农业与第四纪地质

农业生产最明显的特征之一，就是它的区域性特点，农作物所赖以生长的水土条件，除受气候影响外，还因构造、岩石或第四纪堆积层(土壤母岩)、地球化学、水文地质、地貌等组合条件的不同而变化，所以说地质背景是农业生态系统的物质基础，在地质农业生态系统中起着某种特殊的作用，如四川红色岩层内的侏罗系上、下沙溪庙组砂泥岩层土壤的广柑(甜橙)最佳，而蓬莱镇组衍生的砂粘土区的棉花产量最高的现象。农业背景系统就是通过研究以风化岩石为主因子的多因子组合地质背景的大生态潜资源作用在风化岩体-土壤-植物系统中的物质流、能量流、信息流整体动态关联性，解释植物的高产与地质背景的关系，从而指导农业生产进行合理布局与土壤资源保护。风化岩体是第四纪的产物，以系统论原理研究地壳表层现代还在继续的地质作用的生态效应，是地学与农学的边缘学科。这一新的研究领域，不但对优质农业的持续发展发挥作用，还将促进第四纪学科的深化与横向发展。

制约农业生产的地理因素是第四纪环境学必须关注的问题。目前土壤侵蚀已成为严重的环境问题之一。土壤侵蚀是我国现代化建设中面临的一个严峻挑战。我国自然肥力最高的土壤是黑土，黑土地区是我国重要的产粮区之一，但黑土水土流失现在异常严重，我国专家曾警告说，东北黑土可能在 50 年内消失。在黄河中游，长江上游，以及南方红土等地区，这个问题很突出，不仅破坏了当地的生态环境，而且因为泥沙淤积给下游地区带来无穷危害。几十年来，有关这个领域的地质、地理、土壤、水利等不同学科，都曾开展大量的工作，并取得不少成果。但是土壤侵蚀研究不是某一单学科能够奏效的，需要各学科通力合作。第四纪地质工作者，可以发挥对第四纪环境尤其是全新世环境演变以及新构造运动，外力作用过程、河流发育等方面具有丰富知识的优势，可以做出其他学科不能比拟的作用与贡献。今后努力的方向是具体地开发出不同典型地区区域尺度的土壤侵蚀预测、预报模型，为决策与产业部门实施防治提供更全面的科学依据。

土地沙化在我国北方干旱、半干旱地区比较普遍，在东部滨海地区也有出现。土地沙化的治理，是 1949 年以来比较重视的项目，几十年来开展了大量的工作，但毕竟由于分布面积大，问题相对复杂，现在依然比较严重。第四纪地质工作者，凭借对沙化形成因素，包括环境背景和人为因素的深入分析，可以对沙化土地的空间分布特征形成的区域差异、沙化土地演化的不同方式以及危害评价和治理模式等，提出全面的看法，从而做出独特的贡献。今后努力的方向是与相邻学科密切配合，开展交叉综合研究，争取在理论与方法上有新的突破，应与地方积极合作，使研究成果能在更大程度上被采纳应用。

1 国外农业地质发展简况

“农业地质”(agro-geology)一词，最早是 19 世纪中叶德国地质学家法鲁(F A Fellow)和李希霍芬(F v Richthofen)提出的，但没有明确的定义，只是简单地用于解释土壤的形成关系。直至 1916 年英国剑桥大学 R H Rastall 出版的 《农业地质》和 1946 年美国路易斯安那州立大学 F v Emeison 出版的 《农业地质学》才首次系统地向从事农业研究的人员介绍了地质学的知识，如岩石、矿物、构造等，探讨农业经营和研究中所遇到的地质问题。

20 世纪 50 年代后，随着世界人口、资源、环境矛盾日益突出，环境地质学逐渐兴起，相当多的农业地质问题被列作环境地质范畴。

1986 年美国科学家 D C Adriano 出版了 《Trace Elements in the Terrestrial Environment》 一书系统地介绍了陆地环境中与人类密切相关的 22 种微量元素———砷、硼、镉、铬、铜、铅、锰、汞、钼、镍、硒、锌以及锑、钡、钴、氟、银、铊、锡、钛、钒等，对这些微量元素的经济价值、天然赋存状态、土壤-植物系统中元素的循环及其行为、植物需要量及耐毒性、饮用水和食物中元素的健康界限以及在环境中的来源等进行论述。

在俄、美、加、澳、英等国开展了生态地质调查和专项地质调查，把农业地质解释为“服务于农业的地质学”(Peter van Straaten，2002)。

近年来，土壤化学家、环境化学家开展了大量有关营养元素有效性和生态效应方面的研究，特别在有机污染物和重金属元素价态的生态效应方面研究较多，已成为国际环境科学关注的焦点。

2 国内农业地质研究进展

新中国成立以前，地质工作很少涉及农业，仅有的工作也是侧重于地质学指导下的土壤学研究和若干农用矿产调查。新中国成立后的几十年来，我国地质为农业服务的工作取得了很大进展，出版了大量的专著和论文，也促进了国民经济的发展。主要工作有:

农田供水水文地质勘查与盐碱地改良工作 20 世纪 60～70 年代，我国开展了 1∶ 5 万 ～1∶ 10万农田供水水文地质勘查工作，是除 1∶ 20 万水文地质普查和城市供水勘查以外的最重要的地质工作，共完成农田供水勘查 100 ×104km2。盐碱地改良工作涉及范围也非常广泛，如黄淮海平原、关东平原、内蒙古河套平原、银川平原、东北松辽平原、天山北麓、河西走廊等，为提高粮食产量做出了重要贡献，也积累了很多实际经验和发展了理论。这项工作在河北平原、银川平原、河套平原等仍在进行，深化为水资源调蓄和管理工作。

农用岩矿的利用与开发 农用岩矿资源包括矿物肥料、矿物饲料。岩矿作为肥料的最大优点是成本低、储量大。我国岩矿农用开发主要有磷矿、钾矿等传统农肥，对我国农业发展和产量提高发挥了重要作用。近年来，非金属矿物的农用得到了很大的发展，主要有沸石、蒙脱石、伊利石、高岭石、凹凸棒石、海泡石、海绿石、蛭石、石灰石、白云岩、石膏、麦饭石、磷灰石、硅藻土、菱镁矿、蛇纹石、褐煤、草炭、绿豆岩、珍珠岩、凝灰岩、火山渣、浮石、火山熔岩等。我国岩矿饲料添加剂研制开发也取得了较大进展，如石盐、石膏、麦饭石、石灰、膨润土、硅藻土等作为饲料添加剂的开发利用。含钠、钾、硅、铝等多种元素的沸石或膨润土，能帮助消化，促进动物生长发育，提高生殖能力，还能去污、除臭，避免寄生虫的传染，消除缺乏微量元素引起的疾病，促使皮毛柔顺光亮或羽毛光泽明亮，肉质鲜美。利用石灰、石粉作饲料添加剂，喂养的观赏鸟产蛋率高，蛋壳厚，抗压强度大。

区域农业地质环境调查、评价与区划 区域生态环境质量评价涉及的区域和内容也相对广泛。如生态脆弱带的生态地质环境质量综合评价与农业可持续发展、地区性的农业生态地质环境质量综合评价等，为保护治理生态环境、挖掘该区农业自然资源潜力、制定可持续发展规划提供了科学依据。近年来，各地农业生态建设的形势大大促进了当地农业生态地质区划研究的开展，先后有四川、广西、湖北、山东、河北、河南、江西、广东、安徽、江苏、吉林、浙江、云南、贵州、辽宁等省(区)进行了不同级别的农业生态地质区划，为科学地调整农业结构合理利用区域水土资源提供了决策依据，如四川盆地植棉的调整、河北献县枣林种植区划和浙江萧山蔬菜基地建设等，都曾产生了很好经济效益。

名优特农林作物的农业生态地质调查、评价与开发 20 世纪 80 年代以来，名优特农林作物的农业生态地质调查与评价开展得有声有色，涉及百余种名优特产，主要有四川柑橘，涪陵榨菜，广西沙田柚，山东肥城桃，新疆吐鲁番葡萄，河北沧州金丝小枣，广西荔枝，云南、贵州、河南和山东的烟草，滇西和浙东的茶叶，广西柳江的甘蔗，南宁的香蕉以及山东泰山(东北麓)、河北迁安、北京昌平的板栗等等，取得了丰硕的成果，积累了大量数据和资料，总结了不少理论和认识，利用这些数据资料及其规律，寻找或发现了许多新的农林优势区，扩大了种植，也极大地促进了地方经济发展。

3 第四纪地质与农业的关系

岩石是组成土壤的物质基础 岩石是五大成土因素之一，岩石风化物占到土壤总重量的95% 左右，它既是土壤的基本骨架，也是作物立足的机械支撑基础。土壤母质对土壤理化性状有直接影响，有什么样的母岩，就有什么样的土壤。因此，岩石是组成土壤的物质基础。准确掌握识别各类岩石、矿物的知识是确定土壤类型归属的关键。

岩石提供了各种营养物质 作物和人类健康所必需的钾、磷、钙、碳、硅、硼、钼、铁、硫、碘等营养元素主要来自土壤。植物在生长过程中，通过根系吸收岩石和土壤母质中的营养元素供自身生长利用，并以枯枝落叶形式回归于土壤，从而丰富了土壤矿物质营养元素，提高了土壤肥力，为作物健康生长奠定了丰富的营养基础。在相同的植被、气候、地形和人类活动的干预下，正是由于成土母岩的不同，才产了迥然不同的土壤肥力和农业生产率水平。

岩石是决定农业利用率的主要因素 有些地方耕地面积大，农业产出率高，有些地方则农业产出率低，其主要原因与这些地方的岩石种类有关: 一般红色粘土、紫色砂页岩、板页岩地区耕种面积较大，农业利用率高，而石灰岩、砂砾岩、花岗岩地区耕地较少，农业利用率低。如湖南第四纪红土母质发育的土壤有 1040 万亩，形成的水田有 734 万亩，占这类母质的70 58% 。石灰岩母质发育的土壤有 7726 万亩，形成水田 699 万亩，只占该类母质的 9 05% ;而且石灰岩地区地形崎岖，植被稀疏，天坑发育，漏水严重，易受干旱威胁，收成不稳，是湖南主要的贫困地区。该省衡邵、茶永、长浏、沅麻等盆地主要由紫色砂页岩母质发育成土，水田、旱土分布广，是重要的农业生产精华地带之一。

地质条件是农业科学规划、作物布局的重要依据 由于岩石、母质的千差万别，造成土壤有肥有瘦，有酸有碱，有砂有黏，有厚有薄，有干有湿，土壤种类繁多，因此我们在长期的农业生产实践中，反复强调要因地制宜，按自然规律办事。当前正在进行的农业结构战略性调整，也就是要根据土壤的这些特性和作物的生物学特性与市场需求，因地制宜地选择种植适优的作物品种，充分发挥土壤的最大生产潜力和农业生产效率。

将地学与农业科学紧密结合起来，加速地质科学成果在农业上的应用，加强农业地学研究，加强交流与合作，这将促进农业的持续快速健康发展。

4 我国农业地质发展趋势

新中国成立以来，我国农业取得了举世瞩目的成就，以占世界 7% 的耕地养育了占全球22% 的人口。当前，我国农业总的形势是: 第一，主要农产品优质数量不足，特别是 “入世”以后，农业结构亟待调整; 第二，农业国土资源利用水平有待提高; 第三，农业及农村经济发展与生态环境建设的矛盾突出。

关注农业生态环境，是当今我国农业生态地质发展的一大亮点。2002 年开始实施的中国地质调查局与地方政府合作的多目标填图计划，加强了农业生态地质环境质量评价，为保护治理生态环境、挖掘地区农业自然资源潜力、制定可持续发展规划提供了科学依据。

农业生态地质工程设计将为国土资源持续利用提供技术支撑。紧紧围绕国家需求，如粮食及名特优果品基地建设、农业生态省(县)建设、退耕还林还草生态建设等，以西部大开发为契机，结合国土资源大调查工作，开展农业生态地质工程设计，实现社会、经济及生态效益的统一。

从 20 世纪 80 年代的农业地质背景分析，到 90 年代提出农业生态地质学，可持续发展观念得到普遍认同。生态地球化学和生态水文地质学，是农业生态地质理论创新的又一突破口。研究岩(土)—水一植的矿质营养元素的生态地球化学循环机制，注重土壤水作为植物营养和营养元素活动载体养分 “供、输、耗”系统中的作用，将为实现 “低投人、低消耗、高产出”目标解决基础理论问题。

5 应用第四纪地质综合性服务领域

土地资源及其合理利用是关系到农业发展至关重要的问题。根据实地调查利用大比例尺地形图、航卫片等新遥感信息，编制土地资源图、地面坡度图、土地利用图，从而对宜农、宜林、宜牧土地进行质量评价，并提出合理开发的意见。

粮食、林果基地建设，其规模与合理布局，在很大程度上受制于当地的第四纪环境影响，包括气候条件、地貌条件、水文地质条件、地球化学条件等。应用第四纪地质学科与农业和其他相关科学交叉与渗透，就可在查明这些条件的基础上，提出很有价值的意见，起到其他学科不能取代的作用。

农业综合发展及合理布局，即建设可持续发展农业的核心是改善农业生态环境，提高农业生产力，消耗最小的生产力因素，获取最大的农业产品，做到最大生产力、最佳经济效益与最优生态环境的协调发展。这些方面需要应用第四纪地质做大量基础性调查与综合研究，为其提供科学依据。

农业生态经济系统的功能是一种综合性功能，它主要是由经济效益、生态效益和社会效益三方面来反映的。这三个方面的效益又是由不同的方面来体现的，每一种要素都为表征其原理特征的指标。这些要素指标的组合就构成了农业生态经济系统功能综合评价的指标体系。其中，生态效益要素完全是在第四纪地质环境背景下提出的，它是构成整个农业生态经济系统功能的物质基础和能量来源。

第四纪地层的划分主要依据沉积物的岩石性质及地质年龄。第四纪沉积物分布极广，除岩石裸露的陡峻山坡外，全球几乎到处被第四纪沉积物覆盖。第四纪沉积物形成较晚，大多未胶结，保存比较完整。第四纪沉积主要有冰川沉积、河流沉积、湖相沉积、风成沉积、洞穴沉积和海相沉积等。其次为冰水沉积、残积、坡积、洪积、生物沉积和火山沉积等。

第四纪是新生代最新的一个纪，包括更新世和全新世。下限年代多采用距今258万年。第四纪期间生物界已进化到现代面貌。灵长目中完成了从猿到人的进化。第四纪前是新近纪。它从约260万年前开始，一直延续至今。第四纪这个名称最早是意大利地质学家乔万尼·阿尔杜伊诺（GiovanniArduino）于1759年研究波河河谷沉积情况时提出的。1829年，法国地质学家儒勒·迪斯努瓦耶（JulesDesnoyers）引用了这个定义。他在研究塞纳河低地的沉积层时发现了一层比新近纪更新的岩层。这个岩层一直延伸到地表。

由于第四纪的一个主要特点是反复大幅度的气候变化，并且用气候变化阶段以划分第四纪地层的气候地层学又是建立在生物地层学、岩石地层学、地貌地层学、土壤地层学等基础之上的一种综合方法，所以，当前第四纪的划分，主要是一种气候地层学的划分。气候地层学把第四纪分为一些气候阶段。较大的气候阶段是冰期和间冰期；在冰期和间冰期中，再分为一些冰阶和间冰阶。每一期和阶都应有自己的典型地点。在这些典型地点内，各种地层学的证据应当是清楚的。期和阶以及与其相对应的地层单位的命名，应尽量避免混乱。根据当地地层顺序，可以采用一些局部名称，但当与大区的对比被肯定下来时，便应当用区域的名称取代当地的名称。

第四纪分为更新世和全新世。更新世地层相当于更新统，包括至少四次冰期和三次间冰期形成的冰期堆积物和间冰期堆积物。全新世包括自最后一次冰川和大冰盖大规模地缩小和消失以来的堆积物，即冰后期堆积物。

更新世又分为早、中、晚更新世。与这些世对应的时间地层单位是上、中、下更新统。早—中更新世之间的界限划在倒数第二间冰期开始之前，古地磁Matuyama-Brunhes磁世的边界。中—晚更新世边界划在最近一次间冰期海侵的底部。但因为最近一次间冰期海侵开始的精确的年代测定是困难的，并且因为一些放射年龄测定认为，最大海侵发生于125000a前；所以，晚更新世的下限被划在125000a前。

但是，更新世与全新世、早—中更新世与中—晚更新世之间的边界却非常难于解决。因为在任何一个广大地区内，冰川作用和冰退过程在时间上都是超覆的。所以，气候地层学的划分，在时间上不是严格的。放射年龄测定与古地磁标志是与气候变化无关的。所以是具有地球意义的和可靠的。但是，如上述，放射年龄方法本身的精度，也是一个有待解决的问题。

第四纪的划分见表13-1。

表13-1　世界某些地区第四纪地层划分方案

第四纪是人类出世并迅速发展时代，人类的发展经历了以下主要阶段：

1．早期猿人阶段（2百万年-1百75万年前）：能人（Homo habilis）在东非坦桑尼亚出现，这可能是早期的直立猿人（Homo erectus）

2．晚期猿人阶段（1百万年前）：直立猿人（homo erectus）从非洲扩散到中国、爪哇，最著名的代表是北京猿人和爪哇猿人

3．早期智人阶段（50万年前）：智人（Homo sapiens）在非洲出现并迁移到欧洲。

4．晚期智人（新人）阶段（25万年-3万5千年前）：现代人(Homo sapiens sapiens)在非洲南部出现，约5万年前，现代人类分布到中东地区，到3万5千年前，现代人类分布到达欧洲-克罗麦昂人（Cro-Magnon）

5．在更新世晚期，大约3万-2万年前，现代人类通过白令陆桥进入北美洲并向南迁移。进入全新世后，现代人的分布到除南极洲以外的各个大陆，并且成为唯一生存至今的人科动物（hominids）。 第四纪期间由于气候变化、地壳运动等原因引起的海平面升降。包括绝对变化和相对变化两方面含义。如今的研究多从相对变化入手，即以陆地为基准，按不同时期海平面与陆地基准的相对高度关系来判别海平面的变动。其变化原因很多。1841年麦克拉伦（CMaclaren）首先提出更新世海平面的振荡性，认为海平面变化是气候变化所致，并称之为冰川型海面变化。1865年杰米森（TJamieson）提出冰川均衡运动理论，认为气候变化引起冰盖消长，使地壳发生变形。他将海平面变化曲线主要归结于区域构造运动的性质和幅度，以及沉积物压缩性等原因。1906年，休斯（ESuess）提出（全球）海面升降（eustasy）理论，认为沉积物增加会引起全球性海面上升；地壳沉降形成洋盆时，则引起海面下降。意指，海进和海退是洋盆容积变化的结果，全球性海面变化并不包括海水量的增减。20世纪50年代末至70年代早期，海平面变化研究工作迅速地由定性阶段发展到定量阶段。大量14C数据表明，最后一次冰川作用始于70000年前，距今18000年左右达到最盛期，约止于10000年前。冰川最盛期的最低海面位置，随着冰盖厚度研究的深入而有较大进展：1950年以前估算值为-100米左右；1969年弗林特（RF Flint）根据1953年以后南极大冰盖厚度，修正为- 132米

中国黄、东海大陆架，距今15000 年前的最低海面为-150 ～-160米。对全新世早期海平面迅速上升运动，已获得比较一致的看法；对近6000多年来的海面变化，主要有3种不同的观点：①大西洋期结束时海平面比如今高约3米；②全新世不存在高海面；③3600年来海平面是稳定的。有人从地球流变学观点出发，认为地球是粘弹性体，冰盖消长引起的冰川均衡作用（glacio-isostasy）对远距离地区也是重要的；冰盖消长引起的洋盆水体积变化，——水力均衡运动（hydro- isostasy），对海底也有作用；地球内部和表面质量的重新分布造成大地水准面变形：大地水准面—海面变化（Geoided eustasy）。克拉克（JA Clark，1980）提出的粘弹性地球体海面变化数值模型，将世界大洋划分为6个具有不同海面变化曲线带，认为全球不存在统一的海平面曲线，这为研究全新世海面变化提出新的思路。

第四纪和第四系的区别是第四纪是新生代的第二个纪。第四纪形成的地层叫第四系。根据查询相关资料信息，第四纪的时间段：约260万年前起始。第四系沉积物分布极广，除岩石裸露的陡峻山坡外，全球几乎到处被第四纪沉积物覆盖。第四系沉积物形成较晚，大多未胶结，保存比较完整。

（一）岩石地层学方法

岩石地层学方法是根据岩石学的特点把第四纪堆积物划分为一些代表一定时间的岩石地层单位，并把它们按时间顺序排列起来，形成一种岩石地层顺序。因为第四纪堆积物常常是不连续的，并且是在时间上互相超覆，所以，按岩石地层学方法划分，通常只是在局部地区进行，而不能进行远距离的对比。例如，在一条冰川消失过程中所形成的冰碛物中，冰川上游底部的冰碛物，较老于冰川下游底部的冰碛物；而冰川上游冰碛物的顶部却又较新于冰川下游冰碛物的顶部；两极和高山地区同一个冰期的冰碛物所代表的时间较长于中纬地区同一冰期冰碛物所代表的时间等。

然而，少数岩石地层单位却是在时间上平行的。最好的例子是由一次火山喷发所形成的火山灰层。火山灰层常被用来作为第四纪地层划分的标志层，以进行大区域乃至全球的第四纪地层对比。

如上所述，虽然岩石地层学方法对第四纪地层划分具有局限性，但在一定地区的岩石地层划分，也可以大致按时间进行对比，去推定世界各地区一些事件的同步顺序，并据以建立世界范围的第四纪地层顺序。在早期的第四纪地层划分中，岩石地层学方法是一种基本的方法；在今后的研究中，岩石地层学仍然是一种主要的方法。

（二）生物地层学方法

生物地层学方法是以一种或一些特殊化石的顺序作为根据，以划分含有这些化石的第四纪沉积物顺序的方法。生物地层学方法是根据堆积物所含生物残骸的鉴定，划分为一些生物地层单位，并按时间把它们排列成为生物地层顺序。生物地层学方法又可细分为第四纪植物地层学方法、动物地层学方法和微体生物地层学方法。由于第四纪时间短，不允许所有生物属和种都有明显的演化，所以，生物地层学方法主要是根据第四纪生物群特征进行划分。第四纪生物群的一个主要特点就是含有现代生物种属。大部分现代生物群的种属，都是第四纪生物群的直接延续。尽管有许多第四纪生物种属发生了明显的演化，但由于其内在的时间超覆，以致使它们不适用于严格的第四纪地层划分。所以，生物地层学的方法在第四纪地层划分中的作用，远不如在前第四纪地层划分中那样重要。但是，一些第四纪动物群和植物群新种的出现、灭绝、明显地演化，以及它们的共生组合在时间和空间中的变化和重复，却可以作为根据，用来推定第四纪堆积物沉积环境的变迁，并借以划分第四纪地层。

在生物地层学方法的已有资料中，古动物群，特别是古脊椎动物群的研究较多，但近来古植物学的运用却正在增大。目前，根据孢粉分析资料，业已在我国和世界许多地区，例如在北欧，建立起了一种比较详细的第四纪生物地层划分方案。当然，这种划分也都是区域性的。

（三）地貌地层学方法

由于第四纪堆积物与由其所组成的堆积地形是同年龄的，并且由于第四纪堆积物与构造地形和剥蚀地形之间，具有时间的相关性。所以，可以运用地形形成的阶段或年龄，将第四纪堆积物划分为一些地貌地层单位，并将它们按时间顺序排列起来，成为一种地貌地层顺序。层状地形的研究，在这种方法中是特别有用的。

（四）古土壤地层学方法

与冲积物之类的经过搬运并在适当地点沉积下来的第四纪堆积物不同，土壤和残积物是一种已有物质（基岩或第四纪堆积物）表层的原地崩解和蜕变物。虽然下伏的已有物质是一些不同时代的层，但土壤和残积物却可以是地带性的同时形成的。所以，可以划分为一些代表一定时间的土壤地层单位，并按时间形成一种顺序。土壤地层单位代表第四纪的温暖环境，即非冰川环境。特别是在温湿环境条件下，土壤层发育最好。

（五）气候地层学方法

气候地层学方法是建立在上述诸种方法基础之上的。这是一种根据岩石地层、生物地层、地貌地层、古土壤地层类型推定出古气候阶段的划分。在同一气候阶段内形成的第四纪堆积物，分为一个气候地层单位。例如，冰期地层单位、间冰期地层单位等。

因为第四纪是以气候的全球性地剧烈地反复地变化作为一个基本特点的，并且因为第四纪气候变化在很大程度上控制着第四纪地质过程和沉积环境变化的顺序，所以，一般认为，气候变化，对于第四纪地层划分和对比，是一种可靠的基础。但气候变化的推定却是困难的，因为上面所列举的那些推定的根据，对于气候反映的程序是各不相同的。此外，还由于气候具有地区性，所以，气候地层的划分和全球性的对比，也是有许多困难有待排除的。

（六）古人类考古地层学方法

这是一种根据第四纪堆积物中所含古人类残骸及其文化发展顺序的研究，进行第四纪地层划分的方法。虽然这种方法业已在世界许多地区建立了划分单位和顺序，并进行了全球性的对比，但却有许多疑点。因为人类文化发展阶段的穿时性，甚至较之哺乳动物发展的时间超覆更为明显。此外，古人类考古证据的产出是非常有限的。所以，它们是一些非常不完整的时间标志。然而，在一些特殊地区内，却是可以分出古人类文化地层单位，建立起这种顺序，并进行粗略的时间地层对比的。

（七）年龄地层学方法

这是一种根据第四纪堆积物及其所含生物残骸的同位素年龄测定资料，按年龄关系划分成为一些时间（地质年龄）地层单位，并建立起一种地层顺序的方法。年龄地层单位是在一定地质时间内形成的各种岩石联合成的一种岩层体。这是一种代表着地球历史的一定段落形成的所有岩石，并且只代表这一段落所形成的岩石单位。年龄地层学方法可用于全球性的第四纪堆积物的时间对比，这是一种最可靠的确定第四纪地层的时间顺序的方法。但是，这种方法本身精度的提高，也是一个需要解决的问题。

（八）其他方法

除上述方法外，在第四纪地层划分中，还采用其他一些方法以建立第四纪地层顺序：

1洞穴和冰缘顺序地层学　这种方法基本上是根据某些特殊岩石划分第四纪地层的一种方法。因为这种顺序主要是根据洞穴堆积物中的石钟乳、洞穴角砾和土壤，以及冰缘条件下的泥流、风积物、冻融构造和土壤等研究建立起来的。在这些资料的基础上，推定出气候阶段。由于斜坡的坡向、坡度、水文等当地因素可以影响这种地层顺序，所以，在气候阶段的推定中，应当考虑这种局部影响。但这种岩石地层单位的确定，却不是很困难的；并且一些大的气候阶段的确定，也是比较容易的。所以，可以形成一种与其它地层顺序对比的地层顺序。

2海面地层顺序　第四纪海面变化的一个主要原因是冰期和间冰期的交替，所以，海面变化的顺序，可以与气候阶段联系起来，并形成一种地层划分单位和顺序。海面顺序是否具有气候意义，取决于与海面变化伴生的沉积物的岩石学、所含动物群和植物群共生组合，以及海面变化是否是由气候变化引起的，即是否与冰期、间冰期的交替相关。

3古地磁法　测定第四纪堆积物的古地磁世和事件，以划分第四纪地磁地层单位，并建立地层顺序。

此外，尚有其它一些方法。

（九）综合法

每一种上列方法都指明第四纪自然事件顺序的一个方面，并与第四纪堆积物的形成时期联系起来，据以构成一种地层划分。因为第四纪自然事件顺序的各个方面都是彼此联系的，所以，这些划分，从理论上说，也应该是可以互相对比的。当第四纪地质记录完整时，应当尽可能多地采用所有可能采用的方法，将这些方法所产生的第四纪地层划分结果互相对照和彼此补充。同时，应当在不同地区内建立当地的第四纪地层划分和顺序，并把它们互相对照。因为对于完成第四纪地层划分的最有效的方法，是随各地区所出现的地质记录而不同的。例如，在一些地区，可能生物残骸的产出较多；在另一些地区，地貌的记录较丰富；还有一些地区，岩石地层记录和土壤地层记录又较完整；……等等。在这种场合下，在第一类地区内，应当采用以研究生物地层学为主的综合性方法；在第二类地区内，着重研究地貌地层系统为主的所有可以应用的方法体系；在第三类地区内，主要运用岩石地层学和土壤地层学方法，综合其它可用方法进行综合研究……。然后，将三类地区的研究进行对比，互相补充，以第四纪自然事件的各方面和地区间的联系为根据，建立地区间的地层联系，做出第四纪地层尽可能合理地划分，建立局部的和地区性的第四纪地层划分体系；并进一步根据各地区间的第四纪自然事件的联系，建立更大地区的第四纪地层顺序，以至进行全球对比。

(一)第四纪地层

第四纪地层分布十分广泛，出露面积约占调查区总面积的80%以上。地层总体特点:在岩性上从河谷到滨湖平原，由二元构相逐渐过渡到多元构相，在垂直方向上由粗变细;成因类型复杂，除庐山为冰碛、冰水堆积外，其他地区主要为冲积、洪积、冲湖积和湖积;地层厚度变化从支流到“五河”主流河谷再至滨湖平原，厚度逐渐增大，如朱港一带厚度为76m，而在梅家洲厚度达154m。

根据岩性岩相特征、层位关系、生物化石和14C资料等，全区按露头区和覆盖区厘定为11个第四纪地层单位(表2－1)。

表2－1 第四纪地层划分简表

(二)第四纪古气候环境

调查区第四纪堆积物组合、孢粉组合和化学成分等特征的长期综合研究成果表明，区内第四纪古气候环境演变特点为整个第四纪的气候存在着旋回性冷暖气候变化的特征。早更新世存在两个气候波动旋回，大排岭冰期—大排岭—鄱阳间冰期—鄱阳冰期—鄱阳—大姑间冰期，其显示为寒冷与湿热交替的气候环境;中更新世存在大姑冰期－大姑－庐山间冰期的气候旋回，呈现为寒冷向温暖潮湿气候环境演变;晚更新世则存在有庐山冰期－庐山－芦林间冰期－芦林冰缘期，呈现干冷－温暖湿润－干冷的气候变化;进入全新世气候总体为温暖、湿润，在全新世早期约1000a左右气温相对较低，到距今8000～3000a则为全新世大暖期，森林繁盛，物种空前繁盛，气候温暖湿润，距今约3000a后气温有所下降，在距今约650a进入小冰期时代，近代气温又开始有所上升。

(三)新构造运动

第四纪以来，调查区构造进入一个新的发展时期。地壳以垂直升降运动为主，差异断块活动明显。早更新世，地壳处于挤压松弛阶段，以垂直沉降活动为主，沿“五河”古河道和河漫滩，发育早更新世地层。到了中、晚更新世，差异性断块活动明显，地壳以隆升作用为主，发育多期山岳冰川及其冰积物(如北部庐山地区)和中、晚更新世地层中广泛分布的黏性土层。进入全新世，地壳活动较弱，处于稳定抬升的过程。

区内活动断裂都属继承性活动断裂带，新生断裂带不发育，规模较小。根据活动断裂带空间分布特征，大致归纳为北东向活动断裂带、北北东向活动断裂带和北西向活动断裂带。北东向活动断裂带，控制了中新生代以来的沉积盆地的发展及沉积相变异。其形成于早古生代，中生代直至第四纪仍然处于继续活动状态。北北东向活动断裂带，控制了第四纪沉积物的堆积相及厚度变化。其形成于中生代，第四纪仍在活动。北西向活动断裂带，控制了第四纪地层分布和堆积物厚度变化及水系格局，形成于中生代，直至第四纪仍在活动。

总的来看，自新生代以来，由于地壳水平挤压松弛引起均衡调整作用，地壳以垂直运动为主，差异性断块作用明显。同时，新构造运动具有继承性、新生性、间歇性和差异性特征。

以上就是关于农业与第四纪地质全部的内容，包括:农业与第四纪地质、简述我国第四纪地层特征。、我想问问第四纪是什么时代等相关内容解答，如果想了解更多相关内容，可以关注我们，你们的支持是我们更新的动力！