第九章 地层单位和地层系统
地层系统[优讲课堂]
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段的顶底界线一般是标志明显的整合界线。
课资讲解
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层（bed）
层（bed）：是等级最小的岩石地层单位。一般由 岩性、成分、生物组合等特征显著而又明显区别于 相邻岩层的地层单位。厚度数厘米、数米至十余米。
层有两种类型： 一是岩性或结构相同或相近的岩层组合，可以用于剖 面研究时的分层。 二是岩性特殊、标志明显的岩层或矿层。
多重地层单位可概括为两大类：
一是：物质性地层单位系统（如岩石地层单位），着重 体现地层实体固有特性（岩性、电性、化学性等）。对 生产实践价值很大，但具穿时性。
二是：时间地层单位系统，着重体现地层时间属性的时 间地层单位系统。
最常用的地层单位是：
岩石地层单位
年代地层单位
生物地层单位
课资讲解
联合原则：岩性的相近；成因相关；结构类型的 相似等。用法有两种：
一种是几个组构成一个群；
另一种是独立成群
群的顶底界线一般为不整合面或明显的沉积间断 面。常用于前寒武系和中生代陆相地层
课资讲解
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段（member）
段（member）：低于组的岩石地层单位，为组 的进一步划分。必须“具有与组内相邻岩层不同 的岩性特征”，即一组多段，或组下面不细分为 段。
经过长期的风化剥蚀，地形逐步夷平，再度下降接受新的 沉积。
这样，上、下两套沉积物之间不但缺失了地层，而且隔着 一个大陆侵蚀面，但产状平行一致，故称平行不整合。
课资讲解
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课资讲解
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角度不整合（Angular unconformity）
主要受地壳水平挤压作用的影响，原来的沉积区不但上升为 大陆剥蚀区，而且还使原来的沉积物遭受褶皱变形。
地史学二——地质年代与地层系统
陶瓷真伪鉴定
萨拉乌苏河第四纪地层年代
LiBS etal_AGS_V81_2007_Phases of environmental evolution indicated by primary chemical elements and paleontological records in the Upper Pleistocene-Holocene Series for the Salawusu River Valley, China
相对地质年代的确定
地层 古生物
绝对年代测定方法
钾-氩（40K-40Ar） 铀-铅（U-Pb） 铷-锶（Rb-Sr） 氩-氩（40Ar-39Ar） 碳十四（14C） 铀系（U） 树轮、石笋、珊瑚 古地磁 冰川&湖泊纹泥 氨基酸外消旋（AAR ） …… 热释光（TL） 光释光（OSL） 光释光测年简介 宇宙射线（TCN） 电子自旋共振 中寒武世Є2 早寒武世Є1 时代： 晚 中 早
地层 寒武系Є 上寒武统Є3 中寒武统Є2 下寒武统Є1 地层： 上 中 下
如： ……
显生宙形成的地层为_________ 显生宇 ； 显生宇为_________ 显生宙 时期形成的地层。 中生代形成的地层为_________ 中生界 ； 中生界为_________ 中生代 时期形成的地层。 侏罗纪形成的地层为_________ 侏罗系 ； 侏罗系为_________ 侏罗纪 时期形成的地层。 早侏罗世形成的地层为_________ 下侏罗统 ； 下侏罗统为_________ 早侏罗世时期形成的地层。 中侏罗世形成的地层为_________ 中侏罗统 ； 中侏罗统为_________ 中侏罗世 时期形成的地层。 晚侏罗世形成的地层为_________ 上侏罗统 ； 上侏罗统为_________ 晚侏罗世时期形成的地层。 全新世形成的地层为_________ 全新统 ； 全新统为_________ 全新世 时期形成的地层。 更新世形成的地层为_________ 更新统 ； 更新统为_________ 更新世 时期形成的地层。
年代地层单位与地质年代单位
原始水平原理：沉积岩层在沉积时呈水平状或近水平状。
湖泊或海洋中的沉积
这些岩层在其沉积之 后的某个时候受构造 扰动而变成倾斜状
沉积物呈水 平层状沉积
二、生物层序律（化石层序律）
化石——埋藏在岩层中的古代生物遗体或遗迹。
恐龙足迹（遗迹化石）
组的厚度无固定的标准，可以由1m到几千米 不等。
段：是低于组的岩石地层单位，必须具有与组内相邻岩 层不同的岩性特征，且分布广泛，对研究区域地层有用。
组是否要分段应根据其内部有无分段的岩性条件和区域 地层研究的需要来定，有的组可全部划分为段；也可仅指定 组的某一部分为段，其余部分不正式命名为段；有的组可不 分段；有的组在某一地区分段，在另一地区不分段。
年代地层单位：一定地质时期所形成的地层的总 体的名称，是超越地区具体差异的抽象概括。 （这是一种地层单位表示方法，另外，还有一种 表示方法是岩性地层单位。）
地质时代单位：是从年代地层单位抽象出来的时 间概念，组成地壳的全部地层所代表的时代称作 地质时代，不同年代地层单位所代表的时代就叫 做地质时代单位。
一些生物只存在于地质 历史的某些特定时段
时
因此地层的相对年代可 间 用所含化石进行标定
“标准化石” －分布的地理区域广 －生存时间短
含化石A和B的 地层的年代
地层层序和化石层序是相辅相成的，根据地层层序律确 定地层新老，可以帮助确定化石的新老；反过来，根据地层 中化石的新老，也可以确定地层的新老。这样经过多年的对 比积累就能建立起地层顺序。
地质年代——指地质体形成或者地质事件发生 的时代。分为：
1.相对年代——地质体形成或地质事件发生 的先后顺序。
地层学原理-绪论
第十二章 全球旋回地层学与全息地层学 一、旋回地层学与全息地层学的形成与发展 二、旋回地层学的概念 三、旋回类型 四、旋回沉积作用类型 五、地球轨道变化参数及米兰科维奇旋回 六、地球轨道旋回的沉积学特征 七、地球轨道旋回的年代学意义及旋回年代学 八、旋回级次及其控制因素 九、地层旋回性研究的实例 十、地球轨道旋回的研究方法和技术流程
3） 传统地层学强调沉积作用的垂向堆积过程，导致千层糕概念的地层学— —叠覆原理，强调地层单位的等时性，现代地层学兼顾垂向堆积过程和侧向 堆积过程，并强调后者，强调地层单位的穿时性普遍原理。
三、地层学发展简史
地层学是地质学中最古老的基础学科，如果从1669年斯坦诺提出地层学的 基本原理算起，地层学经历了300多年的发展史，地层学的思想始于人类对天 然出露的层状岩石的直接观察而揭开序幕的。 （一）地层学的诞生阶段（17世纪—18世纪） 1. 化石是史前生物的遗体，揭示了现代生物与化石之间的内在联系 2.史丹诺（N. Steno）于1669提出的地层三定律—地层叠覆定律，原始侧向延 续定律和原始水平定律，为地层学概念的提出和地层学的发展铺设了第一块奠 基石。奠定了地层学研究的基础，提出了地层及化石是研究地质历史的基础。 3. 山脉三分史
二、地层学的概念
1. 地层的概念（Strata, stratum），地层是一切成层岩石的总称，包括沉积的、变 质、火山成因的成层岩石，具有有序和无序的两种特征。 狭义与广义地层的概念有区别，有人称之为沉积地层、变质地层和火山地层，以 示区别。 2. 地层学的概念及演变（Stratigraphy），原始定义为：地层描述的科学，由 Stratum（岩层、拉丁文）+graphia（描述、希腊文）构成。 （1） 传统地层学（50年代以前）：是研究层状岩石的形成顺序和年代关系的学 科。 描述地层学→确立地层层序→地层划分（同一地区）→地层对比（不同地区）→ 地层划分和对比的标准（地层的统一性，即以时间统一为核心）。 研究范围： ① 层状岩石特点的描述：包括三大岩类，描述其形状、分布、岩性化石以及地球 化学和地球物理特征。
古生物地层学讲解
古生物地层学名词解释：大爆发：在生命进化史上可以发现阶段性的出现种或种以上分类单位的生物类群快速大辐射现象，即生物进化大爆发象。
大灭绝：大灭绝又称为集群灭绝，它与生物大爆发现象相对应。
即在相对较短的地质时间内，在一个地理大区凡未出现大规模的生物灭绝，往往涉及一些高级分类单元，如科，目，纲级别上的灭绝。
叠层石：微生物席，是原核生物（主要是蓝藻及其他微生物）的生命活动所引起周期性的矿物沉积和胶结作用所形成的综合产物。
澄江生物群：化石：保存在岩层中的地质历史时期的生物的遗体和遗迹。
假化石：在形态上与某些化石十分相似但与生物或生物生命活动无关的假化石。
化石保存类型：实体化石模铸化石遗迹化石化学化石实体化石：古生物的遗体全部或部分保存下来形成的化石。
模铸化石：古生物遗体在围岩中留下的痕迹和复铸物。
（印痕化石：生物遗体陷落在细粒的碎屑物或化学沉积物中，在沉积物中留下印痕（或是没有硬体的生物或植物叶片在岩层面上留下的痕迹）印模化石：生物硬体在围岩上印压的模，有外模和内模两种。
外模是生物硬体的外表印在围岩上的模，它反映原来生物硬体外表形态及结构；内模指壳体内表面特征留下的模，它反映硬体内部的构造。
内外模所表现的纹饰和构造凹凸情况与原物正好相反。
模核化石铸型化石。
）遗迹化石：保存在岩层中的生物的活动痕迹和遗物叫遗迹化石。
化学化石：又叫分子化石，地质时期埋藏的生物遗体有的虽然遭到破坏没有保存下来，遗体分解后的有机分子的化学分子结构从岩层中鉴别分离出来证明过去生物的存在。
化石保存条件：生物类别遗体堆积环境埋藏条件时间因素成岩作用的条件。
化石记录的不完备性：根据化石保存条件，不是所有的地史时期的生物都能保存为化石，事实上只有很少一部分生物遗体能被保存为化石。
古生物学的命名法则：单名法：用一个词来表示生物分类单元的学名Anthozoa（珊瑚纲）Claraia（克氏蛤）1 用于属以上分类单元的命名2 其中第一个字母用大写3 属名用斜体拉丁文或拉丁化文字双名法：用于种的命名，用二个词表示 Claraia aurita（带耳克氏蛤）1 即在种本名之前加上它所归属的属名，以构成一个完整的种名2 种名用斜体拉丁文或拉丁化文字3 种名字母全部用小写三名法等：用于亚种的命名，由三个词组成 Claraia aurita minor （带耳克氏蛤微小亚种）1 即在属名和种名之后再加上亚种名2 亚种名用斜体拉丁文或拉丁化文字3 亚种名字母全部用小写第三章：原生生物界蜓在不同地质时期的特征演化阶段C1 C2 C3 P1 P2特征小，短轴，单层或三层式旋壁等轴长轴，旋壁三层或四层式具蜂巢层，隔壁褶皱强烈具拟旋脊，末期出现副隔壁开始衰退，直至绝灭两栖类登陆的条件：1：肺呼吸，但肺不完备，用皮肤辅助呼吸2：身披骨甲或富粘液的皮层，或生活于阴湿处，防止水分的蒸发3：五趾的四肢，陆上支持身体和运动。
1.2 地层的基本概念、理论、方法.ppt
海进超覆与海退退覆Fra bibliotek
海进超覆：当地壳下降，沉积盆地的水体逐渐扩大，沉积范围也 逐渐扩大。在盆地的边缘地带，越来越新的沉积地层依次向陆地 方向扩展，逐渐超越下面的较老地层，直接覆盖于周缘的剥蚀面 上，形成不整合接触，称为超覆。 海退退覆：由于地壳上升或海平面下降，海水自内陆向海洋退去， 这种现象成为海退。由于海退，新沉积的岩层分布范围逐渐变小， 时代较新的近岸沉积依次后退而覆盖在已经形成的远岸沉积之上。 这种关系称为地层的海退退覆。在地史记录中，一般退覆关系不 易确定。（为什么）这是由于海水退去后，地层露出水面，经过 了风化剥蚀，往往不易保存的缘故。 两者都会造成广大区域的岩性界面和时间界面的不一致，使得原 有的地层好像又重新披上了一层“外衣”。也就是说，海进海退 导致了岩层的穿时性。
1.岩层：由上下两个岩性界面所限制的同一岩性的层状岩 石称为岩层。 2.地层：通常为某一地质时期所形成的岩层；（即具有一 定的时代含义的岩层或岩层组合）。 两者对比：把野外见到的层状岩石（包括沉积岩、火山 岩及变质岩）泛称岩层。当涉及探讨它们形成的先后顺 序、地质年代，并组成填图单位时，就称为地层。 岩层：泛指各种特征的一般层状岩石，无时代概念，一 般不形成单位 地层：具有某种共同特征或属性的岩层。具时代概念， 构成单位
侧向加积
天然堤 时间线 低水位 点沙坝
天然堤
侧向加积单元
河床滞留沉积
如：海侵、海退导致的地层穿时性 相对海平面的变化造成海平面向大陆方向侵进（海进）或海平面向 海洋方向退却（海退）。海侵、海退有哪些成因？？
海进有不同的成因，一般可归为 4种：①气候变化。 特别是极地气候变暖导致冰川融化，海平面上升， 常常形成全球性的海进。反之，则形成全球性的海 退。②地球自转速度的变化。地球自转速度加快， 赤道地区海进，两极地区海退；地球自转速度减慢, 赤道地区海退,两极地区海进。这一观点是中国地质 学家李四光提出的。③构造运动。不同级别和规模 的构造运动可形成不同级别和规模的海进或海退。 如洋中脊扩张加快、体积增大，可在两岸地区发生 海进。④地球的膨胀或收缩。一般说来，地球膨胀 导致全球性的海进，地球收缩则造成全球性的海退。
地层学-年代地层
（二）年代地层单位
3、年代地层单位
阶（Stage） 指在一个“期”的时间内形成的地层
阶的划分主要是根据科、属级的生物演化特征， 但可包含几个生物带。 标准阶的延续时限为2-10Ma 一般一个统包含2-6个阶
阳新统 冷坞阶
二叠系
孤峰阶
祥播阶
罗甸阶
船山统 隆林阶
紫松阶
国际二叠系划分
3个统9个阶
Lopingian Changhsingian(长兴阶)
（乐平统） Wuchiapigian(吴家坪阶)
Capitania(卡匹达阶)
Pwemian Guadalupin Wordian(沃尔特阶)
（四）年代地层学应用
年代地层学系统地编制成与地质时间间隔 （地质年代单位）相对应的年代地层单位， 使之作为时间对比的基础及记录地质历史 事件的参照系统
确定地方性时间对比以及单纯地确定地方性 剖面或地区范围内地层的相对年代，对于 地方或区域地质起着重要的作用
2、特点
①每个年代地层单位都有严格相对应的地质时间， 如石炭系是在石炭纪形成的地层
②年代地层的顶底界线都是以等时面为界，单位的 大小随地层形成所需时间的长短而变化。
③有其自身体系，有级别大小，连续。
④适用于全球。
3、年代地层单位等级
地质年代单位
年代地层单位
宙（Eon）
宇（Eonothem）
代（Era）
（二）年代地层单位
3、年代地层单位
系（system） 系的名称来源不一：
有的表示时间位置（第四系） 有的出自岩石含义（石炭系、三叠系、白垩系） 有的源于种族名称（奥陶系、志留系） 有的来自地名（寒武系、二叠系、泥盆系、侏罗系）
采气地质基础知识
采气地质基础知识一、有关地质概念1、地层地层是具有一定时间和空间涵义的层状岩石的自然组合。
划分地层的单位称为地层单位，地层单位从大到小是界、系、统、阶，以及群、组、段、带等。
其中“界”是地层的一级单位，“系”是二级单位，“统”是三级单位，界、系、统是国际通用地层单位。
“阶”是大区域性的地层单位，“群”是最大的地方性地层单位，“组”则是地方性的基本地层单位，“段”是小于“组”的地方性地层单位。
界、系、统、阶是根据生物的发展演化阶段来划分的适用范围较大，通称为时间地层单位：而群、组、段等地层单位是根据地层岩性和地层接触关系来划分的适用范围比较小，通常又称为岩石地层单位。
2、地质时代组成地壳的不同地层是在地质时期的不同发展阶段形成的，我们把地层形成的地质阶段称为地质时代，不同的地质时代形成不同的地层，地质时代是地层的年龄。
划分不同地质时代的单位叫地质时代单位。
地质时代单位由“代”、“纪”、“世”、“期”四个级别和一个自由使用时间单位“时”组成，地质时代和地层单位之间有着紧密的联系，但也不是完全对应的。
地质时代单位与地层单位之间的关系见表1-1-1及准噶尔盆地地层划分对比表1-1-2。
3、地壳运动及地质构造我们知道沉积岩是由沉积物经过成岩作用形成的，其原始产状一般是水平的。
而现今或地下发现的沉积岩的产状大多是倾斜的、弯曲的，有的甚至是断开的，有的岩层倒置现象。
所有这些都有是地壳运动的结果。
地壳运动是指由内力引起的地壳内部物质缓慢的机械运动，其基本类型有垂直运动和水平运动。
地层在地壳运动中发生各种各样的变形，形成现今的地质构造，因此地壳运动也称为构造运动。
地质构造按其表现形式可分为褶皱构造（图1-1-1）和断裂构造（图1-1-2）。
褶皱构造是指岩层在构造运动后，发生柔性变形，使岩层变成弯弯曲曲的形状，如背斜和向斜。
断裂构造是指岩石在构造运动后，发生脆性变形，产生断裂与错动，使岩层失去连续性，如裂缝与断层。
地层学基础知识
二、岩石地层单位
（2）段（Member）：是组内较其低一级的 正式岩石地层单位，但段总是组的一个组成部分， 不能脱离组而独立存在。如塔塔埃尔塔格组下段。 （3）层（Bed）：是最小的正式岩石地层单 位。一般只限于对那些能识别出来而且特别有用的 一个层。如标志层是一个分布广而岩性特殊的薄层。 层可以在段中存在，也可以在不分段的组中存在。 上面已经提到的生油层、储集层、盖层、煤层、 采石层等非正式岩石地层单位，与这里指的正式岩 石地层单位的层不同。
三、生物地层单位
1．生物地层单位的定义
是根据其所含化石来定义和说明特征的地层体。 它是一个客观实体，其识别与划分的依据是岩层中 可见的那些特定的可鉴别的生物化石。 从整体上看，生物化石显示了随地质时间推移
的进化演变，这种演变在地层记录中是不重复的，
因而生物地层单位就具有相对地质年龄的价值。
三、生物地层单位
生物地层学
地震地层学
地层学
磁性地层学
事件地层学
测井地层学
一、基本概念
地层划分(Stratigraphic classification):指“根
据岩层具有的不同特征或属性把岩层划分成与不
同特征或属性相应的单位” 。由于划分的依据不
同，地层划分又可以分为不同种类的划分，如岩
石地层划分、生物地层划分、年代地层划分、地 震地层划分、磁性地层划分、层序地层划分等岩或变质岩组成。
二、岩石地层单位
2．岩石地层单位的种类：
（1）正式岩石地层单位：符合中国地层 指南关于岩石地层划分和单位定义的规定， 并按命名程序给予命名的岩石地层单位。包 括群、组、段、层。 （2）非正式岩石地层单位：是为某些 特殊需要而提出的一个无需正式命名，也不 需符合命名为正式岩石地层单位的岩石体。 如生油层、储集层、盖层、煤层、采石层等。
地层单位和地层系统课件
----------假整合的表示：
地层单位和地层系统课件
地层接触关系
假整合地（层单平位和行地层不系统整课件合）接触
三、不整合（角度不整合）
表现： 新老地层产状不一致，岩性及古生物变化突变，有 地层缺失，新老地层之间有广泛的剥蚀面。新地层 之下常见底砾岩。
地层单位和地层系统课件
地层单位和地层系统课件
地层单位和地层系统课件
宜昌 奥陶系赫南特阶层型剖面
地层单位和地层系统课件
地层单位和地层系统课件
地层单位和地层系统课件
浙江常山黄泥塘乡奥陶系 达瑞威尔阶金钉子剖面 地层单位和地层系统课件
五、地层单位之间的相互关系
• 首先，岩石地层单位是根据地层的岩石学及地层结构等特 征确定的，而这些特征是随沉积环境的变迁或沉积作用方
The International Geoscience Programme (IGCP)
我国目地层前单位共和地层有系统9课个件 金钉子
地层单位和地层系统课件
2010 国际地层年表
全球二叠 系—三叠系 界线层型 剖面和点 （GSSP）
(induan)
浙江省长兴煤山
地层单位和地层系统课件
宜昌 奥陶系赫南特阶层型剖面
5. 磁性地层对比
在地层记录中，通常可以保存沉积物沉积或成岩期 的磁性特征，这种磁性称为“剩余磁性”。
第八章 地层单位 和 地层系统
§1. 地层的划分 和 对比 §2. 地层单位和地层系统
地层单位和地层系统课件
主要的地层单位分为两类:
一是以建立局部地层系统为目的，主要以区域
地层
2.地层学：研究层状岩石形成的先后顺序、地质年代、时空分布规律和形成环境条件及物理、化学性质的地质学分支学科。
4．原始侧向连续律：地层在大区域甚至全球范围内是连续的，或者延伸到一定的距离逐渐尖灭。
（侧向连续）5.地层叠覆律：原始地层自下而上是从老到新（未经构造扰动而倒转的地层具有上新下老得规律）6.化石层序律：不同时代的地层含有不同的化石，含相同化石的地层其时代相同。
7.相同时代的地层不一定含有相同的化石。
原因：（1）相同的时代可有不同的沉积环境（2）相同的时代也可有不同的埋藏和保存环境。
8.我们可以根据化石的内容来对比不同剖面的地层，确定地层的相对顺序及相对时间。
11.地层间的连续：沉积作用没有发生间断，地层特征相同。
12．地层的间断：沉积作用有中断，但是没有明显的大陆剥蚀作用，常为岩性的截然变化。
连续的地层和具间断的地层都属整合接触。
15.沉积接触：年轻的沉积盖层直接覆盖在较古老的岩浆岩或深变质岩上，年轻沉积盖层的底部常含下覆岩石的成分或砾石。
16.侵入接触：年轻的岩浆侵入到较古老地层中，年轻岩体的边缘常含有来源于老地层的捕掳体，地层与岩体的交界部位常受到不同程度的烘烤。
17.地层划分：根据地层的特征与属性将地层组织成相应的单位。
18.地层对比：地层意义上的对比指地层特征或地层位置的相当。
根据所强调的侧重点不同，有不同种类的对比。
（1）岩性对比（2）两个含化石层的对比（3）年代对比19.地层划分依据：岩石学特征，古生物学特征，地层的构筑特征，地层的接触关系，以及其他标志。
20.岩石学特征:包括组成地层岩石的颜色、成分、结构，和沉积构造等。
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划分为不同的岩石地层单位。
21.古生物学特征：主要包括地层中所含的生物化石类别、组合、丰度、分异度，保存状态等。
23.地层的构筑特征：地层序列通常是以特定的构筑方式组合在一起的。
根据地层的构筑方式不同也可划分地层。
综合地层学
1、生物地层学的基本原理和研究方法。
生物地层单位是以化石内容和特征所建立的地层单位系统。
生物地层学的基本原理有：1、生物演化的前进性生物演化中的最基本规律之一就是由低等到高等，由简单到复杂的演化。
在进化过程中，生物的形态结构、生理机能逐渐趋于合理和复杂，分类愈来愈高级。
2、生物进化的不可逆性从整体上看地史时期曾经有过的生物，一旦灭绝，绝不可能再重新出现，如古生代的三叶虫、笔石，中生代的恐龙、菊石等。
从局部来看，生物的某种器官一经退化，就会一直退化下去，再不会在其后代身上恢复其原状，若一旦退化消失，就不会在其后代身上重新出现。
3、生物演化的阶段性量变和质变，渐变和突变，是生物演化的不同形式，而且这些形式交替出现，导致生物具有明显的阶段性。
渐变的连续性和短期内突发的突变甚至灾变的阶段性相交替，是地史时期生物界演化的基本途径。
生物地层学的研究方法：1、生物群层序原理相同的岩层总是同一叠覆顺序排列，并且每个连续出露的岩层都含有其本身特有的化石，利用这些化石可以将不同时期的岩石区分开。
这一认识符合生物演化的前进性和不可逆性。
2、标准化石法标准化石是指用来确定底层地质年代的化石。
标准化石应具备时代分布短，特征显著、数量众多，地理分布广等条件，以利于地层的划分和对比。
利用标准化石研究地层的方法称作标准化石法，如寒武纪的三叶虫、奥陶纪和志留纪的笔石等。
3、生物组合法对地层中的多门类化石进行系统研究和综合分析，以了解他们的共生组合及其变化情况。
利用生物组合进行地层划分和对比的方法，成为生物组合法。
4、种系发生法种系发生法是指生物发展演化过程中的演化系列和彼此之间所存在的亲缘关系。
若地层中化石丰富，应逐层详细采集，经详细鉴定研究，根据生物种属在层位和形态、构造上的逐渐过渡关系找到它们在发展演化过程中的内在联系，根据其祖先和后代的亲缘关系将其划分成不同的演化阶段。
以此，可以将含有这些化石的地层区分开。
2、层序地层学的研究内容和方法。
地质代与地层系统(共32张PPT)
4.468×109 1.551×10-10
23492U
248000
2.794×10-6
23090Th
75200
9.217×10-6
146C
5730
1.209×10-4
不是所有的同位素都能使用，一般是用半衰期较长的同 位素；一般用钾－氩、铷－锶、铀－铅等来测定较古老岩石的地质年
龄。
而碳－14半衰期较短，专用于测定最新的地质事件和考古材 料。
二、生物地层单位
含有相同的化石内容与分布
延限带：指从全部化石组合中任一选出的成分的总延续时限 内形成的一段地层。 顶峰带：代表一个种或属或其他分类单位发育到极盛阶段的 一段地层。
组合带：由三个或更多的化石分类单位作为一个整体构 成一个独特组合或共生的地层体。
三 年代地层单位
因此划分出了年代地层单位和地质年代单位，一般分为：
——地 质 中地磁的南 北极是不断变换 的，每一磁性的 延续时间也不相 同。因此，测定 岩石的极性，确 定该极性的延续 时间，并通过与 已知的标准值对 比，就可以推算 该岩石的形成年 代。
该方法只能用于中生代以来的岩石年龄测定，因为对 更老的岩石尚未建立起可资比较的“标准”。
古地磁极性年表
地质年代及地层系统
地壳 简述
地球的 分为两大时期： 天文时期——38亿年前，为行星形成和发展时期，属天
文学研究的范畴。
地质时期——38亿年以来，即地壳形成以来的地质发展 时期。
古生物地史学就是要研究在地质时期，古地理沉积环境和生物 的演化史、地壳运动史、岩浆活动史以及变质史。
一、前震旦纪 从地壳形成至震旦纪以前（38－8亿年前）历时30亿年。包
化石层序律——根据新老不同的地层中的化石（特别是标准 化石等），就可以确定化石之间的相对新老关系，并以化石来确定地 层的相对新老关系的方法。
讲02 地层与地层单位
4
第十六章
第一节 基本概念 四、地层划分与对比的方法 1.生物地层学方法 1.生物地层学方法 任一古生物在其发生、发展直至灭绝的过程中均占有一定 的时限及区域，部分保存于相应的地层中成为化石。由于生物 的演化遵循从低级到高级的演化规律，同时，生物在演化过程 中具有明显的阶段性。因此，可以根据地层中的古生物化石对 地层进行划分，以及进行大范围的地层对比。例如早古生代的 地层中以海生无脊椎动物为其特征等。在进行生物地层学方法 中，主要依据“标准化石 标准化石”。 标准化石 2.岩石地层学方法 2.岩石地层学方法 利用沉积岩的岩性特点及岩性组合特征的不同，将地层进 行划分和对比的方法。岩性地层学方法主要有岩性法、标志层 法和沉积旋回法。 将出露的岩层按不同的岩性及岩性组合特征将岩 1 > 岩性法 层划分成一个个地层单位，并确定其新老关系的方法。 >标志层法 利用标志层来划分和对比地层的方法。标志层— 2 >标志层法 5 某些层位稳定，岩性特征突出的岩层或矿层。
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第十六章
第一节
基本概念
地层与地层单位
1. 层面标志 存在于岩层层面上的标志，主要有波痕、雨痕、雹痕、泥裂等。 （1）波痕—水体不深、波浪能影响到的浅水环境下，沉积物表面呈波浪起伏状。 通常，波谷圆滑开阔向下，波峰尖棱紧闭朝上。 （2）雨痕、雹痕—松散、细粒沉积物表面，暂时露出水面，在雨滴或冰雹的冲 雨痕、 击下遗留的痕迹。凹坑向下，外圈脊状突起向上。 （3）泥裂—松散、细粒沉积物表面，暂时露出水面，在阳光的暴晒下发生龟裂。 泥裂的开口向上。 层理标志。 层理标志 2. 层内标志 存在于岩层层内的标志，最主要是层理标志 层理—流动的介质使沉积物的成分、结构、颜色等沿基本垂直层面方向上所形 成的层状构造。其中利用斜层理 斜层理判断顶底最为便利，见下图。 斜层理 3. 生物标志 沉积岩中常含有生物化石， 发散端 顶 顶 化石的保存形态也具有示顶功能。如 足迹、孔穴、根系等，见下图。 足迹、孔穴、根系 底
第九章 地层单位和地层系统
分布范围，而是通过
这些生物界面而限定 的生物面来定义。
以a类消失和b类消 失 定义一个地层间隔
谱系带
含有代表进化谱系中某一特定化石的地层体。 它既可以是某一化石分类单元在一个演化谱系中的延限，也可以是该化石分类 单元后裔分类单元出现前的那段延限。 种系带的界限是通过演化谱系中化石的最低存在生物面来确定的。
Ph
Pt
Ar
Chronostratigraphic units 主要是根据化石特征及 其反映的生物进化阶段而划分的。虽然放射性测年 技术近代得到了迅速发展，但由于多种因素限制， 其广泛应用仍有困难。
界：第二级年代地层单位。根据生物界发展的总
体面貌和地壳演化的阶段性划分。 根据地壳的演化阶段，太古宙分为始、古、中、 新太古代；对应的年代地层单位：始、下、中、 上太古界。元古宙分为古、中、新元古代，对应 的年代地层单位为下、中、上元古界。 显生宙以生物界发展大阶段的总体趋势；PZ1海生无脊椎动物繁盛；PZ2-鱼类、两栖类、蕨类 植物和海生无脊椎并存；MZ-爬行类、裸子植物、 菊石类繁荣；CZ-则以哺乳类、被子植物、软体 动物大发展为特征。
时期内形成的所有岩石，而不管地层中是否含有菊石；也可说“峨嵋 山玄武岩时带”，指在该玄武岩形成时隔内任何地方形成的任何岩层， 而不论是否有玄武岩。 间跨度能够在地层中识别的地区； 时带的名称取自它所依据的地层单位。如“Triticites时带”(取自 Triticites延限带)，“张夏时带”(取自张夏组)。
岩石地层单位的级别 Hierarchy of lithostratigraphic units
(超群 supergroup)
群 Group－两个或多个组
(亚群 subgroup)
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分布范围，而是通过
这些生物界面而限定 的生物面来定义。
以a类消失和b类消 失 定义一个地层间隔
谱系带
含有代表进化谱系中某一特定化石的地层体。 它既可以是某一化石分类单元在一个演化谱系中的延限，也可以是该化石分类 单元后裔分类单元出现前的那段延限。 种系带的界限是通过演化谱系中化石的最低存在生物面来确定的。
组合带
特有的化石组合所占有的地层。该地层中所含的化石或其中一类化石，从整 体上说构成一个自然的组合，并且该组合与相邻地层中的生物化石组合有明 显不同。
间隔带/ Interval Zone
位于两个特定的生 物面之间的地层体。 不一定是某一个或 几个生物分类单元的
以a类最低存在界面 和b类最高存在界面 定义一个地层间隔
分级：群、组、段、层
Group→ Formation →Member →Bed
岩石地层单位-组
定义：组是基本的岩石地层单位,具有相对
一致的岩性、岩相和变质程度，且具有一定 结构类型的地层体。
建组条件：
1)岩性相对一致（均一、夹层、互层或特别复杂）; 2)内部结构一致（内部不分段的组为一种结构类型，
延限带Range Zone－选定化石的延限范围所代表的地层 顶峰带Abundance Zone－以某个特有分类单元或一组特定
生物带 Biozone
分类单元的丰度明显高于相邻地层丰度的地层体 组合带Assemblage Zone－以三个或更多化石分类单元构 成的组合或伴生视为一整体，而有别于相邻地层 间隔带Interval Zone－两个特定生物面之间的含化石地层 谱系带Lineage Zone－含有代表进化种系中某一特定片断 化石的地层
很明显，生物地层各单位之间不存在 大小级别关系； 并非所有地层都能用生物地层学方法 进行划分对比； 因而，生物地层单位本身并不构成独 立的地层系统 但是生物地层仍是目前进行远距离、 高精度（古生代以来）地层对比所普 遍采用的、较为可靠的方法
四、层型与地质年代表
层型是已经命名的成层地层单位或地层界线的原来或是后来 指定的参考标准 (即典型剖面) 层型是指特定岩层序列中一个特定间隔或一个特定点，它构 成了该地层单位或被确定的地层界线的定义和特征说明的标准
岩石地层单位的级别 Hierarchy of lithostratigraphic units
(超群 supergroup)
群 Group－两个或多个组
(亚群 subgroup)
组 Formation－岩石地层学的基本单位
(亚组 subformation)
段 Member－组内命名的岩石实体 层 Bed－段内或组内命名的独特岩层
全球界线层型剖面和层型点(GSSP)
Global [boundary/standard] Stratotype Section and Point (GSSP) 和Global Standard Stratigraphic Age (GSSA):
范围内识别的标准年代地层等级系列中最小的地层单位。对应 的地质年代单位“期”的划分是以科、属级的生物演化特征划 分。 ① 阶是统内部据生物演化阶段或特征(属/种/亚种)的进一步划分，
② ③ ④ ⑤
代表相对较短的时间间隔； 由于生态因素和生物分区的限制，据底栖生物建立的阶往往只 有大区性的等时意义；而据浮游生物建立的阶才可能具有全球 等时的意义； 阶的界线层型应该在一个基本连续的沉积序列内，最好是海相 沉积。 顶、底界线应是易于识别、可在大范围内追索、具有时间意义 的明显标志面； 阶的上、下界线代表了地质时期两个特定的瞬间，两者之间的 时间间隔就是该阶的时间跨度。多在2-10Ma内。
• 时带是没有特定等级的正式年代地层单位，而不是年代地层单位等级
系列(宇、界、系、统、阶)中的一部分;
• 时带的时间跨度也就是原指定的地层单位，如岩石地层单位、生物地
层单位或是磁性地层单位的时间跨度。例如，据生物带的时限建立的 时带，包括了在年代上相当于这个生物带的最大总时间跨度内的所有 地层，不管有无该带的特有化石。
时期内形成的所有岩石，而不管地层中是否含有菊石；也可说“峨嵋 山玄武岩时带”，指在该玄武岩形成时隔内任何地方形成的任何岩层， 而不论是否有玄武岩。 间跨度能够在地层中识别的地区； 时带的名称取自它所依据的地层单位。如“Triticites时带”(取自 Triticites延限带)，“张夏时带”(取自张夏组)。
如:砂岩段,
二、年代地层单位
定义：以地层的形成时限（或地质 时代）为依据而划分的地层单位。 它代表了地质历史时期某一时间片 断内形成的所有地层体。
年代地层单位和地层系统
年代地层单位是在特定地质时间内形成的所有岩石的综合体； 只包括在该时间跨度内形成的岩层。年代地层单位以等时面为 界，单位级别与岩层所包含的时间长短相对应，而与岩层的厚 度无关。年代地层单位与地质年代严格对应。
Ph
Pt
Ar
Chronostratigraphic units 主要是根据化石特征及 其反映的生物进化阶段而划分的。虽然放射性测年 技术近代得到了迅速发展，但由于多种因素限制， 其广泛应用仍有困难。
界：第二级年代地层单位。根据生物界发展的总
体面貌和地壳演化的阶段性划分。 根据地壳的演化阶段，太古宙分为始、古、中、 新太古代；对应的年代地层单位：始、下、中、 上太古界。元古宙分为古、中、新元古代，对应 的年代地层单位为下、中、上元古界。 显生宙以生物界发展大阶段的总体趋势；PZ1海生无脊椎动物繁盛；PZ2-鱼类、两栖类、蕨类 植物和海生无脊椎并存；MZ-爬行类、裸子植物、 菊石类繁荣；CZ-则以哺乳类、被子植物、软体 动物大发展为特征。
系：与地质年代单位“纪”对应。根据生物界演
化的阶段性划分。-三叶虫类；O-直角石类、笔
石类；S-裸蕨类；D-鱼类；系是年代地层单位最 重要的单位，具有全球可对比性。
统：与地质年代单位“世”对应。往往是某类生 物进化显示出阶段性；1-多节多刺、头大尾小
的原始类型；
阶(Stage)是年代地层学的基本工作单位，它也是可在全球
生物地层单位－生物带(biozone)，是根据地层中所含化石的内 容、分布及其特征划分的地层单位。以含有相同化石内容和分布为特 征，并与相邻地层中化石有别的三维空间地层体
生物地层单位的建立可基于单一分类单元或几个分类单元的组合、丰
度、特定的形态特征，或与化石组成和分布有关的任何特征的变化； 相同的地层间隔可因选用不同的鉴别标准或不同化石类群而得到不同 的分带。因而生物地层单位有多样性； 据不同生物类群建立的带、甚至同类生物带之间也可能出现纵向与横 向上的间隔或重叠 ； 生物地层单位对化石分类有强的依赖性，化石分类的变化会导致该生 物地层单位所限定的地层体范围增大或缩小。 与其它地层单位不同，生物地层单位是以生物化石定义的；地层记录 中的生物演变不会重复。 因此，在长的地质时期中，演化使一个时代的化石组合不同于任何其 它时代。
• 高级别单位内可进一步划分为若干个低级别的单位，但不能反之； • 一个地区的地层划分并不要求必须划分各个不同级别的地层单位； • 组是最重要的基本岩石地层单位；只要条件许可，均应划分到组。
命名
群和组：大都以建群、建组剖面所在的
地名命名,如：长城群(Pt),融县组(D3)
段和层：大都以岩性命名,
灰岩层.
亚阶(Substage)是阶的再分;几个相邻的阶可归并为超阶。 但对这些单位的创建要慎重。最好是将原来的阶分成多个 新阶；或是将原来的阶提升为包含这些新阶的统。
时(间)带(Chronozone)
时带是指在某个指定的地层单位或地质特征的时间跨 度内在世界任何地区所形成的岩石体，与之对应的地质年 代单位是时(chron)(ISG, 1994)。
年代地层单位
地质年代单位
宇 Eonothem 界 Erathem 系 System 统 Series 阶 Stage 时带Chronozone
宙 Eon 代 Era 纪 Period 世 Epoch 期 Age 时 Chron
宇指在“宙” 的时间内形成 的地层。根据生物演化最大 的阶段性，即生命的存在与 否及存在方式划分。由于地 球早期的生命记录为原核细 胞生物，之后的生命记录为 真核细胞生物，最后才发展 为高级的具硬壳的后生生物。 所以可将整个地史时期分为 太古宙、元古宙和显生宙。 所对应的年代地层单位则为 太古宇、元古宇和显生宇。 宇是全球性统一的、年代地 层单位中最大的地层单位。
• 时带的时间跨度可差别很大。如说“菊石时带”，指菊石生存的漫长
• 理论上时带的地理范围是世界性的，但它的可应用性只限于那些其时
•
Exus albus生物带与Exus albus生物时带 之间的相互关系
年代地层单位 宇 界 系 统 阶 时带
地质年代单位 宙 代 纪 世 期 时
（
三、 生物地层单位
第九章 地层单位和地层系统
三套地层单位 两套地层单位系统
年代地层单位
地质年代单位 岩石地层单位
宙(eon) 代(Era)
纪(Period) 世(Epoch) 期(Age)
群（Group) 组（Formation) 段（Member) 层（Bed）
生物地层单位
延限带(range zone) 组合带(assemblage zone) 富集带(abundance zone) 种系 带(lineage zone) 间隔带(interval zone)
a. Taxon-range Zone
延限带/ Range Zone
任一生物分类 单位在整个延续 范围内所代表的 地层体，其代表 该生物分类单位 从“发生”到 “绝灭”所占用 的地层。
b. Concurrent-range Zone
顶峰带
某些化石属、种最繁盛时期的一段地层，不包括该类化石最初出现和最终消失的 地层。 地层中化石属、中的繁盛可以以三种方式表现：一是化石在特定时期在一定的地理范 围内富集，比其早期和晚期化石密度大；二是化石在一定的地理分布范围内富集，单 位面积中的化石个数基本上是常数，仅地理分布范围比早期和晚期大；三是化石仅仅 在特定的环境中，在极窄的地理范围内富集，而该化石所占的其他地区个体数却不多。