地质年代和第四纪地质概述

第三节 地层产状与接触关系
一、岩层及岩层产状
产状三要素(elements of attitude) 产状三要素 走向(strike)： 走向(strike)：岩层面和任一假 (strike) 想水平面交线的延伸方向。 想水平面交线的延伸方向。 倾向(dip)：岩层的倾斜方向。与 倾向(dip)：岩层的倾斜方向。 (dip) 走向线垂直。只有一个. 走向线垂直。只有一个. 倾角(dip angle)： 倾角(dip angle)：岩层层面与水 平面的最大锐角。 平面的最大锐角。 表示方法 ：走向和倾向用方位角 表示(可只表示倾向 可只表示倾向)， 表示 可只表示倾向 ，倾角用 度数。 度数。如SW2000, SE1100 , ∠30°
两个冰臼 冰川活动的证据 两个冰臼──冰川活动的证据
冰川漂砾掉入巨大的冰臼中
2005年 2005年4月,中国第四纪冰川研究专家韩同林教授率领 的考察队在浙江新昌县天姥山麓发现了我国最大的第 四纪冰川石河遗迹―― ――万马渡冰石河 四纪冰川石河遗迹――万马渡冰石河
二、板块构造
• 大陆漂移说 大陆漂移说continental drift 1915年魏格纳的主要论点是：地球上所有的大陆在 年魏格纳的主要论点是： 年魏格纳的主要论点是 中生代以前曾经是统一的巨大陆块，称之为“ 中生代以前曾经是统一的巨大陆块，称之为“泛大陆 新生代时期， （Pangea）”或联合古陆，中、新生代时期，泛大陆 ） 或联合古陆， 分裂并漂移，逐渐达到今天的海洋和陆地分布的格局。 分裂并漂移，逐渐达到今天的海洋和陆地分布的格局。 休斯认为古大陆是两个，劳亚古陆和冈瓦纳大陆。 休斯认为古大陆是两个，劳亚古陆和冈瓦纳大陆。
+++++++ ++ ++++
同位素年龄（绝对年龄） 同位素年龄（绝对年龄）的确定
• 原理：根据保存在岩石中的放射性元素的母体 原理： 同位素的含量和子体同位素的含量分析， 同位素的含量和子体同位素的含量分析，多长 时间才能有这样子体D和母体 的比例， 和母体N的比例 时间才能有这样子体 和母体 的比例，关键 是放射性元素的固定的衰变常数。 是放射性元素的固定的衰变常数。 • t=1/λln(1+D/N) λ——衰变常数 衰变常数 • 常用的测年同位素 K — Ar Rb — Sr U — Pb, 年代新（新生代或考古）常用 14 年代新（新生代或考古）常用C
地质年代表
• 编年单位 • 地质年代单位 年代地层单位 • 宙eon 宇eontherm • 代era 界erratum • 纪period 系system 世epoch 统series 宙：2个，隐生宙和显生宙 个 ）、显生宙 代：5个，隐生宙（太古代、元古代）、显生宙（古生代、中生 个 隐生宙（太古代、元古代）、显生宙（古生代、 新生代） 代、新生代） 古生代（ 个 寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、 纪：古生代（6个：寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、 二叠纪）、中生代（ 个 三叠纪、侏罗纪、白垩纪）、 ）、中生代 ）、新生代 二叠纪）、中生代（3个：三叠纪、侏罗纪、白垩纪）、新生代 （2个：第三纪、第四纪） 个 第三纪、第四纪） 一个纪分为三个或两个世，称为早世、（中世）、晚世， 、（中世）、晚世 世：一个纪分为三个或两个世，称为早世、（中世）、晚世， 并在纪的代号右下角分别标出1， ， 表示。（注 表示。（ 并在纪的代号右下角分别标出 ，2，3表示。（注：统相应地称 为下统、中统、上统） 为下统、中统、上统）
相对年代的确定
地层是指具有一定的空间位置和特定的时代意义 地层是指具有一定的空间位置和特定的时代意义 的一层或一组岩石。它可以是固结的岩石， 的一层或一组岩石。它可以是固结的岩石，也可 以是没有固结的松散堆积物， 以是没有固结的松散堆积物，一般由沉积岩或具 有层状特征的火山岩和变质岩组成。 有层状特征的火山岩和变质岩组成。
板块移动： 板块移动：(1)2亿5千万年前 (2)1亿6千万年前 亿 千万年前 亿 千万年前 (3)6千5百万年前 千 百万年前
•海底扩张说 海底扩张说sea—floor spreading 海底扩张说
• 美国地质学家赫斯和迪茨分别于 美国地质学家赫斯和迪茨分别于1961年和 年和1962 年和 年借用地幔对流理论提出了海底扩张学说， 年借用地幔对流理论提出了海底扩张学说，认 为地幔物质从洋中脊的破裂带上涌冷却形成了 洋中脊。由于地幔对流， 洋中脊。由于地幔对流，牵引着大洋地壳从破 裂带两侧向相反的方向运动、扩张， 裂带两侧向相反的方向运动、扩张，当遇到大 陆地壳时就插入大陆地壳底下重又形成地幔物 参加下一个循环的运动。 质，参加下一个循环的运动。当大洋地壳与大 陆地壳碰撞下插时， 陆地壳碰撞下插时，使大洋地壳消减而形成深 海沟， 海沟，使大陆前缘受挤压抬升而形成山脉或岛 据推测，大洋地壳全部更新一次约需1.5亿 屿。据推测，大洋地壳全部更新一次约需 亿 年时间。所以海洋不是永存的， 年时间。所以海洋不是永存的，大陆也并非固 定不动。 定不动。
(2)生物层序律 Law of faunal succession 生物层序律
•化石 化石——埋藏在岩层中的地历史时期的生物遗体 化石 埋藏在岩层中的地历史时期的生物遗体 或遗迹，（硬体、 ，（硬体 蛋及活动痕迹）。 ）。保 或遗迹，（硬体、壳、骨、蛋及活动痕迹）。保 留了生物的硬体结构。 留了生物的硬体结构。 •生物的演化是从简单到复杂、从低级到高级不断 生物的演化是从简单到复杂、 生物的演化是从简单到复杂 发展， 发展，不可逆的演化的 。 •年代越老的地层中所含生物越原始，越简单、越 年代越老的地层中所含生物越原始， 年代越老的地层中所含生物越原始 越简单、 低级；年代越新的地层所含生物越进步、越复杂、 低级； 年代越新的地层所含生物越进步 、越复杂 、 越高级。 越高级 。不同时期地层中含有不同类型的化石及 其组合， 其组合 ，而相同时期且在相同相通的地理环境下 所形成的地层（只要原先海或陆相通， 所形成的地层 （ 只要原先海或陆相通， 无论相距 多远）都含有相同的化石及其组合。 多远）都含有相同的化石及其组合。
N
E
哺 乳 动 物 时 代
古猿出现 灵长类出现
鸟类出现 恐龙繁殖
恐龙、哺乳 类出现 爬行类出现 两栖类繁殖 陆生无脊椎 动物发展和 两栖类出现 带壳动物爆 发
被 子 植 物 时 代
草原面积扩大
被子植物繁殖
中 生 代 古 生 代
白垩 侏罗 纪 纪 三叠 纪 二叠 纪 石炭 纪 泥盆 纪 志留 纪 奥陶 纪 寒武 纪
Ｂ Ａ ＤＤ ＤＤ
△Ｄ
△Ｄ
△Ｄ
△△ △△
(3)切割律 切割律law of dissection 切割律
• 侵入者年代新，被侵入者年代老，切割者年代 侵入者年代新，被侵入者年代老， 被切割者年代老。 新，被切割者年代老。 • 包裹者新，被包裹者老。 包裹者新，被包裹者老。 • 不整合面以下的岩层老。 不整合面以下的岩层老。
•地质年代 地质年代 •地层产状与地层接触关系 地层产状与地层接触关系 •褶皱构造 褶皱构造 •断裂构造（节理、断层） 断裂构造（ 断裂构造 节理、断层） •活断层 活断层
第一节 地质年代
某一时代形成的岩层， 某一时代形成的岩层，称为那个时代的地层 1 相对年代与绝对年代 •相对年代relative age 代表地质体的生成及地质 相对年代relative 相对年代 事件发生的先后顺序 •绝对年代 即 同位素年龄 ， 代表地质体形成或地质 绝对年代即 绝对年代 同位素年龄， 事件发生距今的时间
宙 显 生 宙
代 新 生 代
纪 第四 纪 新近 纪 古近 纪
世 全新世 更新世 上新世 中新世 渐新世 始新世 古新世
代 号 Q
距今大约年 代（百万年） 百万年） — 1 — — 2.5 — — 5 — — 24 — — 37 — — 58 — — 65 — — 137 — — 203 —
主要生物进化 动物 人类出现 植物 现代植物时代
Ar
原核生物（细菌、蓝藻）出现 （原始生命蛋白质出现）
3.1.3 地方性岩石地层单位
• 岩石地层单位，或称地方性地层单位：群、组、 岩石地层单位，或称地方性地层单位： 常冠以该地层发育地区的地名。 段；常冠以该地层发育地区的地名。 • 群group ：常包含岩石性质复杂的一大套岩层， 常包含岩石性质复杂的一大套岩层， 它可以代表1个统或跨 个统或跨2个统 它可以代表1个统或跨2个统 • 组formation ：岩石性质比较单一，可以代表 岩石性质比较单一， 一个统或比统小的年代地层单位 • 段member ：组内次一级的岩石地层单位，代 组内次一级的岩石地层单位， 表组内具有明显特征的一段地层
庐山地质公园 第四纪冰川遗迹以及第四纪冰 川地层剖面和早元古代星子岩 群地层剖面。迄今为止， 群地层剖面。迄今为止，在庐 山共发现一百余处重要冰川地 质遗迹，完整地记录了冰雪堆 质遗迹， 冰川形成、冰川运动、 积、冰川形成、冰川运动、侵 蚀岩体、搬运岩石、 蚀岩体、搬运岩石、沉积泥砾 的全过程. 的全过程.
•板块学说 板块学说plate tectonics （1） 板块学说 ）
•1965年，加拿大科学家威尔逊建立了“转换断层” 年 加拿大科学家威尔逊建立了“转换断层” 概念，并首先指出， 概念，并首先指出，连绵不绝的活动带网络将地球 表层划分为若干块刚性的板块。 表层划分为若干块刚性的板块。 •1967年到 年到1968年期间，法国地质学家勒皮维和美国 年期间， 年到 年期间 的摩根、 的摩根、麦肯齐及帕克将转换断层概念外延到球面 定量的论述了板块运动， 上，定量的论述了板块运动，确立了板块构造说的 基本原理。 基本原理。 •1968年，美国的艾萨克斯、奥利弗和塞克斯进一步 年 美国的艾萨克斯、 阐述了地震与板块活动之间的联系， 阐述了地震与板块活动之间的联系，并将这一新兴 理论称作“新全球构造” 理论称作“新全球构造”。
裸 子 植 物 孢 时 子 代 植 物 时 代
被子植物出现 裸子植物繁殖 裸子植物出现 大规模森林出 现 小型森林出现 陆生维管植物
元 古 宙
新元古 中元古 古元古
震旦 纪
Z Pt
脊 椎 软躯体动物 动 物 低等无脊椎动物出现 时 代
Fra Baidu bibliotek
高级藻类出现 海生藻类出现
太 古 宙
新太古 中太古 古太古 始太古
K J T P C D S O
— 251 — — 295 — — 355 — — 408 — — 435 — — 495 — — 540 — — 650 — — 1000 — — 1800 — — 2500 — — 2800 — — 3200 — — 3600 — 4600
爬 行 动 物 时 两 代 栖 动 物 时 代 鱼 类 时 代 海 生 无
3.2 第四纪地质概述
• 第四纪下限定为二百万年，分更新世（早、中、 第四纪下限定为二百万年，分更新世（ 晚三个世）和全新世（ 晚三个世）和全新世（表3.2） ）
3.2.1 第四纪地质概况
• 新构造运动：第四纪以来发生的地壳运动 新构造运动： 一、第四纪气候与冰川活动 • 概念：冰期、间冰期 概念：冰期、 • 第四纪冰川活动有 次，经80万年每 万年有 第四纪冰川活动有20次 万年每10万年有 万年每 一次冰期和间冰期。 一次冰期和间冰期。
（1） 地层层序律 Law of superposition ）
•原始产出的地层具有下老上新的层序规律 。 原始产出的地层具有下老上新的层序规律 地层形成时是水平或近于水平的， （地层形成时是水平或近于水平的，先形成的位 于下部，后形成的位于其上部） 于下部，后形成的位于其上部） •注意：原始产出的下老上新，并非现在野外见 注意： 注意 原始产出的下老上新， 到的地层都是下老上新， 到的地层都是下老上新，其中又有后期地壳运的 改造。 改造。 •对于后期地壳运动使地层变动 （ 倾斜 、 倒转 ） 对于后期地壳运动使地层变动（ 对于后期地壳运动使地层变动 倾斜、 倒转） 的地层层序可用沉积构造中的层面构造（波痕、 的地层层序可用沉积构造中的层面构造（波痕、 泥裂、有痕等）作为“示底构造”恢复顶底后， 泥裂、有痕等）作为“ 示底构造”恢复顶底后， 判断先后顺序。 判断先后顺序。