第四紀環(huán)境演變

前言

　　第四紀是地質歷史中最接近當今的一個時期，跨越了約200萬年并一直延續(xù)至今。第四紀環(huán)境演化曾對人類的起源和發(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，第四紀環(huán)境演化研究一直是地球科學領域內最為活躍的學科之一。JohnLowe和Mike Walker兩位教授從事第四紀環(huán)境演變研究和教學30多年，在國際第四紀領域具有崇高聲望，他們合著的Reconstrstructing Quaternary Enuironments一書堪稱第四紀環(huán)境研究領域的經(jīng)典之作。該書1988年出版后，1997年再版，再版12年以來，在全球第四紀教學和科研領域內廣泛應用，聲譽極高。原著共分7章。第1章宏觀介紹了第四紀的主要特征和時限，并對第四紀研究歷史和進展進行了詳細闡述。第2章論述了第四紀地貌演化特征，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、風成沉積物、洞穴碳酸鹽沉積物、深海沉積物和冰芯等，對主要環(huán)境參數(shù)獲取的野外及實驗室方法進行了介紹。第4章專門介紹了生物學指標的形成過程、獲取方法及對環(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、非海洋軟體動物、海洋軟體動物、介形類、有孔蟲、深海沉積微體古生物和脊椎動物殘體等，闡述了多指標古生態(tài)學研究的理論和方法。第5章介紹了第四紀研究領域主要的測年方法，包括放射性測年技術中的14c測年法、鉀-氬和氬-氬測年法、鈾系測年法、裂變徑跡測年、釋光測年和電子自旋共振（ESR）測年等；在增量測年法中介紹了樹木年代學、紋泥年代學、地衣測量年代法和冰芯年層；在等值年齡地層標志法中介紹了磁性地層學、火山灰年代學和氧同位素年代學；在基于化學改造過程的相對年代學方面，介紹了氨基酸地質年代學。第6章基于地層學要素和年代，對第四紀大陸、海洋和冰芯記錄進行綜合對比。第7章以130～10kaBP這個時間段為例，闡述了末次問冰期-冰期氣候旋回的綜合研究。

內容概要

　　第四紀環(huán)境變化與人類生存息息相關，研究第四紀環(huán)境和預測未來發(fā)展變化趨勢具有重要的理論和實踐價值?！兜谒募o環(huán)境演變(第2版)》共7章，系統(tǒng)地介紹了第四紀科學基本理論、研究方法和技術、第四紀環(huán)境、氣候、生物界以及人類進化和發(fā)展的歷史和在第四紀地質、地理、氣候、海洋、水文、生態(tài)、環(huán)保、國土等領域的實踐和應用。《第四紀環(huán)境演變》所屬第四紀環(huán)境領域是近年來全球變化研究的熱點，人們通過對過去第四紀環(huán)境變化的研究，加深了對當前全球環(huán)境變化的認識和理解。通過第四紀環(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，總結和凝練了全球各個區(qū)域第四紀環(huán)境變化情況。此外，《第四紀環(huán)境演變》對全球變化的自然和人為驅動因素進行了深人探討?！兜谒募o環(huán)境演變》是同名英文著作的中文版，可作為地質、地理、海洋、氣候專業(yè)本科生和研究生的選修教材，也可作為相關領域研究人員的參考書。

作者簡介

　　羅易（John Lowe），地理學和第四紀學教授，任英國倫敦大學第四紀研究中心所長。他兼任Quaternary Proceedings雜志編輯、英國第四紀研究會副會長，以及多個有關地學和古氣候學的自然環(huán)境研究會委員。他已經(jīng)獨立或合作編著了五部專著，其中包括《放射性碳測年：當代應用和未來潛力》（Wiley出版社，1991年）和《在末次冰期—間冰期轉變時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），自然地理學教授，2任英國威爾士大學地理系主任.a他兼任Journalc of Quaternaryc Science雜志編輯.c自然環(huán)境研究理事會下碳測年實驗室指導委員會主席.a他合作編著了《晚第四紀環(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環(huán)境演變研究和教學30多年，3在國際第四紀領域具有崇高聲望.a兩位教授是國際第四紀研究會（INQUA）古氣候委員會國際合作研究計劃“冰芯.c海洋和大陸記錄研究計劃”（INTIMATE）的協(xié)調者.a他們長期合作研究并已經(jīng)發(fā)表了100多篇第四紀科學領域的研究論文

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 第四紀記錄1.1 引言1.2 第四紀的特征1.3 第四紀的下限1.4 第四紀研究進展1.5 第四紀的組成框架1.6 氣候變化的原因1.7 本書的主要內容第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 低緯度第四紀地貌2.8 結論第3章 巖性證據(jù)3.1 引言3.2 野外和實驗室方法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3.11 冰芯地層學3.12 結論第4章 生物學指標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 非海洋軟體動物4.8 海洋軟體動物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 脊椎動物殘體4.13 其他化石類群4.14 多指標古生態(tài)學研究4.15 第四紀古生物學和生態(tài)學理論4.16 結論第5章 測年方法5.1 簡介5.2 第四紀定年的精確度與準確性5.3 放射性測年技術5.4 增量測年法5.5 等值年齡地層標志5.6 基于化學改造過程的相對年代學5.7 結論第6章 第四紀地層學探討及對比6.1 引言6.2 地層單元劃分6.3 時代地層對比6.4 結論第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)機制的探索7.9 結束語參考文獻

章節(jié)摘錄

　　以上這些概念至今仍被廣泛地應用于第四紀研究中，但它們顯然缺乏精確的內涵，因此有時也很難準確地加以應用。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，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)時間長短的考慮，就可以識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還必須考慮各種地理因素。而且，這些概念還會給人以誤導。例如，在大不列顛的諸島上在第四紀早期的寒冷時期并沒有冰川活動的明顯證據(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）；在第四紀末期的寒冷時期，情況也是如此。南半球對第四紀全球冰川總量的貢獻還不到3％，而這促使人們觀測到第四紀冰量的增加只是北半球的特有現(xiàn)象（williamseta1.，1993a）。因此，對于南北兩個半球來說，“冰川”這一概念可能有完全不同的內涵。因為以上的這些原因，也許用“暖期”和“冷期”的概念去描述第四紀大的環(huán)境演化階段會更為合適。但是這兩個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行匹配等）。而且，因為歷史的原因，在提到第四紀特定的階段時不可避免地還會用到以前的概念。因此為了方便起見，也為了盡量避免錯誤，我們仍然沿用了傳統(tǒng)定義的冰期和間冰期的概念，但在適當?shù)臅r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，在第6章會詳細論述。根據(jù)北半球陸地地層學記錄劃分適用于區(qū)域或不同區(qū)域的冰期和間冰期各階段時，要想得出一個系統(tǒng)連貫的第四紀演化序列，至今都是十分困難的，這是因為大多數(shù)的陸地沉積序列都是零碎不全的。因此在過去的20年里，人們越來越多地引用和參照未經(jīng)受擾動的深海沉積物序列，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，每個演化階段都用阿拉伯數(shù)字進行編號，偶數(shù)編號的階段代表寒冷的冰期，而奇數(shù)編號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

　　英國倫敦大學約翰-羅易教授和威爾士大學邁克·沃克教授從事第四紀環(huán)境演變研究和教學30多年，在國際第四紀領域具有很高的聲望.他們合著的《第四紀環(huán)境演變》-書堪稱第四紀環(huán)境研究領域的經(jīng)典之作。該書1988年出版后，1997年再版，在全球第四紀教學和科研領域內被廣泛應用，享有極高聲譽。第四紀環(huán)境變化與人類生存和經(jīng)濟發(fā)展息息相關，研究第四紀環(huán)境和預測未來發(fā)展變化趨勢，具有重要的理論和實踐價值。該書所屬第四紀環(huán)境領域是近年來全球變化研究的熱點，人們通過對過去第四紀環(huán)境變化的研究，加深了對當前全球環(huán)境變化的認識和理解。通過第四紀環(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.總結和凝練了全球各個區(qū)域第四紀環(huán)境變化，對全球變化的自然和人為驅動因素進行了深入探討。

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