第四纪黄土研究进展论文怎么写

中国第四纪地质学与地貌学的形成与发展凝聚了我国老一辈第四纪地质学家和地貌学家的心血，其中李四光、杨钟健、袁复礼、任美锷、刘东生、施雅风等一批中国第四纪地质学与地貌学的奠基人做出了巨大贡献。

中国第四纪地质与地貌的研究主要集中在第四纪冰川和地貌、海岸带第四纪和地貌、西北黄土地区第四纪地质和地貌、古人类、活动构造等方面。

1. 第四纪冰川及古环境研究

在第四纪冰川研究方面，自 20 世纪 80 年代以来取得巨大进展，其中包括南极冰盖和北极冰盖的考察研究，青藏高原冰心研究，山岳冰川编目以及冰川融水径流研究，中国西部的冰川地貌，中国东部第四纪冰川遗迹与环境的新认识等等。

中国科学家对南极的研究起步较晚，1982 年谢先楚首次在澳大利亚凯西站越冬考察，对末次冰期冰心做了大量细致研究。到 2008 年，中国已组织了 24 次南极考察，并建立了长城站和中山站。1990 年秦大河首次横穿南极大陆做科学考察，研究深入到稳定同位素 δ18O，δD 和过量氘(ex D)分布特征变化及其与古气候记录的意义。这些相关研究表明我国南极冰川学研究登上新的台阶。2004 年 7 月在挪威的斯匹次卑尔根群岛的新奥尔松建成了我国北极第一个科学考察站———黄河站。

与此同时，在 80 年代中期展开了对祁连山敦德冰帽的冰心研究，取得了比孢粉等其他资料更加详细的全新世气候波动的证据。1992 年，姚檀栋等又对西昆仑山古里雅冰帽(6300m，中亚最大的冰帽)进行了冰心研究，钻取了时间跨度 10 万年以上的冰心，这对于重建青藏高原晚更新世以来的气候和环境变化具有重要意义。

由施雅风主编出版的 《中国冰川与环境》(2000)一书总结了我国西部地区第四纪冰川和环境研究的重要成果。关于中国东部第四纪冰川遗迹的争论，在这一个时期也做了些工作。李四光于 20 世纪 20 年代提出在太行山、庐山、黄山等中低山存在第四纪冰川遗迹，并可划分为4 次冰期。他的冰期划分一直作为中国东部冰期划分的标准沿用至今。1980 年开始，部分冰川学家通过大量野外考察，并联系黄土沉积、孢粉分析、古脊椎动物、红色风化壳等研究，提出了不同的认识(施雅风等，1989)，其成果反映在 《中国东部第四纪冰川与环境问题》一书中。近年来关于中国东部第四纪冰川的争论已经逐渐冷却下来。

2. 西北黄土地区第四纪地质研究

中国第四纪研究的突破在于中国黄土研究方面的进展，建立起第四纪环境变迁的时间序列。目前全球变化研究中已建立了多种多样的环境变化时间序列，其中中国黄土、深海沉积和极地冰心是第四纪研究中的三大支柱。而黄土由于其特殊的地理位置和形成方式，成为一种第四纪古环境、古气候信息的非常理想的载体。中国的黄土研究，大致经历了如下 4 个大阶段。

近代黄土研究 中国黄土研究的开端与外国地质学家的参与密不可分。19 世纪，庞培利(R. Pumpelly)打开了中国黄土研究的大门，他提出了黄土湖泊沉积说。李希霍芬(F. VonRichthofen)否 定 了 庞 培 利 的 湖 泊 沉 积 说， 成 为 黄 土 风 成 说 的 鼻 祖。 奥 勃 鲁 契 夫(B. A. Obruchev)将黄土分为热黄土和冷黄土，第一次揭示了黄土的二元性和区域性意义。中国地质学家从1920 年开始黄土研究。1930 年，德日进(P. Teilhard de Chardin)和杨钟健对黄土做了地层与古生物方面的研究。在这一开创性的工作中，他们将黄土划为两大部分: 上部马兰黄土，下部红色土 A、B、C 带; 并按其中所含古脊椎动物化石将第四纪划分为早、中、晚期。

20 世纪 50 年代，中国黄土研究的新高潮 为中国黄土研究做出巨大贡献的刘东生院士在这个时期做了很多工作。1957 年，刘东生院士等分出老黄土(早于马兰黄土)和新黄土(马兰黄土及其以后黄土)，他与张宗祜院士(1962)将早、中更新世黄土命名为午城黄土和离石黄土，并于 1964、1965、1966 年分别出版了 《黄河中游黄土》、《中国的黄土堆积》和 《黄土的物质成分和结构》，奠定了中国黄土研究的基础。朱显谟、石元春等研究表明，黄土层所夹的红色条带，实质上是一种褐色土型的古土壤层。这一成就，使人们对黄土有了一个全新的认识，从而确认了巨厚的黄土高原是由 260Ma 以来沙尘暴的形式沉积而成的; 而干旱的沙尘暴时期中间又有多次气候变得温暖湿润的时期，形成古土壤。在这个时期，张宗祜院士对黄土高原黄土的工程性质进行了细致的研究。

20 世纪 70 年代以来，测量实验阶段 随着古地磁学、地球化学、同位素地球化学、年代学等新学科新技术的发展，黄土的研究从肉眼观察进入到观察与测量实验相结合的阶段。磁化率开始被当作反映第四纪环境变化的气候替代性指标，并进一步促使将黄土与深海沉积、冰心进行全球对比。

20 世纪 80 年代中期以来，定量化和对比研究阶段 安芷生院士提出黄土和古土壤分别代表古气候环境冬季风和夏季风的模式，将研究的主要方向对准了黄土与古土壤的形成以及解译其环境信息。其后，丁仲礼院士利用黄土和古土壤中粒径为 0. 002～0. 010mm 的颗粒含量比值作为冬季风搬运强弱的代用指标; 并得到与深海氧同位素吻合的粒度曲线。郭正堂利用黄土与古土壤中的 FeO 和 Fe2O3所代表的风化强度比值作为夏季风的代用指标，亦可与深海氧同位素进行对比。丁仲礼院士经过对比研究发现: 黄土与古土壤序列的变化自 180 万年以来，与深海沉积物氧同位素的旋回几乎可以一一对比，从而将大陆冰盖和海冰同内陆气候变化联系起来。在 1985 年，刘东生等出版了 《黄土与环境》一书，是对这个阶段早期研究的总结。后来，张宗祜等出版了 《中国黄土》(1989)一书。孙建中出版了 《黄土学》(2005)，论述了黄土的各个方面。

目前黄土研究的领域，主要集中在粒度、古生物学、地球化学、环境磁学等方面。这些方面的进展标志着中国黄土的研究已经处于世界领先地位。

3. 青藏高原第四纪地质和地貌研究

虽然在 20 世纪 50 ～60 年代我国 4 次组织了对青藏高原的科学考察，并取得了一些显著的成果，但限于当时的条件，考察的地区和内容都比较局限。1973 年，中国科学院再次组织了队伍庞大且考察内容广泛的青藏高原综合科学考察，并出版了 《青藏高原科学考察丛书》。其中相关的第四纪地质与地貌的考察成果主要反映在 《西藏第四纪地质》、《西藏冰川》、《西藏地貌》、《青藏高原隆起的时代、幅度和形式问题》等书中，这是新中国成立以来最重要的成果之一。

1993 年，由诸位院士领导的 “青藏高原形成演化、环境变迁与生态系统研究” 的国家攀登项目，再次把青藏高原研究推向高潮，并取得了一系列的重大进展，又出版了 《青藏高原研究丛书》。总结了青藏高原的隆升过程及其环境变化、青藏高原隆升过程对中国的季风形成和发展的影响，提出了 340 万年以来的 3 次构造运动(青藏运动、昆黄运动、共和运动)，青藏高原在第四纪时期不同阶段的高度，在距今 80 万～60 万年全面进入冰冻圈，才真正发育成为地球上的第三极。青藏高原隆起引起了其周边的新构造运动，形成了一系列的活动断裂，其中东缘的断裂活动异常强烈，形成了我国地震活动强烈的南北地震带，2008 年 5 月 12 日的汶川 8. 0 级大地震就发生在该带上。

有关青藏高原在第四纪是否存在大冰盖的问题一直存在争议，其焦点是: 一是否存在过?二如果存在，那是在什么时代? 这些问题还有待今后的深入工作来解答。

4. 长江和黄河的研究

青藏高原的研究也带动了对我国两大河流———长江和黄河的形成演化研究。长江发育的历史一直是地貌学家关注的问题，沈玉昌(1965)对长江上游河谷地貌进行了研究，总结了金沙江河谷地貌的特征，袁复礼(1958)、任美锷(1959)等对金沙江石鼓湾是否由河流袭夺而成进行了研究。长江三峡的切穿是实现长江全线贯通的关键河段，研究表明三峡的切穿时间应在早更新世晚期到中更新世的初期，研究还表明金沙江的全线贯通也大体发生在这个时期。2006 年，杨达源等出版了 《长江地貌过程》 一书，对长江地貌和形成过程进行了总结。

黄河的研究在这个时期也取得一系列的进展。黄河三门峡的贯通与长江三峡的贯通具有同等的意义，虽经过众多的科学家研究，但在贯通的时间上尚没有达成一致的意见，不少的学者认为三门峡的切穿发生在早更新世晚期到中更新世初期，与长江三峡的切穿时间基本同时。其次是黄河上游地区的几大峡谷的切穿，龙羊峡在约 15 万年前切穿，若尔盖的古湖消失在晚更新世晚期，在晚更新世末期黄河延伸到现今的黄河源区。在晚更新世，黄河上游地区发生了水系的重大调整。

这个时期还研究了长江和黄河的演化过程与青藏高原隆升的关系。

5. 古人类的研究

在20 世纪初，北京周口店地区 “北京人”的发现被认为是我国在20 世纪古生物化石研究方面最重要的两大发现之一，她的发现不仅填补了东亚地区古人类化石的空白，而且把人类的历史向前推进了几十万年，更有意义的是发现了最早的人类用火痕迹。后来，钱方在云南元谋发现了 “元谋人”(1965)，把人类的历史推进到距今约 170 万年。

在 20 世纪 70 ～90 年代，在湖北、重庆、安徽、江苏、陕西等地发现了丰富的直立人化石和石器，尤其是在湖北建始发现的 “建始人”和重庆巫山发现的 “巫山人”，揭示我国人类历史超过了 200 万年。这些发现确立了中国东部地区在人类演化历史中占有重要的地位。在百色盆地、汉水流域、蓝田盆地发现了手斧，从而否定了 “莫氏线”的存在，证实在东亚地区同样存在手斧文化。

思考题

1)第四纪地质学与地貌学研究的价值?

2)从第四纪地质学和地貌学的发展历程我们能得到哪些启示?

3)中国对第四纪地质学与地貌学的贡献?

工程建设标准化工作是基本建设的一项极其重要的基础工作，它既为建设项目评估、决策提供科学依据，又为工程勘察、设计、施工、验收及检查临床提供标准尺度，在提高经济、社会和环境的综合效益上有很大作用。因此，回顾和展望一下黄土地上建筑的标准化工作是非常有意义的。

回顾

为了加速内地建设的发展，在完成我国第一本《湿陷性黄土地区建筑规范》的基础上，1966年建筑工程部及时提出了《掌握黄土地区建设洞库的技术》的攻关任务。由于笔者在研究湿陷性黄土的过程中，对全国黄土的分布、分类和分区已有一定的研究，所以这次黄土地下建筑的研究，主要选择几个有代表性的点，做较深的试验研究工作，先后在甘肃、陕西和几个有代表性的点，做较深入的试验研究工作，先后在甘肃、陕西和山西3个有差异的地质地貌区内做试验研究。经过7年的持续努力，由国家建委指定建筑科学研究院于1972年4月12～25日在西安召开了“黄土地下建筑经验交流会议”，参加会议的有全国各地43个单位的65名代表。会议除交流科研成果和生产经验外，笔者提交会议讨论的《黄土地下建筑技术措施》的草稿得到了赞同，会后与其他技术报告一起，收录在会议论文集《黄土地下建筑技术资料汇编》中。在会议的后期进行了科研协调，产生了《关于开展黄土地下建筑科研工作的几点意见》的文稿，后经国家建委（72）建革研究154号文将其作为任务下达。承担的有关单位又在甘肃、陕西和山西分别做了大量的试验研究工作。由国家建委建筑科学研究院于1975年12月9～17日在西安召开了“黄土地下建筑科研成果评议和总结交流会”，参加会议的有全国各地45个单位的75名代表。会议除评议陕西省的科研成果并获得通过和交流各地经验外，对我们提供的《黄土地下建筑技术条例》稿得到了认真的讨论。会后又组织编制组进行了专门的研究，最后定为83条及2个附录的推荐稿，公布在1977年《建筑技术通讯》的第三期上。以上所讲的是作为工业建筑的黄土地下建筑，而作为民用建筑的黄土地下建筑又如何呢？伴随着改革开放的大好形势，作为黄土地区所特有的村镇建筑，即黄土窑洞也得到了迅速的发展，加之现代节地、节能和环境设计的重要性，使黄土窑洞受到了国内外有关学者们的广泛关注。中国建筑学会于1981年成立了窑洞及生土建筑调研组，进行了广泛的调查研究，并及时组织了几次窑洞和生土建筑的学术讨论会，有许多国外的学者也参加到这个调查和讨论的行列，特别是日本的学者。由中国建筑学会承办的于1985年11月4日在北京召开的“国际生土建筑学术会议”，广泛交流了国内外的学术观点和资料，并出版了英文版的会议报告集，这次会议对黄上窑洞建筑的研究起到了很好的促进作用。之后，1989年建筑界学者侯继尧等出版了《窑洞居民》的专著，使黄土窑洞建筑的研究又向前迈进了一步。

从以上的回顾看，黄土地下建筑不论是工业建筑或民用建筑，都经历了一段发展过程，也取得了显著的进展。就标准化工作来说，已具备了相当的基础。

展望

黄土地下建筑为什么有如此迅速的发展呢？这是偶然的吗？不是，因为它有存在的客观条件和优点。黄土是第四纪时期的特殊堆积物，在我国分布广泛，地貌多样，地层巨厚，堪称世界之最，这是中国的特色，是黄土地下建筑赖以生存的物质基础。黄土地下建筑的优点也是十分明显的，主要有3点：一是节约土地，它不仅不占地，而且节省下来的地面可以作为农田使用，人就可直接住在农田的下面，同时挖出来的土还可以造地，达到充分利用土地和空间的效果；二是节约能源，黄土地下建筑冬暖夏凉，温度和相对湿度都较稳定，适宜于人的居住或保存物资，如此就大大节省了取暖或降温所需的能源；三是保护生态环境，因地势而开挖的地下建筑，可以做到随自然条件的变化而变化，既充分利用自然条件，又把对自然条件的破坏减到最低程度，达到人与自然和谐。当然就目前来说，黄土地下建筑，特别是民用窑洞，有通风不好、采光不良、洞口有抗震性弱的缺点，但这些都可以用现代的科学技术和物质条件加以改造，以满足不同层次的需求。因此，展望一下黄土地下建筑的前景，应该说是美好的，它会随着社会、经济和环境的协调发展而发展，具有旺盛的生命力。

后记

黄土地下建筑在中国的存在和发展是由中国的地质地理条件所决定的，是中国的一大特色和优势，预计将会有不断的发展，特别是量大面广作为村镇建筑的民用黄土地下建筑，因此，要使其健康发展，就必须加强其标准化工作，这是无可置疑的。就黄土地下建筑的工业建筑来说，目前有一个《黄土地下建筑技术条例》的83条和两个附录的推荐稿，虽然还可以用，但是，这是10多年前编制的，后来的新资料和实践经验需要总结进去。对民用窑洞来说，当时编制时考虑不够，这样用起来距离会更大一些。因此，今后有关部门应增加投入，使这项造福人民的事业，能随时代的前进而前进。

（本文原载：《科学中国人优秀文选（2）》，北京：人民日报出版社，2001年12月，第60页）