第三章地质年代与地层系统

2005-4-111第三章地质年代与地层系统2005-4-1122005-4-1132005-4-1142005-4-1152005-4-1162005-4-1172005-4-1182005-4-1192005-4-11102005-4-11112005-4-11122005-4-11132005-4-11142005-4-11152005-4-11162005-4-1117第一节地质年代的单位与系统地质年代指各种地质作用发生的时代。有两种表述地质年代的方法：相对地质年代——表示地质事件发生的先后顺序。绝对地质年代——表示地质事件发生至今的年龄。2005-4-1118一、相对地质年代单位的建立1.化石是指保存在各地史时期中的生物遗体和遗迹。2.相对地质年代单位表明相对的新老关系，不具有年代的时间关系。2005-4-1119宙代纪世期时二、同位素地质年代表的建立利用放射性同位素的衰变原理来测定地质年代的方法。用百万年（Ma)为单位放射性铀(U238)——铅(Pb206)铷(Rb87)——锶(Sr87)钾(K40)——氩(Ar40)若矿物或岩石中含某一放射性元素，开始时有N。个原子，由于衰变现在只剩下N个原子，产生新元素的原子数D＝No—N，如果测出矿物或岩石样品中己知放射性元素的N及其衰变产物——终极元素的D，则岩石形成的年龄(t)可按下列公式计算出来：2005-4-1120三、地质时代系统年代地层单位是指在特定的时间间隔内形成的全部地层。2005-4-1121年代地层单位与地质年代单位对比表2005-4-1122年代地层单位宇界系统阶时间带地质年代单位宙代纪世期时宙：是最大的地质年代单位。根据生物出现显著与否划分。隐生宙和显生宙太古宙、元古宙、显生宇。2005-4-1123代是第二级地质年代单位，代的划分是根据全球生物界演化的重大变化。早古生代——海生无脊椎动物的繁盛为特征。晚古生代——鱼类、两栖类、蕨类植物和海生无脊椎动物并存为特征。中生代——爬行类、裸子植物繁荣为特征。新生代——哺乳类、被子植物和软体动物发展为特征。2005-4-1124纪是第三级地质年代单位，根据全球生物界新生的最高级生物门类的初次大量发展为依据。例如寒武纪带壳动物群中三叶虫总体上占优势，称为三叶虫时代。泥盆纪以脊椎动物中的鱼类大量繁盟为特征，称为鱼类时代等。2005-4-11252005-4-1126第四纪Q（更新世、全新世）新新生代新近纪N（中新世、上新世）古近纪E（古新世、始新世、渐新世）老2005-4-1127更新世上新世中新世渐新世始新世古新世全新世世是常用的第四级地质年代单位，代表比纪次一级的生物界演化阶段。以古生物的科和目的更新做为依据。2005-4-1128期是常用的基本地质年代单位，是一个统范围内生物演化阶段的更具体的划分。适用于同一生物地理区。2005-4-1129时是最小的地质年代单位。依据生物属种的延限带和组合带建立起来的地层带。2005-4-1130地质年代表表6——22005-4-1131第二节地层的划分和对比一、概念1.岩层由上下两岩性界面所限制的同一岩性的层状岩石。2.地层是指具有一定层位的一层或一组岩层，一般是沉积岩、火山岩以及由他们变质形成的变质岩。地层是地质历史发展过程中逐步形成的一切成层岩石的总称。地层的含义是具有一定时间性。2005-4-1132沉积岩层2005-4-1133岩层层序律岩层层序倒转3.层序正常与倒转的鉴别2005-4-11362．地层划分根据岩层具有的不同特征或属性，按照地层的原始顺序，将地层剖面划分为不同类型、不同级别的地层单位。2005-4-11373．地层对比指根据不同地区或不同剖面地层的各种属性的比较，确定地层单位的时代或地层层位的对应关系。2005-4-1138二、地层划分和对比的依据和方法（一）地层层序律法地层层序：是指地层形成的先后顺序。2005-4-1139（二）生物地层学法利用化石划分、对比地层的方法。生物的进化。时代不同的地层中含有不同的化石，含有相同化石的地层的时代相同。2005-4-11401．标准化石法根据标准化石来进行地层划分和对的方法。标准化石是指那些演化迅速、分布广泛、数量众多、特征明显的古生物化石。2005-4-11412．生物组合法同时代同一生活环境中常常有不同门类的种属生物共同生活，死后遗体共同埋葬在同一沉积层中。不同地层单位中，化石组合是不同的。2005-4-1142地层单位中各类化石纵向分布示意图2005-4-1143根据新生物的出现来确定地层分界，因为地史上任何一个新出现的生物都会在其适应的生活环境中迅速繁盛和辐射发展。生物的灭绝就不同了，当生活环境变化时，常常是从一个局部开始，逐渐扩大。2005-4-1144（三）岩石地层学方法岩石——岩层——地层根据岩石特征划分、对比地层的方法。岩性相同或大致相同的连续岩层可以划分为一个岩石地层单位，岩性不同的地层体应该划分为不同的岩石地层单位。2005-4-11451．单一岩性法对一套地层从老到新的各种岩性逐一描述，根据岩石颜色、成分、结构、构造的不同，把它们划分成具有单一岩性的自然层，按自然数编排序号，由老到新依次是1，2，3，……。2005-4-11462．标志层法标志层常常是特殊的单一岩性层，厚度不大、特征突出、分布广泛，区域稳定的岩层可做标志层。2005-4-11473．岩石组合法一种岩石为主夹有少量其他岩石。两种岩石等厚或不等厚互层。沉积旋回。2005-4-1148四川盆地二叠系地层柱状对比图2005-4-1149沉积旋回是一套自下而上颗粒由粗变细再由细变粗的岩石组合。下部海侵层序——由粗变细的部分。上部海退层序——由细变租的部分。2005-4-1150沉积韵律——岩石按照一定的生成顺序在剖面中作有规律重复。如砂岩—粘土岩—灰岩，灰岩—粘土岩—砂岩。单一的岩性也可有沉积韵律。2005-4-11512005-4-1152海进系列海进系列海退系列海侵——超覆。海退——退覆。把成因相同的韵律组合起来，则构成沉积旋回，滨海相——浅海相——滨海相，构成一完整的沉积旋回。2005-4-1153(四)地壳运动（构造学）方法地层的整合接触平行不整合或假整合——上下两套岩层产状相同，但两者之间有沉积间断，缺失某些地层。2005-4-1154角度不整合——上下两套岩层产状不同，二者之间有沉积间断，缺失某些地层。2005-4-1155地层的整合接触关系地层整合接触关系表现为:上(B)、下（A）地层连续，无沉积间断。上、下地层之间无地层缺失，岩性渐变。上下地层产状一致。2005-4-1156地层与地层整合接触侏罗纪（J）页岩。接触界限三叠纪（T）砂岩。2005-4-1157地层与地层的平行不整合接触关系上下地层不连续，存在沉积间断，二者间缺失某一时代地层。不整合界面存在古风化壳。上下地层岩性和生物组合表现为突变。上下地层产状一致。2005-4-1158平行不整合的确确定完整的地层缺失地层通过地层对比和野外证据可以确定右图存在平行不整合。2005-4-1159平行不整合不整和界面凹凸不平，下伏地层存在古风化壳。上覆地层岩性突变。2005-4-1160地层与地层的角度不整合接触关系上下地层不连续，存在地层缺失。不整合界面存在古风化壳，上、下地层岩性突变，生物演化不连续。上下地层产状不一致。2005-4-11611788年Hutton在苏格兰首次发现角度不整合的地点。2005-4-1162角度不整合界面凹凸不平，下覆地层存在古风化壳，上、下地层呈角度相交。2005-4-1163地层不整合接触关系2005-4-1164一、岩石地层单位根据岩石学方法划分的地层单位，称为岩石地层单位。群、组、段、层。2005-4-1165层段组群组是最基本的岩石地层单位。建立组要求以下基本条件：(1)要有一定的岩石组合。(2)要有明确的顶、底界线。(3)厚度适中。(4)具备一定的稳定性。2005-4-11662、群群是比组高一级的岩石地层单位，群是由两个或几个成因上有联系的组联合起来建立的。例如，华北中元古界的长城群是由常州沟组、串岭沟组、团山子组、大红峪组、高于庄组联合建立起来的。2005-4-11673、段段是比组低一级的岩石地层单位。为了在实际工作中便于使用，可以把厚度大的组划分成厚度较小的，岩性各异的几个岩性段。2005-4-11684.层可以再把段划分成岩性层。层是最小的岩石地层单位，指组内或段内一个明显的特殊单位层。如膨润土层、笔石层、磷矿层等。2005-4-11692005-4-1170