第2章 泥河湾相关的地质学 古生物学 考古学知识(1)
1.什么是地质学？
地质学是关于地球的物质组成、内部构造、外部特征、各层圈之间的相互作用和演变历史的知识体系，是研究地球及其演变的一门自然科学，其主要研究对象是矿物和岩石、地层和古生物以及地质构造和地质作用。
2.什么是地质遗迹？
地质遗迹是指在地球演化的漫长地质历史时期，由于内外动力的地质作用形成的，发展并遗留下来的珍贵的、不可再生的地质自然遗产。
地质遗迹是在地球历史时期，由内力地质作用和外力地质作用形成，反映了地质历史演化过程和物理、化学条件或环境的变化。这是人类认识地质现象、推测地质环境和演变条件的重要依据，是人们恢复地质历史的主要参数。地质遗迹是不可再生的，破坏了就永远不可恢复，也就失去了研究地质作用过程和形成原因的实际资料。
地球在漫长的地质历史演变过程中，形成了千姿百态的地貌景观、地层剖面、地质构造、古人类遗址、古生物化石、矿物、岩石、水体和地质灾害遗迹等，其中具有独特性和典型价值的，便成为人类所关注的地质遗迹。我国地域辽阔，地理条件复杂，地质构造形式多样，地质遗迹丰富多彩，是世界上种类齐全的少数国家之一，有的地质遗迹在世界上独一无二。云南的石林、安徽的黄山、广东的丹霞地貌等地质遗迹，都以其独具的特色，在世界上享有盛名。
3.地质遗迹有哪些类型？
地质遗迹依其形成原因、自然属性等可分为下列六种类型。
（1）标准地质剖面：如中国最古老的岩石--辽宁鞍山白家坟花岗岩，天津蓟县中上元古界地层剖面等，泥河湾盆地下更新统泥河湾组。
（2）著名古生物化石遗址：如泥河湾遗址群、北京周口店北京猿人遗址、世界奇观--河南西峡恐龙蛋化石等。
（3）地质构造形迹：如西藏雅鲁藏布江缝合带、河南嵩山前寒武纪地层等。
（4）典型地质与地貌景观：如安徽黄山奇峰、澎湖列岛的地形景观等。
（5）特大型矿床：如世界上最大的稀土矿床--内蒙古白云鄂博、中国稀有金属和宝石明珠--新疆阿尔泰伟晶岩、黑龙江大庆油田等。
（6）地质灾害遗迹：如辽宁大连金石滩震旦系--寒武系地层中的地震遗迹、河北唐山地震遗迹、云南东川市泥石流及防治等。
4.什么是河湖相沉积？
湖相沉积是指湖周围流入湖中的河水携带的泥沙，在湖水中沉积下来形成的沉积物。决定湖相沉积特征的主要因素是气候，通过雨量、蒸发量、温度控制、风化作用的性质以及汇水区的土壤与植被性质。此外，进入湖盆的碎屑物数量、类型也取决于河流流量的季节性变化。湖相沉积分为两个基本类型：碎屑湖相沉积和化学湖相沉积。河相沉积是在流动水体的侵蚀、搬运和堆积的作用下以机械方式形成的沉积物，有河道沉积、天然堤沉积、扇形沉积、河漫滩沉积等类型。
5.什么是地层？地层的意义有哪些？
地层是有一定时间和空间涵义的一切成层岩石的总称。时间涵义是指地层形成的时间（厚度及顶、底界面）；空间涵义则指地层分布范围。所谓的地层是指在地壳发展过程中形成的各种成层和非成层岩石的总称。从岩性上讲，地层包括各种沉积岩、岩浆岩和变质岩；从时代上讲，地层有老有新，具有时间的概念。它可以是固结的岩石，也可以是没有固结的松散堆积物，在正常情况下，先形成的地层居下，后形成的地层居上。
通过对地层的研究，可以了解当时自然地理条件下沉积环境及地质、地貌的变化。通过对其中蕴藏的动植物化石的研究，可以了解地层所处相对时代古生物种类、生存形态和生活环境及其演变和发展。
6.什么是地层划分？
地层划分是指对一个地区地层剖面中的岩层进行划分，建立地层层序的工作。一般对一个地区的地层剖面，首先根据岩性、岩相特征进行岩石地层划分，然后根据系统采集的化石进行生物地层划分，进而建立年代地层顺序。在划分一个地区的地层时，必须充分参考邻区已经建立的地层划分方案，便于地层对比。
7.什么是地质年代？
地质年代是指地球上各种地质事件发生距今的年龄。
地质学家和古生物学家根据地层自然形成的先后顺序，将地层分为5代12纪。即早期的太古代（25亿年前）和元古代（5.4亿年前），以后的古生代（5.4亿至2.5亿年前）、中生代（2.5亿至0.65亿年前）和新生代（6500万年前至今）。一般认为，生命始于古生代。古生代又分为寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪，共7个纪，这个时期是生命的低级阶段。中生代分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪，共3个纪，这个时期是爬行动物时代，也可以称为恐龙时代。新生代只有新近纪、第四纪两个纪，却是生命发展的高级阶段。新近纪哺乳动物出现，第四纪约300万年前人类出现。在各个不同时期的地层里，大都保存有古代动、植物的标准化石。科学研究表明，各类动、植物化石出现的早晚是有一定顺序的，越是低等的，出现得越早，越是高等的，出现得越晚。
8.喜马拉雅造山运动是什么时候开始的？
从新近纪开始，发生了喜马拉雅运动，形成了喜马拉雅山脉高大的山系，其平均海拔6000多米，从而使青藏高原上升为世界屋脊。
9.为什么新生代被称为“哺乳动物时代”？
从新生代开始，陆相盆地的哺乳动物勃然兴起，迅速演化，很快分布到世界各地，故新生代又有“哺乳动物时代”之称。
10.新生代是如何划分的？
新生代（6500万年前至今）是距今最近的一个地质时期，包括新近纪和第四纪两个纪。新近纪可划分为古新世（6500万至5580万年前），始新世（5580万至3387万年前），渐新世（3387万至2300万年前），中新世（2300万至530万年前）和上新世（530万年至258万前）。第四纪可划分为更新世（258万至1.1万年前）和全新世（1.1万年至今）。第四纪有两件大事，一件是发生大规模的冰期，一件是人类和现代动物的出现。全新世人类进入了农业文明阶段。
11.“第四纪”一词是怎么来的？
“第四纪”一词，是法国地质学家德努瓦耶于1829年所创，1881年，第二届国际地质学会正式使用了“第四纪”一词，以代表地球发展史上距今最近的一个地质时期。
12.第四纪距今大概多少年？分为哪两个阶段？
第四纪始于距今大约260万年前，分为更新世（260万年至1.1万年前）和全新世（1.1万年前至今）两个阶段。
13.什么是灵长类？灵长类动物出现在哪个地质年代？
灵长类属于哺乳动物纲的一目，是动物界最高等的类群，人类就是其中的成员。灵长类的共同特征是大脑发达；眼眶朝向前方，眶间距窄；手和脚的趾（指）分开，大拇指灵活，多数能与其他趾（指）对握。灵长目包括原猴亚目、猿猴亚目和简鼻亚目。原猴亚目颜面似狐；无颊囊和臀胼胝；前肢短于后肢，拇指与大趾发达，能与其他指（趾）相对；尾不能卷曲或缺。猿猴亚目颜面似人；大都具颊囊和臀胼胝；前肢大都长于后肢，大趾有的退化；尾长、有的能卷曲，有的无尾。按区域分布或鼻孔构造，猿猴亚目又分为阔鼻猴（新大陆猴）类和狭鼻猴（旧大陆猴）类。该目包括11科约51属180种，主要分布于亚洲、非洲和美洲温暖地带。大多栖息林区。灵长类中体型最大的是大猩猩，体重可达275千克，最小的是倭狨，体重只有70克。灵长类家族分为低等灵长类和高等灵长类。低等灵长类在动物分类学上被称为原猴亚目，早在距今6500多万年以前的白垩纪末期就出现了。延续至今，仍有3个次目的原猴亚目动物生活在地球上，它们是分布区仅局限于马达加斯加岛的狐猴次目、生活在非洲和南亚森林地区的瘦猴次目和分布在东南亚部分岛屿上的眼镜猴次目。高等灵长类在动物分类学上被称为类人猿亚目，它们的现生类群包括生活在美洲地区的阔鼻猴次目（又称新大陆猴类）和分布在欧亚和非洲地区的狭鼻猴次目（又称旧大陆猴类）。其中，狭鼻猴次目包括两个超科--猕猴超科和人猿超科；人猿超科中包括猿科和人科。
因此，从古近纪开始，就出现了原始的灵长类动物，如低等的狐猴、眼镜猴等；始新世演化出高等的阔鼻猴和狭鼻猴；渐新世演化出最早的猿类，如在埃及发现的原上猿、埃及猿等；中新世和上新世出现了森林古猿、腊玛古猿、南方古猿等，并逐步向人类演化。
14.为什么第四纪被称为“人的时代”？
过去，人们普遍认为，人类出现在第四纪，所以有人建议将第四纪称为人类纪或人类时代。同时伴随人类出现的还有真牛、真马和真象等物种。
但是，最新研究资料表明，人类出现在六七百万年以前，即经常两条腿直立行走的猿类就是人类，改变了从前人的定义：会使用自己制作的工具的动物。
15.什么是古地磁？
古地磁又称自然剩磁，是指人类史前（地质年代）和史期的地磁场。各地质时代的岩石常有一定的磁性，指示其生成时期的磁极方向。古地磁一般分为两种，即热剩磁和沉积剩磁。岩浆岩中带磁性矿物所表示的磁性，称热剩磁；沉积岩中带磁性物质所表示的磁性，称沉积剩磁。利用古地磁可了解地球的长期变化，测定一个板块上的地极游移及一个地区的磁极倒向，并用以对比确定岩石形成的时代。泥河湾地区地磁研究对象多是沉积剩磁。
16.地质学与旧石器时代考古学有什么关系？
古人类学和旧石器时代考古学与地质学密切相关，因为人类早期化石与旧石器时代考古遗存实际上属于地质客体的部分内容。地层是旧石器时代考古的研究基础。在任何一个特定的地区内，史前文化的顺序主要是靠这一地区的含有各种石制品堆积物的地层学研究来确定。尽管目前出现一些新技术测年方法，但尚存这样或那样的问题，所以，地质学是旧石器时代考古学的基础仍然不可动摇。
17.什么是遗址？
遗址通常是指古代某一社群居民日常居住、生活范围内遗留的连续分布的遗迹、遗物集合体。遗址作为文物，属于文化遗迹。埋藏于地下的遗址的发现多与人类活动有关，如农业生产、建筑工地施工等。古代城市、古代建筑遗址多为残垣断壁，各种生活用品表现为残破和不完整，但可以通过考古和人类学研究寻找人类生活轨迹。
18.什么是旧石器时代？如何划分？与人有何关系？
旧石器时代，是以使用打制石器为主要标志的人类物质文化发展阶段。地质时代属于第四纪的更新世，从距今约250万年前开始，延续到距今1万年左右止。其时期划分一般采用三分法，即旧石器时代早期、中期和晚期，大体上分别相当于人类体质进化的能人和直立人阶段、早期智人阶段、晚期智人阶段。
19.什么是新石器时代？其基本特征是什么？
新石器时代，在考古学上是石器时代的最后一个阶段。这一名称是英国考古学家卢伯克于1865年首先提出的，这个时代在地质年代上已进入全新世，继旧石器时代之后，或经过中石器时代的过渡而发展起来，年代大约从1万多年前开始。
一般认为新石器时代有3个基本特征：制造和使用通体磨制的石器；出现制陶手工业；出现了原始农业和养畜业。