第四纪地质地貌学的启蒙与创造阶段

欧洲对第四纪地质和地貌的科学研究始于18世纪,但中国很早就产生了对水文、气候和地貌的启蒙研究。3000年前,中国人就在黄河流域记录了降水的性质、农作物的品种和狩猎的动物。西周的《诗经》中,有“丘陵”、“塬”(平原)、“霁”(低湿地)三种地貌。《愚公》写于公元前四、三世纪的《尚书》,描述了中国九州的山川和土壤类型的大致走向。北魏(公元6世纪)郦道元的《水经注》详细记录了黄河、长江、西江及其沿岸的地形和气候特点。宋代沈括基于对孟茜碧潭的实地观察,提出了明确的海陆变迁与黄土侵蚀、搬运和堆积的观点。明代著名地理学家徐霞客(1586 ~ 1641)对中国南方地貌的类型、分布、成因等做了详细的观察和记录。后人将他的观察整理成中国著名的地貌学著作《徐霞客游记》。清初,孙岚就地貌的形成提出了“由盈变疏”的观点,即堆积会使地貌变高(由盈变疏),侵蚀会夷平高地(由疏变疏)。他还认为地貌的作用力是“随时间而变,因时而变,因人而变”,并从地貌形成的动力学角度论述了地貌的形成和变化。

第四纪地质学的基础始于欧洲。18年底到19年初,欧洲一些地质学家研究分布在基岩上的松散沉积物,当时称之为漂移。受《圣经》的影响,巴克兰(威廉·巴克兰,1784 ~ 1856)和亚当·塞奇威克(亚当·塞奇威克,1785 ~ 1873)提出了这些漂流物形成的洪积学理论。1790 ~ 1852)也称较老的部分为冲积层,较新的部分为冲积层。但随着19世纪初极地和高山探险的发展,人们直接观察到了冰川的搬运和堆积,于是提出了冰川由漂移形成的理论。因此,在这一时期,让-皮埃尔·佩罗丁(1767 ~ 1858)、伊格纳茨·费内茨(1788 ~ 1859)、让·德·沙彭迪埃(1859)、1786 ~ 1855)和阿加西斯(路易·阿加西斯,1807 ~ 185)

第四纪这个名称来自于一位法国地质学家Denoyer (J. Desnoyers,1800 ~ 1887)。在研究法国巴黎盆地的地质时,他在1829把覆盖在盆地第三纪地层上的松散堆积物命名为第四系。形成这套沉积物的时代称为第四纪,与当时划分的第一、二、三期一起,称为地球历史上的一个时代。直到1881,第四纪这个名称才在第二届国际地质大会上被正式接受,并沿用至今。

几乎与此同时,英国著名地质学家查理斯·莱尔(1797 ~ 1875)根据现代动物物种的数量,将松散沉积物划分为更新世和全新世。1839年进一步提出更新世和全新世。这与福布斯(1846)提出的冰期和后冰期相对应。19下半年RoderickMurchisen提出第四纪为“冰期”。后来又有人提出了“冰川学”、“人类世”、“灵生纪”等名称,但都没有被广泛使用。

65438年至50年代开始冰川沉积的地层学研究,发现过去的冰流或冰川不止一次扩张。到19世纪下半叶,大多数学者已经确立了多冰期的概念。1877年,阿奇博尔德·盖基(1835 ~ 1924)在东安格利亚建立了四个冰期。1909年,阿尔布雷希特·彭克(1858 ~ 1945)和布鲁克纳在阿尔卑斯山建立了四个冰期。从那以后,世界各地建立了四个冰河时代。至此,第四纪地质学的一些基本概念和理论已经建立起来。

20世纪30年代,中国地质学家李四光根据庐山冰碛的风化程度、接触关系和地貌特征,首次将中国划分为三个冰期。

地貌学的启蒙早于第四纪地质学,但系统的描述或论述始于18世纪中叶。1749 ~ 1788年,法国博物学家乔治-路易·莱克勒克(Comte de Buffon,1707 ~ 1788)在其代表作《自然史》中对地表地形和河流侵蚀进行了科学的探讨。后来,英国地质学家詹姆斯·赫顿(1726 ~ 1797)在《地球论》(1788)中系统阐述了河流侵蚀。美国的威廉·莫里斯·戴维斯(1850 ~ 1934)和庞克父子(阿尔布雷希特·彭克,1858 ~ 1945;瓦尔特·彭克,1888 ~1923)。戴维斯在1899提出了地理(地貌)旋回理论,认为地貌是结构、动力和时间(侵蚀阶段)的函数。构造运动引起的上山,在外力作用下经历了三个阶段,主要是水蚀:婴儿期、成熟期、老年期。到了老年,地面被夷为“准平原”。彭克的《地貌分析》(1924)提出地貌是内力和外力同时作用的产物,并注意到侵蚀过程与地壳垂直运动的关系,认为山坡的形状(凸坡、凹坡、直坡)取决于构造(上升)运动与侵蚀的定量对比关系。

经过这段时间的探索,第四纪地质地貌学的基本概念已经形成,一些基础理论也已建立,但进展十分缓慢。20世纪40年代以后,随着测年技术、古地磁和深海氧同位素分析的突破,第四纪地质学走上了快速发展的道路。