(地层学课件)第一章绪论
第一章 层序地层学基本概念(层序地层学)
1、层序地层学(Sequence Stratigraphy)
层序地层学(Sequence Stratigraphy) : 根据露 头、钻测井和地震资料,结合有关沉积环境和岩相 古地理解释,对地层层序格架进行地质综合解释的 地层分支学科。
地震地层学 生物地层学 年代地层学 沉积学
层序地层学
油气勘探
2、层序(Sequence)
• 在滨线的区域性海进时期,密集段分布 最广泛。
密集段 (Condensed Section)
密集段主要产于海进体系域内部和高水位 体系域远端。它实际上是不断前积的、穿
时的前三角洲细粒沉积
湖盆中的密集段
含盐油页岩膏盐华、溶蚀纹理
灰黑色云质泥岩
层面盐晶、溶蚀坑与断面水平纹理
6.可容空间(Accommodation)
凝缩层也称密集段、或缓慢沉积段, 是在相对海平面上升到最大、海岸线 海侵最大时期在陆坡和盆地相沉积的 沉积物。
一般由沉积速率很慢的(10100mm/万)、厚度很薄的、缺乏陆源 物质的半深海和深海沉积物。
Definition of Key Terms
密集段 Condensed Section
• 以沉积速度极低为特征的一种薄的海相地 层 层 段 ( 沉 积 速 度 小 于 1 一 l0mm / 1000 年)(据Vail, Hardenbol, Todd, 1984)。它们 是半远洋和远洋沉积物组成,缺乏陆源碎 屑物质,是在海平面相对上升最大、海岸 线海侵最大时期在外陆架、陆坡和盆地底 部沉积的(据Loutit, 1986)。
2. 四个基本变量控制层序特征
基本变量对层序的控制作用
基本变量
控制作用
构造沉降
提供沉积物沉积的可容空间
地层学基本原理和方法ppt课件
1
课程授讲计划
§0 绪论 §1 古生物学基础(一) 生命的物质基础与细胞结构, 生物的分类与命名 生命起源与演化 生物与环境 §2 古生物学基础 (二) 古生物学基本概念 古生物的分类与命
§3 地层学基本原理和方法
地层学基本原理 地层的划分、对比和地质年代表 沉积岩相和古地理
地壳运动和构造分区
地层学基本原理
1.地层、地层学的概念
岩层:地球上层状的岩石(包括沉积岩、火山岩、变质岩) 地层(stratum/ Strata ):是具有某种共同特征或属性的岩石 体,能以明显界面或经研究后推论的某种解释性界面与相邻的岩 层和岩石体相区分。 地层与岩层相比,除了有一定的形体和岩石内容之外,还具有时 间顺序的含义。
§4前寒武系
前寒武系概况 中国的太古宇和元古宇
前寒武纪全球地史概述
§5古生界
古生代的生物界 中国的寒武系、奥陶系、志留系 、 泥盆系、石炭系和二叠系 古生代全球地史概述 §6中生界
中生代生物界 中国的三叠系、侏罗系和白垩系 中生代全球地史概述 §7 新生界
新生代的生物界 中国的古近系、新近系、第四系 2 新生代全球地史概述
有地层缺失,上下地层产状不一致
有地层缺失,上下地层产状一致
Disconformity,假整合
上下地层之间没有明显的沉积间断 有沉积间断 (hiatus/diastem),
地层与其 他地质体
沉积接触
非整合
depositional contact
nonconformity
侵入接触
intrusive contact
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(2)生物地层单 位
定义:
根据地层中所含有的生物化石内容 和特征所划分出来的地层单位,即:以 含有相同的化石内容和分布为特征,并 与邻层化石有别的三度空间岩层体;也 就是根据地层中所含化石来定义和说明 地层特征的地层体。
地层学基础知识页PPT文档
层内构造 斜层理 叠层石 垂直分布的 虫孔等
层面构造
层面构造:
波痕
层面构造:干裂
层内构造
第二节
地层地划分和对比
一.地层的划分
地质时期中无机界和生物界的演化都有阶 段性和不可逆性的特征,根据这个特征将 地层分为若干自然组合的过程称为地层的 划分。
利用地层中所含的化石为依据划分出的 地层单位称为生物地层单位。 生物地层单位的名称为化石带。 依据定义化石带方式不同,化石带可有 各种类型,常见的化石带有: 延限带 极盛带 共生延限带 组合带等。
延限带
某一生物分类单位从出现到绝灭期所 形成的异端地层。
极盛带
某一生物分类单位最繁盛时期形成的一 段地层。
U235— Pb207+7He4
古地磁学方法
地球磁场在地质时期中其方向曾发生过多次反 转,这个现象称为磁极倒转。 根据地球磁场与现代磁场方向的异同将地质时 期分为正向期和反向期两种类型。 在正向期中较短的反向期称为反向事件。 在反向期中较短的正向期称为向事件。 根据地球磁场变化建立的地质年代表称为地磁 年代表。据此可确定地层形成的年代。
放射性同位素测年 古地磁学方法 古气候学方法 事件地层学方法
放射性同位素测年
利用放射性同位素衰变速度稳定不变的 特征可以测定地层形成的年龄。 选择放射性同位素的原则: 半衰期与地球年龄应属同一数量级,不 能过大也不能过小。 在地层中含量较丰富。
常用放射性同位素方法
铀钍铅法 U238___ PB206+8He4 Th232— Pb208+6He4 铷锶法 Rb87— Sr87 钾氩法 K40— Ar40
地层的产状
地层产状的基本概念 地层产出的状态称为地层的产状。 地层产状要素 走向 倾向 倾角
地质学基础-绪论PPT课件
-
14
P7--12
五、地质学的发展简史
地质学发展史是人类在生产和探索地球奥秘的过 程中,逐步认识地球的组成和结构,地球及其生物 界演变的规律,特别是地壳和岩石圈运动规律,并 为人类合理开发、利用和保护矿产资源保护环境服 务的历史。
提问?
-
5
二、地质学研究的内容和学科划分 P2
研究内容和性质
地壳的物质组成、分类、 成因及转化规律
构造运动、地质构造及成 因
主要分科 结晶学 矿物学 岩石学
动力地质学 构造地质学 大地构造地质学
地壳的发展历史、生物及 古地理演化规律
古生物学 地层学 地史 学 第四纪地质学 区域 地质学 古地理学古气候 学
举例
-
13
P5
四、地质学研究的目的意义
在生产力还不发达的时期,人类活动对地质环境的影响 较弱,灾害性地质作用给人类带来的损失也不如今日这样 巨大。
在当代的发达国家里,矿业和以矿产品为基本原料的工 业,一般要占到整个工业生产总值的60%左右;生产所使 用的动力,几乎百分之百地取之于地球资源。
因此,地质学与人类的关系不仅仅在于资源的取用,还 在于与人类生存和生活环境的诸多方面直接相关。现在地 质学已成为人类社会所普遍需要的科学,参照地质学知识 制定矿产资源法、海洋法、水法、环境保护法等,就表现 了这种密切的关系。
各个部分的物质能量转化到地球与外部空间的物质能量转化
等等,充满着各种矛盾和相互作用的复杂过程。
举例 第三,地质学是来源于实践而又服务于实践的科学。
但地质学必须首先是以地球为大课堂,以大自然为实 验室,进行野外调查研究,大量掌握实际资料,进行分 析对比归纳,得出初步结论,然后再用以指导生产实践, 并不断修正补充和丰富已有的结论。
《地质与地貌学》课程笔记
2-6相对质地年代
-绝对年代:通过放射性同位素测定法来精确测定岩石的年龄。
-相对年代:通过地层学原理和化石内容来比较岩石的相对年龄。
第三章:矿物
3-1矿物及元素
-定义:矿物是自然发生的、具有固定化学成分和特定晶体结构的无机固态物质。
7-2地表岩溶地貌
-形成过程:地表水通过裂隙和节理渗入岩石,溶解岩石形成各种地貌形态。
-主要形态:
-溶沟和石柱:水流沿岩石表面侵蚀形成沟槽,残留的岩石形成石柱。
-溶坑和天然井:局部岩石溶解形成凹陷,深部岩石溶解可形成天然井。
-岩溶平原:广泛的岩石溶解和塌陷形成平坦的地面。
7-3地下岩溶地貌
-形成过程:地下水在岩石中溶解和运移,形成地下河道和洞穴。
第十章:冻土地貌
10-1冰川和冰川作用
-定义与形成:冰川是由积累的雪在重力作用下变形和运动形成的巨大的冰体。
-冰川类型:包括山地冰川、冰盖和冰架等。
-冰川运动:冰川通过内部的塑性变形和底部的滑动来运动。
10-2冰川的侵蚀—搬运—沉积作用
-侵蚀作用:冰川通过磨蚀和拔蚀作用侵蚀基岩,形成冰蚀地貌。
-搬运作用:冰川侵蚀产生的岩石碎片被冰川携带,并在冰川运动过程中进一步破碎。
3-3矿物的物理性质
-颜色:描述矿物新鲜表面的颜色,是识别矿物的重要特征之一。
-条痕:矿物粉末的颜色,通常比颜色更固定,是鉴别矿物的可靠特征。
-硬度:矿物抵抗划痕的能力,按照摩氏硬度规模从1到10进行分级。
-光泽:矿物表面反射光线的能力,可以是金属光泽、玻璃光泽、珍珠光泽等。
-晶体形态:矿物在不受外界限制时生长成的几何外形,如立方体、六角柱等。
1绪论(地震地层学)
《地震地层学》工作方法
划分层序地震—3级以上、测井—4级以下(准层序、 准层序组 层序对比:不整合面、连续同相轴的等时对比(空 间上的连续性) 建立地震地层系统—关键是否利用地震资料的空间 对比,(在实际工作中多数没有利用地震资料,为 假的地震地层学研究) 体系域划分 地震相分析 沉积体系分析 砂体预测
长江大学工程技术学院
v=1800 m/s
p=1.6 g/m3
v=2500 m/s p=1.8g/m3 v=2300 m/s p=1.7 g/m3
v=3000 m/s
p=1.9 g/m3
地质- 物理模型
最小相位子波地震剖面
波阻抗
反射系数
地震反射
长江大学工程技术学院
20世纪70年代初,美国Rice大学的 P.R.Vail.及其在EXXON公司卡特研究中心的 R.M.Mitchum和J.B.Sangree等,提出了一 系列奠定地震地层学基础的论文。1975年, AAPG年会举行了地震地层学研究讨论会,并 制定了地震地层学研究规划。1977年,AAPG 年会正式通过地震地层学这一新的边缘学科, 出版了第一本《地震地层学》论文专辑 (C.E.Payton,1977), 1978年出现了地震地层学 的第一本教材(Sheriff,R.E.,1980,Seismic Stratigraphy).
长江大学工程技术学院
地震地层学应用范围
1、查明地层界面,它们的接触关系,并进而划 分地层 2、研究区域的构造发育史、沉积发育史、海平 面升降史、热演化史 3、恢复古水流体系,古沉积体系,推断古沉积 环境 4、研究古地貌,确定古河道、三角洲、扇、礁, 各种刺穿体,并研究它们的成因和分布规律 5、确定有利构造特别是地层圈闭的位置、类型、 规模,指导勘探部署 长江大学工程技术学院
13章沉积学与层序地层学PPT课件
力流沉积岩主要是在重力作用下形成的。
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母岩(source rock)——主要是指早于该沉 积岩而存在的岩浆岩、变质岩和较老的沉积 岩。 从最根本的意义上说,从地球发展历史的 角度来看,沉积岩的母岩应该是岩浆岩。
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2. 沉积岩的分布
面积:陆地面积的大约3/4为沉积岩所覆盖,而海 底的面积几乎全部为沉积物所覆盖。
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海51井
InL167主测线地震地质解释剖面
7
NEE
8
海外河地区过海30-海53-海9-海42-海5-海19井(E-W向)地震反演剖面图
第一节 沉积岩和沉积岩石学
一、沉积岩(sedimentary rock) 1. 基本概念 沉积岩是组成岩石圈的三大类岩石(岩浆岩、
变质岩、沉积岩)之一。它是在地壳表层的条件 下,由母岩的风化产物、火山物质、有机物质等 沉积岩的原始物质成分,经过搬运作用、沉积作 用以及沉积后作用而形成的一类岩石。
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沉 积 (岩 按和 氧岩 化浆 物岩 百的 分平 含均 量化 )学 成 分
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3)结构构造的特点:
沉积岩的结构类型和特点取决于其形成方式
由机械搬运和机械沉积形成的沉积岩具有: “碎屑结构”(由机械破碎的陆源碎屑组成的岩石) “火山碎屑结构”(由火山喷发的碎屑组成的岩石) “泥状结构”(由化学风化形成的陆源粘土组成的岩石) 由机械作用形成的内源岩具有“粒屑结构” 由化学和生物化学作用形成的岩石具有“结晶粒状(晶粒)结构” 由生物作用形成的岩石具有“生物结构”
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二、沉积岩石学(sedimentary petrology) 1. 概念
沉积岩石学是研究沉积岩(物)的物质成 分、结构构造、分类及其形成作用、以及沉积 环境和分布规律的一门科学。
1层序地层学绪论
四、层序地层学的研究现状 1、当前,层序地层学已成为国际 地质科学研究的热门课题, 1989年以来的历届AAPG年会上, 以及1992年第29届国际地质学大会上, 都成为重要的讨论内容。
1)很少利用露头、钻测井 资料进行层序地层综合分析, 也不能在油气藏范围内为沉 积地层分析提供必要的精度。
三、层序地层学综合发展阶段(1988年至今)
1、地震地层学的不足
2)未明确一个沉积层序内部 地层的彼此关系和空间分布特征
2、层序地层学综合发展阶段 (1988-): 层序地层学的理论和方法趋于成 熟并广泛应用,其标志是1988年 AAPG相关著作、层序地层学短期 培训班和大量关于层序地层学论 文的发表。
给沉积学和地层学研究带来了革命性的飞跃
与地震地层学相比,基于以全球 海平面变化控制地层沉积的发生
和发展为基础的层序地层学理论
有两大特点: 1)深入、详尽地使用了地震、
测井、岩芯和地面露头等资料;
2)沉积模式具有三维空间的立体 概念。
特别是进入20世纪90年代以来。层序地 层学进入了理论研究和生产应用全面发展的 时期,开始深入到油气勘探的各个阶段
层序地层学
Sequence stratigraphy
朱筱敏
中国石油大学资源与信息学院
Sequence Stratigraphy is the study of genetically related facies within a framework of chronosratigraphically significant surfaces
二、孕育阶段(1977-1988)-地震地层学形成和发展
第二,Vail等认为,全球海平面升降变化是层 序形成演化的主要驱动机制。
层序地层学绪论
学概念。就像板块构造提供一个完整统一的构造概念一样。层序地层学改变了
分析世界地层记录的基本原则。因此,它可能是地质学中的一次革命,它开创 了了解地球历史的一个新阶段”(P.R. Vail,1990)。 “地震地层学引起了地 层分析中的一场革命,其意义之深远不亚于板块构造引起的革命。结果,几乎
层序地层学的诞生和发展之所以获得如此 高的评价,主要是在于它的科学性、先进 性、预测性和定量性. (1) 层序地层学的基本观点和当前人类把地 球作为一个整体,研究其演化历史的地球 观是一致的,因而受到了地学工作者的重 视和支持。 (2)层序地层单元的界面具有物理性界面和 生物界面的双重意义。因此,层序地层学 清除了地层中长期存在的年代地层、岩石 地层和生物地层单位三重命名的混乱现象 ,为准确的地层划分与对比有可能提供一 个全球统一的地层学概念和对比方案。
所有涉及沉积岩的学科都要被重新研究和重新受到重视,大量问题正在涌现。 ……它是把科学由定性领域转到定量领域的推动力,……使地层学这一学科将 更有预测性和定量性”(T.A.Cross和M. A. Lessenger,1986)。“地层学目 前正在进行一场革命。一个世界范围的旋回式层序和沉积体系域的评价……, 正 在 大 学 和 跨 国 石 油 公 司 中 进 行 ” ( L.F.Brown,Jr,1990)。 原 苏 联 科 学 院一些院士(1988)指出:“地震地层学是油气勘探最精确的一种方法,它能 够使油气普查勘探成本降低二分之一到三分之一,可以实现‘野猫钻幻想’, 井井出油,百发百中。”J.B.Sangree等(1990)认为:“层序地层学主要用 于识别和详细研究地层圈闭的含油气远景。在应用层序地层学以后,一些颇具 特色的勘探前景已经出现。”AAPG、SEPM和IAS均认为层序地层学是90年代 石油地质学、地球物理学、沉积学和地层学发展的重大方向,ESGC(1988)已 经将“层序地层学和全球海平面变化”正式列入“全球沉积地质计划”( GSGP),此项国际性研究已通过联合国在各国实施。1995—2000年在美国召开
1绪论
沉积岩石学的历史、 第二节 沉积岩石学的历史、 现状与发展趋势 一、历史与现状 (History and present state) )
人类对于沉积岩的认识和利用, 人类对于沉积岩的认识和利用,早在石器 时代就开始了。 时代就开始了。 18世纪下半叶,近代地质学建立的初期, 世纪下半叶,近代地质学建立的初期, 发生了水成学派(德国Werner A. G.,1749~1817) 与火成学派 (英国Hutton J.,1726~1797)的大论 战。 19世纪后半叶,沉积岩石学作为一门独立 世纪后半叶, 的 地 质 学 科 出 现 。 1850 年 英 国 地 质 学 家 索 比 (Sorby,1826~1908)首先使用显微镜研究沉积岩, 首先使用显微镜研究沉积岩, 微观, 沉积岩的研究由宏观--微观,这是一个革命性的 发展。 发展。
二、我国沉积岩石学的历史与 是在国外沉积岩石学及沉积学 的影响下才逐步发展起来的。 的影响下才逐步发展起来的。
1949年以前,主要学习英美50年代以前的 年以前, 著作, 著作,成果不大 。 1949以后(解放初期),主要学习苏联 以后(解放初期) 1961年北京石油学院岩矿教研室编写出版 了我国第一本沉积学方面的教科书 ——《 沉积 岩石学》 岩石学》 20世纪70年代初期,一些学者开始翻译引 年代初期, 进国外先进的沉积学专著
地壳表层特征: 地壳表层特征:
最高:非洲中部达 ℃ 最高:非洲中部达85℃ 最低:北极(俄罗斯西北利亚北部 俄罗斯西北利亚北部)-70℃ 最低:北极 俄罗斯西北利亚北部 ℃ 地表最大温差: 地表最大温差:150~160℃± ℃
温度: 温度:为常温
地壳表层特征: 地壳表层特征:
海平面: 山区∠ 海平面:1atm 山区∠1 atm 随水增加、压力增加。(通常每增加10m就增加一个大气压:1 atm)。 。(通常每增加 就增加一个大气压: 随水增加、压力增加。(通常每增加 就增加一个大气压 )。 最深海约11000m,其压力达 以上。 最深海约 ,其压力达1000 atm以上。 以上 但绝大部分沉积形成的水深在200m以内,压力在1~20 atm范围内。 以内,压力在 范围内。 但绝大部分沉积形成的水深在 以内 范围内
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。
第一章地层学总论
第二节 地质时间与地层工作方法
一、地层学中关于地质时间的概念
(一)序列:地层的年代和时间范围 (二)时限:一个补充的定量概念 (三)同时性:同时与对比
(一)序列:地层的年代和时间范围
地层学的最基本的问题是时间上对比 和区分两个事件:是同时发生的还是间隔 一定时间发生的?如果有间隔多长时间? 一旦得出答案,就可以迈出下一步, 即通过两两对比,将一系列事件排列成一 个年代序列。这样的序列,例如按地层叠 覆顺序得出的序列、岩系和地层等,明显 的反映了以时间顺序方式 出现的时间流逝 过程,这种时间的流逝以理想的单一线性 和单一方向的体系出现,这种特征也可用 时间的终极性或不可逆的术语表示。
四、带、间隔、面
带是许多不同类别的地层划分是所采用的一个
较小地层单位,根据特征和属性不同,可以有许多 类型的带,如岩石带、生物带、时间带、矿物带、 变质带等等。 一个地层间隔是两个地层标志间的地层体。一 个地质年代间隔是两地质事件的时间跨度。 地层面是代表地层序列内一个特殊位置的界面, 事实上它常常是一个薄而明显的层,根据所含的地 层特征可以有许多的地层面,如岩石面、生物面、 年代面、地震面、电录井面等等。地层面中不但包 含地层单位的界线,也包括单位内部对比上特别有 用的特定标志。
(二)时间的表示
18世纪早期的地质学家认为,时间是永久的现 在,在这个“现在”里,严格地遵循着现实主义原 则,无任何的新事件发生,一切现象就像今天发生 的现象一样,只是周而复始的重复而已。 进入19世纪,在地史的时间的概念上,古生物 学家又吸收了当时流行的一系列观念中的“渐进” 概念。19世纪初叶的地球演化理论,在设想一些古 老的状态重复出现的同时,将时间是旋回出现的观 点与地史是渐进的观点结合起来,这是观念上的进 步。地史时间、渐进时间和旋回时间,都是目前我 们使用的表示地层时间的方式,都是具有揭示过去 事件组合的意义。
层序地层学(绪论和第一章)
层序地层学的发展阶段
1980年 “地震地层学”被引进 (徐怀大,牛毓荃等,1980)
1988年 结合我国油气勘探实践, “陆相断陷盆地区域地震地层学研究”问世 (张万选等,1988)
1989年 组织编译了“应用层序地层学” (张宏逵等,1990)
1993年 《层序地层学原理――海平面变化分析》 一书出版(徐怀大等,1993)
• 虽然上述划分层序类型的三种方法各不相同,但均强 调海平面变化是控制层序成因和相分布的内在机制, 可用于全球范围内的地层对比。在层序控制方面将构 造运动、全球海平面变化、沉积物供给、气候变化作 为影响层序产生的四大控制因素。但对于构造沉降作 用、成岩作用的影响考虑较少,这是其局限性所在。
(二)陆相派
第一节 陆相湖盆地质特征 第二节 陆相湖盆层序地层学
第五章 高分辨率层序地层学
第一节 理论基础和研究方法 第二节 在油气勘探和开发中的应用
结论
绪论
一、层序地层学的发展阶段 二、层序地层学研究的学派 三、层序地层学与传统地层学的区别 四、层序地层学的发展趋势 五、层序地层学理论优势所在
层序地层学的发展阶段
层序地层学
概念在沉积岩上的应用有可能提供一个完整统一的地层学概念,
就象 板块构造
曾经提供了一个完整统一的构造概念
一样,
层序地层学改变了分析世界地层记录的基本原则。 因此,它可能
是地质学中的一次革命,
它开创了了解地球历史的一个新阶段。
——P. R. Vail
层序地层学的发展阶段
层序地层学发展历史(Background)
三大发展阶段
概念萌芽阶段 1948-1977
孕育阶段 1977-1988
理论系统化阶段 1988年-现至
生物地层学PPT课件
一个地层序列所含化石组合中选出两个特定分类单位延限 带的共存或一致部分所代表的地层体。在选择共存延限带 的生物时,应选择时代意义清楚,地理延展明显的生物
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二、生物地层学单位
(二)生物地层单位 2、间隔带(interval zone)指两个特定生物面(界
(二)生物地层学原理
1、生物演化的前进性 地质历史过程中:
寒武纪开始——无脊椎动物和脊椎动物 大量繁盛,出现了各个门的代表
(澄江动物群……)
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澄江动物群景观复原图
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澄江动物群中的鱼类
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∈2 加拿大 Burgess 页岩生态 复原
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二、生物地层学单位
(三)生物地层单位的非系统性及与时间的关系 1、生物单位的非系统性
生物地层单位(延限带、间隔带、谱系带、组合 带、富集带)没有大小级别,没有从属关系
在地层划分中,生物带可以不连续,其时间含义 上可以有间隔,也可以有重叠
有些生物地层单位局部显示出级别的大小,如组 合带可分为组合超带、组合亚带,但未形成严 密的分类系统
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生物地层学
一、生物地层学定义、原理 二、生物地层学单位 三、生物地层学研究方法 四、生物地层学研究实例 五、生物地层学意义及发展前景
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三、生物地层学的研究方法
1、标准化石法 生存时间短、分布范围广、数量多、保存完好的
化石称为标准化石,如:蜓、牙形石、菊石、 笔石、三叶虫等 标准化石法是最简单的生物地层学方法,突出优 点是极为经济,简便易行。缺点是受环境的限 止;标准性随研究程度而变;孓遗和先躯时代 的不标准性 尽管有不少缺点,标准化石迄今仍是生物地层学 中最基本、最常用的方法之一
地层学认识绪论
地球的年龄大约有46亿岁了。
地质学家发现,铺盖在原始地壳上的层层叠叠的岩层,是一部地球几十亿年演变发展留下的“石头大书”,地质学上叫做地层。
翻开这本硕大无比的大书,地质学家找到了许多隐埋其中的特别文字和图画--化石。
在大书的前几页上,是人类祖先古猿的化石;再翻下去,又发现了许多爬行类动物和两栖类动物及鱼类的化石;最后几页,找到了一些藻类和原始细菌的残骸。
地层包括各个不同地质年代所形成的沉积岩、变质岩和岩浆岩。
地层形成的历史有先有后,一般说来,先形成的地层在下,后形成的地层在上,越靠近地层上部的岩层形成的年代越短。
在地层的形成过程中,生物也不停地从低级阶段向高级阶段进化发展。
当某一时期的生物死亡后,就被掩埋在土壤之中,经过地质历史的变迁,它们以化石的形式保留在原来的地层中。
于是,不同时期的地层便有不同的化石相对应,这样,地质学家就可根据化石的种类、形态来判断地层的新老关系,区分出各种不同地质年代的地层结构。
比方说,在今天的大海里生存着许多海生动物,每种海生动物对生活环境(如温度、光照、水深等)都有不同的要求。
如果我们今天在远离海洋的太行山某一地层中发现了与现代类同的海生动物的化石及海洋沉积物,那么可以肯定,在那久远的过去,这里必然是一片汪洋大海,并可由此推断出当时海洋的一些大致情况。
事实也正是如此,我国北宋时代的著名科学家沈括,在他所著的《梦溪笔谈》一书中,记述了他当年考察太行山和浙江雁荡山时,都在山地的崖壁间发现了许多卵石和螺蚌壳化石,从而证明这些地方古时候曾被大海所淹没。
地层从最古老的地质年代开始,层层叠叠地到达地表。
不论在陆地还是水中,地层中的堆积物的性质和组织结构都不尽相同,它代表着不同地质年代的自然地理状态。
因此,地层是记录地球发展状况的历史书。
地质学家通过地质年代表把它记录下来。
这个地质年代表,由国际地质学会于1881年正式通过,以后又经过不断修订补充,一直沿用到现在。
据科学家用放射性同位素测定,世界上最古老的地层已有40-45亿年历史。
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均变论:赖伊尔(C. Lyell, 1797-1875) 《地质学原理》,现实主义原 理。
灾变论:居维叶(G.Cuvier, 1769-1833) 《论地球表面的革命》 (1813)(1)变异有限;(2)生物绝灭;(3)灾变是地质发展的主 要特征;(4)灾变的因素主要是海水进退;(5)神创论
起海陆变迁,化石是另一个时期的生物遗体。
Nicholas Steno(1631-1687)
2、地层学的形成时期(18世纪末—19世纪中叶)
魏尔纳(A.G.Werner,1775-1817)水成论 郝顿(G.Hutton,1726-1797)火成论 。
角度不整合的发现(James Hutton (1726-1797, 现代地质学之父)
威廉. 史密斯(W. Smith, 1769-1839) 标准化石法。
生物层序律、
William “Strata” Smith
主要地层系统的 建立:
石炭系、白垩系、 侏罗系、三叠系、 志留系、寒武系、 泥盆系、二叠系、 奥陶系。
三个重要的理论
进化论:拉马克(1744-1829)认为物种之间是过渡的,低级属种逐渐 向高级发展的结论。
阿都伊若(G.Arduino, 1715-1795)将意大利北部岩石分为 5类(1)原始的山系、不含化石,构成山脉中心的片岩片麻 岩(2)第二纪山系,大理岩和成层灰岩组成,含海相化石; (3)第三纪山系,砾石、砂、粘土和凝灰岩组成,含丰富的 海相化石;(4)第四纪的沉积平原,平原上的土堆和石礁; (5)火山喷发形成的熔岩、凝灰岩。
地层学
古代地质事件+标志=事件地层学
海平面变化=层序地层学 地球旋回性(天文事件对地球的影响)=旋回地层学(高精度地
层学) 形成环境、形成方式及地质历史。
四、地层学研究简史
1、萌芽阶段(17世纪—18世纪中叶) Steno(1631—1687)地层的三大定律:原始水平
原理、原始侧向连续原理、叠覆原理 罗蒙诺索夫(1711—1765)《论地层》地壳生降引
陆相地层中地层往往不连续
3、叠覆原理(Principle of superposition): 指岩层按正常层序自 下而上有先、后或老、新的顺序关系。
在一定的范围内适用,在大的范围内不 适用。在地质构造搞清楚的情况下应用。
新 老
4、穿切关系原理(Principle of crosscutting relationships):由郝顿(1795) 提出:凡穿切另一个地质体的岩石单位, 其时代后于被穿切的岩石单位。
灰岩
页
海侵(Marine Trangression)
陆
海
Walther’s Law
海
海退(Marine Regression)
陆
瓦尔特相律
Vertical sequences of sedimentary facies result from superposition of laterally adjacent depositional environments
5、包含物原理(Principle of inclusions)莱伊尔提出:指被包含在一 个大岩石体内的小碎块其年龄必然老于 包含小碎块的那个大岩石体。
通过砾石研究源区的地质史
6、生物层序律(Principle of Faunal Succession ):
史密斯(1815)提出,不同时代的地层含有不同的 化石群,相同或相近的化石群其地质时代相同。
年代越老的地层,化石构造越简单,与现代生物的差 别越大。
Sketch by Baron Cuvier (1769-1832)
7、变质原理:在任何地方,变质作用晚 于地层沉积或形成的作用。
8、瓦尔特相律:相邻沉积相纵向和横向上的 变化是一致的。
Johannes Walther (1860-1937)
原始水平原理
小型盆地中部分沉积不是原始水平的 前积层也不是原始水平的
2、原始侧向连续原理
(Principle of original lateral continuity) 地层在一定范围是连续的。对于范围不大的地区,该原理有效, 但对于大的范围有一定的限制。
原始水平,原始侧向连续性和叠覆作用 (Steno)
2、重要地质基础理论的建立都与地层学有关。 3、地层学是从事能源、矿产地质(尤其是有机能源、 石油、煤及其它沉积矿产)工作的基础。(全球性的 烃源岩,D3)
第二章 地层学的基本理论
一、地层学的几个基本原理
1、原始水平原理(Princople of orginal horizontality)(Steno(1669)提出):沉积 形成的地层当时沉积时都是水平的,基本与堆 积其上的面平行。(如果现在不平行,那是后 来构造作用的结果)。但是有许多原始沉积是 不水平的,如红盆中的沉积。
Charles Lyell
现实主义原理:
均变论
现在是打开过去的钥匙
3、地层学发展的新时期
最近三十年的发展:多重地层划分,与各学科 的结合。
事件地层学(新灾变论)、层序地层学,旋回地 层学。
定量地层学。
五、为什么要学地层学
1、地层学是地质科学的最基础的学科,是从事其它地质科学的 理论基础。(以同斜褶皱和剥离断层为例)
第一章 绪论
一、地层学的定义 1、岩层:野外成层的岩石,包括沉积岩、变质岩和
火山岩。 2、地层:岩层+时代,考虑到了岩层形成的时代。
岩层、地层(水平地层)
三、地层学研究的主要内容和主要分枝学科
根据地层的属性确定地层学的主要研究内容:
岩性、岩性组合+矿物=岩石地层学 生物化石=生物地层学 生物化石+环境=生态地层学 化石DNA+有机分子=分子地层学 地球物理、地球化学=磁性地层学、地震地层学、化学
9、穿时普遍性原理:
穿时:基于实物性地层属性的地层界面与时间界面不
一致、或斜交的现象。
穿时普遍性原理(Shaw):全部侧向可识别和追索