❶ 應用第四紀地質研究的主要內容
全球變化與未來環境研究 主要研究第四紀以來的全球氣候變化和地殼運動以及引起全球環境的改變，尤其是晚更新世以來環境演化與未來生存環境變化趨勢預測、人類活動對全球變化的影響等問題。
第四紀區域環境地質問題研究 區域地質環境調查、評價和預測，是其基本的內容之一，主要包括區域第四紀地質環境背景值調查、地質環境質量現狀綜合評價、各種第四紀環境地質問題的調查與研究。在此基礎上，對區域第四紀地質環境的演化趨勢進行預測，為國民經濟建設服務。
資源開發與環境地質問題的研究 主要研究人類與資源、第四紀地質環境之間的相互作用和相互制約的關系，研究各種資源(礦產資源、水資源、土地資源、生物資源、風景資源等)的分布格局及其與地質環境的關系，研究資源的可開采性和可利用性以及資源開發利用對生態系統物質循環和能量循環的影響，研究資源開發的綜合調控機制和優化技術，保證地質環境向良性循環方向發展。
地質災害研究與防治 研究第四紀以來的在內、外動力地質作用下所產生的各種地質災害，研究其發生機制、時空分布規律與生成關系，開展第四紀地質災害風險評估，建立區域或重點地區第四紀地質災害監測預警系統，制定科學、經濟、合理的地質災害防治規劃與措施，制定減災、防災、災後恢復與重建方案等。
城市環境地質研究 由於城市建設速度快、人口增長迅速，人類活動集中，對城市環境的影響作用強烈，常形成特殊的環境地質問題，如 「三廢」污染、水資源枯竭、地基沉陷、水資源開發引起的地面沉降和海水入侵等。因此，必須研究城市環境污染與破壞的原因、機制和防治措施，建立城市地質環境監測系統，開展城市地質環境質量綜合評價和變化趨勢預測，編制城市環境地質圖，提出城市環境地質問題的防治對策，為城市規劃和建設提供依據。
重大工程建設的環境地質研究 目前，人類大規模工程建設活動對地質環境的影響越來越顯著。對人口聚集、經濟建設活躍地區的環境影響更為嚴重。因此，必須研究人類各種工程活動(建築工程、采礦工程、水利工程等)與第四紀地質的相互關系，重點研究人類工程活動對第四紀地質環境的反作用，以及由此而誘發的各種地質災害，開展地質環境容量評價、地質災害風險評價和移民工程地質環境質量損益評價等。
醫學環境地質研究 探索第四紀地質環境對人體健康的影響，特別要研究可能使人類某些疾病的發病率和死亡率增高的地質因素。同時，要研究各種污染物質直接或間接影響人體健康或危及人類生命的機制及防治措施。目前環境地球化學研究已不限於地方性疾病，開始涉及人體必需元素或有害元素對生命作用的多方面研究。因此，環境地球化學、環境水文地球化學將在與生命科學的結合中不斷豐富和發展。
第四紀生態環境地質研究 第四紀生態環境地質研究是國土資源規劃與管理的基礎，研究的內容具有綜合性，包括第四紀地質環境的狀態性質、生態地質環境對人類生存的制約作用、第四紀地質環境變化對生態系統平衡的影響和作用、人類活動對生態系統的影響、地質環境與生態系統之間的關聯性規律等。
現代科學技術在應用第四紀地質中的應用研究 應用第四紀地質是一門高度綜合性的交叉性新興學科，涉及內容廣、研究領域多，地質環境監測數據量大。計算機及網路通信、衛星遙感(RS)、全球定位系統(GPS)、地理信息系統(GIS)、虛擬現實(VR)、海量數據存儲等高新技術的發展，為地質災害監測數據的自動化傳輸、管理、分析和可視化提供了極大的方便。利用這些先進科學技術，國際上已建立了全球環境觀測系統、地震災害監測網、全球陸地觀測系統等監測網路。基於地理信息系統，建立環境地質信息資料庫、研究各類環境地質信息處理技術、模擬分析各種環境地質災害的演化過程也是環境地質學研究的關鍵課題之一。非線性科學理論與方法在研究地震、滑坡、崩塌等環境地質問題的漸變性與突變性以及人類工程活動與災害過程 「自組織臨界」特性的關系等方面的應用也越來越受到重視 .
研究開發或引入先進的工藝技術處理城市垃圾、治理地下水和土壤污染、開展礦山環境綜合整治等更體現了應用第四紀地質學的應用學科性質。
❷ 第四紀與人類
在古老的洞穴中發現的人類骨骸和古石器，與洞穴的形成、洞穴中的堆積物以及其中所含有的動物植物殘骸、洞穴周圍的地形變化和水系等一些同時代的地質和其它自然事件順序的聯系，證明了人類出現於第四紀初期。人類的化石和古石器的發展，是以與第四紀的自然事件相關聯的，第四紀古人類和古石器的發生和發展順序，在第四紀地質研究中得到證實；古人類和古石器的順序，又可被用來確定相關地質事件的年代。十七世紀之前，J.G.Eckah等就已提出人類經過了石器、青銅和鐵器三個時期的概念。但是，這些時期卻一直到1836年才被肯定下來。當時，丹麥的C.J.Thomson等人為這種三分法建立了年代學的基礎，將這三個時期的年齡與樹木的順序關聯起來，而後又對這三個時期做了進一步的劃分：將石器時期分為兩個階段；銅器時期分為兩個階段；鐵器時期分為三個階段。石器時代的二分是早期的片狀石器和晚期的研磨石器，後由法國Jolubbock（1872）分別命名為舊石器和新石器階段。法國考古學家B.Perthes（1847）和E.Lartet（1864）首次辨認出不同時期文化的疊置。每一種文化都有其特殊的造型，並且工藝都超過其前者。以後Mortillet等把歐洲許多國家的資料綜合起來，建立了歐洲文化順序。舊石器時代再分為上部和下部。下部舊石器時代再按石器製作的手段和精緻程度，分為Abbevillen（或cheulean）階段、Acheulian階段和Mousterian階段；上部舊石器時代再按照磨石器和骨器的進化程度，分為Awignacian、Soluter和Magdalenian階段。
我國的古人類和舊石器時期分為西候度人文化、元謀人文化、藍田人文化、北京人文化、丁村人文化、河套人文化、山頂洞人文化和紥賚諾爾人文化。我國的新石器時代為仰韶文化。
但是，考古學所建立的卻只是一種石器的順序。這種順序雖然可以用於各個地區，但是這一順序的各個階段，在各個地區內，卻未必是同時的，而且常常是局部地同時的。所以，每一文化階段，都具有一定的當地時間價值，但卻未必是全球同時的。
第四紀人類是由於類人猿腦髓的進一步發展演化產生的。從人類本身或從廣泛的意義上講，它都是第四紀氣候變化的一種主要產物。氣候變化提供了人類出現的機會，人類科可能是在中新世和上新世時期，在某些地方，由類人猿群遺傳下來。從古生物學上看，無疑在第三紀晚期已經存在著人類。老第三紀是否有人類存在，尚缺乏支持。然而在地層中，卻沒有發現骨骼以證明早於更新世人的存在。所以，第三紀有人類的遠祖，但卻沒有人類本身。
第四紀人類本身形態和智能的發展分為猿人時期、尼人時期和真人時期。猿人是猿與現代人的一種過渡類型。已發現的猿人有中國南部巨人、爪哇猿人、北京猿人、海德堡人四種。尼人較接近於現代人，真人的形體已經接近現代人的形體。
如同考古學中的石器一樣，人類的發展，也可以是隨地區而不同的。第四紀的氣候變化和冰川作用對古人類的影響，首先是在分布方面。舊石器人類已有直立行走的態勢，他們的手可以自由地用來獵取和拿取並切割和剝取獵物，並採取某些為防止氣候的侵襲的措施。根據已經發現的古人類殘骸判斷，他們的壽命是短暫的，很少是自然死亡的。它們的壽命主要取決於其食物和衣料（馬、牛、馴鹿等的肉和皮）的補給。
第四紀冰川的出現和消失，不僅改變了陸地表面環境，而且也改變了陸地與海盆的分布和聯系。冰期海面下降和間冰期海面上升，引起大陸的擴大和縮小；陸橋的浮出和沉沒，改變了各大陸之間的聯系，從而迫使、促進和有利於古人類的遷移。
冰期和間冰期的交替，也改變了人類的生活環境，從而促進了古人類的發展。在冰期，古人類居住於洞穴和適宜於生活的地下掩體內。與冰期有聯系的黃土，廣泛地被古人類利用。寒冷氣候對於火的應用也有促進，用火使古人類可在夜間捕食動物，並可以進入較冷的地區。在間冰期，古人類居住於開放的平原和森林谷地中，酷熱又促使人類利用防熱的遮擋物。
由第四紀延繼下來的冰川、冰緣和非冰川環境，現在仍然在非常大的程度上決定著人類的生活環境，並影響著人類的發展。冰川的消失和擴大與人類的關系是直接的。例如，陸地冰量的變化可以引起海面的明顯改變。如陸地上所有的冰體被融解，可使海面升高50m以上，使陸地的一部分城市、鄉村和平原耕地被淹沒。除非人類的嚴重干涉，這種可能性似乎還是較長時期內才能發生的。但氣候的一些短周期性韻律的小幅度變化也會引起海面的升降。例如，自1920年至1950年的變暖，引起世界冰川的後退和海面上升（1mm/a）。一些小幅度的氣候變冷和冰川的再生，對於人類同樣是重要的。迄今為止，人類生活的基本原料，大部分還與第四紀現象直接相關。
第四紀地質現象，特別是當前正在形成的一些地質現象，保留得較之任何地質紀中的現象都要完整。這些現象非常有利於據以推定和理解第四紀以前第四紀地質的過程和歷史。當前正在進行著的地質過程的測定，尤其是類比過去地質過程和歷史的一種直接根據。
❸ 第四紀地質和地貌的調查方法
第四紀地質調查往往與地貌調查結合在一起，其觀察點或地層剖面一般都選擇在地貌形態完整或有明顯變化的地點，即第四紀地層露頭較好、層次清晰、厚度較大、分布廣、化石多、結構和構造現象較清楚，以及地層或地貌之間接觸關系明顯等重要界線的地方，如在河流階地的前緣、沖溝口等地方。對第四系剖面採用分層研究的方法，如岩性分層、描述、礫石統計、素描、照相和取樣，應完成的野外調查工作如下。
1. 記錄剖面位置
記錄清楚剖面的位置，包括剖面所在的地貌部位、高度和剖面的方向。剖面位置的選擇是野外工作的關鍵問題，選擇的剖面要具有代表性，具有清晰的地貌形態、沉積物特徵等。
2. 查明沉積物的岩性
仔細觀察沉積物的顏色，包括沉積物的干色、濕色和次生色。岩性包括沉積物的成分、顆粒大小、分選性、磨圓度、風化和膠結程度等。在野外需估算各粒徑的百分含量，以便定名。根據沉積物的粒徑大小可分為礫、砂、粉砂和粘土。觀察沉積物顆粒的表面形態，如粗大礫石表面是否有擦痕、斷口、裂紋等; 細顆粒的表面形態，則需要在室內藉助顯微鏡或掃描電鏡進行鏡下觀察和照相。
對於流水成因的沉積物，需要測量礫石三軸(a 軸、b 軸、c 軸)的長度和方位，ab 面產狀，一般是在 1m2面積內任選 100 ～300 個礫石，逐個量測。統計後繪製成礫石成分組成圖、a軸方位等密度圖、ab 面方位等密度圖及礫石產狀玫瑰花圖，以恢復古水系的流向。還要測量礫石和砂粒的形態、圓度，計算球度和扁平度等。
3. 觀察沉積物的物理性質
一般包括密度、容量、潮濕程度、孔隙性、含水性、飽和度、透水性、吸水性等。力學性質包括可壓縮性、抗剪強度、抗拉強度、天然坡角和內摩擦角等。具體測量的方法可參看《工程地質和水文地質岩土工程手冊》等。
4. 查明沉積物的結構、構造
觀察沉積層的層理(水平層理、波狀層理、平行層理和交錯層理)和層面特徵(有無波痕、雨痕，各種侵蝕、溶蝕、腐蝕及生物活動的痕跡); 觀察有無二元結構、多元結構、透鏡體、擾動、古冰楔和紋泥等現象。觀察有無原生和次生、充填或未充填的裂隙和孔洞; 有無特殊意義的夾層(含礦層、泥炭層、化石層、火山灰層、古風化殼和古土壤層)、結核(結核的成分、形狀、大小和結構)等。
5. 查明沉積物的厚度、高度、分布規律以及地貌相對關系，並分析其成因類型
測量沉積物的厚度、出露的海拔高度和相對高度，沉積物分布的地貌位置，如沉積物是分布在河谷中、溝口處、陡壁下、坡腳，還是分布在谷坡上、山脊上等。分析沉積物的分布位置與現代地貌或古地貌的關系。根據沉積物和地貌特徵，分析沉積物的成因。
6. 採集化石和樣品
應注意在洞穴堆積、湖積、河漫灘堆積、紅土和黃土中尋找哺乳動物化石和人類化石。若發現有價值的化石，要制定詳細的發掘計劃。採集植物標本時要用小刀逐層剝取，注意其層位，並保留周圍的土及原岩，防止標本干縮、污染和混淆。其他樣品的採集，如供室內分析的礦物、微體古生物、化學成分、沉積物的微結構、古地磁和年代測定等所需的樣品，都要嚴格按照規范采樣。
7. 確定第四紀沉積物的時代
主要有地貌學法、岩石地層學法、生物學法、物理學法、考古學法、放射性定年法等。
❹ 第四紀地質學研究的主要對象和內容是什麼
主要研究2.4個百萬年以來的地質事件和氣候變化等
主要研究對象包括第四紀黃土，冰川和湖泊等沉積物
內容包括一般地質學的各種研究方法，如粒度，磁化率，珊瑚，樹輪，石筍，孢粉，14C定年，穩定同位素等
❺ 第四紀地質學和地貌學的研究對象、任務和內容
1. 研究對象
第四紀地質學的研究對象主要是第四紀的沉積物，這也是地球表層最為常見和分布廣泛的地質體之一。第四紀沉積物是記錄發生在第四紀時期各種地質事件的良好載體，是第四紀地質研究的天然 「實驗室」，含有豐富的地質信息。如果我們採用各種手段，如野外觀察、室內化學分析、化石分析、礦物分析等，是可以從第四紀沉積物中獲得我們所需的各種地質信息的。通過對這些信息處理、分析和研究，就能揭示地球表層在第四紀不同時期的原貌。但是在第四紀時期，地表環境復雜，氣候曾發生過劇烈變化，導致了在不同地區和不同時期有著不同的營力作用，因此在地球表層形成了各種成因類型的沉積物。這些沉積物在時間和空間上不僅發生岩性上的變化，而且在厚度、岩相上差異也很大。不僅如此，除極少的沉積物外，絕大多數的第四紀沉積物都是鬆散未固結的，而且有的尚處在形成之中。可見第四紀地質學的研究對象復雜而多變。
地貌學的研究對象是地表形態，即地形。地形就是地表的高低起伏、坡度、切割程度等方面的特徵。地球表面的地貌規模大小懸殊，大到整個球體地球，小到一條沖溝、一個倒石錐等; 形態各異，如突兀的角峰，深切的河谷，平坦的平原，奇特的雅丹，神奇的岩溶; 其成因復雜，有由河流、冰川、風等外部營力塑造的，也有由構造運動、火山活動等內部營力形成的; 地表形態始終處在不斷的發展變化之中，隨著地表營力的變化，其形態也發生變化，如山脈的高度變化，河谷深度和長度的變化，斜坡的坡度變化，平原的面積變化，等等。因此，地貌學的研究對象也是一個復雜而多變的地質體。
2. 研究任務和研究內容
在工業革命以後，人們不僅對自然資源的需求越來越多，而且還進行了大量的工程建設。在自然資源的尋找和利用以及工程建設過程中，常常會遇到很多的地貌和第四紀地質問題，如開采砂金礦需要研究沉積物的特徵，攔河築壩需要研究河谷形態特徵，工程建築需要研究地貌和第四紀沉積物特徵等。人們在解決這些實際問題的過程中，總結出了一些自然規律，如第四紀沉積物分布規律、地貌形成的規律等，並逐步上升到理論，利用這些理論更好地服務於人類。因此，第四紀地質學與地貌學的兩個主要任務是:
1)通過各種研究手段，提取各種信息，重建第四紀時期的地質演化歷史，探究演變規律，預測未來變化。在第四紀時期，環境、氣候、生物、地貌等都發生過重大的變化，這些變化構成了第四紀時期的地質演化歷史。我們不僅要知道在這個時期曾經發生過哪些地質事件，而且要探究它們發生的背景和動力機制，弄清這些地質事件的發生過程和規律，其目的就是為了對地表環境未來變化進行預測，為人類服務。
2)將理論研究應用於實踐，解決實際問題，減災防災，改善人們的生活環境。不管是過去，還是現今，地球表層的自然災害頻繁發生，如乾旱、土地沙化、泥石流、滑坡、地震、火山爆發等等，它們對人類生命及生存環境影響重大。通過對這些災害形成機理的詳細研究，可以弄清它們發生的地質背景和規律性，並對它們可能發生的空間、時間、強度進行預報，以減少人們的生命財產損失。人類工程的增多和對自然資源需求的增加，如攔河築壩、城市建設、地下工程、礦產和地下水開采等，都需要第四紀地質學和地貌學的知識。
根據第四紀地質學與地貌學的研究任務，這門學科不僅要解決一些地質學方面的理論問題，還要解決人類活動所需的實際問題。因此，第四紀地質學與地貌學的主要研究內容包括以下幾個方面:
1)第四紀沉積物的岩性、成因、分布及工作方法的研究。第四紀沉積物是賦存各種地質事件信息的重要載體，是天然的資料庫。我們不僅要研究第四紀沉積物本身的特徵，而且還要研究如何從沉積物中獲取這些地質信息的方法。通過對第四紀沉積物的研究可甄別出各種地質事件發生的原因、背景和過程。因此，第四紀沉積物的研究是第四紀地質研究的基礎。
2)第四紀氣候變遷和海平面波動的研究。第四紀時期的一個非常顯著的特徵是氣候在總體降溫的背景下發生劇烈的波動，由此引發冰期(冷期)與間冰期(暖期)、濕潤期與乾旱期、高海面與低海面之間的頻繁波動。第四紀地質學要研究氣候波動的空間尺度、時間尺度和變化幅度，及其產生的原因和變化趨勢。
3)第四紀生物界的構成和演化，以及人類及其文化演化的研究。第四紀是一個各種生物非常繁盛的時期，不僅種類繁多，而且還出現了人類。人類的出現是生物圈演化的重大事件，給整個生物圈帶來重大的影響。我們需要研究生物圈在第四紀的演化特徵、重大的生物演化事件、生物演化與環境的關系、人類及其文化演化的動力因素。
4)第四紀地層和年代學的研究。第四紀地層研究是第四紀地質學的一個重要內容，如果沉積物沒有時間框架，就失去了地質事件研究基礎，因此需要確定第四紀地層的年代，並對其進行劃分對比，建立起地層層序。為此需研究第四紀測年的方法和原理、各種測年方法的適用范圍和取樣要求。
5)地球表層地貌形態特徵、成因、分布、演化的研究。固體地球表面的地貌形態復雜，成因各異，而且還處在不斷的發展過程中。我們要研究這些地貌的形態特徵、規模、形成動力和物質基礎、影響因素、分布規律，以及演化過程等，同時還要研究地貌對人類工程以及對地質災害的影響。
6)第四紀構造運動的研究。研究第四紀斷層的活動性，地震和火山的活動規律，構造運動對地貌、氣候、環境的影響。
7)應用第四紀地質的研究。將第四紀地質學知識應用於解決人們生活和工作中的實際問題是第四紀地質學的重要目的之一，人類工程、人體健康、生態環境、自然災害、資源開發等或多或少都受到第四紀地質環境的影響，對這些方面的研究可以提高人類生存環境的質量和減少自然災害。
3. 與其他學科的關系
地球科學研究的對象是地球的各個圈層，即大氣圈、水圈、生物圈和固體地球。對每一個圈層的研究都涉及到一門或一門以上的學科，如氣象學和氣候學研究大氣圈，水文學和海洋學研究水圈，生物學和生態學研究生物圈，地質學和地球物理學則研究固體地球。第四紀地質學與地貌學均屬於地球科學范疇，它們以研究地球最近一個時代的演化歷史為主要目的，重建這個時期的地球表層及其環境演變序列，以及探究岩石圈與其他圈層間的相互作用。因此，第四紀地質學和地貌學與地球科學的多個學科都有密切的關系(圖 1-3)，是一門多學科相互滲透和交叉的綜合學科。
圖 1-3 第四紀地質學及地貌學與其他學科的關系
地貌學在很大程度上是研究固體地球表面剝蝕(侵蝕)與堆積的關系，而目前的地表形態大都形成於第四紀。第四紀堆積物正是近期地貌演變的天然記錄，而一些堆積地貌形態的形成過程，也是第四紀沉積物的形成過程。因此，地貌學與第四紀地質學有著不可分割的聯系。
第四紀地質學與地貌學不僅研究的時空范圍一致，研究對象和內容相關，而且研究方法亦有許多相似的地方，如區域調查，沉積物岩性、岩相分析，動力分析，以及地球物理方法、同位素測年、遙感等新技術的應用等，都是兩者共同的研究方法。
❻ 應用第四紀地質的概念
應用第四紀地質是指利用科學有效的方法，主要是應用地質科學、環境科學以及其他相關學科的理論與方法，研究第四紀地質環境的基本特性、功能和演變規律及其與人類活動之間相互作用、相互制約的關系。它是通過對第四紀基本問題進行定性定量的綜合研究，從而建立概念模型和數學模型，進而對具體問題的解決提供科學可靠的實施方案或方法論的一門應用學科。
應用第四紀地質是第四紀地質學的一個分支學科，也是環境科學的重要組成部分，涉及到地質災害、第四紀資源、第四紀環境、人體健康等方面的內容，是多學科交叉的應用學科。應用第四紀地質的研究對象是人類社會與地球表層環境組成的復雜系統，主要包括地質災害的調查及特徵分析，地質災害的監測、防治和預報，大型工程的選址選線，農業地質，城市建設與區域規劃，第四紀旅遊資源調查與規劃，區域可持續發展，人體健康與地質環境等。
應用第四紀地質在對現代一些地質災害，如滑坡、泥石流、崩塌、土壤鹽漬化、土壤沙漠化等，以及在工程地質方面的研究中，都發揮著重要的作用，同時對土地利用規劃與管理方面也將起到重要作用。
❼ 第四紀地質歷史的綜合特徵
第四紀地質學（Quaternary geology）
第四紀地質學是研究第四紀時期的地質過程、環境演化、生物界演化及人類起源和發展的學科。地質學的一個分支。第四紀的時間范圍從上新世末（距今約 248萬年）至今。第四紀冰川廣布、火山活動頻繁、地勢高差顯著，絕大部分沉積物沒有固結成岩，出現了人類。第四紀的新構造運動，沉積物的形成、環境氣候的變遷、動植物的演替與今天人類經濟活動密切相關。第四紀地質的研究對地質災害的預測和防治、國土整治、環境保護、工程建築選址、第四紀礦產資源勘查等有重要意義。
發展簡史
第四紀地質作為科學對象進行研究始於18世紀的歐洲。第四紀冰川沉積和古氣候變化始終是第四紀地質學研究的主體。其發展歷史可分為 3個階段。①初期階段。時間在18世紀至19世紀末。主要研究分布於基岩之上的鬆散沉積物，當時稱為漂積物，認為是聖經上所說大洪水帶來的泥砂堆積而成的。19世紀初極地探險工作開展後，開始認識到它們可能是冰流搬運和堆積的物質。19世紀下半葉正式確定所謂漂積物是冰流堆積，並稱第四紀為「冰河期」。②發展階段。指20世紀上半葉。在20世紀初，德國A.彭克和E.布呂克納研究阿爾卑斯山冰川沉積，提出第四紀經歷了 4次冰期的概念。這一概念推動了第四紀地質學的發展，世界各地相繼建立了相應的4次冰期。中國地質學家李四光於 30年代建立了中國的 4次冰期系統。這個時期從世界各地的第四紀地層中發現了許多重要的哺乳動物化石群和古人類化石，對它們的研究不僅促進了進化論的發展，也成為劃分第四紀地層的重要依據。與此同時，許多學者對河流、湖泊、海濱、洞穴、火山、黃土和沙漠等開展了廣泛的研究，為第四紀地質學的建立奠定了基礎。③成熟階段。第二次世界大戰以後，各種測定年輕地質年齡的方法不斷完善，古環境的指標得到確定，對以前很少涉及的地區，如深海、南極、北冰洋開展了大量的調查。1955年C.埃米利亞尼根據深海沉積氧同位素測定，提出近30萬年以來曾發生7次冰期旋迴,成為第四紀研究新的里程碑，從而建立了第四紀氣候變化的新模式。研究表明,240萬年以來，地球至少經歷了24個氣候旋迴。目前第四紀地質學開始進入全球對比和全球變化研究的新階段。一方面要實現各大陸和海洋第四紀地層以及古氣候記錄的對比。另一方面要把地球作為一個整體，研究岩石圈、水圈、生物圈、大氣圈相互作用相互影響的全過程，預測未來環境和氣候變化的趨勢。這些都標志著第四紀地質學已日漸成熟。
研究內容
第四紀地質學主要包括下列研究內容：①新構造運動。研究第四紀地殼運動類型、運動方式和速度、地震活動規律性，以及它們與工程建設的關系。②沉積物形成與地層劃分。確定第四紀沉積物的分布和成因、物質成分與特性、沉積環境等，根據沉積物的時代、沉積相和物質特徵等進行地層劃分和對比。③礦產與其他資源。勘查第四紀時期形成的貴重與稀有金屬、非金屬砂礦,如金剛石、砂金、獨居石、鋯石等砂礦,以及岩鹽、石膏、泥炭等。調查水利、草場、荒地、旅遊風景區等各種資源。④環境與氣候變遷。研究第四紀時期氣候變化、環境變遷、海面升降等，探索它們變化的原因並預測未來發展趨勢。⑤動植物演替。研究第四紀沉積物中保存的各種生物化石，尤其是哺乳動物、軟體動物、有孔蟲、介形蟲、孢粉等。劃分第四紀動物區系、動物群組合，鑒別新生種屬與某些種屬的絕滅，了解植被發育與演變過程，從而確定古環境歷史，為第四紀地層劃分提供依據。⑥人類起源與演化。通過研究古人類化石的解剖特徵，追溯人類起源及演化歷史。研究古人類使用的生產工具和其他活動遺跡，探討勞動的起源與人類文明的發展過程，為進化論和辯證唯物主義提供科學依據。
研究方法
第四紀地質學除採用地質學的一般研究方法外，還應用同位素地質年代學方法，如放射性碳測定、熱釋光法、裂變經跡法、鉀－氬法等，精確測定第四紀地層和地質事件的年齡。通過哺乳動物化石、孢粉化石、軟體及微體動物化石鑒定，確定不同時代、不同地區動物群組合特徵。使用孢粉分析、氧同位素測定、古土壤類型劃分等方法，重建第四紀古環境及古氣候變化歷史。利用古人類化石比較解剖學方法，結合舊石器考古、新石器和歷史考古學方法，探索人類起源、演化和遷徙過程。應用大地測量及定點觀測方法研究新構造運動，使用遙感遙測手段進行資源調查及環境監測。
與其他學科的關系
第四紀地質學與許多相鄰學科有密切關系。例如第四紀新構造運動和沉積相分析以地質學、沉積學、地貌學為基礎，第四紀地層劃分需要應用地層學、古脊椎動物學、地質年代學的理論和方法。重建第四紀環境歷史和古氣候變化過程時，需要運用氣候學、氣象學、天文學、孢粉學、土壤學、動植物學的有關知識。探索人類起源與演化時，人類學、舊石器考古學、歷史考古學方面的研究是不可缺少的。資源和礦產普查普遍應用礦物學、礦床學、地理學的理論和遙感遙測技術。
❽ 人體健康與第四紀地質
第四紀環境提供了人類賴以生存的物質、能量和信息，從而使人類得以繁衍生息。目前我們人類正在努力地探尋第四紀原始環境的形成機制，其目的就是要更好地認識第四紀環境發生、發展和變化的規律，進而使人類更好地適應環境、利用環境和改造環境，否則，將無法逃避自然災害和自身釀成的惡果的侵襲，最終將使人類付出巨大的代價。
1. 地質地貌對表生環境中元素的影響
地質構造、岩性等地質條件均對元素的遷移產生影響。岩層褶皺劇烈、斷裂構造發育、節理錯綜復雜的地區，侵蝕作用、地球化學作用和元素的遷移比較強烈，元素隨水流或其他介質大量遷移。堅硬的岩石難以侵蝕風化; 質地軟弱的岩石易於風化侵蝕，其中元素隨淋失作用、搬運作用而遷移。此外，與地質構造密切相關的火山作用會給地表環境帶來某些元素，如 B、F、Se、S、As 和 Si 等; 與岩漿活動有關的多金屬礦床可使地表環境中富含 Hg、As、Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、V、W、Mo 等元素，從而對元素的遷移、聚集產生一定的影響。
地形地貌條件對元素的遷移影響十分明顯，一般山區為元素的淋失區，低平地區為元素的堆積富集區。對內陸河流而言，坡降較大的中上游為元素的淋失地段，坡降較平緩的下游則為元素的堆積地段。研究表明，因某些元素 「缺乏」引起的地方病常常分布在元素淋失區; 因某些元素 「過剩」而引起的地方病常發生在元素堆積區。
2. 人類活動對原生地球化學環境的影響
大氣圈、水圈和生物圈參與地表化學環境的演化。人類是生物圈的重要組成部分，人類活動對地表化學環境產生越來越明顯的影響。20 世紀以來，伴隨人口的增加和社會經濟的發展，各種生產和生活活動向地表環境中排放大量化學元素或化合物，與原生地球化學環境疊加，並參與環境中的各種化學反應，使地表地球化學環境演化更加復雜。
人類活動對地球化學環境最明顯的影響是環境污染。其中最重要的是工業排污，農葯和化肥對水、大氣、土壤等環境和生物的污染。多種化學元素或化合物通過食物鏈作用，在人體中產生積累，嚴重影響人體健康。
目前，人類活動對地球化學環境產生的最主要、最常見的污染是有毒化學元素和農葯污染。這兩種污染通過食物鏈，對人體健康產生嚴重危害。
3. 原生地球化學環境異常與人體健康
地質環境是由地殼、空氣、水等所組成的，也稱原生環境。人類在發展過程中，在利用和改造自然環境的同時也受到環境的制約，並最終適應了環境。原生地球化學環境對人體有良性和惡性兩個方面的作用。溫泉水中含有的礦物質對人體皮膚、關節等疾病的治療作用就屬於良性作用; 特定地球化學環境條件下形成的 「礦泉水」含有鈣、鎂、鍶等元素，是人體健康所需的有用元素，因而被大量開發飲用。然而，由於地球化學元素的地帶性分布規律，某些人體組織不可缺少的微量元素在一定的環境中卻非常缺乏或含量過高，結果導致生活在這些環境中的人群因對某些微量元素的攝入不足或過量而發病。
圖 15-1 化學元素在人體血液(mg/mL)與地殼中(μg/g)元素含量的相關性(引自劉天齊等，1996)
20 世紀 70 年代初，英國學者漢密爾頓調查了 220名英國血液中 60 種化學元素的含量，並測定了地殼中相應元素含量，用含量均值的對數繪制了元素相關圖(圖 15-1)。由圖 15-1 可見，除人體原生質中的主要成分碳、氫、氧、氮和地殼中的主要成分硅外，其他化學元素在人體血液中的含量和地殼中這些元素的含量分布規律有驚人的相似性，由此說明人體化學組成與地殼物質成分具有密切的聯系。人體中某種元素的含量與地殼元素標准豐度曲線發生偏離，表明環境中該元素對人體健康產生了不良影響。
在中國，出現了一些地方病，如甲狀腺腫、氟中毒、大骨節病、克山病等。地方病是指某些病只發生在某些特定的地區，具有明顯的地帶性。它產生的根本原因就是與原生地球化學環境和地貌環境有關。如甲狀腺腫主要分布在山區，而平原區少見，它由於人們生活環境中的水、土壤等碘元素缺乏而導致; 再如氟中毒病主要分布在乾旱、半乾旱地區或火山岩、黃土地區。顯而易見，地方病與地質環境密切相關。
4. 人體健康與氣候環境
第四紀氣候與人類疫災存在著很大的相關性。據龔勝生的研究，中國疫災頻率具有不同時間尺度的周期性變化，較小周期疊加形成較大周期。在世紀和千年時間尺度上，疫災頻度與氣候的寒冷程度呈正相關，寒冷期疫災頻繁，溫暖其疫災稀少，氣候越寒冷，疫災越頻繁，寒冷期越長，疫災頻繁期也越長，3000 年來中因氣候的趨干趨冷，也在很大程度上造就了中國疫災日趨頻繁的長期變遷趨勢。
❾ 地質環境與人體健康
組成人體的化學元素約60多種，這些化學元素的平均含量和地殼中化學元素的平均含量有明顯的相關性，表明人體的組成與地球化學環境有密切的關系（圖13-8）。此外，不同元素在人體中的含量有明顯的差別。構成人體生命的元素可分為三類：①生命不可缺少的主要組成元素，由氧、碳、氫、鉀、鈉、鈣、鎂、氮、硫、磷、氯共11種元素組成，占人體元素含量的99.95%；②生命所必需但稍為過量或缺少就有害的微量元素，如鉬、鐵、鋅、銅、碘、氟、錫等；③生命不需要但易被人體吸收的有害元素，如鎘、汞、鉛、鈾等。
圖13-8 人體血液和地殼中元素含量的相關性
（據陶世龍等，2010）
微量元素保持適當的濃度對人體健康是有益的，但如果缺乏或過量又會引起疾病或死亡。例如缺鐵會引起貧血疾病，但鐵的含量過多，則會引起急性鐵中毒、嘔吐、胃腸道出血，甚至死亡。有害元素如砷、汞、鉛、鋇等，當它們超過一定濃度時，就會對人體產生危害。人體中某種微量元素或有害元素的多少，與飲水、食物及空氣中的元素有關，而它們又與地殼表層岩石及土壤的化學成分有密切的關系，即與各地區的地質環境有關。研究表明，在不同的地質環境下，人體健康狀況有明顯差異。有些疾病的分布有顯著的區域性，特別是地方病的發生、發展明顯地受自然地球化學環境的控制，具有強烈的地帶性分布特徵。在地質環境中，以沉積岩為母岩形成的土壤，通常化學組分較全，而以岩漿岩為母岩形成的土壤，則往往缺乏某些必要的元素。在同一岩類地區的發病率，則與元素的遷移聚集有關。這是造成地方病的根本原因。
現已查明，有20多種地方病是由於原生地質環境中某些微量元素過多或不足所造成的。黑龍江、陝西等省流行的克山病，是一種病因尚未完全了解的地方性心肌病，主要發生在山區吃當地自產糧的農業人群中。20世紀70年代對發病區小麥、玉米和稻米的分析表明，有些病帶內這三種糧食的含硒量明顯偏低，一般都小於0.025×10 -6（非病帶則大於0.025×10 -6），說明克山病有些病帶處於低硒環境。1981年，曾對15個克山病區150萬人採取補充硒的辦法，使發病率幾乎降低為零。河南省食道癌發病率高的地區，多在安山岩和中更新統洪積層出露區，這些地區土壤和岩石中的銅、鋅、釩、鋯等元素含量偏高，人體過多地吸收了這些元素，使體內元素含量比例失調，從而導致食道細胞癌變。
由於工業生產或其他活動而造成的環境污染也會嚴重損害人體健康，受污染的環境可稱為次生地質環境。在日本富山縣神通川河上游鉛鋅礦附近的一座煉鋅廠曾經排出大量未經處理的含鎘廢水，用這種水灌溉稻米引起「骨痛病」，患者體內的含鎘量比正常人高出100倍，病情嚴重者竟達到咳嗽都會使肋骨折斷。
早在17世紀中葉，就有人提出某些地方病的病因學說。20世紀70年代初以來，我國開始廣泛重視地質環境與健康和疾病的相關問題。近些年來，我國環境地質工作者與醫學界相結合，在防治地方病和環境污染引起的疾病方面，做了大量的工作，取得了顯著的成績。今後，研究原生或次生地質環境中化學元素的分配狀況對人體健康的關系，仍然是必須高度重視的科學內容。