3-地层学基本理论(2)

第3章地层学Stratigraphy3.1概念、定律和地层的接触关系3.1Concepts,laws&contactrelationshipsofstrata3.2地层划分和对比3.2Stratigraphicsubdivisionandcorrelation3.3地层单位和地质年代3.3Stratigraphicunitsandgeologicaltimes3.4地层的形成作用3.4Stratigraphicformation3.2.1ConceptsofStratigraphicsubdivisionandcorrelation地层划分：根据地层的特征和属性（如岩性、化石和不整合面等）将地层组织成相应的单位。Stratigraphicsubdivision:ThesystematicorganizationoftheEarth'srockbodies,astheyarefoundintheiroriginalrelationships,intounitsbasedonanyofthepropertiesorattributesthatmaybeusefulinstratigraphicwork.纵向找异岩性“对比”：是论证岩石特征和岩石地层位置的相当；两个含化石层的“对比”：是证明化石内容和生物地层位置相当；年代“对比”：是论证年龄和年代地层位置的相当地层对比：论证地层的特征或地层位置的相当。根据所强调的侧重点的不同，有不同种类的对比Lithostratigraphiccorrelation:Basedonthesimilaritiesofthelithologicunits.Biostratigraphiccorrelation:Basedonthesimilaritiesofthefossilscontained.横向寻同3.2.2MethodologyofStratigraphicsubdivisionandcorrelation●Lithology●Fossils●Physical●Chemical●Architectures●others地层划分对比的方法岩石地层划分对比岩性划分对比追索对比可划分出6个组FossilsIndexfossil：指那些演化速度快、地理分布广、数量丰富、特征明显、易于识别的化石。利用标准化石不仅可以鉴定地层的时代，也可以用于地层的年代对比。Fossilassociation：指在一定的地层层位中所共生的所有化石的综合。化石组合法是根据地层的化石组合对比地层的方法。Indexfossils300kmFossilassociationsIndexfossilsPhysicalcharacters同位素年龄测定与地层划分对比同位素年龄测定是根据放射性同位素衰变原理进行的。放射性元素在衰变过程中，释放出能量并转化为终极元素。用于地层年龄测量的同位素方法主要有铀－铅法、钍－铅法、铷－锶法、钾－氩法等。同一地区地层的同位素年龄可以用于地层年龄的确定，不同地区的地层的同位素年龄可以用于地层对比。1）地层中通常可以保存沉积物沉积或成岩期的磁性特征，即“剩余磁性”。2）地史中地磁极曾发生许多次倒转。根据地磁极的倒转并配合同位素年龄测定，可以建立一个地磁极向年表。3）由于地球的磁极是全球性的，利用地磁极向年表可以对地层定年和进行磁性地层的对比。磁性地层划分对比/Magnetostratigrapgy更新世磁极倒转时间表GilbertReversedEpochMatuyamaReversedEpoch松山布容Seismicstratigraphy地震地层划分对比利用地震反射波形成的反射同相轴来进行地层对比的方法。不同岩性界面之间由于密度差异而形成反射同相轴，利用同相轴的追踪对比来划分对比地层。地震地层对比地震地层对比测井地层对比利用地层的自然电位曲线、视电阻率曲线等进行对比地层的方法。由于不同测井曲线对不同岩性反映的敏感程度不同，实际对比时要综合考虑（要看总体变化特征）。松辽盆地嫩二段底部的油页岩在视电阻率曲线上表现为一明显的尖峰.测井地层划分对比Loggingstratigraphy由于不同测井曲线对不同岩性反映的敏感程度不同，实际对比时要综合考虑（要看总体变化特征）。Chemostratigraphy化学地层对比375.9375.6376.2376.5377.3FamennianFrasnianL.triangularisLz.triangularis.M.triangularisMz.triangularis.U.triangularisUz.triangularis.linguiformislinguiformisz.377.9Devonianighresolutionstratigraphiccorrelationandsea-levelchangesinGuangxi,SouthChinaFrasnian-FamenniantransitionalMilankovitchcycles,h3Du'an4Liujing1Longmen2YangdiUpperrhenanaU.zrhenana.?BsSbsStBundleBsSbsStBundleBsSbsStBundleBsSbsStBundleObliquity(o)Eccentricity(le&e)Precession(p)StageMilankovitchcyclesConodontzoneNumericalages(Ma)Le:e=1:3&1:4e:o=1:3e:p=1:6CalcareousshaleCalcareousturbiditeLimestoneBrecciatedlimestoneNodularlimestoneMarlBiostratigraphiccorrelationCorrelationofeccentricitycyclothemCorrelationofobliquity&precessioncyclothemIntegratedstratigraphiccorrelationMicrospheruleConodontBsBundlesetSbsSuperbundle-setSt=Systemtract==20cm100AggradationRetrogradationRetrogradation-progradationProgradationHSTHSTHSTHSTHSTTSTHSTTSTTSTTSTTSTHSTTransgressivesystemstractHighstandsystemtractChinaNanningGuilin2134100km0Cyclostratigraphy&time-seriesanalysis旋回地层对比●事件地层●层序地层●不整合●分子地层●气候地层其它地层划分对比方法事件地层对比1000KM事件地层学对比法利用地史时期突发的稀有地质事件进行对比地层的方法。地质事件：是指地史上稀有的、突发性的、在短暂时间内影响范围很广的自然现象，并在地层中留下了能被识别的显著标志。从时间角度来说，事件是瞬时性的变革，或者是极其短促的一段过程，或者是一个过程的开始或结束。特点易于辨认；其地层记录具有一定的保存程度；具有一定的分布范围；具有等时性或近等时性；持续时间较短。全球性事件一般以万年为单位，地方性事件一般以十万年至百万年为单位。事件地层学对比法•级别：全球性事件、区域性事件、地方性事件•全球性事件：是指在全球范围内可以观察到其影响或其地质记录的事件。•如地外撞击、地磁极性反转和大规模生物绝灭事件等。该类事件在地层中造成等时性精确、持续时间短和分布极广等地质标志。“界线粘土层”就是一例。•特点：①全球性；②瞬时性；③极易辨认。因此，可成为地层对比最精细、准确的标志，并成为地层划分的自然界线。•如，E/K之间发生的外星撞击事件—界线粘土层。事件地层学对比法•全球性事件：E/K之间发生的撞击事件—界线粘土层。事件地层学对比法地质事件主要类型：缺氧事件、风暴事件、浊流事件、火山事件、生物灭绝事件、海平面变化事件、地磁反转事件、外星撞击事件、冰川事件、大陆拼合事件、气候事件等。层序地层学对比层序地层学(sequencestratigraphy)是80年代后期发展起来的一个地层学分枝。是研究以不整合面或与之相关的整合面为界的年代地层格架中具有成因联系的、旋回性序列（相）之间相互关系的学科。层序(sequence)是由一系列的沉积体系域组成，并被认为是全球海平面变化曲线前一个下降拐点(F1)至后一个下降拐点(F2)之间的沉积产物。在一次海平面下降一上升一再下降过程中，所产生的沉积物岩性岩相具有规律性组合特征。层序由以下4个沉积体系域(systemstract)组成。层序地层学对比1、低水位体系域(lowstandsystemstract,简称LST)是在F和R点之间最大海平面下降及其后缓慢上升时期的沉积序列。由于海平面降至陆棚坡折外侧，暴露的陆棚上出现河流深切谷，大量陆源碎屑越过陆棚直接带至陆坡、盆地区，先后形成成分复杂的低水位扇和低水位楔。前者主要由斜坡扇及海底扇组成，后者以粒度细的楔形斜坡沉积为主，由进积型准层序构成。层序地层学对比黄河壶口瀑布，深切河谷层序地层学对比2、海侵体系域(transgressivesystemstract,简称TST)形成于海平面迅速上升时期。它是从低水位体系域之上的最初海泛面(firstmarine-floodingsurface，简称ffs)开始，内部以出现系列海侵事件为特征，顶部以出现最大海侵面(简称mfs)结束。海侵体系域代表了持续海侵阶段的特有沉积相组合，通常在垂向上呈现向上变深的退积序列层序地层学对比3、高水位体系域(highstandsystemstract，简称HST)是在全球海平面的高水位期沉积下来的体系域。一般指从R拐点之后的某一时刻开始，至F拐点之前某一时刻结束的时间间隔。该体系域的底是最大海侵面，顶界则是另一个不整合面。代表海侵达到最大范围后相对静止再转化为开始海退的特殊阶段，垂向沉积相组合呈现向上变浅的进积序列。在碎屑岩中可以分选较差的三角洲沉积为典型代表，底部下超面十分明显;碳酸盐岩中经常呈现巨厚层至块状外貌，顶部出现白云岩和多种暴露标志。层序地层学对比4、陆架边缘体系域(shelfmarginsystemstract，简称SMST)与低水位体系域同属最大海退阶段的沉积序列，但因海退规模小，陆棚并未全部暴露，也未出现深切河谷和相应的低水位扇和楔。本体系域下界的特点是海岸平原或滨海一三角洲沉积覆于河流沉积之上，上界为一海侵面，与上覆的退积型海侵体系域分开。层序地层学对比根据层序内部沉积体系域组合特征，可以区分出两种常见类型。各自的沉积体系域配置和关键界面的关系表示如下：地层划分和对比的结果:形成相应的地层单位和地层系统存在多重地层单位岩石地层单位、年代地层单位、生物地层单位、磁性地层单位、化学地层单位、生态地层单位、地震地层单位、矿物地层单位、构造地层单位等。强调三套常用地层单位（岩石地层单位、生物地层单位和年代地层单位）和两套独立的地层单位系统（岩石地层单位系统和年代地层单位系统）第3章地层学Stratigraphy3.1概念、定律和地层的接触关系3.1Concepts,laws&relationshipsbetweenstrata3.2地层划分和对比3.2Stratigraphicsubdivisionandcorrelation3.3地层单位和地质年代3.3Stratigraphicunitsandgeologicaltimes3.4地层的形成作用3.4Stratigraphicformation3.3.1Lithostratigraphicunit-LU3.3.2Biostratigraphicu.-BU3.3.3Chronostratigraphicu.-CU3.3.4Stratotype3.3.5