第四紀(jì)環(huán)境演變

前言

　　第四紀(jì)是地質(zhì)歷史中最接近當(dāng)今的一個(gè)時(shí)期，跨越了約200萬年并一直延續(xù)至今。第四紀(jì)環(huán)境演化曾對(duì)人類的起源和發(fā)展起決定性的作用，并將繼續(xù)影響人類未來的生存和發(fā)展。為此，第四紀(jì)環(huán)境演化研究一直是地球科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)最為活躍的學(xué)科之一。JohnLowe和Mike Walker兩位教授從事第四紀(jì)環(huán)境演變研究和教學(xué)30多年，在國(guó)際第四紀(jì)領(lǐng)域具有崇高聲望，他們合著的Reconstrstructing Quaternary Enuironments一書堪稱第四紀(jì)環(huán)境研究領(lǐng)域的經(jīng)典之作。該書1988年出版后，1997年再版，再版12年以來，在全球第四紀(jì)教學(xué)和科研領(lǐng)域內(nèi)廣泛應(yīng)用，聲譽(yù)極高。原著共分7章。第1章宏觀介紹了第四紀(jì)的主要特征和時(shí)限，并對(duì)第四紀(jì)研究歷史和進(jìn)展進(jìn)行了詳細(xì)闡述。第2章論述了第四紀(jì)地貌演化特征，包括冰川覆蓋范圍的變化、海平面的變化、河流階地的演變等，并介紹了如何獲取這些變化的研究方法。第3章闡述了從不同研究材料中獲取環(huán)境演化信息的方法，如冰川沉積物、冰緣沉積物、古土壤、湖泊沼澤沉積物、風(fēng)成沉積物、洞穴碳酸鹽沉積物、深海沉積物和冰芯等，對(duì)主要環(huán)境參數(shù)獲取的野外及實(shí)驗(yàn)室方法進(jìn)行了介紹。第4章專門介紹了生物學(xué)指標(biāo)的形成過程、獲取方法及對(duì)環(huán)境變遷的解譯，包括孢粉分析、硅藻分析、植物大化石、昆蟲化石、搖蚊科、非海洋軟體動(dòng)物、海洋軟體動(dòng)物、介形類、有孔蟲、深海沉積微體古生物和脊椎動(dòng)物殘?bào)w等，闡述了多指標(biāo)古生態(tài)學(xué)研究的理論和方法。第5章介紹了第四紀(jì)研究領(lǐng)域主要的測(cè)年方法，包括放射性測(cè)年技術(shù)中的14c測(cè)年法、鉀-氬和氬-氬測(cè)年法、鈾系測(cè)年法、裂變徑跡測(cè)年、釋光測(cè)年和電子自旋共振（ESR）測(cè)年等；在增量測(cè)年法中介紹了樹木年代學(xué)、紋泥年代學(xué)、地衣測(cè)量年代法和冰芯年層；在等值年齡地層標(biāo)志法中介紹了磁性地層學(xué)、火山灰年代學(xué)和氧同位素年代學(xué)；在基于化學(xué)改造過程的相對(duì)年代學(xué)方面，介紹了氨基酸地質(zhì)年代學(xué)。第6章基于地層學(xué)要素和年代，對(duì)第四紀(jì)大陸、海洋和冰芯記錄進(jìn)行綜合對(duì)比。第7章以130～10kaBP這個(gè)時(shí)間段為例，闡述了末次問冰期-冰期氣候旋回的綜合研究。

內(nèi)容概要

　　第四紀(jì)環(huán)境變化與人類生存息息相關(guān)，研究第四紀(jì)環(huán)境和預(yù)測(cè)未來發(fā)展變化趨勢(shì)具有重要的理論和實(shí)踐價(jià)值?！兜谒募o(jì)環(huán)境演變(第2版)》共7章，系統(tǒng)地介紹了第四紀(jì)科學(xué)基本理論、研究方法和技術(shù)、第四紀(jì)環(huán)境、氣候、生物界以及人類進(jìn)化和發(fā)展的歷史和在第四紀(jì)地質(zhì)、地理、氣候、海洋、水文、生態(tài)、環(huán)保、國(guó)土等領(lǐng)域的實(shí)踐和應(yīng)用。《第四紀(jì)環(huán)境演變》所屬第四紀(jì)環(huán)境領(lǐng)域是近年來全球變化研究的熱點(diǎn)，人們通過對(duì)過去第四紀(jì)環(huán)境變化的研究，加深了對(duì)當(dāng)前全球環(huán)境變化的認(rèn)識(shí)和理解。通過第四紀(jì)環(huán)境演變研究，闡述了冰期-間冰期氣候旋回特征和規(guī)律，揭示了現(xiàn)今環(huán)境變化的歷史原因，總結(jié)和凝練了全球各個(gè)區(qū)域第四紀(jì)環(huán)境變化情況。此外，《第四紀(jì)環(huán)境演變》對(duì)全球變化的自然和人為驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行了深人探討?！兜谒募o(jì)環(huán)境演變》是同名英文著作的中文版，可作為地質(zhì)、地理、海洋、氣候?qū)I(yè)本科生和研究生的選修教材，也可作為相關(guān)領(lǐng)域研究人員的參考書。

作者簡(jiǎn)介

　　羅易（John Lowe），地理學(xué)和第四紀(jì)學(xué)教授，任英國(guó)倫敦大學(xué)第四紀(jì)研究中心所長(zhǎng)。他兼任Quaternary Proceedings雜志編輯、英國(guó)第四紀(jì)研究會(huì)副會(huì)長(zhǎng)，以及多個(gè)有關(guān)地學(xué)和古氣候?qū)W的自然環(huán)境研究會(huì)委員。他已經(jīng)獨(dú)立或合作編著了五部專著，其中包括《放射性碳測(cè)年：當(dāng)代應(yīng)用和未來潛力》（Wiley出版社，1991年）和《在末次冰期—間冰期轉(zhuǎn)變時(shí)期的北大西洋及其鄰近地區(qū)的氣候變化》（Wiley出版社，1994年）?！　∥挚耍∕ikec Walker），自然地理學(xué)教授，2任英國(guó)威爾士大學(xué)地理系主任.a他兼任Journalc of Quaternaryc Science雜志編輯.c自然環(huán)境研究理事會(huì)下碳測(cè)年實(shí)驗(yàn)室指導(dǎo)委員會(huì)主席.a他合作編著了《晚第四紀(jì)環(huán)境變化：自然和人類前景》（Longman出版社，21992年）和《北大西洋末次晚冰期的記錄》（Pergamon出版社，21993年）　　Johnc Lowe和Mikec Walker兩位教授從事第四紀(jì)環(huán)境演變研究和教學(xué)30多年，3在國(guó)際第四紀(jì)領(lǐng)域具有崇高聲望.a兩位教授是國(guó)際第四紀(jì)研究會(huì)（INQUA）古氣候委員會(huì)國(guó)際合作研究計(jì)劃“冰芯.c海洋和大陸記錄研究計(jì)劃”（INTIMATE）的協(xié)調(diào)者.a他們長(zhǎng)期合作研究并已經(jīng)發(fā)表了100多篇第四紀(jì)科學(xué)領(lǐng)域的研究論文

書籍目錄

譯者序原著第二版序原著第一版序原著致謝第1章 第四紀(jì)記錄1.1 引言1.2 第四紀(jì)的特征1.3 第四紀(jì)的下限1.4 第四紀(jì)研究進(jìn)展1.5 第四紀(jì)的組成框架1.6 氣候變化的原因1.7 本書的主要內(nèi)容第2章 地貌證據(jù)2.1 引言2.2 方法2.3 冰川地貌2.4 冰緣地貌2.5 海平面變化2.6 河流階地2.7 低緯度第四紀(jì)地貌2.8 結(jié)論第3章 巖性證據(jù)3.1 引言3.2 野外和實(shí)驗(yàn)室方法3.3 冰川沉積物3.4 冰緣沉積物3.5 古土壤3.6 低緯度地區(qū)湖泊水位記錄3.7 風(fēng)成沉積物3.8 洞穴沉積和碳酸鹽沉積3.9 湖泊、沼澤沉積物3.10 深海沉積物氧同位素地層學(xué)3.11 冰芯地層學(xué)3.12 結(jié)論第4章 生物學(xué)指標(biāo)4.1 引言4.2 孢粉分析4.3 硅藻分析4.4 植物大化石4.5 昆蟲化石4.6 搖蚊科4.7 非海洋軟體動(dòng)物4.8 海洋軟體動(dòng)物4.9 介形類分析4.10 有孔蟲分析4.11 深海沉積微體古生物4.12 脊椎動(dòng)物殘?bào)w4.13 其他化石類群4.14 多指標(biāo)古生態(tài)學(xué)研究4.15 第四紀(jì)古生物學(xué)和生態(tài)學(xué)理論4.16 結(jié)論第5章 測(cè)年方法5.1 簡(jiǎn)介5.2 第四紀(jì)定年的精確度與準(zhǔn)確性5.3 放射性測(cè)年技術(shù)5.4 增量測(cè)年法5.5 等值年齡地層標(biāo)志5.6 基于化學(xué)改造過程的相對(duì)年代學(xué)5.7 結(jié)論第6章 第四紀(jì)地層學(xué)探討及對(duì)比6.1 引言6.2 地層單元?jiǎng)澐?.3 時(shí)代地層對(duì)比6.4 結(jié)論第7章 末次間冰期-冰期氣候旋回：130-10kaBP7.1 引言7.2 過去130kaBP以來的地層框架7.3 末次間冰期(氧同位素階段5e)7.4 過渡到末次冷期的時(shí)期(氧同位素階段5d-5a)7.5 末次寒冷期(氧同位素階段4-2)7.6 末次冰期-間冰期轉(zhuǎn)換期(氧同位素階段2／1過渡期)7.7 大氣環(huán)流：全球大氣環(huán)流模型7.8 促發(fā)機(jī)制的探索7.9 結(jié)束語參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　以上這些概念至今仍被廣泛地應(yīng)用于第四紀(jì)研究中，但它們顯然缺乏精確的內(nèi)涵，因此有時(shí)也很難準(zhǔn)確地加以應(yīng)用。例如，在利用植被的發(fā)育程度去區(qū)分間冰期和間冰階時(shí)，在歐洲利用特定的植被特征（混交林、針葉林和寬廣草地）再加上經(jīng)緯度和持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)短的考慮，就可以識(shí)別出問冰期和間冰階，即在緯度較高的地區(qū)將這些特定植被特征定性為間冰期的產(chǎn)物，而在緯度較低的地區(qū)則定性為間冰階。這樣一來，利用古植被特征去區(qū)分間冰期和間冰階時(shí)還必須考慮各種地理因素。而且，這些概念還會(huì)給人以誤導(dǎo)。例如，在大不列顛的諸島上在第四紀(jì)早期的寒冷時(shí)期并沒有冰川活動(dòng)的明顯證據(jù)（Bowen et aL.，1986），而這一現(xiàn)象在世界上其他很多地方都是如此（Dawson，1992）；在第四紀(jì)末期的寒冷時(shí)期，情況也是如此。南半球?qū)Φ谒募o(jì)全球冰川總量的貢獻(xiàn)還不到3％，而這促使人們觀測(cè)到第四紀(jì)冰量的增加只是北半球的特有現(xiàn)象（williamseta1.，1993a）。因此，對(duì)于南北兩個(gè)半球來說，“冰川”這一概念可能有完全不同的內(nèi)涵。因?yàn)橐陨系倪@些原因，也許用“暖期”和“冷期”的概念去描述第四紀(jì)大的環(huán)境演化階段會(huì)更為合適。但是這兩個(gè)概念也有自己的問題（如何為冷暖期定義合理的界限、量化氣候變化以及與前面的氣候記錄進(jìn)行匹配等）。而且，因?yàn)闅v史的原因，在提到第四紀(jì)特定的階段時(shí)不可避免地還會(huì)用到以前的概念。因此為了方便起見，也為了盡量避免錯(cuò)誤，我們?nèi)匀谎赜昧藗鹘y(tǒng)定義的冰期和間冰期的概念，但在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，也使用了可以與之互換的冷期和暖期的概念。這種基于氣候變化特征的分類方法就是所謂的氣候地層學(xué)，在第6章會(huì)詳細(xì)論述。根據(jù)北半球陸地地層學(xué)記錄劃分適用于區(qū)域或不同區(qū)域的冰期和間冰期各階段時(shí)，要想得出一個(gè)系統(tǒng)連貫的第四紀(jì)演化序列，至今都是十分困難的，這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)的陸地沉積序列都是零碎不全的。因此在過去的20年里，人們?cè)絹碓蕉嗟匾煤蛥⒄瘴唇?jīng)受擾動(dòng)的深海沉積物序列，特別是海洋微體化石氧同位素的記錄。在第3章將會(huì)看到來自這些微體化石氧同位素的示蹤反映了海水氧同位素組成隨時(shí)間的變化。由于至今海洋氧同位素的平衡基本上是受控于大陸冰量的變化（Shackleton and Opdyke，1973），因此從深海沉積物化石氧同位素的變化曲線可以看出冰期和間冰期的相互交替。深海氧同位素序列自上而下，每個(gè)演化階段都用阿拉伯?dāng)?shù)字進(jìn)行編號(hào)，偶數(shù)編號(hào)的階段代表寒冷的冰期，而奇數(shù)編號(hào)的則代表溫暖的間冰期。深海氧同位素序列最為顯著的特征之一就是這一序列不隨地理位置的變化而變化，即采自深海不同地點(diǎn)的沉積物都能得出同樣變化規(guī)律的氧同位素曲線（圖1.4）。因此，深海氧同位素曲線能夠反映全球的氣候變化。

編輯推薦

　　英國(guó)倫敦大學(xué)約翰-羅易教授和威爾士大學(xué)邁克·沃克教授從事第四紀(jì)環(huán)境演變研究和教學(xué)30多年，在國(guó)際第四紀(jì)領(lǐng)域具有很高的聲望.他們合著的《第四紀(jì)環(huán)境演變》-書堪稱第四紀(jì)環(huán)境研究領(lǐng)域的經(jīng)典之作。該書1988年出版后，1997年再版，在全球第四紀(jì)教學(xué)和科研領(lǐng)域內(nèi)被廣泛應(yīng)用，享有極高聲譽(yù)。第四紀(jì)環(huán)境變化與人類生存和經(jīng)濟(jì)發(fā)展息息相關(guān)，研究第四紀(jì)環(huán)境和預(yù)測(cè)未來發(fā)展變化趨勢(shì)，具有重要的理論和實(shí)踐價(jià)值。該書所屬第四紀(jì)環(huán)境領(lǐng)域是近年來全球變化研究的熱點(diǎn)，人們通過對(duì)過去第四紀(jì)環(huán)境變化的研究，加深了對(duì)當(dāng)前全球環(huán)境變化的認(rèn)識(shí)和理解。通過第四紀(jì)環(huán)境演變研究，闡述了冰期-間冰期氣候旋回特征和規(guī)律，揭示了現(xiàn)今環(huán)境變化的歷史原因.總結(jié)和凝練了全球各個(gè)區(qū)域第四紀(jì)環(huán)境變化，對(duì)全球變化的自然和人為驅(qū)動(dòng)因素進(jìn)行了深入探討。

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