第三章第5节地质年代
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第三章 地质年代
地层具时代观念，有新老之分。
岩层：泛指各种成层的岩石。
不具时代观念。
地质年代：地质体形成或地质事件发 生的时代。地质年代包括相对年代和绝
对年代。
相对年代：地质体形成或地质事 件发生的先后顺序。 绝对年代：地质体形成或地质事 件发生距今实际年限。
云 南 省 澄 江 县 帽 天 山 岩 层
第一节
绝对年代的测定
一、同位素年龄的计算
放射性同位素的原子蜕变一半所需要的时间 称为该元素的半衰期。
可按下列公式计算出矿物的同位素年龄，也 是包含该矿物并和该矿物同时形成的岩石的 绝对年龄： t=1/ln(1+D/N)
N—母体同位素的含量 D—子体同位素的含量
—衰变常数，即每年每克母体同位素能产生的子体同位素 的克数
用于测定地质年代的放射性同位素
母体同 位素 U-238 U-235 Th-232 子体同 位素 Pb-206 Pb-207 Pb-208 半衰期 母体同 位素 Rb-87 K-40 C-14 子体同 位素 Sr-87 Ar-40 N-14 半衰期
45亿年 7.13亿 年 139亿 年
500亿 年 15亿年 5692年
震旦纪（Sinian Period):我国的古称
显生宙：(Phanerozoic Eon):开始出现大
量较高等动物以来的阶段.
古生代（Palaeozoic Era):古代生物时代
寒武纪 （Cambrian Period)
奥陶纪 O（Ordovcian Period)
志留纪 S（Silurian Period)
第二节 相对年代的确定
（一）、地层层序规律
原始产出的地层具有下老上新的规 律。
（二）生物层序律
根据岩层中的化石，年代老的 地层所含生物简单、低级，年代新 的地层所含生物复杂、高级。
岩层：泛指各种成层的岩石。
不具时代观念。
地质年代：地质体形成或地质事件发 生的时代。地质年代包括相对年代和绝
对年代。
相对年代：地质体形成或地质事 件发生的先后顺序。 绝对年代：地质体形成或地质事 件发生距今实际年限。
云 南 省 澄 江 县 帽 天 山 岩 层
第一节
绝对年代的测定
一、同位素年龄的计算
放射性同位素的原子蜕变一半所需要的时间 称为该元素的半衰期。
可按下列公式计算出矿物的同位素年龄，也 是包含该矿物并和该矿物同时形成的岩石的 绝对年龄： t=1/ln(1+D/N)
N—母体同位素的含量 D—子体同位素的含量
—衰变常数，即每年每克母体同位素能产生的子体同位素 的克数
用于测定地质年代的放射性同位素
母体同 位素 U-238 U-235 Th-232 子体同 位素 Pb-206 Pb-207 Pb-208 半衰期 母体同 位素 Rb-87 K-40 C-14 子体同 位素 Sr-87 Ar-40 N-14 半衰期
45亿年 7.13亿 年 139亿 年
500亿 年 15亿年 5692年
震旦纪（Sinian Period):我国的古称
显生宙：(Phanerozoic Eon):开始出现大
量较高等动物以来的阶段.
古生代（Palaeozoic Era):古代生物时代
寒武纪 （Cambrian Period)
奥陶纪 O（Ordovcian Period)
志留纪 S（Silurian Period)
第二节 相对年代的确定
（一）、地层层序规律
原始产出的地层具有下老上新的规 律。
（二）生物层序律
根据岩层中的化石，年代老的 地层所含生物简单、低级，年代新 的地层所含生物复杂、高级。
河北工程大学土木工程学院工程地质第三章地质构造及其对工程的影响
3 2
1
岩层层面
褶皱部位选线
（四）断裂构造
1.定义：构成地壳的岩石受地应力作用后变形，当变形达到 一定程度，岩石的连续性和完整性遭到破坏，产生各种 大小不同的错断裂缝，称为断裂构造。
裂隙(节理)：岩层沿断裂面没有明显的位移，称为裂 2. 隙或节理； 类 型 断层：岩层沿破裂面（一个或一组）两侧发生了明显位移
平行不整合 不整合面上、下地层产状基本一致，地质 年代有缺失，新地层之下常有底砾岩；说明老地层沉积 后有明显的均衡抬升，遭受剥蚀后又均衡下降，接受新 的地层沉积。
角度不整合 不整合面上、下地层产状不一致，有缺失， 新地层之下常有底砾岩；说明老地层形成后构造运动强 烈，形成断层、褶皱等构造，长期遭受外力剥蚀，而后 下降接受新的地层沉积
世期 统阶
岩石地层单位：具有明显的岩石类型和可识别的物理界线的 岩石体
岩石地层单位
群
组段
二、地质年代的表示方法
相对地质年代：由该岩石地层单位与相邻已知岩石地 层单位的相对层位关系来决定。只知先后，不知具体 的时间。
绝对地质年代：由该岩石地层单位距今多少年以前来 表示，通过地层中所含放射性元素的衰变测定。
水平岩层 倾角=0° 倾向 —
走向 ∞
直立岩层 倾角=90° 倾向 — 走向 α°
五、地质构造类型 （一）水平构造
沉积岩在形成的原始产状大多都是水平的，先沉积的老
岩层在下，后沉积的新岩层在上； 地质构造中所讲的水平
构造是经构造运动轻微的地区，岩层遭受构造应力作用，但
变形、变位不大，倾角小于5度这一部分倾斜的构造。
规
模
逆掩断层——倾角介于25 ° ～45°
很 大
的
碾掩断层——倾角小于25 °
地质学名词解释
名词解释绪论-11地质学：是研究地球及其演变的一门自然科学，主要研究岩石圈的物质组成、构造、形成及其变化发展历史以及古生物、古气候演变历史。
包括静力地质学、动力地质学、历史地质学、经济地质学、综合地质学等方面。
2地貌学：是研究地球表面的形态特征、结构及其发生、发展和分布规律，并利用这些规律来认识、利用和改造自然的科学。
包括气候地貌学、构造地貌学、岩石地貌学、动力地貌学、沉积地貌学、历史地貌学、应用地貌学等方面。
3将今论古：地质学最基本的原理。
发生在古老地质历史时期的地质作用及其结果，与现在正在进行的地质作用及其产物有相似之处。
从现代地质作用过程和产物中总结出来的规律可以用来分析和推断发生在古代的地质作用和当时的古地理环境。
4地质作用：由于自然动力引起地球物质组成、地表形态和内部构造发生改变的各种作用。
分为内力和外力地质作用，具有地区差异性、时间长久性、现象复杂性等特点。
5地质营力：自然动力会引起地球物质组成、地表形态和内部构造发生改变，即地质作用，而引起变化的力量就是地质营力。
绪论-21大地水准面：指平均海平面通过大陆延伸勾画出的一个连续的封闭曲面。
大地水准面包围的球体称为大地球体。
从大地水准面起算的陆地高度，称为绝对高度或海拔。
3重力异常：扣除高程与地形影响后，与理论重力值，即以大地水准面为基础计算得到的重力值，的差异。
3软流圈：上地幔中下部(50-250km）存在的塑性层，物质可以缓慢流动。
岩浆发源地，与地壳运动关系密切。
4磁偏角：磁北线和真北线之间的夹角。
第一章：矿物1矿物：天然形成的单质或化合物，是各种地质作用形成的天然产物，具有一定的化学成分，绝大多数为晶质固态的无机物，具有一定的物理化学性质，对于结晶矿物，还具有一定的形态。
稳定于一定的物理化学条件。
2结晶质矿物：组成矿物的物质质点（离子、原子、分子）按照一定方式规则地排列成空间格子构造的矿物。
3隐晶质矿物：矿物晶粒极为细小，用肉眼无法分辨出矿物颗粒，仅有光性反应的矿物。
工程地质课件第3章地层构造详解
中生代（ 2.5－0.7亿年前）
中生代包括三叠纪、侏罗纪和白垩 纪三个时期，三叶虫、腕足、笔石、 四射珊瑚等大量无脊椎动物都灭绝， 产生了以恐龙为代表的爬行类动物， 并繁盛直到衰亡。陆生植物苏铁、银 杏、松柏等棵子植物占了统治地位。 大陆面积进一步增大，各大陆的雏形
K
T T
三、地质年代表
▪ （一）地质年代的划分 ▪ 1、地质历史时期的时间单位划分：
宙、代、纪、世、期
▪ 2、地质历史时期的地层单位划分： 宇、界、系、统、阶
▪ （二）地质年代表
各地质历史时期的主要特征
前寒武纪（42－6亿年前）
38亿年前，海洋中开始有了生命的活动。 从出现最原始的原核细胞生物--蓝绿藻。
岩层倾角小于50的岩层称为水平 岩层，又称水平构造。
沉积岩层形成时的原始产出状态 大多数是水平或近于水平。如果经受 地壳运动的影响，改变了原始形成时 的位置，但仍保持水平产状的一套水 平岩层组成的构造，称为水平构造 。
水平岩层形成的地貌－平顶山
（二）倾斜岩层
岩层面与水平面有一定夹角的岩层。 它是构造挤压或大范围内均匀抬升、下 降使岩层向某个方向倾斜而成的。
角度不整合 不整合面
（2）岩浆岩间的接触关系：穿插接触。 脉体被切割者比切割者老。
由老到新：1、2、3
（3）沉积岩与岩浆岩间的接触关系： 1）侵入接触又称热接触，是由炽热的 岩浆侵入围岩后，冷凝成岩浆体而形 成的一种接触关系。
O
2）沉积接触又称冷接触，是岩浆在地下冷 凝成岩，经地壳上升，并遭受风化剥蚀而出 露地表后，其上在地壳下降时又沉积了新的 岩层所形成的一种接触关系 。
地 球 生 物 的 演 化
化石：化石是存留在岩石中的古 生物遗体或遗迹。 化石化作用是
地质年代
地质年代单位
年代地层单位
宙…………………………宇 代…………………………界 纪…………………………）
★38亿年前，海洋中开始有了生命的活动。从出 现最原始的原核细胞生物－蓝绿藻。 ★ 32-29亿年前能起光合作用的藻类开始繁殖， 后者能消耗二氧化碳，产生出氧气。 ★大约到27亿年前，游离氧在海洋中出现。绿色 植物的大量繁殖，更加快了大气和海洋环境的变 化，使其有利于高等喜氧生物的发展。
第二节 同位素年龄测定
1.具有不同原子量(中子数不同、质子数相同)的 同种元素的变种称为同位素。有的同位素其原子 核不稳定，会自动放射出能量,即具放射性，称为 放射性同位素。如238U，235U， 234U，232Th，87Rb， 40K等。经过放射性衰变(放出 a粒子，β粒子，r射 线)变成稳定同位素。 放射性同位素都具有固定的蜕变速度。某一放射 性元素蜕变到它原来数量的一半所需的时间称为 半衰期。它是一个常数。如 238U－ >206Pb半衰期为 4.49×109年，234Th的半衰期为24.1天。
岩石地层单位可分为群、组、段等不同级别： 群(group)－是岩石地层的最大单位。包括厚度 大、成分不尽相同的但总体外貌一致的一套地 层。如青龙群、黄马青群等。 组(formation)－是岩石地层的基本单位。它由 一种岩石组成，也可以由两种或多种的岩石互层 组成。如栖霞组、龙潭组等。 段(member)－是组内次一级的岩石地层单位。 代表组内岩性相当均一的一段地层。如栖霞组中 的梁山段、臭灰岩段。
“宙”：是最大一级的地质年代单位，它往往反 映了全球性的无机界与生物界的重大演化阶段， 整个地质历史从老到新被分为冥古宙、太古宙、 元古宙和显生宙4个宙，每个宙的演化时间均在5 亿年以上。 “代”：是仅次于“宙”的地质年代单位，往 往反映了全球性的无机界与生物界的明显演化阶 段。每个代的演化时间均在5000万年以上。 “纪”：是次于“代”的地质年代单位，它往 往反映了全球性的生物界的明显变化及区域性的 无机界演化阶段。每个纪的演化时间在200 万年以 上。
工程地质(课件)第三章地质构造全篇
19/63
内力和外力地质作用的关系：
内力地质作用决定地表的基本形态和内部 构造——地表形态的塑造者
外力地质作用破坏和重塑地表形态——地表 形态的雕刻者 地壳上升时，遭受剥蚀。 地壳下降时，接受沉积。
20/63
第二节 地质年代
• 绝对年龄：通过放射性元素蜕变周期测定。适用
于岩浆岩、变质岩地区。钾-氩、铀-铅和碳-14。
走向(strike)：岩层面和 任一假想水平面交线的延 伸方向。
倾向(dip)：岩层的倾斜 方向。与走向线垂直。只 有一个。
倾角(dip angle)：岩层层 面与水平面的最大锐角。
35/63
产状三要素(elements of attitude)
表示方法 ： 岩层产状一般用方位角表
示，通常格式是： 走向南西200°，倾角南东
15/63
我国干湿地区划分图 16/63
潮湿气候区：河流、湖泊、地下水发育，风化 彻底。如东南沿海。
干旱气候区：暴雨，风力强，咸水湖。 如西北高原。
冰冻气候区：气温低，蒸发量小，生物稀少， 冰川盘踞。如两极和高山地区。
17/63
中国地势分布示意图
18/63
大陆以剥蚀为主，海洋以沉积为主。 山区以剥蚀为主，平原以沉积为主。
地震作用(earthquake)
地内机械能突 然释放，以弹性 波的形式传播到 地表引起猛烈冲 击。
汶川地震
7/63
岩浆作用（magmatism）
岩浆形成、运动、 演化、冷凝。
8/63
变质作用(metamorphism)
在高温、高压并有化学物质参与下，岩石发 生成分、结构构造的变化，生成新的岩石。
25/63
2. 岩浆岩与围岩接触关系
内力和外力地质作用的关系：
内力地质作用决定地表的基本形态和内部 构造——地表形态的塑造者
外力地质作用破坏和重塑地表形态——地表 形态的雕刻者 地壳上升时，遭受剥蚀。 地壳下降时，接受沉积。
20/63
第二节 地质年代
• 绝对年龄：通过放射性元素蜕变周期测定。适用
于岩浆岩、变质岩地区。钾-氩、铀-铅和碳-14。
走向(strike)：岩层面和 任一假想水平面交线的延 伸方向。
倾向(dip)：岩层的倾斜 方向。与走向线垂直。只 有一个。
倾角(dip angle)：岩层层 面与水平面的最大锐角。
35/63
产状三要素(elements of attitude)
表示方法 ： 岩层产状一般用方位角表
示，通常格式是： 走向南西200°，倾角南东
15/63
我国干湿地区划分图 16/63
潮湿气候区：河流、湖泊、地下水发育，风化 彻底。如东南沿海。
干旱气候区：暴雨，风力强，咸水湖。 如西北高原。
冰冻气候区：气温低，蒸发量小，生物稀少， 冰川盘踞。如两极和高山地区。
17/63
中国地势分布示意图
18/63
大陆以剥蚀为主，海洋以沉积为主。 山区以剥蚀为主，平原以沉积为主。
地震作用(earthquake)
地内机械能突 然释放，以弹性 波的形式传播到 地表引起猛烈冲 击。
汶川地震
7/63
岩浆作用（magmatism）
岩浆形成、运动、 演化、冷凝。
8/63
变质作用(metamorphism)
在高温、高压并有化学物质参与下，岩石发 生成分、结构构造的变化，生成新的岩石。
25/63
2. 岩浆岩与围岩接触关系
地质年代
根据保存在岩石中的放射性元素的母体同位素的 含量和子体同位素的含量分析计算，可得出经历 多长时间才能有这样子体和母体的比例。 T=1/λ *Ln(1+D/N)
T——是同位素的形成年龄，即是所在岩石的 形成年龄；
λ——衰变常数； D——子体同位素含量；N——母体同位素含
用于岩石测年的元素应具备
1.长半衰期； 2.在岩石中易分离，含量较大； 3.易保存不易在地史中丢失。 常用的测年同位素： K-Ar 15亿年； U235-Pb207 7.13亿年 年代新（新生代或考古）常用C14 5730年
5亿年前（三叶虫）
寒武纪海底景象
4亿年前（鱼类）
3亿年前（两栖类）
2亿年前（爬行类）
1亿年前（恐龙）
0.5-2百万年前
地 球 生 物 的 演 化
相对年代的确定方法（之三）
构造地质学方法(tectonic method)：
地壳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
志留系(纪)(Silurian) 普利道利统(世)
251.0 270.6 318.1 385.3 416.0
代号 统系 T1 T P3 P2 P P1 C2 C C1 D3 D2 D D1 S4 S
中生代国际地层表
代号
系(纪)
统(世)
年龄(Ma)
统系
古近系 (纪)(Paleogene)
古新统(世)
中三叠统(世)
228.0 T2 T
245.0
下三叠统(早三叠世)
T1
二叠系(纪) (Permian)
乐平统(世)
251.0 P3 P
新生代国际地层表
代号
系(纪)
T——是同位素的形成年龄，即是所在岩石的 形成年龄；
λ——衰变常数； D——子体同位素含量；N——母体同位素含
用于岩石测年的元素应具备
1.长半衰期； 2.在岩石中易分离，含量较大； 3.易保存不易在地史中丢失。 常用的测年同位素： K-Ar 15亿年； U235-Pb207 7.13亿年 年代新（新生代或考古）常用C14 5730年
5亿年前（三叶虫）
寒武纪海底景象
4亿年前（鱼类）
3亿年前（两栖类）
2亿年前（爬行类）
1亿年前（恐龙）
0.5-2百万年前
地 球 生 物 的 演 化
相对年代的确定方法（之三）
构造地质学方法(tectonic method)：
地壳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
志留系(纪)(Silurian) 普利道利统(世)
251.0 270.6 318.1 385.3 416.0
代号 统系 T1 T P3 P2 P P1 C2 C C1 D3 D2 D D1 S4 S
中生代国际地层表
代号
系(纪)
统(世)
年龄(Ma)
统系
古近系 (纪)(Paleogene)
古新统(世)
中三叠统(世)
228.0 T2 T
245.0
下三叠统(早三叠世)
T1
二叠系(纪) (Permian)
乐平统(世)
251.0 P3 P
新生代国际地层表
代号
系(纪)
地质年代
二、地质年代表
震旦纪 Z 为中国地 太古代Ar 地质年代 元古代 Pt 地质年 质年代的名称。暂定为 中最古的一个代。约 代的第二个代，约开始 元古代的晚期。“震旦” 开始于46（或50）亿 于24亿年前，结束于 原是古代印度人对中国 年前，结束于24亿年 5.7亿年前。藻类和细 的称呼，因为这时期的 前。发现的化石仅有 菌开始繁盛，到晚期无 地层是首先在中国原河 晚期出现的菌类和低 脊椎动物偶有发现。与 北省燕山地区的元古代 等的蓝藻。由于经过 太古代相比，这一代的 地层调查研究的，故称 多次的地壳变动和岩 岩石变质程度较浅，并 为震旦纪。震旦纪开始 浆活动，所有岩石受 有一部分未经变质的沉 于19亿年前，结束于5.7 到深度的变质，所以 积岩。我国元古代的地 亿年前。从化石得知， 化石很难保存下来。 层广泛分布于南北各地， 藻类和一些低等海生无 都有太古代地层出露。 我国震旦纪已暂归入元 脊椎动物在震旦纪开始 古代的后期。 出现。
石炭纪 C 地质年代古生代的第五个 纪。因研究英格兰地质时，发现一套富含煤 炭的地层而得名。是一个重要的造煤时代， 约开始于3.5亿年前，结束于2.85亿年前，石 炭纪时不仅海生的一类体小、结构简单、具 有钙质壳体的原生动物纺锤虫类繁盛，而且 珊瑚、腕足类、昆虫类也很多。两栖类发展， 原始爬行类出现。木本陆生植物石松、芦木、 种子蕨、真蕨、棵子植物科达树繁荣。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
古生代 Pz 地质年代的第三个代。约开始于6 亿年前，结束于2.3亿年前。古生代共有6个纪， 一般分为早、晚古生代。早古生代包括寒武纪、 奥陶纪和志留纪，晚古生代包括泥盆纪、石炭纪 和二叠纪。动物群以海生无脊椎动物中的三叶虫、 软体动物和棘皮动物最繁盛。在奥陶纪、志留纪、 泥盆纪、石炭纪，相继出现低等鱼类、古两栖类 和古爬行类动物。鱼类在泥盆纪达于全盛。石炭 纪和二叠纪昆虫和两栖类繁盛。古植物在古生代 早期以海生藻类为主，至志留纪末期，原始植物 开始登上陆地。泥盆纪以裸蕨植物为主。石炭纪 和二叠纪时，蕨类植物特别繁盛，形成茂密的森 林，是重要的成煤期。
第三章第五节群落的动态 动态一词
第三章第五节群落的动态动态一词群落的动态
1、生物群落的内部动态：
（1）不明显波动：数量变化较少。
（2）摆动性波动：短期较大波动。
（3）偏途性波动。
2、演替：
指在植物群落发展变化过程中，由低级到高级，由简单到复杂，一个阶段接着一个阶段，一个群落代替另一个群落的自然演变现象。
3、裸地：
没有植物生长的地段，群落形成的最初条件和场所。
原生裸地：从来没有被植物覆盖过的裸地。
次生裸地：被覆盖过然后被完全破坏的裸地。
4、植物的繁殖体的传播：
（1）繁殖体：孢子、种子、鳞茎、根状茎。
（2）传播过程：迁移、入侵、定居、竞争。
5、演替的类型：
（1）时间上：
快速演替：指在不长的几年内发生的演替（往往是次生演替）。
长期演替：延续时间较长，几十年到几百年。
世纪演替：一般按照地质年代进行计算。
（2）演替的主导因素：
群落发生演替：常规型演替。
内因生态演替/内因动态演替：已经形成群落内部的优势种的更替。
外因生态演替/外因动态演替：由于外界灾害导致群落结构变化进而发生演替。
（3）基质性质：
水生基质演替系列：
A、黏土生演替。
B、砂生演替。
C、石生演替。
D、水生演替。
旱生基质演替系列：
A、黏土生演替。
B、砂生演替。
C、石生演替。
第三章 地质年代及地质年代表 Microsoft PowerPoint 演示文稿
标准化石：
分布区域广； 数量大； 在某一地层单位中特有的生物化石； 该层上下的地层中基本没有的化石。
化石可用于对比相距很远的地层
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（相对年代）。
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）
生物演化规律：低等→高等；简单→复杂，是不可逆的。 生物层序律：
一方面：年代越新的地层中所含生物进化德越复杂、越高级； 另一方面：不同时期的地层含有不同类型的化石及其组合，而在相同时 期相同环境中所形成的地层（只要原来海洋或陆地想通），都含有相同化 石及其组合。
（二）地质年代的表示方法
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——地质体形成或地质事件发生 的先后顺序。
2.绝对年代——依据同位素年龄测定地质体 形成或地质事件发生时距今多少年。
一、地质年代的表示方法及单位
（三）地质年代的单位
1、绝对年代法 主要单位有：亿年、百万年 2、相对年代法 相对年代单位有：由大到小依次为： 宙 代 纪 世 期
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 铅-206（Pb208） 铅-207（Pb207） 铅-208(Pb208) 半衰期 45亿年 7.13亿年 139亿年 母体同位素 铷-87（Pb87） 子体同位素 锶-87（Sr87） 氩-40（Ar40） 氨-14(N14) 半衰期 500亿年 15亿年 5692年
4. 了解大气圈、水圈、生物圈、大陆的形成时期 和地球的重要演化事件。
第一节 相对地质年代的确定
工程地质(3)地质年代
• ②碰撞边界 欧亚板块南缘与非洲板块和印度板块西段的边界属此
类型。由于两侧板块相对运动，前缘有洋壳的边缘下插，造成二者的 陆壳碰撞接触，形成地缝合线。在地貌上出现年轻山脉与山前平原。
3.平错型板块边界 这种板块接触边界,不发生俯冲 或仰冲或碰撞,仅相互平行于边界滑错,不造成新的 山脉和海沟,地质构造上表现为转换断层或大型走滑 断层.如横穿过洋中脊的大断裂,表现为剪切应力作 用. 板块间的结合带与现代地震,火山活动带一致.板块 构造学说极好地解释了地震的成因和分布.
第二节.第四纪地质概述
1.第四纪地质概况 2.第四纪沉积物
（1）残积物
（2）坡积物）
（1）第四纪气候 与冰川活动
（3）洪积物 （4）冲积物 （5）湖泊沉积物 （6）海洋沉积物
（2）板快构造
（7）冰碛与冰水沉积物 （8）风积物
1.第四纪地质概况
•
第四纪是新生代 最晚的一个纪，也是包 括现代在内的地质发展 历史的最新时期。
风的搬运堆积作用后来又经流水的搬运堆积作用
地下水堆积
冰川堆积
风力堆积
2.主要的第四纪沉积物
（1）残积物 （2）坡积物 （3）洪积物 （4）冲积物 （5）湖泊沉积物 （6）海洋沉积物 （7）冰碛与冰水沉积物 （8）风积物
地球的演化与地质时代
绵绵不尽的时间长河，谁会想 到有一个源头？浩瀚无垠的宇宙 空间，谁能想到是从“无”到有？ 地球的形成与演化，正是在这一 无尽延续的时间中，无穷拓展的 空间里，所发生的无数科学传奇 之一。
(5)新生代(界, Kz)
① 生物:近代生物时代,哺乳动物和被子植物非常繁盛。它包
括第三纪和第四纪。
②环境与地层：第三纪仅台湾和喜马拉雅地区仍被海水淹
工程地质学-第三章地质构造
地壳发生大的构造运动之后，自然地理 条件发生明显改变，各种生物也将随之 演变，这样形成了地层发展历史的阶段 性。
✓ 地球发展的时间段叫地质年代。 地质年代单位：代、纪、世、期、 时(从大到
小)
✓ 地层单位：一定地质时期所形成的地层的总 体的名称。 地层单位：界、系、统、阶、 群(从大到小)
地层单位
A台易产生 顺层滑动
B台位于断层 带上
C台较为有利
5、断层的识别
地层界限不连续或岩层中断
岩层不对称重复或缺失
断层破碎带及构造岩 牵引构造及伴生节理
擦痕
地貌标志
【增加内容】
活断层
活断层：第四纪以来仍
在活动的断层。
注：2002年《岩土工 程勘察规范》指全新地 质时期（1～1.1万年） 以来活动着的断层，且 在今后100年可能继续 活动。
水平构造和单斜构造
水平构造
单斜构造
3.3 褶皱构造
组成地壳的岩层，受构造运动的强烈作 用，使岩层形成一系列波状弯曲而未丧失 连续性的构造叫-。是地壳表层广泛发育的 基本构造之一。昆仑山、祁连山、泰岭都 是复杂的褶皱构造山脉。
褶皱构造 (fold)
(a)
(b)
(c)
图 4-5 褶曲的力学成因 (a)水平挤压力；(b)垂直作用力；(c)力偶作用
2、裂隙发育程度分级
表3—3 裂隙发育程度分级
裂隙发育程度等级 基本特征
附注
不发育
裂隙1-2组，规则，构造型， 对基础工程无间距1米以上，多为Fra bibliotek闭裂 影响，对岩体
隙，少有充填物，岩体被切 稳定性影响不
割成巨块状
大
较发育
裂隙2-3组，较规则，以构 对基础工程无
✓ 地球发展的时间段叫地质年代。 地质年代单位：代、纪、世、期、 时(从大到
小)
✓ 地层单位：一定地质时期所形成的地层的总 体的名称。 地层单位：界、系、统、阶、 群(从大到小)
地层单位
A台易产生 顺层滑动
B台位于断层 带上
C台较为有利
5、断层的识别
地层界限不连续或岩层中断
岩层不对称重复或缺失
断层破碎带及构造岩 牵引构造及伴生节理
擦痕
地貌标志
【增加内容】
活断层
活断层：第四纪以来仍
在活动的断层。
注：2002年《岩土工 程勘察规范》指全新地 质时期（1～1.1万年） 以来活动着的断层，且 在今后100年可能继续 活动。
水平构造和单斜构造
水平构造
单斜构造
3.3 褶皱构造
组成地壳的岩层，受构造运动的强烈作 用，使岩层形成一系列波状弯曲而未丧失 连续性的构造叫-。是地壳表层广泛发育的 基本构造之一。昆仑山、祁连山、泰岭都 是复杂的褶皱构造山脉。
褶皱构造 (fold)
(a)
(b)
(c)
图 4-5 褶曲的力学成因 (a)水平挤压力；(b)垂直作用力；(c)力偶作用
2、裂隙发育程度分级
表3—3 裂隙发育程度分级
裂隙发育程度等级 基本特征
附注
不发育
裂隙1-2组，规则，构造型， 对基础工程无间距1米以上，多为Fra bibliotek闭裂 影响，对岩体
隙，少有充填物，岩体被切 稳定性影响不
割成巨块状
大
较发育
裂隙2-3组，较规则，以构 对基础工程无
地质基本知识(地质年代与地质构造)
e d c
粉
20
b
0
砂
a e
块 和 泥 相
7.3 地质作用和地质年代
三、地质年代和地层系统
生物层序律：
生物的演变是从简单到复杂，从低级到高级，不断 进化和发展的。因此，一般说来，地层年代越新其中 含生物就越进步、越复杂。另一方面，不同时期的地 层中含有不同类型的化石及其组合，而相同时期且在 相同地理环境下所形成的地层，不论相距多远都含有 相同化石或化石组合。
研究节理的理论和实践意义
实际意义：
1）矿液、石油、天然气运移通道、储集场所，控制矿 体形态。
2）地下水、石油渗透性，含油性，含水性与节理发育 的密度，开启性有关。 3）影响水工建筑物的渗漏性和岩体的稳定性。
理论意义：
节理与褶皱断裂和区域性构造密切相关，可认识和阐 明区域地质构造及其形成和发展。
7.4 地质构造
五、地层接触关系
褶皱和断层是岩层形成之后由于地壳运动 造成的，如果没有地壳运动形成地质构造，所 有新、老地层（各时期形成的岩层）都应是水 平叠臵在一起。但有了地壳运动就使地层之间 不再是简单的水平叠臵，而有更复杂的接触。
1.整合接触
表现：新老地层产状一致，岩性变化及古生物 演化渐变而连续，新老地层时代连续，其间没有 地层缺失。
断层线
7.4 地质构造
1.断层的几何要素
(3) 断盘 断层面两盘相对移动的岩块。
按断层面与断盘关系（位臵关系）分：
上盘、下盘、东南盘、西北盘等；
按两盘相对位移（运动）方向分：
上升盘、下降盘。
7.4 地质构造
1.断层的几何要素
(4) 断距 断层发生后，同一岩层的岩块，沿断 层面移动的距离。 滑距：错断前的一点，在错动后分成两点， 两点间的实际距离称为滑距。 垂直断距：断层两盘上同一岩层之间的垂距。 水平断距：断层两盘上同一岩层之间的平距。
地质年代
地质年代本节内容：相对年代的确定、同位素年龄测定、地质年代表地质年代系指地质体形成或地质事件发生的时代。
包括二层含义(二种计时方法):1.相对年代－地质体形成或地质事件发生的先后顺序(相对先后关系) ;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。
能说明岩层形成的先后顺序及其相对新老关系，能反映岩层形成的自然阶段。
适用于沉积岩地区。
2.绝对年代－地质体形成或地质事件发生距今有多少年(确切年龄)；依据同位素年龄测定地质体形成或地质事件发生时距今多少年。
它能说明岩层形成的确切时间，但不能反映岩层形成的地质过程。
适用于岩浆岩、变质岩地区。
在描述地球历史或地质事件的年代时，两者都很重要；地质工作中，一般以应用相对地质年代为主。
一、相对年代的确定地层层序律、生物层序律、切割律(穿插关系)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.岩层与地层的区别：岩层不具有时代概念，地层赋予了地质年代的概念。
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！研究地壳历史的依据：1.岩浆岩、沉积岩和变质岩，三大岩类的岩石性质和分布特点。
（恢复当时的形成环境）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、地层层序律1、地层形成时是水平或近于水平，老的先形成，在下面；新的后形成，叠置在上。
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、泥裂、印模等）作为“示底构造”恢复顶底后，判断先后顺序。
但并非现在野外见到的地层都是下老上新，其中又有后期地壳运动的改造。
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、泥裂等）作为“示底构造”恢复顶底后，判断先后顺序。
地质与地貌学试卷、习题及答案
地质与地貌学试卷一、名词解释（每小题3分，共15分）1．风化壳2．地下水3．石灰岩4．断层三角面山5．洪积扇二、填空题（共15分）1．百望山的岩性主要为（）和（）；十渡峰丛地貌的岩性为（）；周口店采石场的岩性为（）。
（2分）2．黄土中多层埋藏古土壤的存在常标志着（），说明在黄土沉积的漫长时期内气候有多次（）的变化。
（分）3．下列各符号为地层代号，请写出各代号的中文名称：J2（），J x（）, Q3（）,Q b（）。
（1分）4.地质作用普遍存在于自然界，有长期持续缓慢进行的，如（）、（）、（）等，有短暂而猛烈的，如（）、（）、（）等。
（2分）5．岩层产状160∠30中，160和30分别表示岩层的（）和（）。
（1分）6．岩溶发育的基本条件有（）、（）、（）、（）四个。
（2分）7．根据三角洲的形态特征和形成过程把三角洲分为以下几种类型：（）、（）、（）、（）。
（1分）8．冲积平原是指（）。
（分）9．根据河流阶地的构造和形态特征，可分为（）、（）、（）三种类型。
（分）10．全球地震分布具有规律性，主要集中在3个带，分别是（）、（）和（）。
（分）三、选择题（前10题单选，后10题多选，共20分，）1．安山岩的矿物成分相似于（）。
A、花岗岩B、辉长岩C、橄榄岩D、闪长岩2．在下列几种岩石中：玄武岩、安山岩、花岗闪长岩、砂岩、页岩、片麻岩、石灰岩、石英岩，属于沉积岩的是（）；A、花岗闪长岩、玄武岩、页岩、B、石灰岩、页岩、砂岩C、片麻岩、花岗闪长岩D、玄武岩、安山岩、石英岩3．河漫滩形成于河流的（）A、凸岸B、凹岸C、凸岸和凹岸均可D、都不对4．由两条平行沟谷分割的长条状的黄土高地叫（）。
A、黄土墚B、黄土塬C、黄土峁D、黄土碟5．岩溶（喀斯特）地貌出露在（）。
A、碳酸盐岩地区B、硫酸盐岩地区C、卤化物盐类地区D、以上岩性均可6．（）是表示地震对地面和建筑物的破坏程度A、烈度B、震级7．下面哪个湖属于断陷湖（），哪个属于向斜凹陷湖, 哪个属于火山口湖（）。
工程地质学第三章地质年代剖析
常见的地层接触关系有哪些类型？简述其概念。
简述第四纪沉积物的成因和特点。
地质年代单位和地层单位有何不同？地质年代
表中包括几个纪，从老到新简述之。
1、摩氏硬度所反映的是( )。
A. 矿物相对硬度的顺序 B. 矿物相对硬度的等级
C. 矿物绝对硬度的顺序 D. 矿物绝对硬度的等级
2、矿物受力后常沿一定方向裂开成光滑平面的特性称为( )
——形成一个系的地层所占的时间称为纪；
——形成一个统的地层所占的时间称为世；
——形成一个阶的地层所占的时间称为期。
全新世 Q4
新
生
代
Kz
第四纪 Q
第三纪
生
宙
生
宙
上新世 N2
600 万年
N
中新世 N1
2600 万年
渐新世 E3
3800 万年
始新世 E2
6000 万年
古新世 E1
7000 万年
E
中生代
第3章 地质年代与第四纪地质概述
第一节 地质年代
地质年代（geologictime）就是指地球
上各种地质事件发生的时代。
一、绝对年代与相对年代
绝对年代
——是指各地质事件（地层）发生的距今年龄，据
岩石中所含放射性元素的衰变规律确定的。
例如：
U－Th－Pb（铀系法，铀－钍－铅）；
K－Ar（钾氩法）；
受到高温、高压及化学成分加入的影响( )。
A. 矿物化学性质及结构发生变化后形成的新岩石
B. 在固体状态下发生矿物成分及结构变化后形成的新岩石
C. 在固体状态下发生矿物的物理性质及结构变化后形成的新
岩石
D. 在固体状态下发生矿物的化学和物理性质，以及结构变化
简述第四纪沉积物的成因和特点。
地质年代单位和地层单位有何不同？地质年代
表中包括几个纪，从老到新简述之。
1、摩氏硬度所反映的是( )。
A. 矿物相对硬度的顺序 B. 矿物相对硬度的等级
C. 矿物绝对硬度的顺序 D. 矿物绝对硬度的等级
2、矿物受力后常沿一定方向裂开成光滑平面的特性称为( )
——形成一个系的地层所占的时间称为纪；
——形成一个统的地层所占的时间称为世；
——形成一个阶的地层所占的时间称为期。
全新世 Q4
新
生
代
Kz
第四纪 Q
第三纪
生
宙
生
宙
上新世 N2
600 万年
N
中新世 N1
2600 万年
渐新世 E3
3800 万年
始新世 E2
6000 万年
古新世 E1
7000 万年
E
中生代
第3章 地质年代与第四纪地质概述
第一节 地质年代
地质年代（geologictime）就是指地球
上各种地质事件发生的时代。
一、绝对年代与相对年代
绝对年代
——是指各地质事件（地层）发生的距今年龄，据
岩石中所含放射性元素的衰变规律确定的。
例如：
U－Th－Pb（铀系法，铀－钍－铅）；
K－Ar（钾氩法）；
受到高温、高压及化学成分加入的影响( )。
A. 矿物化学性质及结构发生变化后形成的新岩石
B. 在固体状态下发生矿物成分及结构变化后形成的新岩石
C. 在固体状态下发生矿物的物理性质及结构变化后形成的新
岩石
D. 在固体状态下发生矿物的化学和物理性质，以及结构变化
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被子植物
• 中华古果 • 最早的被 子植物。
被子植物叶化石
被子植物叶化石
硅 化 木
5亿年前
4亿年前
3亿年前
2亿年前
1亿年前
2-3百万年前
地 球 生 物 的 演 化
二、地层
1. 地层及其层序的建立
2. 地层的划分和对比
1. 地层及其层序的建立
• 地层：在特定的地质时期形成的层状岩层。 • 地层层序律：地层来经强烈的构造变动而倒转或位 移时，保持着正常的顺序，即先形成的地层在下， 后形成的地层在上，称为地层层序律。 • 化石层序律：不同时代的地层含不同的化石，不同 地区含相同化石的地层属同一时代，称化石层序律。
• 本世纪初期核子物理学的先驱者们发现了某些 元素的放射性以后，地质学家们就开始利用放 射性同位素的蜕变规律来测定岩石的绝对年龄。 • 这就是绝对地质年代测定法，又叫作作同位素 测年法，国外则称为同位素钟。 • 其基本原理是基于每种放射性同位素有其固定 的衰变常数，只要分别测定岩石中矿物所含的 放射性同位素(母体)及其蜕变产物(子体)的含 量，就可以计算出该矿物形成至今的实际年龄， 即该矿物的同位素年龄。如果该矿物是岩石形 成时所生成的，那么矿物的同位素年龄就可以 代表该岩石的绝对地质年代。
第五节
地质年代
一、 化石
二、 地层 三、 地质年代
一 、化石
1. 化石的形成 2. 化石的研究意义 3. 常见化石
1. 化石的形成
• 化石：保存在岩石中的生物遗体和遗迹 称为化石。 • 标准化石：能够用来确定特定地层时代 的化石称为标准化石。标准化石具有演 化快，数量多，分布广，特征明显的4大 特点。
• 第四纪(Quaternarg Period) 该词创立于1830年。代 表以含有大量现代生物化石为特征的未固结的河流沉 积物、风成沙、黄土及冰川堆积物。
1.概念:化石、地层
2.如何确定岩石(岩层)的相对地质年代和绝 对年龄?
cm
芦木
• 楔叶类高 大乔木。 • 石炭纪至 二叠纪繁 盛。
轮叶 A 部化石。 • 大型羽状 复叶。 • 中生代繁 盛。 cm
1cm
柯达叶化石高大乔木，晚石炭世至二叠纪繁盛。
1cm
银杏类叶化石，高大乔木，侏罗纪至早白垩世繁盛。
1cm
羽杉 ：松柏类叶化石，中生代繁盛。
• N为母体同位素含量，D为子体同位素含 量，λ为该放射性元素的衰变常数。
放射性同位素种类很多，但能用于测定绝对地质年代的 必须具备以下条件：
1．具有适当的半衰期。一般说来，地质体的形成时间都比较久远。 因此，那些半衰期极短的放射性同位素是不适用的，必须采用其 半衰期与地质体形成距今时间幅度相当的放射性元素。 2．该同位素在岩石或矿物中要有足够的含量，可以将其分离出来并 加以定量测定。 3．其子体同位素易于富集并能保存。
• 左图：在白垩纪地层中发现了似人的脚印 • 右图：在1999年的干旱季节中拍下河床上人与三趾恐 龙的脚印清楚地交错而行，图片上通往人的站立处的 脚印为人的，向右边的则属三趾恐龙的。
2. 化石的研究意义
• 确定地质年代。
• 研究生物演化规律。
• 建立地质年表进行地层对比。 • 研究古地理、古气候、古环境。
用于测定地质年代的放射性同位素
子体同位素(D) 母体同位素 (N) 半衰期 衰变常数(λ )
U238 U235 Th232 Rb87 K40 C14
Pb206 Pb207 Pb208 Sr87 Ar40 N14
4.468×109年 7.O4×108年 1.40×1010年 4.9×1010年 1.28×109年 5730年
• 古生代(Palaeozoic Era) 意为古老生物的时代。 • 寒武纪(Cambrian Period) 因首先在英国威尔士的Cambria研究 了这一时代的地层而得名。 • 奥陶纪(Ordovcian Period) Ordovices源于威尔士—个古代民 族的名字。该时代的地层最先在这个民族居住区发现，并进行了 研究。
地层柱状图
地层划分
地层对比
A 地层完整
B 地层缺失
三、地质年代
1. 相对地质年代 2. 绝对年代 3. 地质年表
1. 相对地质年代（确定原则）
• 地层层序律 ：根据叠加原理。（老地层在下， 新地层在上）利用波痕，层理，泥裂，雨痕 可判断岩层顶底。
• 化石层序律 ：生物演化遵循由简单到复杂， 低级到高级的不可逆原则。利用生物群特征 确定岩层新老。 • 地质体之间的切割关系 ：被切割的先形成， 切割者后形成。
• 白垩纪(Cretaceous Period) 源于英吉利海峡北 岸．出露的—套富含微体有孔虫的白色细粒碳酸钙地 层。拉丁文称之为Creta，意为白垩而得名。
• 新生代(Cenozoic) 意为近代生物的时代。其生物面 貌与现代相似。 • 第三纪(Tertiary Period) 意大利人阿杜依诺 (Giovanni Arduino)最初于1760年研究意大利北部地 质后，把该地区岩层分为原始纪、第二纪、第三纪。 后来，前两个纪的名称被古生代和中生代两个术语代 替，第三纪这一名称被保留下来。它又被分为老第三 纪和新第三纪。
• 宙(Eon) 是地质年代的最大单位，在宙的时间内所形成的年代地 层单位叫宇(Eonthem)。根据生物的演化，把整个地质历史划分成 距今约6亿年以前的隐生宙和距今约6亿年以后的显生宙。
• 代(Era) 是地质年代的第二级单位。根据生物发展的阶段将显生 宙划分为三个代，即古生代、中生代、新生代。在代的时间内所 形成的年代地层单位叫界(Erathem)。 • 纪(Period) 是第三级地质年代单位。古生代分为6个纪，中生代 分为3个纪，新生代分为2个纪。在纪的时间内所形成的年代地层 单位叫系(System)。 • 世(Epoch) 是第四级地质年代单位。一个纪分为3个或2个世。除 新生代各世有特殊的名称外，一般每个纪分为早世、中世、晚世 或早世、晚世。在世的时间内所形成的年代地层单位叫统 (Series)，相应地分为下统、中统、上统或下统、上统。新生代 的统与世的名称相同。
• 胎生高等 脊椎动物。 • 新生代繁 盛。
猛犸象复原图
（3） 古植物
• • • •
叠层石 蕨类植物 裸子植物 被子植物
叠层石
• 隐藻遗 迹化石。 • 具叠层 构造。 • 中、新 元古代 繁盛。
现代叠层石
蕨类植物
• 鳞木是石松类 的高大木本乔 木。 • 高达40m，直径 2m，主要造煤 植物。 • 石炭纪、二叠 纪繁盛。
•
• •
志留纪(Silurian Period) 最早发现该时代的地层出露于威尔 士边境。“志留”是威尔士以前的—个部族的名称。
泥盆纪(Devonian Period) 该时代的地层最早发现出露于英格 兰的泥盆郡而得名。 石炭纪(Carboniferous Period) 创名于英国。该时代的地层中 富含煤层。
地质年代名称的来源、含义和代号
了解地质年代表中各个地质年代名称的来源和含义，对 于深刻理解地质年代的性质是大有裨益的。
• 太古宙(Archaeozoic Eon) 是最古老的地质年代。岩层中仅有原 始的菌类。
• 元古宙(Proterozoic Eon) 为古老的地质年代。岩层中发现有能 进行光合作用的蓝绿藻细胞。 • 震旦纪(Sinian Period) “震旦”是我国的古称。该纪地层在我 国极为发育，而且发现早、研究细。这一名称目前仅在国内通用， 其他国家还有不同的名称。 • 显生宙(Phanerozoic Eon) 是生命大量出现和发展繁荣的地质时 期。
在地质学研究中，把地 质历史按不同的级别划分了 不同的时间单位。由大到小 分别是：宙、代、纪、世。 而在这些时间单位内形成的 地层称为：宇、界、系、统
级别 地质年代单位
年代地层单位
大
小
宙 代 纪 世
宇 界 系 统
• 地质年代单位 年代地层单位 • 宙……………………宇 • 代……………………界 • 纪……………………系 • 世……………………统
•
二叠纪(Permian Period) 沿用乌拉尔山西坡的—个地名。我国 译为二叠纪，表示该纪的地层具明显的二分性。
• 中生代(Mesozoic Era) 意为“中期生物”时代。
• 三叠纪(Triassic Period) 该时代的地层最早在德国 中部发现，岩层具明显的三分性。 • 侏罗纪(Jurassic Period) 因在法国和瑞士交界的侏 罗山脉首先发现该时代的地层而得名。
鱼 化 石 及 化 石 的 形 成 过 程
植物化石
腕足类化石
二叠纪森林复原图
•
中生代的恐龙
恐龙蛋化石
恐龙蛋
新生代的鱼化石
植物化石
硅化木
植物叶化石
琥珀
人 类 足 迹 化 石 （ 存 于 火 山 灰 中 ）
人 类 化 石
庞贝古城遗址
白垩纪（一亿四千五百万 年～六千五百万年前）的 人类脚印、手指化石和铁 锤 在美国德克萨斯州Glen Rose的帕拉克西河 （Paluxy）河床中发现有生 活在白垩纪的恐龙的脚印
寒武纪三叶虫化石
（2） 古脊椎动物
• • • • • 鱼类 两栖类 爬行类 鸟类 哺乳类
鱼类
• 水生脊椎动物。 • 泥盆纪繁盛直至现代。
恐龙复原图
满洲龟
中生代白垩纪海底复原图
鸟类
恒温、飞翔高等脊椎动物（新生代）
始祖鸟复原图
始祖鸟化石
猛 犸 象 化 石 （ 第 四 纪 冰 期 ）
哺乳类
地层新老关系的确定
风成砂丘岩层的交错层理
层面构造
现代干裂
页岩中的干裂
对 称 波 痕 的 形 成 不 对 称 波 痕 的 形 成
• •