第八章 地层与地质年代 地质学基础教学课件
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《基础地质学PPT》02 地质年代与地层系统
利用放射性同位素所具有 的固定衰变周期，来测定某 些含放射性同位素的矿物 （岩石）的形成时代--同位 素年龄（单位：Ma）
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
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（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
地质学基础课件：地史39页PPT
06.06.2020
➢划分活动区与稳定区
根据以上方法可分析各地区的地壳运动历史（构造演化 历史），然后可划分出两种构造性质不同的地区：活动区（地 槽或板块边缘）和稳定区（地台或板块内部）。同一时期，不 同地区分活动区和稳定区；同一地区，不同时期活动区与稳定 区相互转化。
➢划分地壳构造发展阶段（地壳运动阶段、构造旋回、构造阶段）
06.06.2020
古生物化石与文物的区别：
a、古生物化石，是指由地质作用形成的保存在地层中的古生物遗体或遗 迹，属于国家的自然遗产。而文物是指人类历史文化的遗物，属于国家的历 史文化遗产。
b、化石研究的时间跨度是“人类史前”的地质时期，而文物研究的是 “人类历史以来”。
C、由于古生物化石与文物自然属性以及保存状态的差异，文物的挖掘保 护方式及研究与古生物化石差别甚大，不宜纳入同一法规进行保护。
三、构造历史分析（历史构造分析、地壳运动历史分析）
地壳运动（构造变动）引起生成环境的变化
➢分析方法或依据
1、岩相的垂直变化——可确定地壳的升降变化 2、岩层厚度——可推断地壳的下降幅度 3、地层接触关系——可判断地壳运动的性质（升降运动、褶皱运动）
和过程
4、岩浆活动和变质作用——可判断地壳运动的剧烈程度
地壳的发展具有阶段性、旋回性，从一个旋回（阶段）到另 一个旋回（阶段）。
06.06.2020
§2 地层系统
一、岩性地层单位
区域性或地方性，只反映某一地区的沉积过程及其发展变 化，不涉及时代的问题。主要根据岩性的变化及岩性组合的差
别来划分，其单位有群、组、段。
06.06.2020
二、年代地层单位
大区域性、全国性或国际性的。它是一定地质时期所形成的 地层的总体名称（即与地质时代单位相对应），是超越地区性 具体差异的抽象概括（即代表在一定地质时期所形成的所有沉 积，而不论其岩性、厚度和化石内容有何差异）。例如，石炭 系代表石炭纪这个地质时代所形成的所有地层，而不管不同地 区岩性、厚度、化石方面的差异。它们的划分以地质时代为标 准，其确定时代的方法有同位素年龄测定、古生物化石、古地
➢划分活动区与稳定区
根据以上方法可分析各地区的地壳运动历史（构造演化 历史），然后可划分出两种构造性质不同的地区：活动区（地 槽或板块边缘）和稳定区（地台或板块内部）。同一时期，不 同地区分活动区和稳定区；同一地区，不同时期活动区与稳定 区相互转化。
➢划分地壳构造发展阶段（地壳运动阶段、构造旋回、构造阶段）
06.06.2020
古生物化石与文物的区别：
a、古生物化石，是指由地质作用形成的保存在地层中的古生物遗体或遗 迹，属于国家的自然遗产。而文物是指人类历史文化的遗物，属于国家的历 史文化遗产。
b、化石研究的时间跨度是“人类史前”的地质时期，而文物研究的是 “人类历史以来”。
C、由于古生物化石与文物自然属性以及保存状态的差异，文物的挖掘保 护方式及研究与古生物化石差别甚大，不宜纳入同一法规进行保护。
三、构造历史分析（历史构造分析、地壳运动历史分析）
地壳运动（构造变动）引起生成环境的变化
➢分析方法或依据
1、岩相的垂直变化——可确定地壳的升降变化 2、岩层厚度——可推断地壳的下降幅度 3、地层接触关系——可判断地壳运动的性质（升降运动、褶皱运动）
和过程
4、岩浆活动和变质作用——可判断地壳运动的剧烈程度
地壳的发展具有阶段性、旋回性，从一个旋回（阶段）到另 一个旋回（阶段）。
06.06.2020
§2 地层系统
一、岩性地层单位
区域性或地方性，只反映某一地区的沉积过程及其发展变 化，不涉及时代的问题。主要根据岩性的变化及岩性组合的差
别来划分，其单位有群、组、段。
06.06.2020
二、年代地层单位
大区域性、全国性或国际性的。它是一定地质时期所形成的 地层的总体名称（即与地质时代单位相对应），是超越地区性 具体差异的抽象概括（即代表在一定地质时期所形成的所有沉 积，而不论其岩性、厚度和化石内容有何差异）。例如，石炭 系代表石炭纪这个地质时代所形成的所有地层，而不管不同地 区岩性、厚度、化石方面的差异。它们的划分以地质时代为标 准，其确定时代的方法有同位素年龄测定、古生物化石、古地
地质学基础知识培训课件
通过对古生物化石的研究，可 以了解古生物的生活环境和气 候条件，进而重建古地理环境 。
矿产资源的预测
古生物化石与矿产资源的形成 和分布密切相关，对古生物的 研究有助于矿产资源的预测和
勘探。
05
构造地质学基础
岩层的产状与接触关系
岩层产状的定义
01
指岩层在空间中的展布状态，包括走向、倾向、倾角三要素。
断层面、断层线、断盘（上盘、下盘 ）、断距等，用于描述断层的形态和 性质。
06
水文地质学基础
地下水的赋存与运动
01
地下水的赋存状态
根据埋藏条件可将其分为包气带水、潜水和承压水。
02
地下水的运动规律
受重力作用，由高处向低处流动；受毛细管力作用，在毛细管中上升；Βιβλιοθήκη 受分子力作用，产生渗透现象。
03
地下水的补给、径流与排泄
03
泥石流
04
山区沟谷中，由暴雨、冰雪融水 等水源激发的，含有大量泥沙石 块的特殊洪流。
地面塌陷
地表岩、土体在自然或人为因素 作用下向下陷落，并在地面形成 塌陷坑（洞）的一种动力地质现 象。
地质环境评价与保护
地质环境评价
对人类活动所影响的地质环境及其变化进行客观评估，包括地质环境质量评价 、地质环境容量评价和地质环境风险评价。
研究对象
包括地球的物质组成、构造、岩石、矿物、古生物、地层、地貌 、地球化学、地球物理等。
地质学的发展历程
01
02
03
04
萌芽时期
古代人们对地质现象的观察和 解释，如“女娲补天”、“共 工怒触不周山”等神话传说。
奠基时期
发展时期
现代地质学时期
18世纪下半叶至19世纪，地质 学开始成为一门独立的学科， 代表人物有赫顿、赖尔等。
矿产资源的预测
古生物化石与矿产资源的形成 和分布密切相关，对古生物的 研究有助于矿产资源的预测和
勘探。
05
构造地质学基础
岩层的产状与接触关系
岩层产状的定义
01
指岩层在空间中的展布状态，包括走向、倾向、倾角三要素。
断层面、断层线、断盘（上盘、下盘 ）、断距等，用于描述断层的形态和 性质。
06
水文地质学基础
地下水的赋存与运动
01
地下水的赋存状态
根据埋藏条件可将其分为包气带水、潜水和承压水。
02
地下水的运动规律
受重力作用，由高处向低处流动；受毛细管力作用，在毛细管中上升；Βιβλιοθήκη 受分子力作用，产生渗透现象。
03
地下水的补给、径流与排泄
03
泥石流
04
山区沟谷中，由暴雨、冰雪融水 等水源激发的，含有大量泥沙石 块的特殊洪流。
地面塌陷
地表岩、土体在自然或人为因素 作用下向下陷落，并在地面形成 塌陷坑（洞）的一种动力地质现 象。
地质环境评价与保护
地质环境评价
对人类活动所影响的地质环境及其变化进行客观评估，包括地质环境质量评价 、地质环境容量评价和地质环境风险评价。
研究对象
包括地球的物质组成、构造、岩石、矿物、古生物、地层、地貌 、地球化学、地球物理等。
地质学的发展历程
01
02
03
04
萌芽时期
古代人们对地质现象的观察和 解释，如“女娲补天”、“共 工怒触不周山”等神话传说。
奠基时期
发展时期
现代地质学时期
18世纪下半叶至19世纪，地质 学开始成为一门独立的学科， 代表人物有赫顿、赖尔等。
地质构造—地质年代(工程地质课件)
➢ （2）生物层序法 ➢ 不同时期地层中含不同类型化石及其组合；
相同时期相同地理环境下形成地层，只要原 来海或陆相通，应含相同化石及组合； ➢ 标准化石需要该生物分布广泛、数量众多， 易于保存、特征显著、存世时间短等特征。
2.相对年代
➢ （3）地层接触关系 ➢ ①沉积岩之间的接触关系 ➢ 整合接触 ➢ 平行不整合接触 ➢ 角度不整合接触
铷87
锶87
500亿
铀238
铅206
45亿
钾40
氩40
15亿Biblioteka 碳14氮145692
相对地质年代
2.相对年代
➢ 通过比较各地层的沉积顺序、古生物 特征和地层接触关系来确定地层形成 先后顺序的一种方法。
➢ 地质事件发生的先后顺序，从最老的 地层到最新的地层所确定的顺序，只 具有相对的性质，反映了时间上相对 的新老关系
➢ 地层层序法、生物层序法、地层接触关系 法
2.相对年代 （1）地层层序法
构造运动
地层倒转
水平岩层
倾斜未倒转
指示岩层顶底方法：迭层石和泥裂
2.相对年代
➢ （2）生物层序法 ➢ 生物演化是从低级到高级，从简单到复
杂的不可逆的过程； ➢ 每个时代岩层中可含有当时生物的遗体
或遗迹——化石；
2.相对年代
➢ 层：指段中具有显著特征，可区别与相邻 岩层的单层或复层。
➢ 应该说：岩石地层单位是以岩石特征及相 对应的地层位置为基础的地层单位。它不 是以化石为依据，与年代地层单位之间无 对应关系。
小结
➢1.综合理解地质年代单位和常 用的年代地层单位
地质构造的认识
地质年代
目录
• 1.绝对年代 • 2.相对年代
产状一致。反映地壳间断上升。
相同时期相同地理环境下形成地层，只要原 来海或陆相通，应含相同化石及组合； ➢ 标准化石需要该生物分布广泛、数量众多， 易于保存、特征显著、存世时间短等特征。
2.相对年代
➢ （3）地层接触关系 ➢ ①沉积岩之间的接触关系 ➢ 整合接触 ➢ 平行不整合接触 ➢ 角度不整合接触
铷87
锶87
500亿
铀238
铅206
45亿
钾40
氩40
15亿Biblioteka 碳14氮145692
相对地质年代
2.相对年代
➢ 通过比较各地层的沉积顺序、古生物 特征和地层接触关系来确定地层形成 先后顺序的一种方法。
➢ 地质事件发生的先后顺序，从最老的 地层到最新的地层所确定的顺序，只 具有相对的性质，反映了时间上相对 的新老关系
➢ 地层层序法、生物层序法、地层接触关系 法
2.相对年代 （1）地层层序法
构造运动
地层倒转
水平岩层
倾斜未倒转
指示岩层顶底方法：迭层石和泥裂
2.相对年代
➢ （2）生物层序法 ➢ 生物演化是从低级到高级，从简单到复
杂的不可逆的过程； ➢ 每个时代岩层中可含有当时生物的遗体
或遗迹——化石；
2.相对年代
➢ 层：指段中具有显著特征，可区别与相邻 岩层的单层或复层。
➢ 应该说：岩石地层单位是以岩石特征及相 对应的地层位置为基础的地层单位。它不 是以化石为依据，与年代地层单位之间无 对应关系。
小结
➢1.综合理解地质年代单位和常 用的年代地层单位
地质构造的认识
地质年代
目录
• 1.绝对年代 • 2.相对年代
产状一致。反映地壳间断上升。
地质学基础PPT课件全文
2024/8/31
8
第89页/共45页
第一节 地球概况
二、地球的物理性质
（一）地球的密度和重力
布格校正
2024/8/31
地壳均衡说
9
第第190页页/共/共4455页页
第一节 地球概况
二、地球的物理性质 （二）地磁
2024/8/31
10
第110页/共45页
第一节 地球概况
二、地球的物理性质 （二）地磁
2024/8/31
26
第267页/共45页
第二节 地球的结构
二、地球的内部圈层 （一）地壳
2.地壳的厚度和结构
陆壳：约占地壳面积的 1/3多一点，陆壳具有 明显的双层 结构，即存 在上、下地壳。
洋壳：位于海洋之下， 约占地壳面积2/3少一 点，其上为 约4km厚的 海水，洋壳缺失上地壳
2024/8/31
第一节 地球概况 一、地球的形状和大小
大地水准体” （Geoid）
2024/8/31
1
第12页/共45页
第一节 地球概况 一、地球的形状和大小
2024/8/31
2
第23页/共45页
第一节 地球概况
一、地球的形状和大小
地球赤道半经（α）：6378137m 地球极半经（с）：6356752m
2024/8/31
用以计算岩石的年龄的公式为：
t＝ln(1＋D/N）/λ
λ为衰变常数；D为子体同位素含量；N为母体同位素含量。 目前用放射性同位素方法测得地球上最古老岩石的年龄为40－ 43亿年； 对来自外星球的陨石及月岩的测定，获得的最大年龄为45－ 47亿年。 据此，确定地球的年龄为至少有45亿年。
2024/8/31
地质年代的概念及表示方法 ppt课件
PPT课件
29
2.3 地质年代
纪向下再划分出第四级地质年代单位 （世），大部分纪都三分，如寒武纪分为 早寒武世、中寒武世、晚寒武世，侏罗纪 分为早侏罗世、中侏罗世、晚侏罗世等； 少数纪二分，如白垩纪分为早白垩世、晚 白垩世等。
PPT课件
30
2.3 地质年代
对应于特定地质年代的时间段落中形成
的地层，称为时间地层单位。
与地质年代单位宙、代、纪、世相互对
应的年代地层单位分别称为宇、界、系、统，
它们是适用于全球的地层单位，所以也叫国
际性年代地层单位。
如显生宙形成的地层称显生宇，古生代
形成的地层称为古生界，寒武纪形成的地层
称为寒武系，早、中、晚寒武世形成的地层
分别称为下、中、上P寒PT课武件 统等.
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2.3 地质年代
PPT课件
2
2.3 地质Leabharlann 代(一） 绝对地质年代 绝对地质年代是以绝对的天文单位“年”
来表达地质时间的方法，20世纪40年代，放 射性同位素衰裂变定年技术的应用，为测定 矿物、岩石的绝对地质年龄提供了精确的方 法，从而开创了绝对地质年代的研究。通过 岩石样品中所含放射性元素来测定的，可以 用来确定地质事件发生、延续和结束的时间。
PPT课件
3
2.3 地质年代
测定绝对地质年龄计算公式
PPT课件
4
2.3 地质年代
（二）相对地质年代
相对地质年代是通过比较地层的沉积顺序、 接触关系、古生物特征和地层切割关系来确定其 形成先后的一种方法，在地质工作中被广泛使用。
（1）沉积岩相对地质年代的确定
①地层层序律 即在地层形成过程中，先沉积的 一定位于下部，后沉积的一定位于上部。
地质学基础PPT课件
沉积作用 形成的矿床
机械沉积
化学沉积 生物化学
沉积
铂、金、锡石、金刚石、锆英石、独 居石、钨、铁等砂矿床
石膏、岩盐等
铁、锰、磷、铝、铜、硫、硅藻土、 煤、油页岩、石油、天然气
石
灰
沉积矿床的特
岩 点是：成层状、埋
、 藏浅、规模大、易
于开采，经济价值
白 高。
云
岩
第15页/共18页2
. 5
风化
地面流水 地下水、冰川、风
上升
外
湖泊、沼泽、海洋
内力地质作用
力
地
剥蚀
成岩
质
作
用
搬运
沉积
小
结
破坏（削高）
建造（补低）
改变塑造地表形态
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本 章 学 习 要 求 与 习本题章学习要求
初步了解成岩作用、沉积岩及外生矿床的概念； 初步掌握沉积岩的一般特征，了解地壳表层物质演 变与外力地质作用的关系。
其中方解石、白云石、粘土矿物、石膏、硬石膏等是沉 积岩的特有矿物。
火成岩中常见的橄榄石、 辉石、角闪石、黑云母、中 性及基性斜长石在沉积岩中 很少出现，
第4页/共18页
12.2
沉 积 岩 二的、特沉征积（岩颜的色颜）色
沉积岩具有各种各样的颜色。根据颜色可以分析岩石 成分和沉积时的古地理环境，是沉积岩命名的根据之一。
相交，相互交错而形成的。
d.递变层理—— 同一层内碎屑颗粒粒 径向上逐渐变细。
第8页/共18页
12.2
2、层面构造
沉 积a岩.波痕的—特—在征尚未（固构结造的）沉积层面上，由于流水、风或波 浪的作用形成的波状起伏的表面，经成岩作用后被保存 下来。
地层学基础知识页PPT文档
层面构造 干裂 波痕 雨痕 生物的爬 迹等
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
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
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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。
地层与地质年代地质学基础
• 利用化石进行地层对比
地史上生物的演化呈渐 进的、不可逆的系统方式
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 －分布数量多 －特征显著
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。
第八章 地层与地质年代
西南石油大学资源与环境学院 黄 勇
第八章 地层与地质年代
黄勇
主要内容： • 地质年代的确定（掌握几个定律） • 地质年代表（记住） • 地壳历史简述（了解）
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——根据生物的演化顺序和岩石的新老关系, 确定地质体形成或地质事件发生的先后顺序。
原始水平原理：沉积岩层在沉积时呈水平状或近水平状
湖底或海底 的沉积物层
较新的 较老的
原始水平原理：沉积岩层在沉积时呈水平状或近水平状
• 若未经构造扰动（断裂、掀斜、褶皱），沉积岩层将保持其原始水平状态
原始水平原理：沉积岩层在沉积时呈水平状或近水平状
• 若岩层是倾斜的，就意味着在岩层沉积后发生过某种构造扰动。
花岗岩
B A
D C
（三）化石层序律（生物层序律） 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）
生物的演化是从简单到复杂，低级到高级不断发展的， 岩层中所含的化石也具有一定的规律，岩石年代越老，生物 化石越原始、越简单、越低级。岩石年代越新、生物化石越 复杂越高级。
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。
地质学基础课件整理
地质学基础课件整理第一部分：地球的结构地球是我们赖以生存的家园，了解它的结构对于理解地质学至关重要。
地球可以被分为三个主要部分：地壳、地幔和核心。
地壳是地球最外层的部分，它是由岩石构成的，厚度大约在5到70公里之间。
地壳可以分为两种类型：大陆地壳和海洋地壳。
大陆地壳较厚，而海洋地壳较薄。
地壳上覆盖着各种岩石，包括花岗岩、玄武岩和石灰岩等。
地幔位于地壳下方，厚度约为2900公里。
地幔是由岩石构成的，温度和压力都非常高。
地幔可以分为上地幔和下地幔。
上地幔中的岩石可以通过部分熔融形成岩浆，这些岩浆可以通过火山喷发到地表。
下地幔的岩石则更加坚硬，不易熔融。
核心是地球的最内层，它由铁和镍等金属构成。
核心可以分为外核和内核。
外核是液态的，内核是固态的。
地球核心的温度非常高，约为5000摄氏度。
了解地球的结构对于理解地质学非常重要。
地壳、地幔和核心之间的相互作用导致了地震、火山喷发和地壳运动等地质现象。
通过研究地球的结构，我们可以更好地理解这些现象，并为预测和减轻自然灾害提供科学依据。
地质学基础课件整理第一部分：地球的结构地球是我们赖以生存的家园，了解它的结构对于理解地质学至关重要。
地球可以被分为三个主要部分：地壳、地幔和核心。
地壳是地球最外层的部分，它是由岩石构成的，厚度大约在5到70公里之间。
地壳可以分为两种类型：大陆地壳和海洋地壳。
大陆地壳较厚，而海洋地壳较薄。
地壳上覆盖着各种岩石，包括花岗岩、玄武岩和石灰岩等。
地幔位于地壳下方，厚度约为2900公里。
地幔是由岩石构成的，温度和压力都非常高。
地幔可以分为上地幔和下地幔。
上地幔中的岩石可以通过部分熔融形成岩浆，这些岩浆可以通过火山喷发到地表。
下地幔的岩石则更加坚硬，不易熔融。
核心是地球的最内层，它由铁和镍等金属构成。
核心可以分为外核和内核。
外核是液态的，内核是固态的。
地球核心的温度非常高，约为5000摄氏度。
了解地球的结构对于理解地质学非常重要。
地壳、地幔和核心之间的相互作用导致了地震、火山喷发和地壳运动等地质现象。
2021地质学基础课件PPT优秀资料
野外观察：原始手段与新技术、新装置相结合
老三大件：罗盘、地质锤、放大镜 新三大件：数码相机、笔记本电脑、GPS 任 务：建立空间、时间概念，采集标本
七、地质学的特点
1. 空间广阔 横向：每个角落 纵向：从大气圈到上地幔 2. 时间漫长 地球年龄46亿年，地质计时单位Ma 3. 无法再现 生物演化、海陆变迁、煤和石油的形成过程等 4. 归纳式的逻辑推理：大胆推理、小心求证
6. 地球科学〔Earth Science〕 泛指与地球有关的科学。
地球科学
地质学 地理学 土壤学 气象学 海洋学 水文学 遥感与地理信息系统
二、地质学在自然科学中的地位
—国家自然科学基金委员会学部设置
国家自然科学基金委员会
数理科学部 化学科学部 生命科学部 地球科学部 信息科学部 管理科学部 工程与材料科学部
〔1〕行星 它需要具备三个条件：①位于围绕太阳的轨道上； ②有足够大的质量来
抑制固体应力以到达近于球形； ③已经清空了其轨道附近的区域。 〔2〕矮行星 ①位于围绕太阳的轨道上； ②有足够大的质量来抑制固体应力以到达近
于球形； ③没有清空其轨道附近的区域；④它不是一颗卫星。 〔3〕太阳系小天体 其他所有围绕太阳运行的天体。
杨利伟
2003年10月15日9时，“神舟五号” 载人飞船发射成功，将中国第一名航天 员送上太空。飞船经过绕地球14圈 （21h）以后，于16日6点23分在内蒙古 阿木古郎草原安全着陆。
“神舟六号”于 2005年10月12 日发射成功，5d后返回地面。
费俊龙，聂海胜
Ⅱ 向月球进军 从50年代末到70年代初，苏联共向月球发射了32枚
冥王星是美国天文学家汤博于1930年发现的。当时估错了它的质量，以 为它比地球大。实际上，它的直径只有2300km，比月球〔直径 3475km〕还小，外表温度很低。它更应该属于柯伊伯环带天体。根 据新定义，冥王星应该属于“矮行星〞。
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铀-235(U235） 铅-207(Pb207） 7.13亿年 钾-40（K40） 氩-40(Ar40） 15亿年 钍-232(Th232） 铅-208(Pb208) 139亿年 碳-14（C14） 氮-14(N14) 5692年
碳－14半衰期较短，专用于测定最新的地质事件和考古材料
同位素年龄具有一定的误差，但对于无化石的前寒武纪 以及岩浆岩、变质岩等的年代是非常重要的依据。
14C法年代测定的原理
While alive: Assimilates both C12 and C14
活着时： 既吸收12C也吸收14C
After it dies: stops assimilation, and the amount of C14 declines relative to C12
（二）地层层序律 地层层序律：沉积岩是按先后顺序一层层依次沉积的，
因此正常的地层是老的在下，新的在上（即下老上新），这 是确定地层新老顺序的一般规律，叫地层层序律。
构造运动导致地层层序倒转，此时必须利用沉积构造 判断岩层的顶底面，恢复其原始层序
虚构的地层露头剖面
E FG H
花岗岩
岩墙
B A
D C
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。
表6-1 用于测定地质年代的放射性同位素
母体同位素
子体同位素 半衰期 母体同位素 子体同位素 半衰期
铀-238（U238） 铅-206(Pb208） 45亿年 铷-87(Rb87） 锶-87(Sr87） 500亿年
顶部依次变新。
E、F、G、H层： E最老，H最新
E FG H
A、B、C、D层：若将它们“恢复”到倾斜 前的原状（即水平状），则可知A最老，D最 新
花岗岩
B A
D C
✓横向连续原理：原始沉积层横向延展，直至在其边缘变薄尖灭
E、F、G、H层：位于河谷两侧的对应层 E F G H 在河谷切割前应是连续的。
• 利用化石进行地层对比
地史上生物的演化呈渐 进的、不可逆的系统方式
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 －分布数量多 －特征显著
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。
✓ 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
E、F、G、H层：沉积后未经构造扰动
E FG H
A、B、C、D层：已发生构造扰动（倾斜）
花岗岩
B A
D C
✓ 叠置原理：在未经扰动的岩石层序内，岩层由底部向
F：岩浆侵入体
切割关系原理
断层和岩浆侵入体的年代晚于被其 切割或穿越的地层。
图中：A－岩浆侵入体；H－断层
地层或事件 相对年代顺序
A
8
B
11
C
4
D
7
E
1
F
12
G
2
H
5
K
10
L
3
M
6
N
9
课堂练习：
分成2人小组，花几分钟时间，按由最老到最新的时序确定下图中 地层／地质体／地质事件的相对年代
岩浆侵入体A
2.侵入岩相对年龄确定：
根据侵入、包裹、切割或
6
穿插关系来确定。
侵入关系：侵入者年代新、 被侵入者（围岩）年代老。
包裹关系：包裹者年代新、 1 被包裹者年代老。
切割或穿插关系：
3
4
5
2
切割或穿插者年代新、被切割或被穿插者年代老。
✓ 切割关系原理：
断层和岩浆侵入体的年代晚于被其切割或穿越的地层。
不整合面
花岗岩
B A
D C
（三）化石层序律（生物层序律） 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）
生物的演化是从简单到复杂，低级到高级不断发展的， 岩层中所含的化石也具有一定的规律，岩石年代越老，生物 化石越原始、越简单、越低级。岩石年代越新、生物化石越 复杂越高级。
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。
✓ 原始水平原理：沉积岩层在沉积时呈水平状或近水平状
湖底或海底 的沉积物层
较新的 较老的
✓ 原始水平原理：沉积岩层在沉积时呈水平状或近水平状
• 若未经构造扰动（断裂、掀斜、褶皱），沉积岩层将保持其原始水平状态
✓ 原始水平原理：沉积岩层在沉积时呈水平状或近水平状
• 若岩层是倾斜的，就意味着在岩层沉积后发生过某种构造扰动。
第八章 地层与地质年代
西南石油大学资源与环境学院 黄 勇
2.生物化石的特性（时代和环境）
3.地质构造（产生的时间，形成时的环境） 一、相对年代的确定
（一）基本概念 岩层:成层的岩石. 层序:岩层形成的先后关系. 地层:一定时期内形成的岩层的总称.具时间概念. 古生物：文字记载前（12000年)就已生活在地球上的生物. 古生物化石：岩层中已经被石化的古生物遗体和遗迹; 猛犸象于1710年在西伯利亚冻土中被发现. 生物演化规律：低等→高等；简单→复杂；不可逆！
断层 A 砂岩层
岩墙 A 页岩层
岩浆侵入体B 断层 B
由最老到最新: 砂岩层，断层A，页岩层，断层B，岩浆侵入体A， 岩浆侵入体B，岩墙A，
岩浆侵入体A
断层 A 砂岩层
岩墙 A 页岩层
岩浆侵入体B 断层 B
二、同位素年龄（绝对年龄）的测定
根据地层中所含放射性元素及其衰变产物的含量比例， 再根据其衰变常数（半衰期）来计算出矿物或岩石的年龄。
地层划分与对比及综合地层柱状图
化石可用于对比相距很远的地层
在泥地上 留下足印
恐龙倒下死去
侵蚀作用使得含 恐龙骨骼和足印 的地层出露地表
软体腐烂， 骨骼存留
水面上升；沉 积物将骨骼和
足印埋藏
在骨骼之上堆积 了厚层沉积物；
骨骼逐渐石化
本层包含 恐龙骨骼
（四）切割律或穿插关系
1.喷出岩相对年代确定——根据地层层序和其上、下地层中 的化石来确定。
死亡后：
停止吸收，14C的含量 相对于12C逐渐减少
Once found: The ratio of C14 to C12 can be measured for the number of half-life reductions