事件地质学

研究内容
•
事件地层学研究的基本内容，主要 有4个方面： • ①地质事件及其地质记录。任何地质 事件都可能在地层中留下相应的地质 记录。根据这些记录便可推断事件的 类别、性质及规模，探讨事件的成因 及其地层价值。地质事件通常分地内 事件和地外事件（宇宙事件）。
•
地内事件包括生物绝灭、地磁极倒转、海平面升降、 火山喷发、洋中脊体积变化、地壳运动、气候变化、沉 积环境变化、缺氧环境出现、浊流和风暴等；地外事件 包括陨星和彗星撞击地球、超新星爆发、太阳辐射强度 变化等。
事件地层学
概念：事件地层学是研究利用地质事件及其 地质记录来对比地层和确定地层界线的学科， 地层学的一个分支。 根据事件地层学的观点，地层构架是由一系 列缓慢渐变过程和短暂的突变或灾变事件组 成，而突变或灾变事件在地层研究中有特殊 意义，地层界线本质上应反映突变。因此， 事件地层学与以渐变论和均变论为基础的传 统地层学有显著区别。
Milankovich旋回和ENSO事件
• 2. ENSO事件沉积 • ENSO是厄尔尼诺（El Nino）和南方涛动（South Oscillation） 通用的缩写代号。ENSO是热带海洋和热带大气的一种孪生异常 现象。 • 厄尔尼诺是指发生在东太平洋赤道附近，表层海温的一种异常 增温现象和过程。当厄尔尼诺发生时，温度的正距平（暖水） 区通常先出现在低纬度的东太平洋海域（秘鲁和厄瓜多尔沿岸 一带），并迅速向西传递，至西太平洋。 • 南方涛动是指南太平洋高压与印尼—澳大利亚低压之间的一种 “跷跷板”现象。通常南太平洋中，东部为一高压区（它下面 的低纬度洋面为冷水区），西部（印尼—澳大利亚）为一低压 区，二者构成一个纬向的袄克环流。在厄尔尼诺年，这一东高 西低的环流格局被打破，南太平洋高压与印尼—澳大利亚低压 同时减弱，甚至出现相反的气压差。
研究内容
研究内容
• ②地质事件的等时性。同一事件的地层记录在不同地区的 地层剖面上是同时发生的。等时性是衡量一种事件的年代 地层学价值的最重要标准。当前主要通过生物地层学、磁 性地层学及绝对年龄测定等方法来论证事件的等时性。 • ③事件地层界线。确定地层界线是地层工作的重要任务， 当前最迫切的是确定年代地层界线。目前通常采用的是界 线层型法。事件地层界线比界线层型有标志明显、易于识 别、方便野外追溯等优点。目前正在研究的具代表性的事 件地层界线有：震旦－寒武系、二叠－三叠系、白垩－第 三系、奥陶－志留系、泥盆－石炭系及弗拉斯－法门阶等 界线。
事件地层学
前
言
• 地质年代表包括了相对年代和绝对年代两部分。同位素测 年的误差往往超过5Ma，太粗。许多重大地学问题的解决 依赖于地质时间分辨率的提高。例如，重大地史转折期， 生物的集群绝灭与复苏，不同地史时期全球变化的过程、 速度、幅度与当今全球变化和人类社会可持续发展的量化 关系等等。 • 随着这些问题研究的不断深入，地学家们认识到： • 1：没有高分辨率的地质时间坐标，就不可能有与时间相 关的高水平的地学研究成果; • 2:低于Ma时间分辨率的地学研究成果也难于更有效地服务 于人类社会密切关注的环境—资源—可持续发展这一重大 主题。 • 因此，确定高分辨率地质时间坐标，已成为当今地学界关 注的重要研究领域。
研究简史
• 70年代末至80年代初，美国自然科学家L.W.阿耳瓦雷茨 等对白垩系与第三系之间界线含铱量的研究，提出天体 撞击地球事件的假说,推动了事件地层学的发展。 • 为了探求恐龙及其他生物 突然发生全球性绝灭的原 因，对这条界线进行详细 研究，发现在界线处稀有 元素铱异常值突然增高， 类似现象在全球各大陆和 大洋的多处均有发现。
事件地层学
• • • • 目录 研究简史 研究内容 发展趋势
研究简史
• 事件地层学作为一个独立的分支学科，是在20世纪80年代 形成的，但与之有关的认识则要早得多。人们早就认识到 地质历史上的各种地质事件。如生物突变或生物大量绝灭、 地壳褶皱运动和升降运动、火山喷发、气候异常、地磁极 倒转、海平面升降变化、沉积环境突变和地球化学条件突 然改变等，并应用这些变化对比和划分地层。 • 1973年，英国地质学家D.V.阿格提出了“事件地层学”的 概念，但主要是涉及地球本身发生的事件。
研究内容
• ④地质事件的地史恢复。恢复地壳的发展史是地层学 的基本任务。在地层剖面中，缓慢渐变过程常以连续 的沉积物和古生物演化系列保存下来，突变或灾变事 件常表现为沉积间断、不整合、古生物演化系列中断 和特殊的事件沉积层等。
高分辨率地层学特色
• 高分辨率地层学的核心和最高目标就是建立高于Ma级的高分辨率地质 时间坐标，目前其分辨率可达到20-50Ka。因此，高分辨率地层学应 有几个显著特色： • 一、划分、对比出的主体地层单位的时间必须小于Ma级（如十万年级、 万年级、千年级等），其特征或时间属性应具有跨区域或全球范围的 可对比性； • 二、研究对象主要是具有顺序结构和关联的沉积节律，即旋回层、事 件层和具有重要时间标志性的超薄层组合序列； • 三、研究基础应是以精细的生物地层学为主体建立的年代地层框架； • 四、研究方法往往是跨学科或多学科的综合研究方法，其中地层记录 的高分辨率相对定年和跨区域对比是基础，数字定年是关键，开发利 用地层记录中新的时间信息资源是先要解决的问题。
• •
•
Milankovich旋回和ENSO事件
Milankovich旋回和ENSO事件
• 地球轨道要素控制着地球上所接受的太阳辐射量，轨道要 素的周期性变化引发了地球气候的周期性变化，并进而导 致旋回沉积作用。近十余年的研究表明，白垩纪，晚侏罗 世以及第三纪远洋沉积层序的旋回沉积层的平均周期通常 是20、40和100Ka（层束）显然是米兰科维奇轨道周期的 产物；对湖盆蒸发岩沉积速率所做的研究，也反映出大致 相同的规律。
Milankovich旋回和ENSO事件
• ENSO是一种短周百度文库的全球变化，主要振荡周期为 3~7a，峰值在4a左右。如果考虑其强度，ENSO尚 有十几年、数十年和百年的振荡周期。1997年就 是百年一遇的厄尔尼诺年。 • 每次较强厄尔尼诺事件出现，都造成世界范围的 干旱、洪涝、酷热、严寒和海洋水团的生产率、 含氧量的变化，并形成令人瞩目的全球变化和沉 积记录。
发展趋势
•
①加强对宇宙事件及其地质记录的研究。宇宙事 件具有突发性、持续时间极短、影响可波及全球，其 地层产物是个理想的全球性等时面。 • ②综合分析地质事件的各种产物。不论地内或地 外事件，造成的产物都是多种的，而且还可触发其他 事件，形成派生的地质产物。因此，需从产物系列和 产物组合作综合分析，才能得出正确的结论。 • ③既重视解决系一级地层界线，也应注意配合层 序地层学开展多种级别的事件地层对比研究。 •
Milankovich旋回和ENSO事件
• • • 十万年级至千年级高分辨率地质时间坐标的建立，可望通过对地层记录中 Milankovich旋回和ENSO事件层沉积的高分辨率地层学研究实现。 1. Milankovich旋回 Milankovich旋回是指由于月球、木星等天体对地球绕太阳公转和自转运动的 影响，使地球的3个轨迹要素：偏心率e、黄赤交角（或地轴倾斜度）ε 和岁 差P发生周期性变化的现象。 偏心率是地球绕太阳公转椭圆轨迹的赤道半径与极半径之差与赤道半径之比， 变化周期约0.1Ma。 黄赤交角或地轴倾斜度是地球绕太阳公转的轨迹平面（黄道面）与地球赤道 面的夹角，变化周期约为0.04 Ma。目前，ε =23°27′。 岁差是指地球自转轴绕黄道轴旋转的运动使春分点沿黄道向西缓行，使回归 年短于恒星年的现象。岁差值为20′23″，岁差周期约为0.02 Ma。