地史学二——地质年代与地层系统
地质年代的划分
地质年代的划分地质年代（geologic time）就是指地球上各种地质事件发生的时代。
它包含两方面含义：其一是指各地质事件发生的先后顺序，称为相对地质年代；其二是指各地质事件发生的距今年龄，由于主要是运用同位素技术，称为同位素地质年龄。
这两方面结合，才构成对地质事件及地球、地壳演变时代的完整认识，地质年代表正是在此基础上建立起来的。
地质年代的划分和研究，是通过岩石和化石的历史来确定的。
【地层系统】dìcéngxìtǒng地壳是由一层一层的岩石构成的。
这种在地壳发展过程中所形成的各种成层岩石（包括松散沉积层）及其间的非成层岩石的系统总称，叫做地层系统。
“宇”、“界”、“系”、“统”分指地层系统分类的第一级、第二级、第三级、第四级。
地层系统分类的第一级是“宇”，分为隐生宇（现已该称太古宇和元古宇）和显生宇。
【地质年代】dìzhìniándài地质，即地壳的成分和结构。
根据生物的发展和地层形成的顺序，按地壳的发展历史划分的若干自然阶段，叫做地质年代。
“宙”、“代”、“纪”、“世”分指地质年代分期的第一级、第二级、第三级、第四级。
地质年代分期的第一级是宙，分为隐生宙（现已该称太古宙和元古宙）和显生宙。
【太古宇】tàigǔyǔ地层系统分类的第一个宇。
太古宙时期所形成的地层系统。
旧称太古界，原属隐生宇（隐生宇现已不使用，改称太古宇和元古宇）。
【太古宙】tàigǔzhòu地质年代分期的第一个宙。
约开始于40亿年前，结束于25亿年前。
在这个时期里，地球表面很不稳定，地壳变化很剧烈，形成最古的陆地基础，岩石主要是片麻岩，成分很复杂，沉积岩中没有生物化石。
晚期有菌类和低等藻类存在，但因经过多次地壳变动和岩浆活动，可靠的化石记录不多。
旧称太古代，原属隐生宙（隐生宙现已不使用，改称太古宙和元古宙）。
【元古宇】yuángǔyǔ地层系统分类的第二个宇。
8第四章 地质年代及地层系统
第四章地质年代及地层系统据科学家研究地球形成大约46亿年，在这46亿年的漫长地质历史中，地球上经历了一系列地质事件，如生物的大规模兴衰与灭绝，强烈的构造运动，岩浆活动，海陆变迁等，地球的发展演化历史正是有这些地质事件所构成，所以研究地球的发展历史，最重要、最基础的工作就是要确定这些事件的发生年代。
早在十八世纪，科学家在寻找矿产的生产活动中发现，在岩石中含有的古生物化石的面貌能反映其新老顺序。
层位越高的岩石中的生物化石的面貌越接近现代，科学家因此得出了相对地质年代的概念。
并提出了与地层系统相对应的地质年代表。
第一节地层的划分及对比地质年代：地质年代是指地球（壳）形成、发展、变化的历史年代。
相对地质年代：地质体形成或地质事件发生的先后顺序。
绝对地质年代：地质体形成或地质事件发生时距今多少年。
地层的划分1、地层叠覆律：地层形成的时间顺序规律。
地层形成时都是水平或近水平的，并且，较老的地层先形成，位于较下部位，较新的地层后形成，覆于较上部位。
简而言之，原始产出的地层具有下老上新的规律，即地层叠覆律（N.Steno,1669）。
2、生物层序律：“不同时代的地层含有不同的化石，含有相同化石的地层其时代是相同的”（W. Smith, 1796）利用地层中所含的化石把上下地层进行划分。
生物演化是由简单到复杂，由低级到高级，生物种属由少到多，而且这种演化和发展是不可逆的。
因而，各地质时期所具有的生物种属、类别是不相同的。
时代越老，所具有的生物类别越少，生物越低级，构造越简单；时代越新，所具有的生物类别越多，生物越高级，构造越复杂。
因此，在时代较老的岩石中保存的生物化石相对较低级，构造较简单；而在时代较新的岩石中保存的生物化石相对较高级，构造较复杂。
3、地层接触关系：根据岩层之间的不整合面，把上下地层划分为有关的单位。
4、地层切割律：构造运动、岩浆侵入使不同时代的岩层、岩体之间断裂或切割穿插，利用这种切割与穿插关系的相对先后顺序。
《基础地质学PPT》02 地质年代与地层系统
地质年代与地层系统
20
半衰期（T1/2）：母体元素的原子数蜕变一半所需要的时间
已知某一放射元素的半衰期，含该元素的矿物晶体自形成以 来所经历的时间（t）可以根据该矿物晶体中所剩下的放射性 元素的总量（N）和蜕变产物的总量（D）的比例计算出来
地质年代与地层系统
（3）构造地质学方法确定 相对年代
切割穿插律
构造运动和岩浆活动的结 果，使不同时代的岩层、 岩体和构造出现彼此切割 穿插关系，利用这些关系 也可以确定岩层、岩体和 构造形成的先后顺序
18
D
A C
B
地质年代与地层系统
19
2 同位素地质年代
放射性元素在自然界中自 动地放射出α（粒子）β （电子）γ（电磁辐射量 子）射线而蜕变成另一种 新元素
地质年代与地层系统
4
孙子 6岁
爷爷 60岁
地质上计算时间的方法有两种：相对地质年 代和绝对地质年龄（同位素年龄）。
地质年代与地层系统
5
1 相对地质年代 用来反映岩石、地层或地质事 件相对新老关系的时间单位称 为相对地质年代。 主要依据：岩石、地层的叠置 关系、接触关系和岩相特征和 保存在地层中的生物化石 确定相对地质年代的方法通常 有： 地层学方法、古生物学方法、 构造地质学方法
澄江 动物群
海
34
口
虫
海绵动物
好
云南鱼
运
华
夏
古
鳗
蠕
虫
三叶虫
澄江动物群海底复原图
地质年代与地层系统
35
（3）奥陶纪（4.9-4.38亿年前）海洋无脊椎动 物空前繁盛的时代
地史学2第二章 地层系统和地质年代
35
2.地层接触关系类型
平 行 不 整 合
平行不整合 (或假整合 ，也 称 拟 整 合 ): 上 、 下两套沉积物 ( 成 岩后的地层 ) 之间 隔着的一个大陆 侵蚀面，但两者 的产状平行—致。
36
不 整 合
37
2.地层接触关系类型
平 不 行 整 不 合 整 合
因地壳运动的结果，原来 的沉积区上升为陆上剥蚀区， 于是沉积作用转化为侵蚀作用， 这时不但没有新的物质继续沉 积，原有的沉积物反而被剥蚀， 直到该区再次下降为沉积区， 接受新的沉积。
第二章 地层系统和地质年代
Stratigraphic System and Geological Time
1
一、地层的概念和地层学 二、地层之间的关系 及其地质意义 三、地层的划分和对比
2
一、地层的概念和地层学
3
岩层和地层 地史学研究的基本资料是在 地质时期中形成的岩石记录，野 外见到的成层岩石(沉积岩、火山 岩及其变质岩)泛称为岩层 （layer or bed)。
查才能正确判断。
47ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2.地层接触关系类型
侵入岩体也包括在地层的 范畴之内，它与周围的岩层也 有不同的接触关系。
48
2.地层接触关系类型
侵 入 接 触
侵入接触：如果岩浆岩在 沉积岩形成之后侵入，则在侵 入体接触带上会出现烘烤变质 等现象，侵入岩中往往还残留 有围岩的捕虏体，有时还被与 侵入体共生的岩脉所贯入。这 种关系称侵入接触。
8
近年来，许多地质学家认为地层学 不但要研究岩层的形成顺序和年代关系， 同 时 还 要 涉 及 岩 层 形 状 (shape) ， 分 布 (distribution)、组成(composition)、化石 (fossil) 的 内 容 、 地 球 物 理 性 质 (geophysical property) 和地球化学性质 (geochemical property) ，即包括了地层 的物质特征、时空分布规律和成因环境 等方面的内容，这就是广义地层学。
地层系统和地质年代
➢ 海平面下降时期，海水从大陆方向后退过程中所形 成的沉积序列--海退序列 (regression success)
海进序列成因示意图
A
a
A
b
A
c
随着海平面不断上升，A点的沉积由相对近岸型逐渐变为远岸型。 在垂向上，而呈现沉积物“上细下粗”的特点。
不整合面上下两套地层产状大体一致
➢ 角度不整合接触 (angular unconformity)
不整合面上下两套地层产状不一致
地层的沉积旋回：
沉积地层（岩层）在形成过程中，受海平面升降变 化的影响，其岩性变化在空间和时间上都呈现一定的规 律性变化。因此在海平面上升和下降过程中形成有规律 的沉积序列：
地层系统和地质年代
2. 地层层序的建立
--地层层序律 Principle of superposition
G
层状岩石的原始形成序列总是新岩层叠覆在老
F
岩层之上，即“下老上新”。
斯丹诺（Nicolaus Steno, 1638-1687）
E
T
D
C
如果将最老到最新的岩石按它们形成的先后顺序
B
排列起来---岩层柱（地层柱），就有可能建立
➢ 断层接触
➢ 整合接触(contormity) ：
没有明显侵蚀间断的两套岩层间的接触关系
➢ 不整合接触 (unconformity)：存在明显侵蚀间
断的两套岩层间的接触关系。由于地壳运动，原来的 沉积区抬升成陆，先形成的沉积物遭受剥蚀作用，而 后被年轻的沉积岩层所覆盖。------海侵超覆
第07章 地质年代与地层系统
灰岩
砂岩 页岩
地层层序律
长城系常州沟组砂岩
新 上 下 老
原始产出 的地层具有下 的地层具有下 老上新的层序 老上新的层序 规律。 规律。
Chc
Chc Pt1
Pt1
3)层序正常及倒转的鉴别 3)层序正常及倒转的鉴别
沉积岩层受到后期构造运动的改造， 沉积岩层受到后期构造运动的改造，原先的 水平或近水平状岩层， 会变成倾斜状态， 水平或近水平状岩层 ， 会变成倾斜状态 ， 直立或 倒转状态。倒转状态的层序是颠倒的。 倒转状态。倒转状态的层序是颠倒的。
4、地质时代系统
1)地质年代单位及地层单位划分 1)地质年代单位及地层单位划分 •把地质历史按照一定的依据划分为一些 把地质历史按照一定的依据划分为一些 不同级别的时间段，分别以宙、 不同级别的时间段，分别以宙、代、纪和 世为单位，这就是地质年代单位 地质年代单位。 世为单位，这就是地质年代单位。
用于岩石测年的元素应具备： 用于岩石测年的元素应具备：
长半衰期； 长半衰期； 在岩石中易分离，含量较大； 在岩石中易分离，含量较大； 易保存，不易在地史中丢失； 易保存，不易在地史中丢失； 常用的测年同位素：K－Ar 15亿年 常用的测年同位素： 15亿年 7.13亿年 U235－Pb207 7.13亿年 年代新(新生代、考古) 年代新(新生代、考古) C14
灰岩
砂岩 页岩
沉积岩层的露头
2)地层：在一定地质时期内所形成的岩层。 2)地层：在一定地质时期内所形成的岩层。 地层
层位： 层位：就是指某一层或一组岩层在这套符合地 层层序律叠置形成的整套地层中的相关位置。 层层序律叠置形成的整套地层中的相关位置。
地层=岩层 时间 年代) 地层 岩层+时间 年代 岩层 时间(年代
地质年代和地层系统介绍
3．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。
33
四川盆地二叠系地层柱状对比 图
34
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。
35
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。
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。
10
11
新生代
第四纪Q（更新世、全新世）
新
新近纪N（中新世、上新世）
古近纪E（古新世、始新世、渐新世）老
全新世
更新世
上新世
中新世 渐新世 始新世
12
古新世
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。
13
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。
14
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。
15
地质年代表
表6——2
16
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
7
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、蕨类植和 海生无脊椎动物并存为特征。
地质年代与地层系统PPT精品课件
5.生物遗迹 岩层中若发现植物根系痕迹，则根系
总方向指向岩层底部。若岩层中发现叠 层石构造，则叠层石的纹层凸向顶面。
4．冲刷面
半固结的沉积岩层顶面受到流水冲刷会 形成线状的凹槽，新沉积物中较粗碎屑 常填在凹槽内。具凹槽的岩层相对较老。
6．交错层
交错层有多种形态。前积相交错 层的纹层略呈下凸的弧形，其下 端斜向下层面并逐渐收敛；上端 被流水切削而被新沉积层覆盖。
地质时代。
相对地质年代表
新生界 中生界 古生界 元古界 太古界
二、同位素地质年代表的建立
在1896年发现铀的放射性后， 20世纪早期一些学者开始利用
放射性同位素具有固定衰变周期的特点，来测定某些含放射性 同位素的矿物(岩石)的形成年龄,称为矿物的同位素年龄(百万年 (Ma)为单位) ，它相当于包含该矿物并和该矿物同时形成的岩 石的绝对年龄。
生物地层划分是通过含有“标准化石”，或具一定特征生物群化石的地层与不含
以等 时面为界。
?1 新生 代(界)
Kz
第四纪(系)Q 第三纪(系)R
古近纪(系)N 古近纪(系)E
地质年代表
中生 白垩纪(系) 65Ma
代(界) 侏罗纪(系)
Mz 三叠纪(系)
显 生 宙
(宇)
古 生 代 (界)
Pz
2
Pz
250Ma 二叠纪(系)P 石炭纪(系)C 泥盆纪(系)D 410Ma 志留纪(系)S
例如
同位素年龄
(百万年(Ma)为单位)
志留纪
410Ma
奥陶纪 寒武纪
440Ma 500Ma 570Ma
三、地质时代系统
●地质年代单位：宙、代、纪、世、期、时 ●年代地层单位：宇、界、系、统、阶、时带
地层系统和地质年代
地层系统和地质年代一地层层序的建立1 地层的概念地层——即能以某种界面分开的、具某种相同特征的层状地质体。
指一切成层岩层的总称，包括所有的沉积岩、部分变质岩和火成岩岩层——非正规术语地层学——是地质学中研究地壳层状岩石的形成顺序和年代关系的一门基础科学它涉及层状岩石的各种特征和属性，包括岩层的形状、分布、岩性、化石、地球物理和地球化学特征，进而说明其形成环境、形成方式、形成时间和变化的历史地层特征——指客观存在的岩石物质，包括岩性、生物、矿物、磁极性、电性、地震感应等方面的性质和变化。
地层属性——指对于某种或某几种特征的综合、分析所得出的推论解释和认识，如时间、沉积环境等。
2 化石层序律——指不同岩层中所含的化石内容各不相同，可根据相同的化石来进行地层对比并证明属于同一时代3 地层层序律(principle of superposition)——指未经扰动的层状岩体中，下面的岩层是较早时期形成的，上覆岩层是较晚时期形成的。
即“下老上新”相同时代的地层就一定含有相同的化石吗？不一定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.4原始水平律: 地层沉积时是近于水平的，而且所有的地层都是平行于这个水平面的(水平摆放).5 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)。
二地层划分地层划分：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。
地层划分的多重性与多重地层单位：岩石有多少种可以用于地层划分的特征，就有多少种地层划分，即地层划分的多重性。
划分的结果为多重地层单位。
地层划分的主要依据——地层的物质属性2.1 岩石学特征包括组成地层的岩石的颜色、矿物组分或结构组分、结构、组构和沉积构造等。
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该划分为不同的岩石地层单位。
2.2 生物学特征主要包括地层中所含的生物化石组分（类别），以及生物化石的含量、生物化石的保存状态、生物化石之间及生物化石和围岩之间的相互关系等。
地质年代与地层系统++
●沉积旋回划分地层单位
例如: 在海相沉积中，自下而上 为砾岩、砂岩、页岩和灰岩，表 明海水由浅变深环境下的连续沉 积造成的，称为海进沉积系列。 反之则为海退沉积系列。这两个 系列组成一个完整的沉积旋回。
在区域地层的对比中按沉积旋回 特点进行对比有时比用标志层对 比更有效，因为不同地区古地理 环境不完全相同，后期的地表剥 蚀程度也不同，有一些标志层可 能残缺不全，不能逐一对比；而 沉积旋回形成的地层总是由多层 组成，厚度大，局部剥蚀后还有
地质年代与地层系统
●地质年代的单位与系统 ●地层的划分与对比 ●华北、华南地层概况及其对比
1
第一节 地质年代的单位与系统
一、相对地质年代单位的建立 1．建立依据
▲依据沉积岩层的叠置关系、 接触关系和岩相特征等；
▲依据岩层中古生物化石研究， 从而得出岩层和化石的生成时间顺序。
1
2．相对地质时代
地质时代单位 只表明相对的新老 关系，不具有年代 的时间关系，这种 地质时代称为相对
剥蚀面就是平行不整合面。
●角度不整合
区域性剥蚀面上的地层与剥蚀面平行，而下伏地层则与剥 蚀面及上覆地层呈角度斜交；两套地层的岩性、岩相及化石组 合特征均有显著的差异；在剥蚀面或不整合面上局部保留古风
化壳残余物，在上覆地层底部常有底砾岩。
角度不整合 J2l
NW
吉隆河
角度不整合的形成过程
地壳下降，接受沉积后，地壳遭受挤压，使岩层发生倾斜、褶皱、 断裂，以后又上升成陆地，遭受风化、剥蚀并形成剥蚀面，后 来地壳又下降，在剥蚀面上堆积新的沉积(图7—10)。
四、岩石地层单位
●岩石地层单位是由岩性、岩相或变质程度均一的岩石构成的三 度空间岩层体;岩石地层单位是客观的物质单位；这些单位必须 建立在岩石特征在纵、横两个方向具体延展的基础之上，而不 考虑其年龄。称为岩石地层单位。
地质年代和地层系统介绍
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。
14
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。
15
地质年代表
表6——2
16
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
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。
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11
新生代
第四纪Q（更新世、全新世）
新
新近纪N（中新世、上新世）
古近纪E（古新世、始新世、渐新世）老
全新世
更新世
上新世
中新世
渐新世 始新世
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古新世
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。
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2、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。
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3、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。
地质年代和地层系统介绍
1
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。
2
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。
2.1地质年代与地层系统
2. 岩浆岩与围岩接触关系 侵入接触 沉积接触
侵入与沉积接触
三、绝对地质年代（同位素地质年龄） 绝对地质年代（同位素地质年龄）
根据生物演化和地层的特性确定的地质年代， 根据生物演化和地层的特性确定的地质年代，只能确定 地层的相对新老顺序，无法具体指明某地质事件所发生 地层的相对新老顺序，无法具体指明某地质事件所发生 确切地说明某种岩石或地层形成的年龄。 的时间，不能确切地说明某种岩石或地层形成的年龄 的时间，不能确切地说明某种岩石或地层形成的年龄。 同位素地质年龄： 同位素地质年龄：利用放射性同位素蜕变规律来计算矿 物和岩石的形成年龄，这种方法测得的年龄称为同位素 物和岩石的形成年龄，这种方法测得的年龄称为同位素 地质年龄。通常以百万年为单位表示。 百万年为单位表示 地质年龄。通常以百万年为单位表示。 在地质历史时期中，岩石形成时包含的放射性元素， 在地质历史时期中，岩石形成时包含的放射性元素，不 管环境条件如何变化，均以稳定的速率蜕变 稳定的速率蜕变， 管环境条件如何变化，均以稳定的速率蜕变，蜕变速率 用半衰期表示。 用半衰期表示。 半衰期：指放射性元素的原子蜕变一半所需要的时间。 半衰期：指放射性元素的原子蜕变一半所需要的时间。 用于测地质年代的放射性同位素的半衰期如表2 所示。 用于测地质年代的放射性同位素的半衰期如表2-1所示。
二、相对地质年代
相对地质年代:地层既然有时间概念， 相对地质年代:地层既然有时间概念，所以就有上下和 新老关系，我们就可以利用地层之间相对的新老关系 相对的新老关系， 新老关系，我们就可以利用地层之间相对的新老关系， 它们的形成顺序，以说明地层形成的时代。 或它们的形成顺序，以说明地层形成的时代。 它说明了地层相对新老关系，并没有具体年代值。 它说明了地层相对新老关系，并没有具体年代值。 要确定不同地区有关地层的时代关系，则要进行地层划 要确定不同地区有关地层的时代关系，则要进行地层划 对比。 分与对比。 地层相对年代的确定、地层划分及对比的依据 依据： 地层相对年代的确定、地层划分及对比的依据： 地层层序律; 地层层序律; 地层中的生物化石; 地层中的生物化石; 地层接触关系
地理学中的地质时间与地层知识点
地理学中的地质时间与地层知识点地质时间和地层是地理学中重要的概念和知识点，它们是研究地球历史演变和地球内部结构的重要工具和依据。
本文将介绍地质时间和地层的定义、分类和应用，以及它们在地理学研究中的重要性。
一、地质时间地质时间是用来划分地球历史的长时间段的系统。
它是通过研究岩石和化石的年代特征而得出的。
根据地球历史的演变和地质事件的发生，地质时间可分为古生代、中生代、新生代和第四纪四个主要的地质时代。
1.古生代古生代是地质时间中最古老的时期，约从 5.4亿年前到2.5亿年前。
这个时期是地球上生命进化的关键时期，包括了前寒武纪、寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪等七个纪。
2.中生代中生代约从2.5亿年前到6,500万年前，是地球历史上的二个大时期。
它包括了侏罗纪、白垩纪和始新世等三个时代，这个时期是恐龙的兴盛时期。
3.新生代新生代是地质时间中最新的时期，约从6,500万年前到现在。
它包括了第三纪和第四纪两个时代。
第三纪是地球上大量哺乳动物出现的时期，第四纪是现代人类生活的时期。
二、地层地层是指地球上不同年代地质事件的沉积岩层和岩石层序的总称。
它是地球内部结构和历史演变的重要记录。
根据岩石类型、岩性、化石和岩石的层次关系，地层可分为基底、沉积层、变质层和火成岩层等。
1.基底基底是地壳最下部的岩石层，是其他地层的基础。
基底主要包括花岗岩、片麻岩和变质岩等，它们形成于地壳形成的初期。
2.沉积层沉积岩层是由物理和化学作用使岩石和岩层逐渐沉积形成的，主要包括砂岩、页岩、泥岩和石灰岩等。
沉积岩层是地理学研究中重要的信息来源之一，通过对沉积层的研究可以了解地球历史的演变。
3.变质层变质岩层是由原始岩石在高温、高压下发生变质作用形成的。
变质岩层具有密度大、硬度高的特点，常见的有片麻岩、千枚岩和麻粒岩等。
4.火成岩层火成岩层是由地下岩浆冷却、凝固而形成的。
火成岩层主要包括火山岩、玄武岩和花岗岩等，它们在地理学研究中用于研究地壳运动和地震等重要问题。
02地层系统和地质年代
2、海侵超覆与海退退覆
1）、海侵超覆：海进时，海水向大陆方向不断侵进，海
相沉积物在横向分布范围不断扩大。每一个较高的岩层都覆 于较低层位或更老的地层之上，这种现象称海侵超覆。
2）、海退退覆：海退时，海水向海域退缩，沉积物分布范
围不断缩小；每一较高岩层都向海域退缩，而不能全部覆盖下 伏地层，这种现象称海退退覆。
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、钐－钕 法等。同一地区的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。
磁性地层对比
时带（chronozone）
年代地层单位中最低的单位，与地质时间单 位“时”相对应，即时带是指一个“时”内所有 的地层记录。时带是根据属、种级生物的演化划 分的，因此时带一般以生物亚种或种来命名。如 下寒武 统Redlichia时带是生物Redlichia属所占 有时间间隔内的地层。以全球性分布的游泳生物 或浮游生物划分的时带是全球性的，以底栖生物 划分的时带一般是区域性的。
不同类型地层单位的级别体系
时间地层单位 宇 界 系 统 阶 时带
地质年代单位 宙 代 纪 世 期 时
岩石地层单位 群 组 段
层
1、岩石地层单位
是根据可观察到并呈现整体一致的岩性 （或岩性组合）、变质程度或结构特征，以及 与相邻地层间关系，所定义和识别的三维空间 岩体。
常用的岩石地层单位可分为四级：群、 组、段、层，根据需要群之上可建立
统(Series)
指在一个“世”的时间内形成的地层。是根据 生物演化的阶段性划分的。一般一个纪可以依 据生物界面貌划分为两到三个世，通常称之为 早、中、晚世，与之对应的年代地层单位则为 下、中、上统。由于世所代表的地质时间仍较 长，全球生物界面貌在较长时间范围内仍能保 持一致，所以统仍是全球性统一的。
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。
第七章 地质年代与地层系统60
角度不整合：区域性剥蚀面上的地层与剥
蚀面平行，而下伏地层则与剥蚀面及上覆地层呈 角度斜交；两套地层的岩性、岩相及化石组合特 征均有明显的差异；在剥蚀面或不整合面上局部 保留古风化壳残余沉积，在上覆地层底部常有底
砾岩。
55
整 合 接 触
56
平行不整合接触
不整合面
57
平行不整合接触的形成过程
代就是相同或大体相同的。
7
植物化石
88
菊石类化石
99
5亿年前的海底生物景观
10 10
4亿年前
11
3亿年前
12
2亿年前
13 13
1亿年前
14 14
2-3百万年前
15 15
地 球 生 物 的 演 化
16 16
珊瑚
头足类－乌贼
苔藓
海生
腕足类
17
瓣鳃类
陆 生
腹足类
18 18
地质体之间的切割律
它超越了地区性与地层岩性的具体差别。
26
年代地层单位的划分
划分依据：年代地层单位主要是依据生物演化 的不同阶段来划分的。一般低等的年代地层单位如 阶，往往以属和种的更新为特点，统和系以科和目 的更新为特征，系以上则以纲和目的更新为特征。
27
年代地层系统与地质年代表的建立
为使全球范围内的地层划分与对比标准一致，国际地 层研究机构建立了全球统一的年代地层系统——年代地层。 年代地层单位的划分是以生物演化的不同阶段为依据， 虽与地质时代严格对应，但也只具有相对先后早晚的含义。 为了反映各地质时代单位的起止时间，通过地层中放射性
同位素测年，可以确定各地质时代的顺序与时限，从而建
立全球统一的地质时间表——地质年代表。为了便于研究， 我们通常将年代地层、生物演化阶段、构造运动阶段、同 位素年龄值等相关内容都表示在地质年代表中。
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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。
SunJM etal_Geology_V37_09_ New evidence on the age of the Taklimakan Desert
SunJM etal_Geology_V37_09_ New evidence on the age of the Taklimakan Desert
ka: kilo annum (thousand yrs); Ma: mega annum (million yrs)
地质年代表
地质时代的划分及其依据
生物演化(P318-319)
构造运动
宇 —— 界 —— 系 —— 统 —— 阶 ——
诞生-低级-高级
门 纲、目 目、科 属、种
地质年表
The end
地史学二—— 地质年代与地层系统
一、地层系统
（一）岩石地层单位
P319
大群 群 组 段 层
（二）年代地层单位
P319
宇 界 系 统 阶
（三）地质时代单位
P319
宙 代 纪 世 期
年代地层与地质时代单位的关系
P319
地质时代单位 宙 代 纪 世 期
年代地层单位 宇 界 系 统 阶
对应关系： 一个宙、代、纪、世、期所形成的地层是一个宇、界、系、统、阶； 一个宇、界、系、统、阶由一个宙、代、纪、世、期的时间形成。
树轮的交叉定年和树轮年表的延伸
树轮年表的延伸：如果只依据现生树来建立年表，只能局限 在几百年，可以根据埋藏木、建筑用木等来将年表延长。
古地磁定年原理——对比法
测量岩层中的极性正反方向，与标准极性年表对比， 获得地层年代。
GuoZT_etal_Nature_2002_ Onset of Asian desertification by 22 Myr ago inferred from loess deposits in China
绝对地质年代&相对地质年代
绝对地质年代
——通过不同的测年技术测定的地层的数字 年龄。
相对地质年代
——地层的相对新老关系。 根据地球发展历史过程中生物演化和岩层形 成的顺序，将地球历史划分为若干自然阶段。
绝对地质年代 ——确切年代 相对地质年代 ——相对新老关系
只表示地质历史的相对顺序和发展 阶段，不表示各个时代单位的长短。
雀儿山冰川地貌测年
N
N
竹庆硬普沟 冰川沉积
N
竹庆乡
OSL & ESR 测年样品
宇宙射线测年样品
光释光测年简介
15.4±1.2 ka BP
18.4±1.7 ka BP
21.9±1.8 ka BP 16.7±1.3 ka BP
OuXJ_etal_QG_V5_2010_PotentialOfQuartzOSLDatingOnMoraineDepositsFromTibetanPlateau
宇宙射线（TCN）测年
SchaeferJM_etal_Science_V324_ 09_High-Frequency Holocene Glacier Fluctuations New Zealand Differ From Norhtern Signature
ZhouSZ_etal_CSB_V52_07_ Cosmogenic 10Be dating of Guxiang and Baiyu Glaciations
ZhuRX_etal_nature_2004_V431_ New evidence on the earliest human presence at high northern latitudes in northeast Asia
/htmlnews/20085214553756206062.html
KuiperKF etal_Science_V320_2008__Synchronizing Rock Clocks of Earth History
热释光（Thermoluminescence，TL）
ShenGJ_etal_Nature_V458_09_ Age Of Zhoukoudian Homo Erectus Determined With 26Al/10Be Burial Dating
树轮的交叉定年和树轮年表的延伸
树轮年表的延伸：如果只依据现生树来建立年表，只能局限 在几百年，可以根据埋藏木、建筑用木等来将年表延长。
GuoZT_etal_Nature_2002_Onset of Asian desertification by 22 Myr ago inferred from loess deposits in China
SunJM & LiuTS_Science_V312_06_ The Age of the Taklimakan Desert