第九章-地层单位和地层系统
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第九章 地层单位和地层系统
分布范围，而是通过
这些生物界面而限定 的生物面来定义。
以a类消失和b类消 失 定义一个地层间隔
谱系带
含有代表进化谱系中某一特定化石的地层体。 它既可以是某一化石分类单元在一个演化谱系中的延限，也可以是该化石分类 单元后裔分类单元出现前的那段延限。 种系带的界限是通过演化谱系中化石的最低存在生物面来确定的。
组合带
特有的化石组合所占有的地层。该地层中所含的化石或其中一类化石，从整 体上说构成一个自然的组合，并且该组合与相邻地层中的生物化石组合有明 显不同。
间隔带/ Interval Zone
位于两个特定的生 物面之间的地层体。 不一定是某一个或 几个生物分类单元的
以a类最低存在界面 和b类最高存在界面 定义一个地层间隔
分级：群、组、段、层
Group→ Formation →Member →Bed
岩石地层单位-组
定义：组是基本的岩石地层单位,具有相对
一致的岩性、岩相和变质程度，且具有一定 结构类型的地层体。
建组条件：
1)岩性相对一致（均一、夹层、互层或特别复杂）; 2)内部结构一致（内部不分段的组为一种结构类型，
延限带Range Zone－选定化石的延限范围所代表的地层 顶峰带Abundance Zone－以某个特有分类单元或一组特定
生物带 Biozone
分类单元的丰度明显高于相邻地层丰度的地层体 组合带Assemblage Zone－以三个或更多化石分类单元构 成的组合或伴生视为一整体，而有别于相邻地层 间隔带Interval Zone－两个特定生物面之间的含化石地层 谱系带Lineage Zone－含有代表进化种系中某一特定片断 化石的地层
很明显，生物地层各单位之间不存在 大小级别关系； 并非所有地层都能用生物地层学方法 进行划分对比； 因而，生物地层单位本身并不构成独 立的地层系统 但是生物地层仍是目前进行远距离、 高精度（古生代以来）地层对比所普 遍采用的、较为可靠的方法
地史学二——地质年代与地层系统
考古测年（陶瓷、砖瓦等经历高温的物体）， 沉积物测年（经历阳光暴晒）。
陶瓷真伪鉴定
萨拉乌苏河第四纪地层年代
LiBS etal_AGS_V81_2007_Phases of environmental evolution indicated by primary chemical elements and paleontological records in the Upper Pleistocene-Holocene Series for the Salawusu River Valley, China
相对地质年代的确定
地层 古生物
绝对年代测定方法
钾-氩（40K-40Ar） 铀-铅（U-Pb） 铷-锶（Rb-Sr） 氩-氩（40Ar-39Ar） 碳十四（14C） 铀系（U） 树轮、石笋、珊瑚 古地磁 冰川&湖泊纹泥 氨基酸外消旋（AAR ） …… 热释光（TL） 光释光（OSL） 光释光测年简介 宇宙射线（TCN） 电子自旋共振 中寒武世Є2 早寒武世Є1 时代： 晚 中 早
地层 寒武系Є 上寒武统Є3 中寒武统Є2 下寒武统Є1 地层： 上 中 下
如： ……
显生宙形成的地层为_________ 显生宇 ； 显生宇为_________ 显生宙 时期形成的地层。 中生代形成的地层为_________ 中生界 ； 中生界为_________ 中生代 时期形成的地层。 侏罗纪形成的地层为_________ 侏罗系 ； 侏罗系为_________ 侏罗纪 时期形成的地层。 早侏罗世形成的地层为_________ 下侏罗统 ； 下侏罗统为_________ 早侏罗世时期形成的地层。 中侏罗世形成的地层为_________ 中侏罗统 ； 中侏罗统为_________ 中侏罗世 时期形成的地层。 晚侏罗世形成的地层为_________ 上侏罗统 ； 上侏罗统为_________ 晚侏罗世时期形成的地层。 全新世形成的地层为_________ 全新统 ； 全新统为_________ 全新世 时期形成的地层。 更新世形成的地层为_________ 更新统 ； 更新统为_________ 更新世 时期形成的地层。
陶瓷真伪鉴定
萨拉乌苏河第四纪地层年代
LiBS etal_AGS_V81_2007_Phases of environmental evolution indicated by primary chemical elements and paleontological records in the Upper Pleistocene-Holocene Series for the Salawusu River Valley, China
相对地质年代的确定
地层 古生物
绝对年代测定方法
钾-氩（40K-40Ar） 铀-铅（U-Pb） 铷-锶（Rb-Sr） 氩-氩（40Ar-39Ar） 碳十四（14C） 铀系（U） 树轮、石笋、珊瑚 古地磁 冰川&湖泊纹泥 氨基酸外消旋（AAR ） …… 热释光（TL） 光释光（OSL） 光释光测年简介 宇宙射线（TCN） 电子自旋共振 中寒武世Є2 早寒武世Є1 时代： 晚 中 早
地层 寒武系Є 上寒武统Є3 中寒武统Є2 下寒武统Є1 地层： 上 中 下
如： ……
显生宙形成的地层为_________ 显生宇 ； 显生宇为_________ 显生宙 时期形成的地层。 中生代形成的地层为_________ 中生界 ； 中生界为_________ 中生代 时期形成的地层。 侏罗纪形成的地层为_________ 侏罗系 ； 侏罗系为_________ 侏罗纪 时期形成的地层。 早侏罗世形成的地层为_________ 下侏罗统 ； 下侏罗统为_________ 早侏罗世时期形成的地层。 中侏罗世形成的地层为_________ 中侏罗统 ； 中侏罗统为_________ 中侏罗世 时期形成的地层。 晚侏罗世形成的地层为_________ 上侏罗统 ； 上侏罗统为_________ 晚侏罗世时期形成的地层。 全新世形成的地层为_________ 全新统 ； 全新统为_________ 全新世 时期形成的地层。 更新世形成的地层为_________ 更新统 ； 更新统为_________ 更新世 时期形成的地层。
地史学
地史学定义：地史学又称为历史地质学（historical geology），它是研究地球发展历史和发展规律的科学，其研究对象主要为地质历史中形成的地层，它包括无机界和有机界的物质记录阐述地质作用及其产物，以及地表生物界在时间上发展变化的分析地位：地史学是一门地球科学中的基础学科,地史古生物学、岩石矿物学、构造地质被称为地质科学的三大支柱地史学综合了动力地质学（地球科学概论）、岩石矿物学、构造地质学、古生物学等学科知识，来阐明地球的岩石圈、水圈、大气圈、生物圈在全部地质时期内的发生发展历史因此，它所研究的对象和范围、应用的概念和方法涉及到多种学科，是一门综合性特别强的学科基本内容：研究地层的形成顺序、时代、划分地层单位、建立地层系统、进行地层的时空对比，构成了地层学根据地层的沉积组分、沉积相及其时空分布特征，研究地层形成的古环境、古地理及其演化，构成了沉积古地理学根据地层的沉积组合、沉积古地理、古生物地理、古气候、古地磁及其它构造标志，恢复地层形成的古构造背景、古板块分布格局及其离合史，构成了历史大地构造学基本任务：研究地史时期生物界的形成和发展—生物进化史研究地史时期古地理变迁—沉积发展史研究地史时期大陆和海洋板块的分布格局、板块离合过程—构造运动史研究范围：对象—从地壳扩展到整个地球时限—地质时期—38亿年以后天文时期—46-38亿年具体资料—地层、化石、构造变动记录、古地磁记录、放射性同位素记录等主要方法：利用动力地质学关于地质作用、现象和产物的知识对地层进行分析，推论当时的地质环境和地质作用。
成为现实主义原则或将今论古原则利用古生物发展演化的知识，用化石确定其顺序及年代利用构造地质的知识，用地层的顺序、接触关系分析各区在不同的地质时代中的构造历史地层系统和地质年代地层层序的建立1 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）。
地层系统和地质年代11地层的层序1地层的概念地壳发展
第一章地层系统和地质年代§1.1 地层的层序1. 地层的概念地壳发展过程中所形成的层状岩石总称。
具有一定时间和空间涵义的层状岩石自然组合。
包括沉积岩、火成岩和变质岩。
2. 地层层序的建立地层层序律：层状岩石的原始形成序列总是新岩层叠覆在老岩层之上，即“下老上新”。
出露地表的岩层常常遭受过构造的变动,发生了倾斜、褶皱、甚至倒转。
判断标志1)地层的接触关系相邻地层之间由于沉积环境的变迁，或经历不同的岩浆构造活动过程而造成它们之间不同的接触关系。
整合接触(conformity)没有明显侵蚀间断的两套岩层间的接触关系不整合接触(unconformity) 存在明显侵蚀间断的两套岩层间的接触关系。
由于地壳运动，原来的沉积区抬升成陆，先形成的沉积物遭受剥蚀作用，而后被年轻的沉积岩层所覆盖。
------海侵超覆平行不整合(parallel unconformity)不整合面上下两套地层产状大体一致角度不整合接触(angular unconformity)不整合面上下两套地层产状不一致侵入接触断层接触地层的沉积旋回：海平面上升时期，海水向大陆方向侵进过程中所形成的沉积序列--海进（或海侵）序列(transgression success)随着海平面不断上升，A点的沉积由相对近岸型逐渐变为远岸型。
•在垂向上，而呈现沉积物“上细下粗”的特点。
•在横向上，晚期沉积物分布范围大于早期沉积物--超覆(onlap)海平面下降时期，海水从大陆方向后退过程中所形成的沉积序列--海退序列(regression success)对A点来说，随着时间的推移，沉积由相对远岸型变为近岸型。
•在垂向上，沉积物“下细上粗”•在横向上，晚期沉积物分布范围小于早期沉积物--退覆(offlap)沉积旋回：当一个海进序列紧接一个海退序列时，就形成了地层中沉积物成分、粒度、化石等特征有规律的镜像对称分布的现象---沉积旋回(cycle of sedimentation)非整合接触(nonconformity)——火成岩或变质岩与沉积岩之间的不整合接触关系。
福州大学古生物与地史学地层单位和地层系统 (NXPowerLite)
第一节 地层的划分和对比
二、地层对比的原则和方法 1、岩石学方法 2、生物地层对比 3、构造运动面的对比 4、同位素年龄测定与地层对比 5、磁性地层对比 6、其他地层对比方法
5、磁性地层对比
地层中通常可以保存沉积物沉积或成岩期 的磁性特征，即“剩余磁性”。地史中地 磁极曾发生许多次倒转。根据地磁极的倒 转并配合同位素年龄测定，可以建立一个 地磁极向年表。由于地球的磁极是全球性 的，利用地磁极向年表可以对地层定年和 进行磁性地层的对比
更新世磁极 倒转时间表
Matuyama Reversed Epoch
Gilbert Reversed Epoch
第一节 地层的划分和对比
二、地层对比的原则和方法 1、岩石学方法 2、生物地层对比 3、构造运动面的对比 4、同位素年龄测定与地层对比 5、磁性地层对比 6、其他地层对比方法
地震地层划分对比
第一节 地层的划分和对比
二、地层对比的原则和方法 1、岩石学方法 2、生物地层对比 3、构造运动面的对比 4、同位素年龄测定与地层对比 5、磁性地层对比 6、其他地层对比方法
4、同位素年龄测定与地层对比
同位素年龄测定是根据放射性同位素衰变 原理进行的。放射性元素在衰变过程中， 释放出能量并转化为终极元素。 用于地层年龄测量的同位素方法主要有铀 －铅法、钍－铅法、铷－锶法、钾－氩法、 钐－钕法等。同一地区的地层的同位素年 龄可以用于地层年龄的确定，不同地区的 地层的同位素年龄可以用于地层对比。
unconformity
平行 parallel/discon. 连续/continuity
Disconformity，假整合
上下地层之间没有明显的沉积间断 有沉积间断 (hiatus/diastem),
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
地质学课件--地层与地层单位
二、绝对地质年龄 (同位素地质年代的建立)
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）。 主要测试手段有：钾-氩法；铷锶法； 铀铅法；宇宙核素；裂变径迹法；14C法 等。
三、地质时代系统 地质年代单位 年代地层单位 宙eon 宇eonothem 代era 界erratum 纪period 系system 世epoch 统series 期episode 阶stage
二、地层层序的标志
在野外地质工作中判别地层是否倒转有时是十 分困难的，有时我们仅通过判别岩层的顶底面来确 定地层是否倒转。
沉积岩在形成过程中，由于沉积环境、 水动力条件、生物等的影响，沉积岩的 层面或层内均会保存各种示顶构造。通 过这些示顶构造可以判断岩层的正常与 倒转，主要有如下几种： 1.层面标志：存在于岩层层面上的标志。
地层单位及术语表
地质年代单位 宙eon 代era 纪period 年代地层单位 宇eonothem 界erathem 系system 岩石地层单位
世epoch 期episode 时chron
统series
阶stage 时带chronozone
群group 组formation 段member 层bed
3.生物标志：沉积岩中常含有生物化石， 化石的保存形态也具有示顶功能。如足 迹、孔穴、根系、叠层石等。
scour surface
4、冲刷面：是固结和半固结的沉积层的顶面，因水流冲 刷而成为凹凸不平的面。 sandstone, silicalite, limestone, cross-bedding， silicalite gravels
生物地层对比
标准化石：指那些演化速度快、地理 分布广、数量丰富、特征明显、易于识别 的化石。利用标准化石不仅可以鉴定地层 的时代，也可以用于地层的年代对比。 化石组合：指在一定的地层层位中所 共生的所有化石的综合。化石组合法是根 据地层的化石组合对比地层的方法。
第九章 地层单位和地层系统
分布范围，而是通过
这些生物界面而限定 的生物面来定义。
以a类消失和b类消 失 定义一个地层间隔
谱系带
含有代表进化谱系中某一特定化石的地层体。 它既可以是某一化石分类单元在一个演化谱系中的延限，也可以是该化石分类 单元后裔分类单元出现前的那段延限。 种系带的界限是通过演化谱系中化石的最低存在生物面来确定的。
Ph
Pt
Ar
Chronostratigraphic units 主要是根据化石特征及 其反映的生物进化阶段而划分的。虽然放射性测年 技术近代得到了迅速发展，但由于多种因素限制， 其广泛应用仍有困难。
界：第二级年代地层单位。根据生物界发展的总
体面貌和地壳演化的阶段性划分。 根据地壳的演化阶段，太古宙分为始、古、中、 新太古代；对应的年代地层单位：始、下、中、 上太古界。元古宙分为古、中、新元古代，对应 的年代地层单位为下、中、上元古界。 显生宙以生物界发展大阶段的总体趋势；PZ1海生无脊椎动物繁盛；PZ2-鱼类、两栖类、蕨类 植物和海生无脊椎并存；MZ-爬行类、裸子植物、 菊石类繁荣；CZ-则以哺乳类、被子植物、软体 动物大发展为特征。
时期内形成的所有岩石，而不管地层中是否含有菊石；也可说“峨嵋 山玄武岩时带”，指在该玄武岩形成时隔内任何地方形成的任何岩层， 而不论是否有玄武岩。 间跨度能够在地层中识别的地区； 时带的名称取自它所依据的地层单位。如“Triticites时带”(取自 Triticites延限带)，“张夏时带”(取自张夏组)。
岩石地层单位的级别 Hierarchy of lithostratigraphic units
(超群 supergroup)
群 Group－两个或多个组
(亚群 subgroup)
4 第三章 地层单位与地层系统
界：是第二级高级时间单位，是在代的时间间隔内形成的 地层总体，根据生物界发展总貌和地壳演化阶段性划分：
太古宙划分为始太古代、古太古代、中太古代和新太古代
（始太古界、古太古界、中太古界新太古界）； 元古宙划分为古元古代、中元古代和新元古代（古元古界、 中元古界和新元古界）； 显生宙划分为古生代进一步分为早古生代和晚古生代（加
6.2 生物组合法： 由于标准化石在地层划分和对比上的局限性 常常使人们在具体使用中遇到较多困难而不能 得出合理的结果。 为此，就要对地层中多门类化石进行系统的 研究和综合分析，以了解它们的共生组合及其 变化情况。 这种利用生物组合或生物群总体面貌进行地 层划分和对比的工作，称为生物共生组合分析。
6.生物地层对比 是指以所含化石为依据，在地理上分离的剖 面或露头之间，建立生物地层特征及位置上的 对应关系。主要方法有： 6.1 标准化石法：
标准化石是指那些分布广泛、数量众多、演 化快和特征显著的生物形成的化石。
利用标准化石进行地层的划分和对比（简便 易行）。但由于受古生态条件限制和生物迁移、 先驱和孑遗分子等复杂因素的影响，常常使标 准化石的‘标准性’产生问题。
成的地层总体，根据生物的演化阶段划分，整个地球历史只划 分出四个宙。冥古宙（地球形成至38亿年以前，目前还没有发 现地质记录的报道属于前地质演化阶段，不能用地质的方法进 行研究，主要采用天文学方法对比研究）；太古宙（38-25亿年，
一般含有原核生物）；元古宙（25-5.43亿年，真核生物）；显
生宙（5.43亿年-现代，具壳后生动物）。
4. 生物带的性质 生物带无等级之分 生物带的界线并非等时界面
5. 生物地层带的类型 5.1 延限带：任一生物分类单位在整个延续范围内 所代表的地层体。 （1）延限带：一特定分类单位标本的已 知（地层与地理）产出延限所代表的地层体。
地层的划分和对比
中泥岩 亚段
下 统
上段 柯坪塔格组 中段
下砂岩 亚段
下段
“红泥”的归属及柯坪塔格组“三分”
同位素年龄测定与地层对比
同位素年龄测定是根据放射性同位素衰变 原理进行的。放射性元素在衰变过程中，释 放出能量并转化为终极元素。
用于地层年龄测量的同位素方法主要有铀－ 铅法、钍－铅法、铷－锶法、钾－氩法等。 同一地区地层的同位素年龄可以用于地层年 龄的确定，不同地区的地层的同位素年龄可 以用于地层对比。
测井地层对比法
利用地层的视电阻率曲线、自然电位曲线等进行对比地层的 方法。由于不同测井曲线对不同岩性反映的敏感程度不同，实 际对比时要综合考虑（要看总体变化特征）。
事件地层学对比法
利用地史时期突发的稀有地质事件进行对比地层的方法。
地质事件：是指地史上稀有的、突发性的、在短暂时间内影响范围很广的自 然现象，并在地层中留下了能被识别的显著标志。
nestoraebelonechitinaaspera顺1井5329m塔中地区志留系新老划分方案对比表系统组段亚段系统组段泥盆系中下统上段上顶统下段上段泥盆系中下统上段上顶统下段上段下段克孜尔塔克孜尔塔格红色砂岩段克孜尔塔格组红色砂岩段克孜尔塔格组老方案新方案泥盆系中下统中统依木干他乌组泥盆系中下统中统依木干他乌组地层划分下段上统上砂岩段上段中统依木干他乌组红色泥岩段下段上砂岩亚段上段中泥岩亚段中段下砂岩亚段下段柯坪塔格组塔塔埃尔塔格组上统上砂岩段上段中统依木干他乌组红色泥岩段下段上砂岩亚段上段中泥岩亚段中段下砂岩亚段下段柯坪塔格组塔塔埃尔塔格组格组塔塔埃尔塔格组下砂岩段志留系下统下统志留系组塔塔埃尔塔格组下砂岩段志留系下统下统志留系红泥的归属及柯坪塔格组三分同位素年龄测定与地层对比同位素年龄测定是根据放射性同位素衰变原理进行的
1.2 地层的基本概念、理论、方法.ppt
海进超覆与海退退覆Fra bibliotek
海进超覆：当地壳下降，沉积盆地的水体逐渐扩大，沉积范围也 逐渐扩大。在盆地的边缘地带，越来越新的沉积地层依次向陆地 方向扩展，逐渐超越下面的较老地层，直接覆盖于周缘的剥蚀面 上，形成不整合接触，称为超覆。 海退退覆：由于地壳上升或海平面下降，海水自内陆向海洋退去， 这种现象成为海退。由于海退，新沉积的岩层分布范围逐渐变小， 时代较新的近岸沉积依次后退而覆盖在已经形成的远岸沉积之上。 这种关系称为地层的海退退覆。在地史记录中，一般退覆关系不 易确定。（为什么）这是由于海水退去后，地层露出水面，经过 了风化剥蚀，往往不易保存的缘故。 两者都会造成广大区域的岩性界面和时间界面的不一致，使得原 有的地层好像又重新披上了一层“外衣”。也就是说，海进海退 导致了岩层的穿时性。
1.岩层：由上下两个岩性界面所限制的同一岩性的层状岩 石称为岩层。 2.地层：通常为某一地质时期所形成的岩层；（即具有一 定的时代含义的岩层或岩层组合）。 两者对比：把野外见到的层状岩石（包括沉积岩、火山 岩及变质岩）泛称岩层。当涉及探讨它们形成的先后顺 序、地质年代，并组成填图单位时，就称为地层。 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
侧向加积
天然堤 时间线 低水位 点沙坝
天然堤
侧向加积单元
河床滞留沉积
如：海侵、海退导致的地层穿时性 相对海平面的变化造成海平面向大陆方向侵进（海进）或海平面向 海洋方向退却（海退）。海侵、海退有哪些成因？？
海进有不同的成因，一般可归为 4种：①气候变化。 特别是极地气候变暖导致冰川融化，海平面上升， 常常形成全球性的海进。反之，则形成全球性的海 退。②地球自转速度的变化。地球自转速度加快， 赤道地区海进，两极地区海退；地球自转速度减慢, 赤道地区海退,两极地区海进。这一观点是中国地质 学家李四光提出的。③构造运动。不同级别和规模 的构造运动可形成不同级别和规模的海进或海退。 如洋中脊扩张加快、体积增大，可在两岸地区发生 海进。④地球的膨胀或收缩。一般说来，地球膨胀 导致全球性的海进，地球收缩则造成全球性的海退。
地层学-年代地层
由于世所代表的地质时间仍较长，全球生物界 面貌在较长时间范围内仍能保持一致，所以统 仍是全球性统一的。
（二）年代地层单位
3、年代地层单位
阶（Stage） 指在一个“期”的时间内形成的地层
阶的划分主要是根据科、属级的生物演化特征， 但可包含几个生物带。 标准阶的延续时限为2-10Ma 一般一个统包含2-6个阶
阳新统 冷坞阶
二叠系
孤峰阶
祥播阶
罗甸阶
船山统 隆林阶
紫松阶
国际二叠系划分
3个统9个阶
Lopingian Changhsingian(长兴阶)
（乐平统） Wuchiapigian(吴家坪阶)
Capitania(卡匹达阶)
Pwemian Guadalupin Wordian(沃尔特阶)
（四）年代地层学应用
年代地层学系统地编制成与地质时间间隔 （地质年代单位）相对应的年代地层单位， 使之作为时间对比的基础及记录地质历史 事件的参照系统
确定地方性时间对比以及单纯地确定地方性 剖面或地区范围内地层的相对年代，对于 地方或区域地质起着重要的作用
2、特点
①每个年代地层单位都有严格相对应的地质时间， 如石炭系是在石炭纪形成的地层
②年代地层的顶底界线都是以等时面为界，单位的 大小随地层形成所需时间的长短而变化。
③有其自身体系，有级别大小，连续。
④适用于全球。
3、年代地层单位等级
地质年代单位
年代地层单位
宙（Eon）
宇（Eonothem）
代（Era）
（二）年代地层单位
3、年代地层单位
系（system） 系的名称来源不一：
有的表示时间位置（第四系） 有的出自岩石含义（石炭系、三叠系、白垩系） 有的源于种族名称（奥陶系、志留系） 有的来自地名（寒武系、二叠系、泥盆系、侏罗系）
（二）年代地层单位
3、年代地层单位
阶（Stage） 指在一个“期”的时间内形成的地层
阶的划分主要是根据科、属级的生物演化特征， 但可包含几个生物带。 标准阶的延续时限为2-10Ma 一般一个统包含2-6个阶
阳新统 冷坞阶
二叠系
孤峰阶
祥播阶
罗甸阶
船山统 隆林阶
紫松阶
国际二叠系划分
3个统9个阶
Lopingian Changhsingian(长兴阶)
（乐平统） Wuchiapigian(吴家坪阶)
Capitania(卡匹达阶)
Pwemian Guadalupin Wordian(沃尔特阶)
（四）年代地层学应用
年代地层学系统地编制成与地质时间间隔 （地质年代单位）相对应的年代地层单位， 使之作为时间对比的基础及记录地质历史 事件的参照系统
确定地方性时间对比以及单纯地确定地方性 剖面或地区范围内地层的相对年代，对于 地方或区域地质起着重要的作用
2、特点
①每个年代地层单位都有严格相对应的地质时间， 如石炭系是在石炭纪形成的地层
②年代地层的顶底界线都是以等时面为界，单位的 大小随地层形成所需时间的长短而变化。
③有其自身体系，有级别大小，连续。
④适用于全球。
3、年代地层单位等级
地质年代单位
年代地层单位
宙（Eon）
宇（Eonothem）
代（Era）
（二）年代地层单位
3、年代地层单位
系（system） 系的名称来源不一：
有的表示时间位置（第四系） 有的出自岩石含义（石炭系、三叠系、白垩系） 有的源于种族名称（奥陶系、志留系） 有的来自地名（寒武系、二叠系、泥盆系、侏罗系）
地层学基础知识
二、岩石地层单位
（2）段（Member）：是组内较其低一级的 正式岩石地层单位，但段总是组的一个组成部分， 不能脱离组而独立存在。如塔塔埃尔塔格组下段。 （3）层（Bed）：是最小的正式岩石地层单 位。一般只限于对那些能识别出来而且特别有用的 一个层。如标志层是一个分布广而岩性特殊的薄层。 层可以在段中存在，也可以在不分段的组中存在。 上面已经提到的生油层、储集层、盖层、煤层、 采石层等非正式岩石地层单位，与这里指的正式岩 石地层单位的层不同。
三、生物地层单位
1．生物地层单位的定义
是根据其所含化石来定义和说明特征的地层体。 它是一个客观实体，其识别与划分的依据是岩层中 可见的那些特定的可鉴别的生物化石。 从整体上看，生物化石显示了随地质时间推移
的进化演变，这种演变在地层记录中是不重复的，
因而生物地层单位就具有相对地质年龄的价值。
三、生物地层单位
生物地层学
地震地层学
地层学
磁性地层学
事件地层学
测井地层学
一、基本概念
地层划分(Stratigraphic classification):指“根
据岩层具有的不同特征或属性把岩层划分成与不
同特征或属性相应的单位” 。由于划分的依据不
同，地层划分又可以分为不同种类的划分，如岩
石地层划分、生物地层划分、年代地层划分、地 震地层划分、磁性地层划分、层序地层划分等岩或变质岩组成。
二、岩石地层单位
2．岩石地层单位的种类：
（1）正式岩石地层单位：符合中国地层 指南关于岩石地层划分和单位定义的规定， 并按命名程序给予命名的岩石地层单位。包 括群、组、段、层。 （2）非正式岩石地层单位：是为某些 特殊需要而提出的一个无需正式命名，也不 需符合命名为正式岩石地层单位的岩石体。 如生油层、储集层、盖层、煤层、采石层等。
地层单位和地层系统课件
说明：老地层沉积后地壳有明显的均衡上升（水平抬升），遭 受剥蚀后，地壳又均衡下降，接受新地层的沉积，虽然有 部分地层缺失掉，但新老地层产状没变，
----------假整合的表示：
地层单位和地层系统课件
地层接触关系
假整合地（层单平位和行地层不系统整课件合）接触
三、不整合（角度不整合）
表现： 新老地层产状不一致，岩性及古生物变化突变，有 地层缺失，新老地层之间有广泛的剥蚀面。新地层 之下常见底砾岩。
地层单位和地层系统课件
地层单位和地层系统课件
地层单位和地层系统课件
宜昌 奥陶系赫南特阶层型剖面
地层单位和地层系统课件
地层单位和地层系统课件
地层单位和地层系统课件
浙江常山黄泥塘乡奥陶系 达瑞威尔阶金钉子剖面 地层单位和地层系统课件
五、地层单位之间的相互关系
• 首先，岩石地层单位是根据地层的岩石学及地层结构等特 征确定的，而这些特征是随沉积环境的变迁或沉积作用方
The International Geoscience Programme (IGCP)
我国目地层前单位共和地层有系统9课个件 金钉子
地层单位和地层系统课件
2010 国际地层年表
全球二叠 系—三叠系 界线层型 剖面和点 （GSSP）
(induan)
浙江省长兴煤山
地层单位和地层系统课件
宜昌 奥陶系赫南特阶层型剖面
5. 磁性地层对比
在地层记录中，通常可以保存沉积物沉积或成岩期 的磁性特征，这种磁性称为“剩余磁性”。
第八章 地层单位 和 地层系统
§1. 地层的划分 和 对比 §2. 地层单位和地层系统
地层单位和地层系统课件
主要的地层单位分为两类:
一是以建立局部地层系统为目的，主要以区域
----------假整合的表示：
地层单位和地层系统课件
地层接触关系
假整合地（层单平位和行地层不系统整课件合）接触
三、不整合（角度不整合）
表现： 新老地层产状不一致，岩性及古生物变化突变，有 地层缺失，新老地层之间有广泛的剥蚀面。新地层 之下常见底砾岩。
地层单位和地层系统课件
地层单位和地层系统课件
地层单位和地层系统课件
宜昌 奥陶系赫南特阶层型剖面
地层单位和地层系统课件
地层单位和地层系统课件
地层单位和地层系统课件
浙江常山黄泥塘乡奥陶系 达瑞威尔阶金钉子剖面 地层单位和地层系统课件
五、地层单位之间的相互关系
• 首先，岩石地层单位是根据地层的岩石学及地层结构等特 征确定的，而这些特征是随沉积环境的变迁或沉积作用方
The International Geoscience Programme (IGCP)
我国目地层前单位共和地层有系统9课个件 金钉子
地层单位和地层系统课件
2010 国际地层年表
全球二叠 系—三叠系 界线层型 剖面和点 （GSSP）
(induan)
浙江省长兴煤山
地层单位和地层系统课件
宜昌 奥陶系赫南特阶层型剖面
5. 磁性地层对比
在地层记录中，通常可以保存沉积物沉积或成岩期 的磁性特征，这种磁性称为“剩余磁性”。
第八章 地层单位 和 地层系统
§1. 地层的划分 和 对比 §2. 地层单位和地层系统
地层单位和地层系统课件
主要的地层单位分为两类:
一是以建立局部地层系统为目的，主要以区域
地质年代和地层系统介绍
13
期
是常用的基本地质年代单位，是一个统范围内生物演化 阶段的更具体的划分。
适用于同一生物地理区。
14
时
是最小的地质年代单位。 依据生物属种的延限带和组合带建立起来的地层带。
15
地质年代表
表6——2
16
第二节地层的划分和对比
一、概念 1.岩层 由上下两岩性界面所限制的同一岩
性的层状岩石。 2.地层
泥盆纪以脊椎动物中的鱼类大量繁盟为 特征，称为鱼类时代等。
10
11
新生代
第四纪Q（更新世、全新世）
新
新近纪N（中新世、上新世）
古近纪E（古新世、始新世、渐新世）老
全新世
更新世
上新世
中新世
渐新世 始新世
12
古新世
世
是常用的第四级地质年代单位，代表比纪次一级的生物 界演化阶段。以古生物的科和目的更新做为依据。
51
2、群
群是比组高一级的岩石地层单位，群是由两个或几个成 因上有联系的组联合起来建立的。
例如，华北中元古界的长城群是由常州沟组、 串岭沟组、团山子组、大红峪组、高于庄组联 合建立起来的。
52
3、段
段是比组低一级的岩石地层单位。为了在实际工作中便 于使用，可以把厚度大的组划分成厚度较小的，岩性各 异的几个岩性段。
地质年代和地层系统介绍
1
第一节地质年代的单位与系统
地质年代指各种地质作用发生的时代。 有两种表述地质年代的方法：
相对地质年代——表示地质事件发生的先后顺序。 绝对地质年代——表示地质事件发生至今的年龄。
2
一、相对地质年代单位的建立
1.化石是指保存在各地史时期中的生物遗体和遗 迹。
2.相对地质年代单位 表明相对的新老关系，不具有年代的时间关系。
期
是常用的基本地质年代单位，是一个统范围内生物演化 阶段的更具体的划分。
适用于同一生物地理区。
14
时
是最小的地质年代单位。 依据生物属种的延限带和组合带建立起来的地层带。
15
地质年代表
表6——2
16
第二节地层的划分和对比
一、概念 1.岩层 由上下两岩性界面所限制的同一岩
性的层状岩石。 2.地层
泥盆纪以脊椎动物中的鱼类大量繁盟为 特征，称为鱼类时代等。
10
11
新生代
第四纪Q（更新世、全新世）
新
新近纪N（中新世、上新世）
古近纪E（古新世、始新世、渐新世）老
全新世
更新世
上新世
中新世
渐新世 始新世
12
古新世
世
是常用的第四级地质年代单位，代表比纪次一级的生物 界演化阶段。以古生物的科和目的更新做为依据。
51
2、群
群是比组高一级的岩石地层单位，群是由两个或几个成 因上有联系的组联合起来建立的。
例如，华北中元古界的长城群是由常州沟组、 串岭沟组、团山子组、大红峪组、高于庄组联 合建立起来的。
52
3、段
段是比组低一级的岩石地层单位。为了在实际工作中便 于使用，可以把厚度大的组划分成厚度较小的，岩性各 异的几个岩性段。
地质年代和地层系统介绍
1
第一节地质年代的单位与系统
地质年代指各种地质作用发生的时代。 有两种表述地质年代的方法：
相对地质年代——表示地质事件发生的先后顺序。 绝对地质年代——表示地质事件发生至今的年龄。
2
一、相对地质年代单位的建立
1.化石是指保存在各地史时期中的生物遗体和遗 迹。
2.相对地质年代单位 表明相对的新老关系，不具有年代的时间关系。
地质代与地层系统(共32张PPT)
4.468×109 1.551×10-10
23492U
248000
2.794×10-6
23090Th
75200
9.217×10-6
146C
5730
1.209×10-4
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。
而碳－14半衰期较短，专用于测定最新的地质事件和考古材 料。
二、生物地层单位
含有相同的化石内容与分布
延限带：指从全部化石组合中任一选出的成分的总延续时限 内形成的一段地层。 顶峰带：代表一个种或属或其他分类单位发育到极盛阶段的 一段地层。
组合带：由三个或更多的化石分类单位作为一个整体构 成一个独特组合或共生的地层体。
三 年代地层单位
因此划分出了年代地层单位和地质年代单位，一般分为：
——地 质 中地磁的南 北极是不断变换 的，每一磁性的 延续时间也不相 同。因此，测定 岩石的极性，确 定该极性的延续 时间，并通过与 已知的标准值对 比，就可以推算 该岩石的形成年 代。
该方法只能用于中生代以来的岩石年龄测定，因为对 更老的岩石尚未建立起可资比较的“标准”。
古地磁极性年表
地质年代及地层系统
地壳 简述
地球的 分为两大时期： 天文时期——38亿年前，为行星形成和发展时期，属天
文学研究的范畴。
地质时期——38亿年以来，即地壳形成以来的地质发展 时期。
古生物地史学就是要研究在地质时期，古地理沉积环境和生物 的演化史、地壳运动史、岩浆活动史以及变质史。
一、前震旦纪 从地壳形成至震旦纪以前（38－8亿年前）历时30亿年。包
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。
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系：与地质年代单位“纪”对应。根据生物界演
化的阶段性划分。-三叶虫类；O-直角石类、笔 石类；S-裸蕨类；D-鱼类；系是年代地层单位最 重要的单位，具有全球可对比性。
统：与地质年代单位“世”对应。往往是某类生
物进化显示出阶段性；1-多节多刺、头大尾小 的原始类型；
阶(Stage)是年代地层学的基本工作单位，它也是可在全球
延限带Range Zone－选定化石的延限范围所代表的地层 富集带Abundance Zone－以某个特有分类单元或一组特定
生物带 Biozone
分类单元的丰度明显高于相邻地层丰度的地层体 组合带Assemblage Zone－以三个或更多化石分类单元构 成的组合或伴生视为一整体，而有别于相邻地层 间隔带Interval Zone－两个特定生物面之间的含化石地层 种系带Lineage Zone－含有代表进化种系中某一特定片断 化石的地层
如:砂岩段,
二、年代地层单位
定义：以地层的形成时限（或地质 时代）为依据而划分的地层单位。 它代表了地质历史时期某一时间片 断内形成的所有地层体。
What is time?/什么是时间
奥古斯丁曾幽默地指出：“时间究竟是什么？没有 人问我，我倒清楚，有人问我，我想说明，便茫然 不了解。”的确时间对我们每个人来说是如此熟悉 和简单的概念，当我们真的试图要清楚地说明它的 时候，对我们每个人来说它又是如此的深奥，即使 是我们崇拜的伟大科学家牛顿和爱因斯坦，也未能 将时间都说清楚和正确。哲学上对时间的解释：时 间和空间是物质的存在形式。（时间是物质运动的 顺序和持续性），时间是（一维的）不可逆，无始 无终。
岩石地层单位的级别 Hierarchy of lithostratigraphic units
(超群 supergroup)
群 Group－两个或多个组
(亚群 subgroup)
组 Formation－岩石地层学的基本单位
(亚组 subformation)
段 Member－组内命名的岩石实体 层 Bed－段内或组内命名的独特岩层
分级：群、组、段、层
Group→ Formation →Member →Bed
岩石地层单位-组
定义：组是基本的岩石地层单位,具有相对
一致的岩性、岩相和变质程度，且具有一定 结构类型的地层体。
建组条件：
1)岩性相对一致（均一、夹层、互层或特别复杂）; 2)内部结构一致（内部不分段的组为一种结构类型，
生物地层单位－生物带(biozone)，是根据地层中所含化石的内 容、分布及其特征划分的地层单位。以含有相同化石内容和分布为特 征，并与相邻地层中化石有别的三维空间地层体
生物地层单位的建立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； 相同的地层间隔可因选用不同的鉴别标准或不同化石类群而得到不同 的分带。因而生物地层单位有多样性； 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 ； 生物地层单位对化石分类有强的依赖性，化石分类的变化会导致该生 物地层单位所限定的地层体范围增大或缩小。 与其它地层单位不同，生物地层单位是以生物化石定义的；地层记录 中的生物演变不会重复。 因此，在长的地质时期中，演化使一个时代的化石组合不同于任何其 它时代。
a. Taxon-range Zone
延限带/ Range Zone
任一生物分类 单位在整个延续 范围内所代表的 地层体，其代表 该生物分类单位 从“发生”到 “绝灭”所占用 的地层。
b. Concurrent-range Zone
宇(Eonthem) 界(Erathem)
系(System) 统(Series) 阶(Stage)
时带(Chronozone) 时(Chron)
一、岩石地层单位
（Lithostratigraphic Unit）
定义：由岩性、岩相或变质程度均一的
岩石构成的地层体，即以岩性岩相为主要 依据而划分的地层单位
内部分段的组可有多种结构类型）; 3)顶底界线明显（不整合或明显的整合）; 4)一定的厚度和分布范围（一般要求能在区域地质 图（1/5-1/20万）上表达）。
岩石地层单位-lithostratigraphic units
群-Group：通常是组的联合。联合原则：岩性的 相近；成因的相关；结构类型的相似等。群的顶底界 线一般为不整合面或明显的沉积间断面。常用于前寒 武系和中生代陆相地层 段-Member：组的再分。分段的原则：组内岩性的 差别；组内结构的差别；地层成因的不同等。段的顶 底界线一般是标志明显的整合界线。 层-Bed：层有两种类型：一是岩性或结构相同或 相近的岩层组合，可以用于剖面研究时的分层。二是 岩性特殊、标志明显的岩层或矿层。 Group→ Formation →Member →Bed
• 高级别单位内可进一步划分为若干个低级别的单位，但不能反之； • 一个地区的地层划分并不要求必须划分各个不同级别的地层单位； • 组是最重要的基本岩石地层单位；只要条件许可，均应划分到组。
命名
群和组：大都以建群、建组剖面所在的
地名命名,如：长城群(Pt),融县组(D3)
段和层：大都以岩性命名,
灰岩层.
第九章 地层单位和地层系统
三套地层单位 两套地层单位系统
年代地层单位
地质年代单位 岩石地层单位
宙(eon) 代(Era)
纪(Period) 世(Epoch) 期(Age)
群（Group) 组（Formation) 段（Member) 层（Bed）
生物地层单位
延限带(range zone) 组合带(assemblage zone) 富集带(abundance zone) 种系 带(lineage zone) 间隔带(interval zone)
Darwin & Clausius
演化的时间
每天的太阳都不一样
生物进化及其意义
生物进化论是自然科学的重要理论 (Darwinism ，Origin of Species，1859) ； 遗传、选择、变异是生物进化的三个基 本要素；但认为是渐变过程(Gradualism)； 近代的研究表明突变是主要形式 (Punctuated Equilibrium)；灾变在生物 进化中具有重大意义(Neocatastrophism). 前进性：由简单到复杂，由低级到高级 不可逆性：一旦绝灭不可再生 阶段性：点断平衡；各阶段特征不同 统一性：新类群出现的时间一致；生态 和地理仅可造成低级分类单元的差别
时期内形成的所有岩石，而不管地层中是否含有菊石；也可说“峨嵋 山玄武岩时带”，指在该玄武岩形成时隔内任何地方形成的任何岩层， 而不论是否有玄武岩。 间跨度能够在地层中识别的地区； 时带的名称取自它所依据的地层单位。如“Triticites时带”(取自 Triticites延限带)，“张夏时带”(取自张夏组)。
• 时带的时间跨度可差别很大。如说“菊石时带”，指菊石生存的漫长
• 理论上时带的地理范围是世界性的，但它的可应用性只限于那些其时
•
Exus albus生物带与Exus albus生物时带 之间的相互关系
年代地层单位 宇 界 系 统 阶 时带
地质年代单位 宙 代 纪 世 期 时
（
三、 生物地层单位
范围内识别的标准年代地层等级系列中最小的地层单位。对应 的地质年代单位“期”的划分是以科、属级的生物演化特征划 分。 阶是统内部据生物演化阶段或特征(属/种/亚种)的进一步划分，
代表相对较短的时间间隔； 由于生态因素和生物分区的限制，据底栖生物建立的阶往往只有 大区性的等时意义；而据浮游生物建立的阶才可能具有全球等时 的意义； 阶的界线层型应该在一个基本连续的沉积序列内，最好是海相沉 积。 顶、底界线应是易于识别、可在大范围内追索、具有时间意义的 明显标志面； 阶的上、下界线代表了地质时期两个特定的瞬间，两者之间的时 间间隔就是该阶的时间跨度。多在2-10Ma内。
时间之矢
牛顿力学和相对论中的时间
在科学的经典----牛顿力学中，时间作为一个描述 运动的参量，是反演对称的，把t 换为-t具有完全 相同的结果，这意味着过去与未来并无差别。20 世纪初（1905）爱因斯坦建立的相对论时空观， 革新了牛顿的静止、绝对的时空观，成为人类时
空认识史上的一次重要进展。在相对论中，两个
• 时带是没有特定等级的正式年代地层单位，而不是年代地层单位等级
系列(定的地层单位，如岩石地层单位、生物地
层单位或是磁性地层单位的时间跨度。例如，据生物带的时限建立的 时带，包括了在年代上相当于这个生物带的最大总时间跨度内的所有 地层，不管有无该带的特有化石。
亚阶(Substage)是阶的再分;几个相邻的阶可归并为超阶。 但对这些单位的创建要慎重。最好是将原来的阶分成多个 新阶；或是将原来的阶提升为包含这些新阶的统。
时(间)带(Chronozone)
时带是指在某个指定的地层单位或地质特征的时间跨 度内在世界任何地区所形成的岩石体，与之对应的地质年 代单位是时(chron)(ISG, 1994)。
生物带的主要类型(Major types of biozone)
生物带(biozone, 或化石带fossil zone、带Zone）是生物地层划 分的基本单位；据不同的定义方式可有多种类型，但无级别关系 生物带根据研究需要可再分为亚带(subzone)，或组合为超带 (superzone)，但后者很少使用
Ph
Pt
Ar
Chronostratigraphic units 主要是根据化石特征及 其反映的生物进化阶段而划分的。虽然放射性测年 技术近代得到了迅速发展，但由于多种因素限制， 其广泛应用仍有困难。
界：第二级年代地层单位。根据生物界发展的总
体面貌和地壳演化的阶段性划分。 根据地壳的演化阶段，太古宙分为始、古、中、 新太古代；对应的年代地层单位：始、下、中、 上太古界。元古宙分为古、中、新元古代，对应 的年代地层单位为下、中、上元古界。 显生宙以生物界发展大阶段的总体趋势；PZ1海生无脊椎动物繁盛；PZ2-鱼类、两栖类、蕨类 植物和海生无脊椎并存；MZ-爬行类、裸子植物、 菊石类繁荣；CZ-则以哺乳类、被子植物、软体 动物大发展为特征。