第三章生物地层学的基本原理及方法
古生物地层学第三章原生生物界
旋壁类型
一层式：仅由单一的原 始层组成；
二层式：由致密层和透 明层组成;
三层式：由致密层和内、 外疏松层组成，或由致密层、 蜂巢层和内疏松层组成；
四层式：由致密层、透 明层和内、外疏松层组成。
第三章 第一节 原生动物门
2019/10/10
西安科技大学
第三章 第一节 原生动物门
（一）基本特征
外形：蜓壳外形呈凸镜形、球形、纺锤形直至圆柱形尤以纺锤 形为最常见，故又名纺锤虫。 • 指相化石---浅海，底栖 • 标准化石--生存时代：C13-P2 • 个体一般1mm，大者可达20-30mm
2019/10/10
西安科技大学
第三章 第一节 原生动物门
（一）蜓壳形态和构造
外形：蜓壳外形呈凸镜形、球形、纺锤形直至圆 柱形尤以纺锤形为最常见，故又名纺锤虫。
构造： 初房：蜓类最初形成的房室 初房口孔：初房上有一圆形开口 中轴：蜓壳上的假想旋转轴 两极：中轴的两端 隔壁孔：先后房室以隔壁相隔开，隔壁上的小圆 孔 前壁：末室的前方，向中轴方向转折的壳壁 旋壁：隔壁和前壁以外的旋壳部分
第三章 第一节 原生动物门
二、有孔虫的生态
绝大部分生活在盐度正常 的浅海区，少数可生活在半咸 水环境，极少数属种可在淡水 中生存。
生活方式以底栖移动为主， 少数营浮游生活。
蜓类生活在温暖、清澈、 盐度正常的浅海环境。在海水 浑浊度高、透光性弱、还原环 境的半封闭海域，通常不利于 蜓类的生存。
第三章 第一节 原生动物门
（二）外壳形态及构造（1）
外壳形态 • 包旋壳，分为 1 长轴型 2 等轴型 3 短轴型
地层学基本原理和方法
layered
地层学基本原理
地层学的概念： 传统（狭义）地层学：研究地层顺序及与邻 区地层的对比关系，建立其地层系统和相应的 地质年代系统。 现代（广义）地层学：不但要研究岩层的形 成顺序和年代关系，还要研究地层的物质特征 （物理和化学）、时空分布规律和成因环境等 方面的内容。
3．年代地层单位和地质年代单位
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。
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
At edge of a depositional basin (a); Faulting followed by erosion (b)
a
b
Pinchout (c), Intertonguing (d), Lateral gradation (e)
地层的侧向延伸与尖灭
c d e
Sedimentary facies change with the depositional environments, while the fossils change mainly with time
§7-1 地层学基本原理
4
地层单位(Stratigraphic unit)
地层单位是指依据岩石所具有的任一特征或属性划分的、 并能被识别的一个独立的特定岩石体或岩石体组合。
依据地层的不同性质所作的地层划分，可建立 不同的地层单位，最常用的地层单位有以下三类：
地质学基础第三章 地层分析
西南石油学院－－代宗仰，2002年8月
西南石油学院－－代宗仰，2002年8月
2. 穿时普遍性原理 “穿时”——指在持续地海侵或海退的情况下，地质时代 因地而异的一个岩石地质体及其界线与地质时间面或化石 带斜交的现象或关系。这种穿时的现象是由沉积环境随时 间的迁移和侧向堆积作用所造成的。
穿时普遍性原理可概括为：全部侧向上可以识别和追索的 非火山成因的陆表海沉积物的岩石地层单位都必然是穿时 的。
在分析和对比岩石地层单位时，不采用穿时普遍性原 理作指导，而只采用叠覆原理，必然歪曲事物的真相，颠
倒地层和古地理的解释，也无法搞清岩层的真正侧向关系
西南石油学院－－代宗仰，2002年8月
表1－3－1 塔里木石炭系地层划分方案对比表
种生物共生在一起组成一个生物群体（组合）。生物 群及其变化，在一定程度上反映了地层形成时期的自 然地理环境的改变和时代的变化。
化石组合法可以避免因个别标准化石在特殊沉积 环境中，由于穿时现象造成地层对比的错误。
西南石油学院－－代宗仰，2002年8月
3、种系演化法
生物地层法的局限性：化石鉴定的分歧 地质环境地复杂多变：相变与古生物
δ ( ‰)=（R样品－R标准）/R标准 ×103
R样品为上述三个比值之一， R标准 为国际标准对比样品。 氧同位素，选SMOW和PDB；硫同位素，选CDT；碳同位素，
PDB
SMOW、CDT和PDB分别是标准平均洋水氧、亚利桑那某峡
谷某一陨石铁中的硫、南卡罗莱纳州晚白垩Peedee组中箭石
化石的碳和氧。
绝大部分的沉积层或厚的沉积物楔形体是由沉积 物通过侧向加积或进积型式在倾斜面上堆积而成的。 该原理认为：
生物地层学
生物地层学生物地层学是主要研究地层中生物化石的时空分布、据生物研究地层形成发育规律和确定地层相对时代的学科。
是地层学的一个分支，通过生物化石的研究来剖析地层，它最重要的意义在于它的时代意义。
一、生物地层学的研究史概述我国的生物地层学的研究可追溯到1920年，当时的北京地质调查所设立了古生物室，并创办了中国古生物志，各省也同样出版了各个省的古生物和地层的刊物，其中中国古生物志在当时被列为国际地层古生物方面最重要的参考文献之一。
后来乃至现今，这些古生物材料都成为了地层与古生物方向的地质工作者们进行研究的基础材料。
尽管如此，在解放之前的研究主要是以大化石（动植物）为主，而微体化石（孢粉、介形虫等）的研究工作就十分薄弱，主要从事包括古脊推动物、古人类、古植物和古无脊推动物等方面的大化石研究，不过十几个门类，发展极不平衡。
微体化石方面则由于实验条件的限制，根本无从开展研究。
地层古生物的工作主要局限于描述，包括地层剖面的测制和化石的基本记录。
古生物多限于单纯描述，大部分与地层应用脱离。
生物地层限于一般标准化石法并以古、中生代为主,新生代和前寒武纪地层研究薄弱。
但也积累了相当丰富的材料，在近30年中出版了许多本古生物志及其它古生物著作，描述了大量化石，提供了可贵的基础资料。
对于地层划分和基本地质构造的认识都起过一定作用。
古生代地层系统的初步建立，蜓、笔石、长身贝类腕足类等无脊推动物分类、生物地层的研究，有不少已达到了当时的国际水平。
建国后，由于能源需求，地质工作得到了国家的大力支持。
特别对煤、石油等矿产而言，地层古生物就显得尤为重要。
至70年代中期，地层古生物机构又有了新的发展,在各主要省(区、市)地质局、区城地质调查队和各部门的地质勘探队，都有专门的地层古生物人员或相应机构设置，并开始了大范围地进行全国性的地层系统的建立工作，其中很大一部分就是生物地层的工作，而且微体古生物得到了迅速崛起并快速发展起来。
80年代，基本的地层古生物的研究工作已完成，1980年还召开了全国地层委员会议，总结了前些年的地质工作情况，在生物地层方面，对古生代的地层基本都有一定的建带。
经典层序地层学的原理与方法
经典层序地层学的原理与方法1.原理(1)相对年代原理：根据物质的演化以及地质过程的变迁原则，可以将不同地层的地质时代进行相对排序。
这包括地质体的沉积和变形顺序，通过化石记录和地层对比等手段来分析地层的相对年代。
(2)相对时间标度原理：相对年代原理可以建立起相对的年代顺序，但并不能直接推断地层的绝对年龄。
建立地质时间标度需要依赖于放射性同位素的测定和绝对年龄数据。
(3)地层叠置原理：地质剖面上，较老的地层位于较新的地层之下，这是地层堆积的基本规律，称为地层叠置原理。
通过研究地层叠置关系，可以推断出地层的相对年代。
(4)地层异常原理：根据地质过程的变迁和代表不同地质环境的地层记录，可以判断地层的异常地位。
这种地层异常可能是由于不同的沉积环境变迁、断裂活动、火山爆发等引起。
2.方法(1)研究区域的选取：地层研究的基本单位是一定的地理区域。
根据需求和目标，选择代表性的地区进行研究，包括地理位置、地质构造、地貌特征等。
(2)地层的判别和对比：通过野外调查、岩心取样等方式，收集研究区域内不同岩层的样本。
对比样本之间的差异性，确定岩层的地层对比关系。
(3)化石和古生物学研究：根据地层中的化石所包含的信息，包括生物的种类、分布、演化、地理分布等，来推断地层的相对年代。
通过生物标志物的研究，可以建立起地质时间序列。
(4)放射性同位素测定：通过分析地层中的同位素含量，如铀、铅、钾、氩等，可以确定地层的绝对年代。
(5)地层时空演化模拟：根据地质过程的规律和已有的地层信息，结合数学模型和地质力学理论，模拟地层的时空演化过程。
(6)地层剖面和地质图制图：将已经研究好的地层对比和圈定的地层之间的边界划分到地质图上，绘制地质剖面图以及地质图。
地质剖面图可以更好地记录地层的空间分布和特征。
地层学原理和方法
中国石油大学（华东）地层学原理与方法学生姓名：杨智峰学号：S0*******专业班级：地质学09-3班指导教师：吴智平教授2010年7月1日1 解释多重地层划分的基本概念和原理，常用地层单位系统建立的原则和单位组成，以及各类地层单位系统之间的关系。
1.1 地层划分的概念和原理概念：是根据地层岩性特征，古生物化石，地层间的不整合和岩石同位素年龄把一套地层划分为各级别地层单位的工作。
原理：岩石具有许多不同的特性，如岩性、所含化石、地磁极性、电性、地震反应以及化学成分等。
依据这些特征，就有可能划分岩石。
1.2 地层单位系统的建立的原则和地层单位的组成地层的单位系统主要有三类：岩石地层层单位系统，生物地层单位系统，年代地层单位系统。
1.2.1 岩石地层单位系统根据岩石学方法和构造学方法划分的，地层单位，成为岩石地层单位。
岩石地层单位包括四个级别的地层单位，他们分别是群、组、段、层。
其中“组”是最基本也是最常用的岩石地层单位。
1.2.2 生物地层单位以及各地层单位系统之间的联系生物地层单位是根据古生物化石划分的地层单位，其界线有时与岩石地层单位一致，有时不一致。
生物地层单位划分包括：组合带，延限带和顶峰带，不含生物化石的层叫做哑带或间带。
1.2.3 年代地层单位和地质年代单位根据生物演化阶段和同位素年龄值划分的地层单位，叫做年代地层单位。
年代地层单位对应的时间阶段叫做地质年代单位。
根据生物的演化阶段可以划分为六个级别的年代地质单位和六个对应的地质年代单位。
年代地质单位分别为宇，界，系，统，阶，时带。
地质年代单位分别为宙，代，纪，世，期，时。
1.3各类地层单位系统之间的关系穿时性：在现代地层学中是指连续的海侵和海退过程中，一个岩石的地层体与地质时间界面的斜交的现象。
图1 岩石穿时性示意图2 试论述沉积作用对地层形成、分布之间的关系。
地层学三大定律、化石层序律和瓦尔特相律或相对比定律的提出和建立既是理性地层学形成的标志，也是现代地层学理论和实践的基石。
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。
煤矿地质学第三章地层 古生物1-3B
思 考 题
1、国际上地质系统及地质时代，各种地方性地层单位。 2、地质时代表。
3、古生界各系的名称、代号。
4、中生界各系的名称、代号。
5、地质历史上三个重要的成煤期。
6、华北地区寒武系各组的名称。 7、华北地区石炭、二叠系各组的名称。
在新元古代中、晚期，发生了蓟县运动，华北地区地块抬升，
缺失震旦系沉积。 气候为温暖（早期）--寒冷（末期），末期为历史上第一个冰 期。 生物界的特征是：植物界高级藻类的进一步繁育，出现了石煤 （藻类形成）。
三、古生代 从距今6亿年---2.3亿年，历时3.7亿年。 从古生代开始，地球历史的发展进入了一个新的阶段，在生物 方面，由于海生生物大量繁殖，所以我们可以利用标准化石及其 组合来划分地层，在沉积方面，生物成岩作用更为普遍。 古生代包括六个纪：既∈、O、S D、C、P 早古生代 晚古生代 （一）寒武纪 早古生代第一个纪，主要特征是生物界的显著繁盛和化石的大 量保存，以三叶虫纲化石为重要。 华北寒武纪标准剖面位于山东济南—泰安一带，自下而上分别 是：
2、华北地区的二叠系
二叠纪华北地区已基本脱离海洋环境，早二叠初期全 区普遍出现成煤环境，到二叠纪中期，成煤在淮南、豫 西一带，晚期普遍出现红色沉积，为典型的干旱气候。
自下而上介绍太原西山标准剖面： 1）下二叠统山西组P11：底部—灰白色块状中粗粒含砾石英砂岩（北岔沟
砂岩），厚35米。向上黑色页岩、砂岩和可采煤层，为近海冲积平原上的泥、 沼环境。本组厚60米。 2）下二叠统下石盒子组P12：底部—灰白色具交错层理中粒石英砂（骆 驼脖子砂岩）厚28米。下段：灰、灰绿色页岩、砂质页岩为主，夹有不规则煤 层，上段：黄绿灰绿色砂岩，夹杂色页岩，顶部含有铝土质泥岩（E层铝土）， 本组厚59—193米。 3）上二叠统上石盒子组P21：为一套紫红、黄绿等杂色砂岩、泥岩互层， 局部层位含有砾石和铝土层（B层铝土），厚321—524米。 4）上二叠统石千峰组P22：灰紫、黄白色粗粒长石、石英砂岩与紫红色泥 岩互层，夹有淡水灰岩，未见化石。内陆盆地河湖相沉积。本组厚100—148米。 二叠系由下向上颜色变化：黑—绿—黄—红。
生物地层学
6.富集带
4）有关富集带的争议： （1）生态原因造成的 （2）生物自然发展形成的 5）富集带划分的原则 （1）划分在相似的沉积环境中 （2）对比的范围不大，很难在大区域对比，主要是生 物迁移速度和自然竞争的原因
三）生物带的等时性和穿时性
1.生物带穿时是绝对的,等时是相对的
2.相对等时生物带中涉及的生物有: 游泳和浮游的生物,
4.种系带（谱系带）
1).定义: 种系带(lineage zone)是含有代表进化种系中
某一特定片段的化石标本的地层体.它可以是某一分类
单元在一个种系中的总延限;也可以是该分类单元在其
后裔分类单元出现之前的那段部分延限.
2)界线:上、下界线是通过代表所研究的演化谱系中连续
分子的最低存在生物面来确定。
三 生物带建立的基本程序
在生物（化石）带建立缺乏充足证据的情况下， 可建立生物（化石）组合。当工作到一定程度可
上升为生物带。
建立的生物带尽量要具相对等时性意义，尽量选 择游泳和浮游生物。
※总
结（生物地层单位特点）
建立依据：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；
具多样性：相同的地层间隔可因选用不同的化石类群而得到不同
的分带。因而生物地层单位具有多样性；
具有间隔或重叠性：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；
依赖性：对化石分类有较强的依赖性，化石分类单位大小的变化
会导致该生物地层单位所限定的地层体范围增大或缩小
如笔石, 牙形石, 放射虫,蜓类, 菊石,角石,浮游的三
叶虫。
3.穿时性较普遍的生物带主要涉及到底栖生物,如腕足类,
地层学 原理
地层学原理
地层学是研究地球地壳中不同地层的形成、演化及其特征的学科。
它主要依据地质记录（如沉积物、岩石、化石等）中的各种信息，通过对地层进行研究，揭示地球历史和地质变化过程，以及地壳构造、物质组成等方面的信息。
地层学的基本原理主要包括相对地层学原理和绝对地层学原理。
相对地层学原理主要是根据地层的叠置关系和化石特征来进行划分和研究。
其中，根据叠置关系，地层可以被分为层序、地层组、地层系等不同等级。
根据化石特征，地层可以被划分为生物地层和化石地层。
通过对不同地层之间的叠置和化石的比较分析，可以确定它们的相对年代顺序和相对特征。
绝对地层学原理主要是根据地层中的放射性同位素测年、磁性测年、古地磁测年等方法，确定地层形成的绝对时间。
通过对地层中的不同物质成分和特征的测定，可以计算出地层形成的具体年代，从而为地球历史和地质变化的研究提供了可靠的时间标尺。
通过地层学研究，可以了解地球历史的演化过程，揭示地球内部和外部环境的变化，同时也可以为石油、天然气、矿产资源的勘探和开发提供重要的依据。
地层学
一、地层学的十个基本原理：原始水平原理原始侧向连续原理叠覆原理穿切关系原理包含物原理生物层序率变质原理瓦尔特相律穿时普遍性原理侧向堆积原理二、穿时与等时：穿时地层层序界面与等时面不平行等时地层层序界面与等时面平行三、地层划分的方法与原理：（1）古生物法：1标准化石：特征明显分布广泛时代有限的化石 2 化石组合法：只在一定的地层单位中所共生的所有化石。
（2）岩石学的方法 1 标志层法 2岩性层法 3岩性组合法4沉积旋回法（3）地球物理化学法 1古地磁法2地震地层法3地球化学法4构造地质学法四、地层对比的方法：1岩石或岩性相似性的对比2古生物标志对比3地球物理和地球化学的对比4地质事件的对比五、层型：是指一个已命名的成层地层单位或地层界线的原始或后来被指定作为对比标准的地层剖面或界线。
单位层型：说明成层地层单位的典型剖面，用作改单位定义和特征说明的参考标准。
界线层型：一个特点的岩层层序，其中一个特定点被作为定义和识别地层界线的标准。
.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。
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、矿产地质工作的基础地层的沉积作用：1.纵向堆积作用定义：是指沉积物在水体中自上而下的降落，依次沉积在沉积底面而构成成层岩系。
地层特征：岩性界面一般是水平或近于水平的; 时间界面与岩性界面是平行或基本平的.环境分布：较深水海洋盆地、湖盆。
如太湖沉积，山东山旺盆地沉积2.侧向堆积作用定义：是指沉积物在搬运介质中沿水平方向的位移和堆积作用。
如曲流河河道侧向迁移形成的侧向加积作用、河流作用为主的三角洲与海滩、障壁沙坝的进积作用以及滨岸沉积的退积作用等。
地层特征：地层时间界面和岩性界面不一致或斜交。
穿时普遍性原理（在所有侧向堆积作用过程中形成的岩石地层必然是穿时的）。
环境分布：有大型河流注入的湖泊，三角洲，陆架砂体3.生物筑积作用定义：指造架生物原地筑积而形成地层的作用。
(1)_地层学概念及基本原理
一、地层学概念及基本原理
（一）地层学定义
2、地层学（stratigraphy） 定义——研究层状和似层状岩石体固有的特征和属性， 并据此将它们划分为不同类型和级别的单位，进而 建立它们的空间关系和时间顺序的科学 研究内容——岩层的形状、分布、岩性、化石，地球 物理、地球化学性质，形成环境，形成方式，形成 时代（年龄），演化历史 研究对象——沉积岩（固结和未固结）、变质岩、火 山岩、礁体
一、地层学概念及基本原理
（四）地层学的几个基本原理
4、侧向堆积原理（principle of lateral accumulation） 由威梅尔（Weimer）1978年提出 绝大部分沉积岩是由侧向加积作用堆积形成
一、地层学概念及基本原理
（四）地层学的几个基本原理
4、侧向堆积原理（principle of lateral accumulation） 侧向堆积原理大致可归纳为以下几点： ①堆积沉积物的表面为等时面，这种等时面一般是倾 斜的——原始倾斜 ②地层主要通过侧向加积作用堆积在原始倾斜的等时 面上，形成次生的纵向堆积组分——侧向加积 ③由于侧向加积和进积，沉积物一般是在物质搬运方 向上堆积。通过这种作用，沉积斜坡可能变得过陡 ，不稳定的沉积体可以通过滑塌、蠕动或顺坡滑动 变形——堆积机制 侧向堆积作用非常普遍
水平状地层
地层——倾斜状
一、地层学概念及基本原理
（一）地层学定义 1、地层（stratum） 界面——明显界面：看得见的层面 解释性界面：以岩性、化石种类、矿 物成分、岩石物理性质等要经过 仔细研究后才能确定的界面 与岩层的区别——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
《岩相古地理学》课程笔记
《岩相古地理学》课程笔记第一章：绪论一、岩相古地理学的概念与意义1. 岩相古地理学的定义岩相古地理学是一门综合性学科，它结合了岩石学和古地理学的研究方法，专注于分析地质历史时期沉积岩的形成环境、分布特征以及古地理格局的演变过程。
2. 岩相古地理学的意义（1）科学意义- 揭示地球表面环境演变的历史，为理解地球系统演化提供重要信息。
- 丰富和完善地质学理论，推动地质学科的发展。
（2）实际意义- 为矿产资源的勘探和开发提供科学依据，特别是在油气、煤炭、金属和非金属矿产的寻找中具有重要作用。
- 在水利工程、城市规划、环境保护等领域提供地质背景和风险评估。
- 对于理解气候变化和预测未来环境变化具有参考价值。
二、岩相古地理学的研究内容与方法1. 研究内容（1）岩相分析- 沉积岩的成分、结构、构造和沉积环境之间的关系。
- 沉积岩的成因类型和形成条件。
（2）沉积环境重建- 古气候、古水流、古生态等环境因素的识别和解释。
- 沉积相的识别和沉积序列的分析。
（3）古地理格局重建- 古大陆、古海洋、古河流、古湖泊等地理单元的分布和变迁。
- 古地理事件的识别和解释，如海平面变化、构造运动等。
（4）古地理演变过程- 地质历史时期古地理格局的演变序列。
- 古地理演变与全球地质事件的关系。
2. 研究方法（1）野外调查方法- 地质填图：系统地记录地表地质现象和地层分布。
- 露头观测：详细描述沉积岩的岩性、构造和化石特征。
（2）实验室分析方法- 粒度分析：确定沉积物的粒度分布，推断沉积环境。
- 地球化学分析：通过元素和同位素分析，揭示沉积岩的源区和沉积过程。
- 生物化石分析：利用生物化石确定地层年代和沉积环境。
（3）沉积相分析- 根据岩性和生物化石特征，划分沉积相类型。
- 建立沉积相模式，分析沉积环境的时空变化。
（4）古地理图编制- 整合野外调查和实验室分析结果，编制不同地质时期的古地理图。
- 利用地理信息系统（GIS）技术，进行古地理数据的可视化和分析。
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。
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
地层学第三章
二、关于生物地层学方法的几点说明
不同门类化石的研究者有不同观点，
生物群的变化是由沉积间断造成，还是由于生物适应环 境变化迁移造成的。
生物发展过程中的迁移、演化、环境变迁等因素，不同 地区化石内容和生物地层位臵相当的地层，年代不一定完 全相同。 在长期的实践中生物地层学逐渐形成了一些大家公认的 标准：在地层划分对比时，一般是浮游生物化石优于底栖 生物化石；海生生物化石优于陆生生物化石；微古生物化 石优于大古生物化石。
同一物源区同一层位的重矿物组合和含量相似、或有一定的 变化规律。在同一物源的情况下，重矿物组合及各种重矿物的含 量变化规律可作为地层划分、对比的依据。如松辽盆地某井的泉 头组第三段和第四段界线不易确定，对该井岩心取样作矿物成分 分析后，依其矿物成分及含量变化趋势，即可将两段分开（泉四 段锆石的含量为56.8～86.4%，远多于泉三段；磁铁矿的含量为 6.2～18.6%，远少于泉三段）。
Blackwelderia（蝴蝶虫属）、Tsinania（济南虫）等划分
为三个统的。它不但适用于整个华北地区的寒武系划分与对 比，还适用于更大区域的寒武系划分对比。
2、化石组合法
化石组合法就是对地层中所有的化石进行系统研究、 综合分析，根据生物共生组合及其变化情况划分对比地层。 化石组合在一定程度上反映了当时当地的生物群面貌。 不同时代由于自然地理环境的改变，生物群面貌也随之改 变。 化石组合法划分的地层界线不仅能够客观的反映地质 历史的自然分期，而且能克服个别生物在特殊环境中的穿 时现象造成的地层对比错误。
地点形成的旋回数目及其岩性不同。所以在同一时间间隔内盆地中央和 边缘，沉积旋回的数目常常不等，地层的岩性、厚度也不同。但是在一
定范围内，地壳升降运动的性质、水进或水退的趋势一致。因此沉积旋
12第三章生物地层学的基本原理及方法
4、古生物资料在找矿上的应用
直接：
煤、石油、磷矿等由生物形成 金矿有部分由低等生物形成 用孢粉和牙形石的成熟度来圈定石油储藏的可 能范围 分析有机腐植酸的含量研究可能含油地段
根据标准化石来进行地层划分和对比的方法叫 做标准化石法。所谓标准化石也是相对的，但 它具有明显特征：
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生物生活时代短；
分布范围广；
数量多； 保存完好，易于鉴定。
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标准化石在海相地层划分对比中发挥着重要作 用，化石带往往可以作为洲际对比。 标准化石是最理想、最重要的生物标志。 •陆相地层由于沉积环境复杂，相变急剧，砂砾 标准化石法是最简单的生物地层学研究方法， 岩和红层比较多，化石稀少，比海相地层对比 其突出优点是较为经济，简便易行。 难度更大。各油田古生物研究人员，特 进行对比示意图
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所谓种系演化是指生物发展演化进程中的演化系 列和彼此间所存在的亲缘关系。
若地层中化石丰富，当逐渐详细采集，并经详细 •尽管运用种系发生法划分对比地层，常因 鉴定和研究，则可根据各种生物属、种之间在层 古生物资料的不完备性而遇到困难。但在 位上和形态、构造上的逐渐过渡关系，找到它们 大量的古生物学资料的基础上，在长期的 在发展演化上的内在联系，根据其祖先和后代之 生物地层学的实践中，有许多实例。如寒 间的亲缘关系将其划分成不同的演化阶段。 武纪应用三叶虫的演化，在奥陶纪、志留 • 根据这点，便可以将含这些化石的地层划分开来。 纪应用笔石的演化，以蜓的演化划分石炭、 二叠纪地层，以菊石和哺乳类的演化划分 中、新生界地层等。
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图解对比法（graphic correlation）系Shaw 1964年 建立； 该方法采用二维坐标投影的方法，将若干地层剖 面上所有化石的分布点综合起来，形成一个“复 合标准剖面”； 借此复合标准剖面，一方面可以判定各个化石分 •图解对比法的基础是，所有沉积地层 类单元的总体地质分布时限，另一方面也可以进 剖面（地层厚度）都是时间的函数， 行地层对比。
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– 生物生活时代短； – 分布范围广； – 数量多； – 保存完好，易于鉴定。
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• 标准化石在海相地层划分对比中发挥着重要作 用，化石带往往可以作为洲际对比。
• 标准化石是最理想、最重要的生物标志。 • 标其•岩难准 突陆和度相化 出红更地石 优层大层法 点比。由是 是较各于多 油最较沉，田简为积化古环单经石生境的济稀物复生，少研杂物简，究，比人地便相海员层易变相，急学行地特剧研 。层别，究对是砂方比微砾法，
‹1#8›
以时间为对应参照标志，可以在一个二维空间坐标系中 将两个同时形成的地层剖面以地层厚度为标尺对比起来， 而两剖面上各化石的分布区间成为两剖面时间对比的参 照点。
‹1#9›
• 建立各研究剖面上各化石分类单元的分布区间； • 选择两条化石记录比较好的剖面，以这两条剖面
地层厚度分别为纵坐标轴和横坐标轴，将所有化 石的首现点和末现点分别投影到坐标轴上，求出 对比曲线； • 选择一个坐标轴作为复合剖面，通过对比曲线， 将另一条剖面上的化石首现点和末现点投影到复 合剖面轴上。 • 以该复合剖面为基础，将其与其他剖面进行逐个 对比，将其他剖面上的化石点也逐个投影到该复 合剖面上来。
体古生物研究人员经过四五十年的努力，发现 了大量的各门类标准化石，进行了电子显微镜 扫描并编制成图册，成为陆相中、新生界油气 勘探地层划分对比的重要依据，在油气勘探中 发挥了重要作用。
‹#7›
• 与标准化石法用单一化石属种划分对比地层不同，化 石组合法是用生物群划分对比地层。
•在生用物它地群来质及对历其比史演地中化层，，可同在以一一防生定止活程个环度别境上标中，准不 只反化映石有了在一该特类地殊生层沉物形积，成环而时境是期中多生，种物由生群于物的穿共总时生体现在 一面象貌造起。成组因地成此层一利对个用比生生错物物误群群的。组弊在合病不来。同划时分代地不 同层界环线境，中用，来由对于比各地种层生，物也适是应十能分力可不 同靠，的产。生的组合就不相同。
• 只要地层所含化石或化石组合相同或相似，它 们的地质时代就相同或大致相当，这就是使用 古生物化石划分对比地层的理论依据。
• 古生物学方法是确定地层相对地质年代的基础。
‹#5›
• 在一个地层单位中，选择少数特有的生物化石， 它们在该地层上下层位中基本上没有，该种化 石只在该段地层里出现，它们是特定地质时代 的产物，这些化石就叫作标准化石。
大家好
生物地层学是根据生物发展历史及其空间分 布规律，阐明地层的发育顺序，并研究生物 化石在地层划分，和对比中的原理和方法。
‹#›
• 地层中生物的存在和分布形式客观地反映了地 层的时空结构。
• 基本原理：
‹#2›
• 基本原理：著名的英国地层学之父Smith根据自 己的长期实践于1815年提出：不同岩层中所含 的化石各不相同，可以根据相同的化石来对比 地层并证明是同一时代。这就是后来受到一致 推崇的化石层序律（Law of faunal succession） 。
‹#8›
含不同化石的两地层通过化石混合来 进行对比示意图
‹#9›
• 所谓种系演化是指生物发展演化进程中的演化系 列和彼此间所存在的亲缘关系。
••尽若管地运层中用化种石系丰发富生，法当划逐渐分详对细比采地集层，，并常经详因细 古鉴生定物和资研料究的，则不可完根备据性各而种遇生到物属困、难种。之但间在在大层 量位的上古和生形物态学、构资造料上的的基逐础渐上过，渡关在系长，期找的到生它物们 •地用石在间根层三的发 据的学叶演展 这亲的虫化演 点缘实的，化 ，关践 演以上 便系的可将中 化蜓内以其， ，的在将划有 在演联含分许 奥化系这成多 陶划，些不实 纪分根化同例 、石据石的其的演。志炭祖地化如留、先 层阶寒纪二和 划段武应叠后 分。纪用纪代 开应笔地之 来。 层，以菊石和哺乳类的演化划分中、新生界 地层等。
‹1#0›
‹1#1›
‹1#2›
‹1#3›
百分比法是生物地层学中常用的最简单的数理 统计法。将所要研究的地层中化石进行全面统 计，与已知时代的剖面中的化石作分层比较， 求其相同的百分含量，以此便可以确定其时代 的方法称百分比法。这是Lyell在研究新近系的 时候提出并利用。
百分统计法的优点是直观，在小范围内使用相 当准确，尤其适合于石油、煤田等微体化石统 计研究。
‹1#4›
‹1#5›
‹1#6›
• 利用所含化石的百分比对地层进行划分和对比是定量 地研究地层的方法之一，它是标准化石法和化石组合 法的有效补充。
• 但百分比这一简单的数理统计法有明显不足之处。如 作为对比标准的已知剖面各层中，可能因环境变化而 所含化石数量有差异，即与未知剖面相当的层位可能 因环境不适宜恰好含化石稀少；有时，已知剖面各层 位中所含化石的数量与这些化石的标准化不一致，出 现化石虽多，但时间标志较差的情况。这些都会给百 分比法带来困难。
‹1#7›
• 图解对比法（graphic correlation）系Shaw 1964年 建立；
• 该方法采用二维坐标综合起来，形成一个“复 合标准剖面”；
• 借 类 行•剖 每图此单地面一解复元层（个合的对对地化标总比比准体。层 石法剖 地厚 分的面 质度 类， 分基） 单一 布础方 时都 元是面 限是 在，可 ，时 剖所以 另间 面判 一有定 方的 上沉各 面函的积个也数分地化可，布石以层分进 都处于同样的时间区间内。
• 他开创了生物地层学方法。化石层序律是确定 地层层序的主要方法。
‹#3›
W.史密斯（1769 －1839），英国测 量工程师，在参加 开凿运河的土地测 量工作时热心收集 古生物化石，在此 基础上提出了化石 层序律。
‹#4›
• 地层年代的概念，必须建立在生物地层学的基 础上。
• 地质历史发展过程中，不外乎是无机界和有机 界（即生物界）的演化发展过程，而生物界的 演化比无机界的发展具有更加显著的阶段性和 不可逆性。