地史地层学简介
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纵弯褶皱作用的概念: 原始水平状态的岩层, 在受到侧向的顺层挤压
力的作用后发生褶皱弯曲，叫做纵弯褶皱作用
褶 曲 的 形 成 过 程
褶皱的基本类型
Ｄ３
向斜
Ｓ
背斜
褶皱形成的过程及形态
褶皱构造
褶皱是岩层因在构造运动的作用下而变形， 形成的一系列连续弯曲。
岩层的连续完整性末遭到破坏，是岩石塑性变形的表现
旅游景点：长江三峡岩溶地貌,龙门石窟(O1m)。
学习地史地层学的目的
1.研究地球的过去，恢复地球的历史； 2.查明矿产资源和提供地质资料； 3.查明和预测影响人类活动的地震、火山活 动、地面沉降、滑坡以及生物大量灭绝等地 质事件的时间、地点、性质和规模；
评价地质环境对人类所造成的影响。
结束语
综上所述，地史地层学是一门综合性学科，它涉及 了地质学的方方面面，如地壳的形成和演化、生命的起 源和生物的进化、海陆的变迁和板块的离合以及地球不 同圈层的相互作用，因此它在地球地质科学中占有重要 的地位，具有重要的理论意义。
世界火山带
世界火山带
板块运动的驱动力 －地幔对流
构造运动机制 简单台阶断弯褶皱形成过程
断层面
断层线
构造运动形成的断块—断层的示意
下盘上升
上盘下降
断层的认识：正断层——上盘相对下盘向下滑动的断层
板块运动—南美安地斯山脉的形成
构造运动的机制---造山运动的过程
造山运动的机制演示
纵弯褶皱作用
成分分析
云母
岩石 碎屑
沉积体形态分析
席状 楔状
山口沉积作用 山口沉积作用 河口沉积作用
华北板块张夏剖面寒武纪地层分析
凤山组 ∈3 长山组
崮山组
张夏组 ∈2 徐庄组
毛庄组
∈1 馒头组
灰岩、泥质灰岩和竹叶状灰岩，含蝙 蝠虫和蝴蝶虫，竹叶状灰岩是同生砾 岩—风暴
鲕粒灰岩为主，含德氏虫等，波痕、交 错层理发育—潮下高能环境 紫色泥岩为主，向上碳酸盐含量增高， 滨、浅海沉积
N
暖温带 潮湿亚带
暖温带 潮湿亚带
干旱带
暖温带-亚热带 潮湿亚带
亚热带 潮湿亚带
热带-亚热带 潮湿亚带
早古生代地层中沉积矿产资源
石煤、钒、磷、钡及多金属黑色岩系：扬子区寒武系 早期；
生油层：五峰期和龙马溪期； 磷块岩：华南寒武系底部； 重晶石：寒武系； 邯郸式铁矿：马家沟组的碳酸盐岩地层中； 石材及化石工艺品：燕子石雕，工艺石材；
褶皱的基本形态
褶皱的基本形态 • 背形－指褶皱面上凸式弯曲。 • 向形－指褶皱面下凹式弯曲。
走向 倾向
倾 角
走向
倾向
倾角
对褶皱産状的认识
中国主要古板块边界
中国古板块 划分简图-1
板块：华北—塔里木板块、扬子板块、华夏板块、南海板块、印度板块. 主要缝合线： 艾比湖—居延海至索伦—西拉木伦线；修沟—玛沁—勉略线、北祁连线、丹凤—信阳 线；班公错—怒江线及雅鲁藏布江线；江绍—钦防线和琼洲海峡线等。
地球的起源与演化
天文演化
地质演化 4600 Ma
46亿年前 太阳星云中 分化形成原 始地球温度 较低，轻重 元素浑然一 体，尚无圈 层分异。 原始地球 一旦形成， 有利于吸集 更多星子使 体积和重量 迅速增加同 时因重力分 异、放射性 元素蜕变和 星体撞击而 增温。
原始地球内 部达到熔融状 态时，亲铁元 素比重大而下 沉形成铁镍地 核，亲石元素 上浮组成地幔 和原始地壳。 更轻的液态和 气态成分，通 过火山喷发溢 出地表形成原 始大气圈、水 圈。
地球初始 圈层分异 的时间约 在42亿年
前。
地球的起源与演化
天文演化
地质演化
4600 Ma
地球的内部结构
地壳 地慢
外核 内核
地球的4大圈层 3个层次
core
地球的4大圈层，3个层次
•地史地层学的学习研究任务包括: ①学习研究地史时期生物界形成和 发展的 生物进化史；
②学习研究地史时期地层沉积古地 理变迁的沉积发展史; ③学习研究地史时期大陆和海洋板 块的格局、板块离合过程、构造演 化历史的构造运动史三个方面。
自然界三大类岩石形成 及相互演化变迁的作用
岩浆岩
喷出型
岩石风化碎屑
高温高压变质
侵入型
沉积岩
变质岩
接触岩浆后重融、再生
岩浆
Pz1 全 球 古 大 陆 分 布 及 其 组 合 形 式
早古生代初期全球存在着五个分离的古大陆。它们是：古 北美、古欧洲、古西伯利亚、古中国和冈瓦纳古大陆。
造山运动的机制演示
北美板块
欧亚板块
块、欧亚板块、 印度板块、非洲
太平洋板块
非州板块 南美板块
印度板块
板块、北美板块、
南极板块
南美板块和南极
板块。
板块的 边界类型
•离散型的 •板块边界 •会聚型的 •板块边界 •平错型的 •板块边界
B-type
A-type
O-type?
二是会聚型的板
块边界：
B-type 大洋－陆地 A-type 陆地－陆地 O－type大洋－大洋
水平错动
平移断层——断层两盘顺断层面走向相对滑动的断层； 规模巨大的平移断层称为走向滑动断层。
上盘斜向上升
斜向运动1－逆平移断层
上盘斜向下降
斜向运动2－正平移断层
∈2徐庄组 ∈2毛庄组
山东长清县张夏∈2剖面
∈2张夏组
∈3崮山组
山东长清县张夏∈2-3剖面
四、岩相古地理图及其意义
1. 在对某处地区某一时代的地层进行相分析之 后，就可以了解该地区在那时的古地理面貌， 包括当时的海陆分布，地形、气候等特点。
碳酸岩岩性
页岩
沙岩
页岩& 煤系
岩相改变
相 定 律 有相变发生吗?
综合地层的岩石特征和生物特征以推断其成因
表示“古现场(明显)
综合的解释:
它们是恐龙足迹和 它们能告诉我们关于:
• 恐龙的举止; •恐龙的生态; •恐龙的生活环境
鹦鹉螺、三叶虫、恐龙、鱼、植物、菊石
石英砂岩 长石砂岩
杂砂岩
石英
长石 燧石
风、流水、等外 力作用将岩石碎 屑物由高处搬运 到低处沉积
自然界三大类岩石的形成 及相互演化变迁的压变质
侵入型
沉积岩
变质岩
接触岩浆后重融、再生
岩浆
自然界 三大类
岩石 相互演化 变迁的
作用
岩浆岩
重冷 融却 再凝 生固
岩浆
沉积岩
外力作用
变质作用
变质岩
地层接触关系：连续（整合）间断（不整合）
从混沌初开,满目荒芜 到繁荣似锦,无限风光
细 菌 和 蓝 藻
(5.4亿年)
真 核 细 胞
地 球 生 物 演 化 史
5亿年前的生物
4亿年前的生物
3亿年前的生物
2亿年前的生物
1亿年前的生物
2-3百万年前古人类的出现
显 生 宙 的 生 物 集 群 绝 灭
地史学的研究内容涉及地球的形成、生
T1 T1含水龙兽
T3
课程课件简介结束 请大家多提意见
谢谢！
命的起源、生物的演化、古地理的变迁、板 块的离合以及地球不同圈层的相互作用等。
• 它可以进一步分为三个部分:一是研究地层的形 成顺序、时代，划分地层单位，建立地层系统和 进行地层时空对比（地层学);二是根据地层的沉 积组分、沉积相及其时空分布特征研究地层形成 的古环境、古地理及其演化(沉积古地理学);三 是根据地层的沉积组合、沉积古地理、古生物地 理、古气候、古地磁及其他构造标志恢复地层形 成的古构造背景、古板块分布格局及其离合史 (历史大地构造学)
南美西 部安地 斯造山 带
南美西部安地斯山脉的形成
第十一章 构造运动
板块边界在 板块边界形成全球火山带的分布 空间上的带状分布：
1. 环太平洋火 山带
2. 地中海-印 度尼西亚火 山带
3. 洋脊火山带
火山带 分布示意图
阿尔卑斯-喜马拉雅火山带
洋 脊 火 山 带
环太平洋火山带
洋 脊 火 山 带
我们如何学习地史学？
历史性(深知过去)；综合性(把握现在；预测未来)
读→写 了解历史→思考 分析现在→创新
21世纪人类对地球的要求
需要居住在一个宽敞的地球上（人口控制） 需要居住在一个清洁的地球上（环境治理） 需要居住在一个安全的地球上（灾害防治）
风、流水、等外 力作用将岩石碎 屑物由高处搬运 到低处沉积
紫红色钙质页岩夹泥质灰岩泥裂、雨痕、岩 盐假晶、波痕和鱼骨状交错层理干热条件下 的滨浅海沉积，含三叶虫中华莱德利基虫
一、地层与地层学
地层的概念
地层:各种层状岩石 的统称。包括所有的 沉积岩,部分火成岩 和变质岩。
1968 年 法 国 人
岩石圈板块的划分
勒皮雄根据地震
带、地形和地质
等方面的资料将
全球划分为七大 板块：太平洋板
2. 将某个地区某一时代地层的沉积相及其所反 映的地层形成环境(古地理面貌)表示在平面 图上，即构成岩相古地理图。表示了对该区 地质历史的认识，同时也有助于寻找矿产特 别是沉积矿产。（见教材18页）
T2
含 肯 氏 兽 动 物 群 2 1
T-
E
北部潮湿 暖温带-亚热带
中部半干旱-干旱 亚热带
南部潮湿 亚热带-热带
褶皱构造
褶皱是岩层因在构造运动的作用下而变形，形 成的一系列连续弯曲。岩层的连续完整性末遭到破
坏，是岩石塑性变形的表现。
构造运动与地质灾害
构造运动使大地发生震动（地震）、地表会出现火山 喷发、大海会出现海啸，给人类生存带来威胁。
08.5.12阿坝
海啸
下盘下降
上盘上升
逆断层——断层上盘相对下盘向上滑动的断层。 逆掩断层——指断层倾角＜45°的逆断层。
同时，地史地层学与人类生存和发展所依赖的众 多矿产资源(如能源矿产、部分金属矿产和大多数非金 属矿产资源)密切相关，地球历史科学对人类的生活环 境、生态环境和可持续发展也有一定的启迪意义。由 此可见，地史地层学是从事地球科学研究、矿产资源 勘探开发和地球生态环境保护必备的专业知识，是地
质学类专业的一门重要的专业基础课程。
地史地层学
（历史地质学或地史学） 课程及课件简介
一、地史学的内容和研究对象
• 地史学也称地史地层学，它是研究地球地质 发展历史和发展规律的科学，其研究对象主 要为地质历史中形成的地层以及反映地球发 展历史的其他物质记录，具体为岩石圈、水 圈、大气圈、生物圈的形成、演化历史和宇 宙间的关系。
• 地史学的研究对象为形成于地史时期的地层， 所谓地层是指地球表面保存的层状岩石的综 合。包括沉积岩地层、火山岩地层和变质岩 地层。
三剖面相距 500KM
化石层序 律的意义
根据化石内容
1 对比不同剖 面的地层;
2 确定地层的 相对顺序及相
对时间.
地层层序的建立就是要根据地层层序律和 化石层序律来进行的。当我们对一个地区 的地层进行研究时，根据化石特征推断出 地层时代的相对新老，确立地层的上下关 系，再根据地层的接触关系，建立地层柱 状图。
非整合 不一致
角度不整合
整合连续
平行不整合
1、 沉积环境: 一个具有独特的 物理、化学和生物 特 征的自然地理单元。
2、 沉积相(沉积的面貌)——反映沉积记录成因（环境、
条件和沉积作用）的岩石特征和生物特征的综合。即沉
积记录成因的物质表现。
生物相
岩相
3.相变——地层的岩石特征和生物特征及其所反映 的沉积环境和沉积作用在空间（横向）上的变化。
力的作用后发生褶皱弯曲，叫做纵弯褶皱作用
褶 曲 的 形 成 过 程
褶皱的基本类型
Ｄ３
向斜
Ｓ
背斜
褶皱形成的过程及形态
褶皱构造
褶皱是岩层因在构造运动的作用下而变形， 形成的一系列连续弯曲。
岩层的连续完整性末遭到破坏，是岩石塑性变形的表现
旅游景点：长江三峡岩溶地貌,龙门石窟(O1m)。
学习地史地层学的目的
1.研究地球的过去，恢复地球的历史； 2.查明矿产资源和提供地质资料； 3.查明和预测影响人类活动的地震、火山活 动、地面沉降、滑坡以及生物大量灭绝等地 质事件的时间、地点、性质和规模；
评价地质环境对人类所造成的影响。
结束语
综上所述，地史地层学是一门综合性学科，它涉及 了地质学的方方面面，如地壳的形成和演化、生命的起 源和生物的进化、海陆的变迁和板块的离合以及地球不 同圈层的相互作用，因此它在地球地质科学中占有重要 的地位，具有重要的理论意义。
世界火山带
世界火山带
板块运动的驱动力 －地幔对流
构造运动机制 简单台阶断弯褶皱形成过程
断层面
断层线
构造运动形成的断块—断层的示意
下盘上升
上盘下降
断层的认识：正断层——上盘相对下盘向下滑动的断层
板块运动—南美安地斯山脉的形成
构造运动的机制---造山运动的过程
造山运动的机制演示
纵弯褶皱作用
成分分析
云母
岩石 碎屑
沉积体形态分析
席状 楔状
山口沉积作用 山口沉积作用 河口沉积作用
华北板块张夏剖面寒武纪地层分析
凤山组 ∈3 长山组
崮山组
张夏组 ∈2 徐庄组
毛庄组
∈1 馒头组
灰岩、泥质灰岩和竹叶状灰岩，含蝙 蝠虫和蝴蝶虫，竹叶状灰岩是同生砾 岩—风暴
鲕粒灰岩为主，含德氏虫等，波痕、交 错层理发育—潮下高能环境 紫色泥岩为主，向上碳酸盐含量增高， 滨、浅海沉积
N
暖温带 潮湿亚带
暖温带 潮湿亚带
干旱带
暖温带-亚热带 潮湿亚带
亚热带 潮湿亚带
热带-亚热带 潮湿亚带
早古生代地层中沉积矿产资源
石煤、钒、磷、钡及多金属黑色岩系：扬子区寒武系 早期；
生油层：五峰期和龙马溪期； 磷块岩：华南寒武系底部； 重晶石：寒武系； 邯郸式铁矿：马家沟组的碳酸盐岩地层中； 石材及化石工艺品：燕子石雕，工艺石材；
褶皱的基本形态
褶皱的基本形态 • 背形－指褶皱面上凸式弯曲。 • 向形－指褶皱面下凹式弯曲。
走向 倾向
倾 角
走向
倾向
倾角
对褶皱産状的认识
中国主要古板块边界
中国古板块 划分简图-1
板块：华北—塔里木板块、扬子板块、华夏板块、南海板块、印度板块. 主要缝合线： 艾比湖—居延海至索伦—西拉木伦线；修沟—玛沁—勉略线、北祁连线、丹凤—信阳 线；班公错—怒江线及雅鲁藏布江线；江绍—钦防线和琼洲海峡线等。
地球的起源与演化
天文演化
地质演化 4600 Ma
46亿年前 太阳星云中 分化形成原 始地球温度 较低，轻重 元素浑然一 体，尚无圈 层分异。 原始地球 一旦形成， 有利于吸集 更多星子使 体积和重量 迅速增加同 时因重力分 异、放射性 元素蜕变和 星体撞击而 增温。
原始地球内 部达到熔融状 态时，亲铁元 素比重大而下 沉形成铁镍地 核，亲石元素 上浮组成地幔 和原始地壳。 更轻的液态和 气态成分，通 过火山喷发溢 出地表形成原 始大气圈、水 圈。
地球初始 圈层分异 的时间约 在42亿年
前。
地球的起源与演化
天文演化
地质演化
4600 Ma
地球的内部结构
地壳 地慢
外核 内核
地球的4大圈层 3个层次
core
地球的4大圈层，3个层次
•地史地层学的学习研究任务包括: ①学习研究地史时期生物界形成和 发展的 生物进化史；
②学习研究地史时期地层沉积古地 理变迁的沉积发展史; ③学习研究地史时期大陆和海洋板 块的格局、板块离合过程、构造演 化历史的构造运动史三个方面。
自然界三大类岩石形成 及相互演化变迁的作用
岩浆岩
喷出型
岩石风化碎屑
高温高压变质
侵入型
沉积岩
变质岩
接触岩浆后重融、再生
岩浆
Pz1 全 球 古 大 陆 分 布 及 其 组 合 形 式
早古生代初期全球存在着五个分离的古大陆。它们是：古 北美、古欧洲、古西伯利亚、古中国和冈瓦纳古大陆。
造山运动的机制演示
北美板块
欧亚板块
块、欧亚板块、 印度板块、非洲
太平洋板块
非州板块 南美板块
印度板块
板块、北美板块、
南极板块
南美板块和南极
板块。
板块的 边界类型
•离散型的 •板块边界 •会聚型的 •板块边界 •平错型的 •板块边界
B-type
A-type
O-type?
二是会聚型的板
块边界：
B-type 大洋－陆地 A-type 陆地－陆地 O－type大洋－大洋
水平错动
平移断层——断层两盘顺断层面走向相对滑动的断层； 规模巨大的平移断层称为走向滑动断层。
上盘斜向上升
斜向运动1－逆平移断层
上盘斜向下降
斜向运动2－正平移断层
∈2徐庄组 ∈2毛庄组
山东长清县张夏∈2剖面
∈2张夏组
∈3崮山组
山东长清县张夏∈2-3剖面
四、岩相古地理图及其意义
1. 在对某处地区某一时代的地层进行相分析之 后，就可以了解该地区在那时的古地理面貌， 包括当时的海陆分布，地形、气候等特点。
碳酸岩岩性
页岩
沙岩
页岩& 煤系
岩相改变
相 定 律 有相变发生吗?
综合地层的岩石特征和生物特征以推断其成因
表示“古现场(明显)
综合的解释:
它们是恐龙足迹和 它们能告诉我们关于:
• 恐龙的举止; •恐龙的生态; •恐龙的生活环境
鹦鹉螺、三叶虫、恐龙、鱼、植物、菊石
石英砂岩 长石砂岩
杂砂岩
石英
长石 燧石
风、流水、等外 力作用将岩石碎 屑物由高处搬运 到低处沉积
自然界三大类岩石的形成 及相互演化变迁的压变质
侵入型
沉积岩
变质岩
接触岩浆后重融、再生
岩浆
自然界 三大类
岩石 相互演化 变迁的
作用
岩浆岩
重冷 融却 再凝 生固
岩浆
沉积岩
外力作用
变质作用
变质岩
地层接触关系：连续（整合）间断（不整合）
从混沌初开,满目荒芜 到繁荣似锦,无限风光
细 菌 和 蓝 藻
(5.4亿年)
真 核 细 胞
地 球 生 物 演 化 史
5亿年前的生物
4亿年前的生物
3亿年前的生物
2亿年前的生物
1亿年前的生物
2-3百万年前古人类的出现
显 生 宙 的 生 物 集 群 绝 灭
地史学的研究内容涉及地球的形成、生
T1 T1含水龙兽
T3
课程课件简介结束 请大家多提意见
谢谢！
命的起源、生物的演化、古地理的变迁、板 块的离合以及地球不同圈层的相互作用等。
• 它可以进一步分为三个部分:一是研究地层的形 成顺序、时代，划分地层单位，建立地层系统和 进行地层时空对比（地层学);二是根据地层的沉 积组分、沉积相及其时空分布特征研究地层形成 的古环境、古地理及其演化(沉积古地理学);三 是根据地层的沉积组合、沉积古地理、古生物地 理、古气候、古地磁及其他构造标志恢复地层形 成的古构造背景、古板块分布格局及其离合史 (历史大地构造学)
南美西 部安地 斯造山 带
南美西部安地斯山脉的形成
第十一章 构造运动
板块边界在 板块边界形成全球火山带的分布 空间上的带状分布：
1. 环太平洋火 山带
2. 地中海-印 度尼西亚火 山带
3. 洋脊火山带
火山带 分布示意图
阿尔卑斯-喜马拉雅火山带
洋 脊 火 山 带
环太平洋火山带
洋 脊 火 山 带
我们如何学习地史学？
历史性(深知过去)；综合性(把握现在；预测未来)
读→写 了解历史→思考 分析现在→创新
21世纪人类对地球的要求
需要居住在一个宽敞的地球上（人口控制） 需要居住在一个清洁的地球上（环境治理） 需要居住在一个安全的地球上（灾害防治）
风、流水、等外 力作用将岩石碎 屑物由高处搬运 到低处沉积
紫红色钙质页岩夹泥质灰岩泥裂、雨痕、岩 盐假晶、波痕和鱼骨状交错层理干热条件下 的滨浅海沉积，含三叶虫中华莱德利基虫
一、地层与地层学
地层的概念
地层:各种层状岩石 的统称。包括所有的 沉积岩,部分火成岩 和变质岩。
1968 年 法 国 人
岩石圈板块的划分
勒皮雄根据地震
带、地形和地质
等方面的资料将
全球划分为七大 板块：太平洋板
2. 将某个地区某一时代地层的沉积相及其所反 映的地层形成环境(古地理面貌)表示在平面 图上，即构成岩相古地理图。表示了对该区 地质历史的认识，同时也有助于寻找矿产特 别是沉积矿产。（见教材18页）
T2
含 肯 氏 兽 动 物 群 2 1
T-
E
北部潮湿 暖温带-亚热带
中部半干旱-干旱 亚热带
南部潮湿 亚热带-热带
褶皱构造
褶皱是岩层因在构造运动的作用下而变形，形 成的一系列连续弯曲。岩层的连续完整性末遭到破
坏，是岩石塑性变形的表现。
构造运动与地质灾害
构造运动使大地发生震动（地震）、地表会出现火山 喷发、大海会出现海啸，给人类生存带来威胁。
08.5.12阿坝
海啸
下盘下降
上盘上升
逆断层——断层上盘相对下盘向上滑动的断层。 逆掩断层——指断层倾角＜45°的逆断层。
同时，地史地层学与人类生存和发展所依赖的众 多矿产资源(如能源矿产、部分金属矿产和大多数非金 属矿产资源)密切相关，地球历史科学对人类的生活环 境、生态环境和可持续发展也有一定的启迪意义。由 此可见，地史地层学是从事地球科学研究、矿产资源 勘探开发和地球生态环境保护必备的专业知识，是地
质学类专业的一门重要的专业基础课程。
地史地层学
（历史地质学或地史学） 课程及课件简介
一、地史学的内容和研究对象
• 地史学也称地史地层学，它是研究地球地质 发展历史和发展规律的科学，其研究对象主 要为地质历史中形成的地层以及反映地球发 展历史的其他物质记录，具体为岩石圈、水 圈、大气圈、生物圈的形成、演化历史和宇 宙间的关系。
• 地史学的研究对象为形成于地史时期的地层， 所谓地层是指地球表面保存的层状岩石的综 合。包括沉积岩地层、火山岩地层和变质岩 地层。
三剖面相距 500KM
化石层序 律的意义
根据化石内容
1 对比不同剖 面的地层;
2 确定地层的 相对顺序及相
对时间.
地层层序的建立就是要根据地层层序律和 化石层序律来进行的。当我们对一个地区 的地层进行研究时，根据化石特征推断出 地层时代的相对新老，确立地层的上下关 系，再根据地层的接触关系，建立地层柱 状图。
非整合 不一致
角度不整合
整合连续
平行不整合
1、 沉积环境: 一个具有独特的 物理、化学和生物 特 征的自然地理单元。
2、 沉积相(沉积的面貌)——反映沉积记录成因（环境、
条件和沉积作用）的岩石特征和生物特征的综合。即沉
积记录成因的物质表现。
生物相
岩相
3.相变——地层的岩石特征和生物特征及其所反映 的沉积环境和沉积作用在空间（横向）上的变化。