地层系统和地质年代

➢ 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)
➢ 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)
海进序列成因示意图
A
a
A
b
A
c
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。
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
地层的沉积旋回：
沉积地层（岩层）在形成过程中，受海平面升降变 化的影响，其岩性变化在空间和时间上都呈现一定的规 律性变化。因此在海平面上升和下降过程中形成有规律 的沉积序列：
地层系统和地质年代
2. 地层层序的建立
--地层层序律 Principle of superposition
G
层状岩石的原始形成序列总是新岩层叠覆在老
F
岩层之上，即“下老上新”。
斯丹诺（Nicolaus Steno, 1638-1687）
E
T
D
C
如果将最老到最新的岩石按它们形成的先后顺序
B
排列起来---岩层柱（地层柱），就有可能建立
➢ 断层接触
➢ 整合接触(contormity) ：
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)
地层划分对比方法
根据岩石的成分，结构构造、物理化学性质 的不同进行地层划分对比的方法。
➢ 岩性法：一定的沉积环境中形成一定的沉积体（岩
性），且有一定的时空展布，根据岩性的时空变化进 行地层划分对比的方法称为岩性法。
标志层法：某些特殊环境中形成厚度不大的特殊 沉积体，且具有一定的时空展布，被称为标志层， 利用这些特殊岩层（标志层）进行地层划分对比 的方法称为标志层法 如：冰碛层、火山灰层等。
➢ 沉积旋回法：由于环境变化造成沉积物由粗到细或
由细到粗的规律组合，这一现象称为沉积旋回，利用 沉积旋回进行地层划分对比的方法为沉积旋回法。
岩石地层学
在地层对比中，岩石学方法（无论是岩性法还是沉积 旋回法）只能在具有相同地质发育历史的地区，即同 一大地构造背景控制的沉积盆地内使用。
岩性法优点是直观和方便，缺点是适用范围有限。只 能在局部地区（同一沉积盆地中的相同沉积相）使用。
在横向上，晚期沉积物分布范围大于早期沉积物--超覆(onlap)
海退序列成因示意图
t1
t2
t3
S3 S2 S1
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)。
A
起地球历史的时间框架了。
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。
1)地层的接触关系 2)岩石的原生结构和构造 3)化石标志
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 (contormity) ➢ 不整合接触 (unconformity) ➢ 侵入接触
任何一种生 物在地质历 史中都只出 现一次，并 有其特定的 分布时限
生物地层学
实际工作中有两种对比 方法：
标准化石法：分布时 限短，地理分布广， 特征明显的化石
化石组合分析法：对
地层中所有的化石进行 系统的分析研究，根据 生物化石各门类、各属 种组合的不同进行地层 的划分和对比的方法。
两个地区的地层可通过它们所 含的相同或相似的化石或化石组 合建立起地层对比的关系。
• 时代愈年轻的化石生物群与现 代生物群的面貌差别愈小
在不同地区的地层中建立 等时性的关系
生物地层学
建立在生物层序律基础之上，根据地层中 生物化石的异同进行地层划分对比的地层学研 究方法。
生物层序律的理论基础是生物进化的不可 逆性： 愈古老地层中生物化石愈原始、愈低级；愈新 的地层中生物化石愈先进、愈高级。 相同时代的地层含有相同（或相似）的化石或 化石组合。
生物地层学
未知地区的地层可通 过所含化石与已知地 区地层对比，而知道 地层的时代或层位。 同理，陆相地层与海 相地层可以通过同时 期既含有陆生植物化 石也含有海洋无脊椎 动物化石的海陆过渡 类型地层建立起对比 关系。
海退 序列
海进 序列
3)化石标志：
贝壳的优势定向、植物的根迹及生物的活动痕迹 等
G
F
基于上述标志，我们就基本可以确立任
E
何一个露头剖面所代表的一段地层中的 T
D
岩层及各种地质事件（如岩浆侵入、断
C
层、侵蚀作用等）形成或发生的相对先
B
后顺序。
A
§1.2 地层划分和对比来自地层划分上述地层露头剖面可根据不整合面划分为两个大的阶段（I、II）， 反映了该地区地层发育经历的两个构造演化阶段； II阶段又可根据岩 性变化划分为4个次级阶段（①-④），反映了沉积环境变化的阶段性； ③又可根据含化石的不同再细分两个更次级的阶段，反映生物演化的 阶段性
沉积旋回法可适用于整个盆地范围。在同一个沉积盆 地范围内，尽管不同地点某一时段内形成的岩石有所 差异（沉积相不同），但它们的沉积旋回变化是同步 的。
依据地层层序律 可以在不同地区 建立的各自的地 层柱。但是不同 地区地层柱之间 岩层的形成先后 顺序又是如何确 定的？
G
g
F
f
？ E
e
TD
d
C
c
B
b
A
a
A地点
B地点
斯密斯(William Smith， 1769-1839)和生物层序律 （Principle of biologic succession）
• 时代相同的岩层含有相同或相 似的化石生物群；
• 时代不同的岩层中含有不同的 化石生物群；
• 时代愈老的化石生物群与现代 生物群面貌差别愈大；