在以往的岩相古地理圖上由於比例尺太小和時限間隔太大而完全被忽略; ③更加精確真實地反映了海陸分布和其演化過程,這對生儲蓋組合研究及有利儲集和生油區分布范圍的圈定具有重要意義; ④反映了沉積盆地所處的大地構造背景。所編制的岩相古地理圖明顯反映了不同時期沉積相帶的展布和遷移方向以及其中的物質組成,從而反映了沉積盆地的大地構造背景。

4) 層序岩相古地理圖對覆蓋區相帶展布及變化具更合理的預測性。由於編圖單位是選擇短時間間隔內的等時或近等時體,在弄清了沉積和層序發育的主控因素後,根據層序研究總結出的沉積模式和層序模式能更合理地分析和編繪未知相帶及相帶界線隨海平面升降的變化趨勢。

7. 2. 2 層序 - 岩相古地理分析實例

7. 2. 2. 1 中國南方晚二疊世早期低水位期岩相古地理特徵

以中國南方晚二疊世早期的第一個層序為例討論不同體系域沉積時的層序 - 岩相古地理特徵。

圖 7. 9 中國南方二疊系某層序低水位期岩相古地理( 據田景春等,2004)

低位體系域沉積期由於受早二疊世末東吳運動的影響,古地理格局發生了巨大變化。西緣為川滇西陸,西南為越北 - 馬關古陸,南緣為大新古陸,東南隅為雲開古陸,桂、黔、湘交界處為江南古陸。低水位期,沉積區僅限於右江地區西部殘留台地,以混屑濁積岩為主,其他地區為剝蝕區,發育0 ~50m 不等的低水位期殘積相 ( 圖7. 9) 。這個時期中揚子地區出現大面積暴露區、大陸、碎屑沉積和深水盆地並存的局面,揚子北緣被動邊緣以深水欠補償盆地為主體,為硅質岩、硅質頁岩組合,范圍限於竹溪、隨州、黃陂、黃川一線以北,其餘是剝蝕區。揚子克拉通盆地西部隆升成暴露剝蝕區,並在武岡、清州、城步一帶出現范圍較小的陸地。湘贛板內拉張盆地和華夏克拉通邊緣盆地變成統一陸源碎屑充填盆地,早期的環境急劇變淺,大致以弋陽、鷹潭、臨川、泰和、遂川一線為界,界線以西為三角洲環境,以東則為大陸沖積相陸源碎屑岩相;在下揚子地區,除雲沖帆開古陸至浙江地區、安徽東北、江蘇西北部為古陸及相應周緣地區為暴露地區外,其餘地區為淺水環境隱判拿,以陸屑沉積為主。

7.2.2.2在高解析度層序格架內進行層序古地理與微相研究

以鄭榮才等(2009)對川東北地區飛仙關組層序-岩相古地理特徵進行的研究為例。

以沉積相和界面識別為依據,將川東北地區下三疊統飛仙關組劃分為2個三級層序和6個體系域(圖7.10,圖7.11),在此基礎上對飛仙關組層序地層學特徵進行了分析,編制了各沉積體系域的層序-岩相古地理圖並對鮞灘發育規律進行了預測。結果表明:SQ1層序發育期,飛仙關組受持續海侵影響,形成以深水台盆為中心的台盆-台地邊緣-開闊-局限-蒸發台地的相帶展布格局,以海侵體系域的台地邊緣和台內鮞灘最為發育,該體系域也是飛仙關組鮞灘相儲層最發育的層位;SQ2層序發育期,受海平面大幅度下降和水循環受限及乾旱炎熱氣候影響,區域沉積格局由開闊台地轉化為局限台地,鮞灘逐漸消失,最終進入頻繁暴露的蒸發台地環境,以沉積膏雲岩為主,為飛仙關組天然氣藏極其重要的第一套區域性緻密蓋層發育層位。

依據層序地層學理論,層序界面是由海平面相對下降時形成的不整合面或相關整合面組成,界面上發育有與海平面升降有關的物性標識,是能夠加以識別和對比的。層序內部體系域不僅是海平面統一上升和下降地層旋迴過程形成的等時地質體,而且體系域之間的界面也有相關的識別和對比標識。因此,而採用層序-岩相古地理編圖技術,不僅能較好地細分以體系域(或更精細的准層序)為等時地層的編圖單元,而且依據旋迴等時對比法則能有效地克服同時異相地層之間的等時對比問題,所編制的層序-岩相古地理圖具有更好的等時性、連續性和應用性。因此川東北地區飛仙關組而言,層序的成因類型和充填樣式,對鮞粒白雲岩儲層和膏雲岩蓋層的發育、區域分布、幾何形態、與優越的儲-蓋組合配置的條件及與油氣聚集成藏的關系都有直接的控製作用。

川東北地區飛仙關組地層發育齊全,分布面積大,地層可對比性強,具備在等時地層格架內編制層序-岩相古地理圖的條件。為了深入了解川東北地區飛仙關組沉積期沉積環境、特別是鮞灘相帶的展布規律,以整個飛仙關期為編圖單元先編制川東北地區飛仙關組層序-岩相古地理圖,以此為背景,將研究目標鎖定在包括毛壩-普光構造帶在內的東南部地區,以三級層序界面和最大海泛面為等時界面,以體系域為等時地層單元,編制地層等厚圖、鮞粒(顆粒)岩等厚圖、白雲岩等厚圖、膏鹽岩層等厚圖等單因素基礎地質圖件,取優勢相為編圖要素;在此基礎上編制以體系域為等時地層單元的層序-岩相古地理圖(圖7.12),對飛仙關組鮞灘發育相帶進行預測取得了很好效果。

SQ1層序以海侵期鮞灘相帶最發育,也為最有利儲層發育的層位,因此,僅以海侵體系域為例描述SQ1層序-岩相古地理特徵(圖7.12A),並對鮞灘發育相帶進行預測。該時期川東北地區的東南部層序-岩相古地理有如下幾個特點:①自南西向北東方向,由深水台盆逐漸過渡為台地邊緣緩斜坡、台地邊緣鮞灘、開闊台地或蒸發台地的相帶;②沉積相控制的岩性分異明顯,其中台盆和台地邊緣緩斜坡相帶岩性主要為大套暗色泥灰岩與燧石結核灰岩組合,台地邊緣鮞灘岩性主要為鮞粒灰岩、鮞粒白雲岩和晶粒白雲岩互層組合,開闊台地為大套泥-微晶灰岩夾泥灰岩組合,局限和蒸發台地為大套含膏泥-微晶白雲岩、藻團粒白雲岩和層紋石白雲岩互層組合。

圖7.10 川東北地區飛仙關組沉積相及層序地層綜合柱狀圖(普光2井)(據鄭榮才等,2009)

圖7.11 川東北下= 疊統飛仙關組層序地層對比和地層格架(據鄭榮才等, 2009 )

圖7.12 川東北地區東部飛仙關組SQ1(A)和SQ2(B)海侵體系域(TST)岩相古地理略圖及沉積模式(據鄭榮才等,2009)

7.2.2.3構造-層序岩相古地理

構造-層序岩相古地理分析以板塊構造理論和活動論為指導,重點突出3個方面:①在非當今的地理坐標上,恢復洋陸的分布和配置;②盆地在全球板塊格架中的位置;③盆地性質等,特別是大區域級和全球古地理復原。

古地理研究與編圖是力圖反映盆地形成與發育時所處的構造背景、盆地的構造性質以及與全球構造的相關性,但具體分析時則仍在現今的地理坐標上表示其古地理單元、岩相和沉積環境。盆地間的距離(洋、陸間),盆地邊界的逆沖推覆或由構造活動導致缺相的地層縮短帶等,在圖面上以特殊的線條表示陸塊和沉積域的構造邊界。該邊界有的是板塊、陸塊或地塊的邊界,反映盆地的歸屬或構造活動性對沉積體的控制,因而仍屬於構造-岩相古地理圖。各沉積域和塊體間邊界的性質依地質時期不同而改變,用符號加以區別,分別代表大陸邊緣的性質:拉張、海底擴張、洋殼俯沖、碰撞、消減帶和大陸邊緣造山等;性質不明者僅以符號代表不同的沉積域。

馬永生等(2009)在全區層序劃分、對比、板塊構造格局和沉積盆地性質及演化研究的基礎上,以露頭層序地層學理論為指導,結合鑽井和地震資料,以超層序(二級層序)的體系域為成圖單元,系統地編制了海相盆地和中新生代以陸相盆地為主的構造-層序岩相古地理圖,分析了盆地性質和岩相展布及沉積環境,更好地揭示了烴源岩與儲集體的時空展布特徵(圖7.13)。該類構造-層序岩相古地理圖代表了岩相古地理分析的最新成果。

中國南方晚震旦世燈影組沉積晚期(SS2超層序高位體系域)構造-層序岩相展布由北向南可分為6部分。

1)南秦嶺被動大陸邊緣盆地:十堰斷裂以北為孤立的小碳酸鹽台地,主要由白雲岩組成。斷裂以南由灰—深灰色薄層狀含碳和含磷鈣質細砂岩、硅質頁岩組成,並夾鈣屑濁積岩。

2)上揚子克拉通盆地發育4種沉積相:①台地相,分布四川、滇東、黔西等地;②潮坪潟湖相,分布於台地內的大部分地區,暴露溶蝕作用發育,遍及上揚子地區,形成波狀、葡萄狀、雪花狀、谷殼狀和櫛殼狀等形態的白雲岩;③淺灘相有兩種:一為台內淺灘,分布於四川的峨眉—漢源、雲南的寧南—金陽,由亮晶礫屑白雲岩、亮晶核形石藻團塊白雲岩、亮晶鮞粒白雲岩與藻白雲岩互層組成,另一為台地邊緣淺灘,分布於黔中的開陽—甕安—湄潭,川北的南江、廣元,川西的寶興—茂汶等地,由厚層狀藻白雲岩、含礫砂屑白雲岩、粗砂屑白雲岩夾少量鮞粒白雲岩及核形石白雲岩組成;④薩布哈相,分布於台地中部的珙縣、威信、古藺等地。

3)上揚子東南大陸邊緣盆地:川東的秀山、黔東南的松桃、黃平、鎮遠、三都和湘西的大庸等地為台緣上斜坡,以角礫碳酸鹽岩為特徵;川北的城口、黔東南、湘西、桂北等地為台緣下斜坡到盆地環境,為薄層狀泥質粉晶-微晶白雲岩、黑色薄層狀炭質頁岩、硅質頁岩夾粉砂岩及透鏡狀白雲岩和鈣屑濁積岩。

4)湘黔大陸斜坡盆地:分布於安化、漵浦、長安堡等地,主要為硅質頁岩、硅化微晶灰岩和硅質岩沉積。

圖7.13 中國南方SS2 超層序高位體系域(晚震旦世燈影組沉積晚期)構造層序岩相古地理

5)滇黔桂、湘桂邊緣海盆地:滇黔桂相區地處南盤江盆地內,為深水密度流沉積的灰綠色粉砂質絹雲母板岩、千枚岩夾細砂岩、粉砂岩;湘桂邊緣海盆地主要分布於廣西龍勝一帶,由硅質岩組成,呈灰色、灰白色,僅底部見一層灰黑色硅質者。

6)華夏克拉通盆地和華夏大陸邊緣盆地,華夏克拉通盆地由濱海相灰綠色變質長石石英砂岩、絹雲母板岩、夾硅質板岩、硅質岩組成;華夏大陸邊緣盆地由次深海—深海相灰—深灰色薄層至中層狀硅質泥岩及泥質硅質岩組成。

❹ 考古學者發現的古人居住生活的地理位置有什麼特徵

人類各種形式的聚居地的總稱。
聚落由各種建築物、構築物、道路、綠地、水源地等物質要素組成,規模越大,物質要素構成越復雜。聚落的建築外貌因居住方式不同而異。例如,婆羅洲伊班人的大型長屋,中國閩西地區的土圓樓,黃土高原的窯洞,中亞、北非等乾燥區的地下或半地下住所,某些江河沿岸的水上住所,游牧地區的帳幕等,都是比較特殊的聚落外貌。

聚落是人類聚居和生活的場所。聚落環境是人類有意識開發利用和改造自然而創造出來的生存環境。
早期人類的聚居地一般都選擇在地形、氣候等自然條件比較優越、自然資源比較豐富的地點。例如,中國陝西藍田猿人的遺址,就在一條河流最高的階地上,當時那裡的氣候溫暖濕潤,有較多的動物可供捕獵(考古發現被捕獵的動物種類就有42種)。隨著人類利用和改造自然的能力不斷提高,人類活動的領域不斷擴大,由熱帶、溫帶逐漸擴展至寒帶,創造出各種形式的聚落環境。
聚落的民居建築,是當地居民為適應當地的自然環境和便於從當地取得建築材料而創造出來的,其不僅有明顯的時代特徵,也有顯著的地方色彩。例如,北極地區的因紐特人用當地便於取得的冰塊構築的小冰屋,牆體很厚,有利於保持室內的溫度;中國黃土高原有堆積很厚的黃土層,那裡的氣候相對比較乾燥,當地居民便就地取材,利用黃土層挖鑿成窯洞;中國新疆地區氣候乾燥,風沙大,建成平頂房,其屋頂可以用來曬莊稼;中國及世界上的一些熱帶地區,因炎熱多雨,比較潮濕,一般都建成雙層木樓或竹樓,通風較好,人居住在樓上不僅比較涼爽,而且也相對比較乾爽;中國東北地區因氣候寒冷,一般都建成牆體較厚且有火牆火炕的居室,那裡風比較大,所以窗紙都貼在窗外。有的民居則是適應於當地居民的生活習俗而創造的,如中國福建客家人因聚族而居,創造出大土樓的特色建築。
除鄉村聚落和城市聚落之外,還有介於二者之間的城市化村和集鎮等聚落類型。

❺ 古生態的古地理

廣義的古地理環境應當包括自然地理環境、生物地理分區和古氣候。自然地理環境包括大陸和海洋盆地的輪廓和分布。在大陸上要反映的古地形特點,包括剝蝕區的再造和母岩成分及分布特徵的確定;河流、湖泊成因類型、古流向和分布特徵的確定;風向、古氣候和生物地理分區的確定。
在海洋盆地中,首先應確定海岸線位置、海盆輪廓和
性質;盆地內潮汐流、沿岸流、海浪、海流以及濁流或風暴流的水動力條件的分析;海水的含鹽度、溫度、深度、水介質的物理化學條件、酸鹼度確定。海底地形、三角洲、海底扇的特徵和分布,以及深水沉積特徵和浮游生物的特徵和分布的研究、古生物和古生態、生物地理分區的確定,以及古氣候及其分帶的研究。沉積相分析是古地理學研究的基本方法。沉積相是沉積物形成條件的物質表觀。時間的不同,沉積相的特點和分布也不同,一定的沉積物只出現在某特定的時代,如中、晚前寒武紀的帶狀鐵礦層;有些則出現在不止一個時代中,如黑色頁岩、煤和蒸發岩。有人認為這些特定時代的相是全球性或近於全球性的。因此,它們必然記錄著一些全球規模的岩石圈、生物圈、水圈和大氣圈特殊的相互關系。研究這些問題,不僅能深入了解地球歷史的本來面目,而且為尋找煤、油氣和有用礦床等提供依據。
除了建立單獨的相模式以外,也需要對沉積作用、沉積產物的可變性以及其他動力概念進行研究。例如,從陸源硅質碎屑到海洋碳酸鹽的變化,或從一個丘狀進入到平頂灘的轉變。這些相序演化的研究要與隆起和沉降的地球物理模式緊密聯系起來。此外,這些地球物理模式也會對沉積相序和演化的研究起促進作用。
深海鑽探和穩定同位素研究的發展,已有可能對古海洋的古環境、海洋循環和化學條件進行重建。除了利用氧同位素了解古溫度外,可直接根據碳同位素了解古海洋的循環及其動力。並可根據鄰近的陸絛海記錄和保存在造山帶的洋殼以及海洋沉積物的碎片重塑古海洋。
研究古氣候的關鍵是加強對古氣候與沉積物沉積特徵之間相互關系的認識。每一個氣候變數都有大的空間變化,因為不同緯度接受的太陽能不同,大陸和海洋的熱性質不同,所以海陸分布的變遷是氣候變化的重要原因。海洋氣候和大陸氣候的差別也隨著由低緯度向高緯度的過渡,氣候分帶表現得越來越明顯。
古緯度也是確定古氣候分帶的重要因素之一,當地球外殼有一次重大的變位,都會引起各個板塊的相對運動,從而引起古氣候帶格局的重要變化。最重要的古氣候標志是一
些對氣候敏感的沉積物類型,如碳酸鹽岩、蒸發岩類、紅層、鋁土礦、煤、冰磧岩及古風向、古溫度和某些動植物群,沉積作用是在一定的大地構造環境中進行。很多沉積盆地的幾何形態、構造特徵和地層格局都與大地構造的演化有密切關系。對沉積盆地進行分析,要充分利用地球物理、鑽井和地震地層學資料,以了解地下深部隱蔽的同沉積古地形和沉積相分布的格局,覆蓋於河道上及生物礁上的構造或不整合面的披蓋構造等,而有利於古地理環境的重塑。其次應根據盆地類型和特徵建立盆地的發育模式,進一步了解其沉積體系與大地構造的關系。很多學者認為,許多沉積(古代和現代)不是一種單純沉積物的產物,可能是受地球運行軌道的控制,或是岩石圈、水圈、大氣圈和生物圈相互作用的結果。

❻ 科學家們如何研究古地理環境

只大致了解一點點……根據化石中的碳十四的含量來判斷,含量越少,年代越久遠。

❼ 古地理環境與沉積相概述

由於兩大平原在第四紀以來,屬於間歇性沉降的加積平原,且具有明顯的繼承性、多期性和差異性,加上古氣候的冷暖交替,導致區內第四紀古地理環境與沉積相在時間上和空間上產生差異。

(一)早更新世古地理環境與岩相

1.早更新世早期(距今300~250萬a前)

早更新世早期的三江平原與現在面貌迥然不同,盆地范圍很小。僅在綏繽凹陷和前進凹陷有三個內陸封閉盆地接受第四系沉積,其餘廣大地區屬於陸源剝蝕區,其周圍山地約高出當地基面100~300m。區內除松花江有明顯河道外,其他河流尚未形成。

主要沉積相有河床滯留相和沖洪積相(圖3-3),沉積物厚20~100m,推斷距今年齡約300~250萬a前。

興凱湖平原湖泊尚未形成,僅在松阿察河一帶有一近南北向深槽,沉積了沖洪積物,厚30~50m(圖3-4)。

2.早更新世中晚期古地理環境與岩相(距今250~120萬a前)

由於兩大平原斷陷下沉,其沉積范圍逐漸擴大,至早更新世未,達到山麓邊緣,大體受平原周邊斷裂帶控制。

三江平原西界小興安嶺山前台地邊緣與依蘭—伊通裂谷北段相通,東接完達山西麓,與敦化—密山裂谷相連,南臨山前台地,以近東西向斷裂為界,略小於今日三江平原范圍,周圍山地高出當地基面100~350m,屬陸源剝蝕補給區。

區內的黑龍江業已形成,約在福興一帶入松花江再北泄。其河床滯留相沉積物的電阻率達300~400Ω·m。表明河流能量較小,尚未切穿嘉蔭峽谷,還沒有能力攜帶更粗顆粒沉積物。小興安嶺東坡的梧桐河已形成,流出山口後匯入松花江,古松花江仍按其故道北泄,至樺川一帶分兩支,主流北支繼續北泄與黑龍江匯合後流入現今的俄羅斯境內,形成一個較大水體,另一支流過花馬山入「古三江湖」(擬稱)。

古松花江、東河床滯留相沉積物電阻率約180~250Ω·m,表明河水能量小,攜帶能力弱,沒有切穿依蘭峽谷。

「古三江湖」的濱湖相沉積由泥質粉砂、細砂構成。電阻率100~70Ω·m。淺湖相沉積物,由亞黏土、亞砂黏土與粉細砂互層,電阻率為50~70Ω·m。

在完達山北麓與撫遠間,亦存在一個較大的水體。有兩股水流注入其中:一股由北而南入湖。另一股源於錫霍特山,自東而西注入湖泊中,此兩河床滯留相沉積物的視電阻率為300~200Ω·m,該水體濱湖相沉積物視電阻率約100~80Ω·m;淺湖相沉積物為80~50Ω·m。

其餘廣大地區均屬於邊灘相沉積(見圖2-48)。沉積物厚40~100m,距今年齡約為250~120萬a。

圖3-3三江平原岩相對比圖

圖3-4興凱湖平原岩相對比圖

以上特點表明古三江水系在早更新世晚期仍屬於內陸水系,沒有外泄入海。

興凱湖平原在早更新世晚期,湖泊相當廣大,約相當於現今平原面積1/3。古興凱湖(見圖2-59)北至虎林縣城,西抵寶東、承紫河、青山一線,東臨松阿察河,南越中蘇邊界線,此外在平原北部的阿北—新政一帶也存在一個較小湖泊。

此期,古穆棱河形成,注入興凱湖,形成大面積三角洲沉積,在俄羅斯境內的伊漫河、塔姆加河開始形成,分別流入盆地的兩個湖中,形成入湖三角洲與邊灘相沉積。

區內河床滯留相沉積物視電阻率為200~150Ω·m。三角洲相為150~100Ω·m,濱湖相視電阻率為100~70Ω·m。淺湖相視電阻率為70~30Ω·m。

(二)中更新世古地理環境與岩相(距今120~20萬a前)

進入中更新世以來,由於兩個大平原整體穩定下沉,致使沉積范圍達到最廣時期。現今的台地後緣即為當時的平原邊界,到中更新世晚期,湖泊發育極盛時期,「古三江湖」南遷至寶清、雙鴨山一帶,在集賢、湯原、鶴立一帶都有較大湖泊(見圖2-71)。

小興安嶺東麓的諸順坡河,均已形成,分別匯入松花江,並形成各自的河床滯留相沉積物。黑龍江與松花江在綏濱—蘿北地區相匯。由於水流過大,使河道漫散,沉積了較寬的河床相礫石層。

古撓力河及其支流形成後,匯同松花江南部的分支河道北流入黑龍江。古烏蘇里江還是一條近東西向小河,它源於錫霍特山,在撫遠南匯入黑龍江,形成了各自的河床滯留相沉積。其餘廣大地區為邊灘相沉積。

應當說明,黑龍江河床滯留相沉積物視電阻率高達1000~500Ω·m。松花江的河床滯留相沉積達600~400Ω·m,都比早更新世沉積物視電阻率明顯增大。這表明水流能量劇增,攜帶能力強,才得以沉積粗大顆粒。由此可見,黑龍江在中更新世中晚期已切穿嘉蔭峽谷,同時松花江切穿了依蘭峽谷。截奪了各自上游水系所致。然而,兩江匯流後並未形成廣大水體,推斷此期區內水系已經外泄入海,距今約在60~50萬a前。這一結論與黑龍江地礦局第一水文隊及原九〇四部隊的研究結果相合。

古興凱湖及其北部湖泊達到最盛時期,廣泛發育濱湖相、淺湖相沉積。穆棱河分兩沉積。支河道分別注入兩個湖泊中(見圖2-71),形成了河床滯留相和邊灘相及入湖三角洲相

(三)晚更新世古地理環境與岩相

劃分如下階段。到了晚更新世時期,兩大平原均處在差異性緩慢抬升沉積期,加上古氣候惡化,可

1.晚更新世早期

由於兩大平原周圍山體隆升,使山麓前緣沿斷裂帶緩慢抬升。隨著古氣候轉冷變干,三江平原中更新世遺留下來的古湖泊,除「古三江湖」外相繼消亡,兩大平原縮小到今日的台地前緣,周圍山地接近現今高度,仍近陸源剝蝕區(見圖2-78)。

黑龍江匯入松花江有兩條古河道,寬10~15km,沉積物視電祖率1000~400Ω·m。松花江基本上仍按中更新世故道分兩支北泄,其河床滯留相沉積物視電阻率為600~300Ω·m。

小興安嶺東坡的各級河谷,從山區攜帶的粗粒物質沉積在平原邊緣,形成了沖洪積扇堆積物。其餘廣大地區為邊灘相沉積,平原東側烏蘇里江北段河道已見雛形。

興凱湖平原仍以湖泊沉積為主(圖2-78),還沒有形成外泄水系。

2.晚更新世中期

近,山前台地分異明顯。距今15~7萬a前,兩大平原范圍基本與晚更新世早期相似,周圍山體與現今面貌相

與邊灘相沉積。由於古氣候轉暖變濕,三江平原河流量增大。並經常淹沒地勢低平的洪泛區,乃致使同江—富錦—集賢一線以東廣大地區,被水體淹沒,形成了穩定而廣闊的河漫湖,沉積了厚達6~10m亞黏土層(見圖2-78),其視電阻率20~30Ω·m,其他地區為河床相

興凱湖平原仍為廣闊的湖相沉積。

3.晚更新世晚期—全新世

距今7.0萬a以來,兩大平原都發生了重大變化,三江平原的同江—富錦—集賢連線以東平原整體抬升,隨著古氣候惡化、河漫湖乾涸、Ⅱ級階地形成。至此,三江平原中的湖泊消亡,這段時期平原東部發育撓力河、別拉洪河及其支流等沼澤性河流,加積了泥質堆積物,但這些河流大都未切穿亞黏土層。由於古冰緣強烈作用,形成許多寬淺谷地,閉流窪地,為全新世發育沼澤、泥炭沉積提供了空間。

邊境北泄入海。平原西部河流作用十分活躍,黑龍江在綏蘿地區留下六條古河道,沉積物粒度粗大,由卵礫石組成,其視電阻率高達1~3000Ω·m,一般在1000~400Ω·m。河水攜帶能量相當大,至晚更新世末(距今2.2萬a前)遺棄最後一條河道(後述),回到現今的中俄

松花江依然如故,沿其故道北流入黑龍江,但在同江一帶曾一度向東遷移,留下了數條自然堤,形成了寬達20km的邊灘沉積,它的河床相沉積物視電阻率為500~300Ω·m,此期總的看來邊灘相不甚發育。

小興安嶺東坡的各級河流仍將山區攜帶物質疊加在晚更新世中早期扇形平原之上。由於小興安嶺東麓,坡緩流短,河流量小,故其攜帶能力遠小於黑龍江和松花江,所以扇形地的沉積物顆粒相對較細。

興凱湖平原也發生了重大變化,約在距今2.0萬a前湖水退縮到第四道堤附近,穆棱河、松阿察河與俄羅斯境內諸水系,均被烏蘇里江所截奪,使之成為外流水系(見圖2-85)。

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