现代地层学
地质学中的地层学原理
地质学中的地层学原理地质学是研究地球和地球物质的学科，而地层学则是地质学的重要分支之一。
地层学研究的是地球表层的岩石和地质现象。
而在地层学中，有很多原理被广泛应用，这些原理是构建地质年代学体系和实现地层对比的基础。
一、岩层相对时代原理岩层相对时代原理，又称相对年代划分法，是地层学的基本原理之一。
根据相对时代划分法的原理，同一区间内某一岩层是相对于其他岩层而言具有特定的地质年代。
这里的相对时代指的是地层中岩石的相对位置和结构特征，而不是绝对时代。
通过岩层相对时代原理运用，可以将地球历史的时间轴分为本来年代和相对年代两个层次。
相对年代可以按照顺序来排列，这为地质记录和演化的研究提供了一种方便的方式。
二、地层叠置法则原理地层叠置法则原理是基于地层相对时代原理的基础上开发出来的。
根据这个原理，垂直于岩层的力量涡流方向会导致岩层发生叠置。
这个原理意味着在水平时间内，顶部岩层年代小于下部岩层年代。
通过地层叠置法则原理，我们可以判断岩石的相对年代，具有重要的应用价值。
例如，当岩层的叠置方向向上或者向下倾斜时，我们可以根据叠置的方向来判断岩石的年代，提供了方便快捷的年代划分。
三、地质断裂原理地质断裂原理指的是地球或地壳内的地震，会导致岩层中的重要断层。
这个原理应用非常广泛，可以在寻找石油、煤炭、矿产、地下水方面有着非常重要的作用。
根据地质断裂原理，并不是所有岩石都有同样的年代，不同年代的岩石可以通过地层中的断裂带区别出来。
这个原理在矿产勘探中应用广泛，可以从中得出石油、煤炭、铁矿石、铜矿石等矿产的年代和分布。
四、生物带原理生物带原理是通过不同生物类型的分布在不同的岩石中，来判断该岩石的地质年代。
常见的情形包括不同的化石或不同种类的化石的分布区域、分布深度和分布时间顺序等。
同样的，在现代地质学研究中，也经常利用生物学原理来进一步研究岩石中的化石，这可以使我们对不同化石种类，以及不同地质年代的地球演化的认识更加深入。
现代地质测年方法
现代地质测年方法是指通过各种科学技术手段对地质物质进行测定，从而确定地质事件的发生时间以及地质历史的时间顺序。
现代地质测年方法的发展使得地质学家能够更加准确地了解地球的演化历史，并揭示了地球各个时期的重要事件和过程。
本文将介绍几种主要的现代地质测年方法。
一、放射性测年法二、磁性测年法磁性测年法是通过对岩石或沉积物中的磁性矿物进行磁性测定，从而确定地质事件的发生时间。
地球的磁场是由地球内部液态外核的运动产生的，有时磁场的极性会发生翻转，这种翻转被称为磁极翻转事件。
通过测量岩石或沉积物中的磁性矿物的磁化强度和方向，可以确定这些事件的发生时间。
磁性测年方法适用于从几百年到几千万年不等的时间范围。
三、岩石学测年法岩石学测年法是通过对岩石中的其中一种矿物进行测定，从而确定地质事件的发生时间。
常用的岩石学测年方法包括锆石U-Pb测年、斜长石Ar-Ar测年和白云母K-Ar测年等。
锆石是一种常见的矿物，它含有稳定的铀和不稳定的铅同位素，通过测量岩石中锆石中的铀和铅同位素的含量比值，可以确定岩石的年龄。
斜长石和白云母中的锆石也可以利用同样的方法测定。
四、地层学测年法地层学测年法是通过对地层的描述和对生物化石的研究，从而确定地质事件的发生时间。
地层是指大地上连续分布的岩石层序，地层的顺序和特征可以反映地质历史的演化过程。
生物化石是指已经灭绝的生物的遗骸或痕迹，在地质时间尺度上存在一定的时空范围，通过对地层中的生物化石的鉴定和分析，可以确定地层的年代。
地层学测年法主要适用于距今几千年到几亿年不等的时间范围。
综上所述，现代地质测年方法是通过对地质材料中的各种指标进行测定，从而确定地质事件的发生时间和地质历史的时间顺序。
放射性测年法、磁性测年法、岩石学测年法和地层学测年法是现代地质测年方法的主要手段。
这些方法的发展和应用使得地质学家能够更好地了解地球的演化历史，为地质与环境研究以及自然灾害预测提供了重要依据。
现代地质学的起源与发展
现代地质学的起源与发展地质学是研究地球内部构造、地球表面特征及地球物质演化和发展规律的科学，它的发展经历了漫长的历史。
现代地质学的起源可以追溯到18世纪末的欧洲，随着科学技术的进步和对地球的认识的不断深入，地质学进入了一个新的发展阶段。
1.地质学的起源地质学的起源可以追溯到人类开始对地球进行观察和探索的时候。
早期人类通过对地球表面的观察，开始认识到地质现象的存在。
然而，地质学作为一门科学的形成，要归功于一系列关键人物和学术成果。
18世纪末，意大利科学家杜拉尔提出了地质学的一个重要假说——地质变革学说。
他认为地球的地质现象是通过慢慢累积进行的，而不是突然发生的。
这一观点为后来地质学研究奠定了基础。
另一位对地质学有重要贡献的科学家是英国地质学家古尔顿。
他在19世纪初期系统地研究了英国地质地层，并根据化石在不同地层中的分布提出了生物地层学说。
这个理论给地质学研究提供了更多的线索，使得地质学的发展有了更为坚实的基础。
2.地质学的发展阶段20世纪初，地质学进入了一个新的发展阶段。
随着科学技术的进步，地质学的研究方法也得到了革新。
现代地质学的发展可以分为以下几个阶段：（1）现代地质学的理论基础现代地质学的发展得益于大量实地调查和实验研究的积累。
地质学家开始利用地质学原理来解释地球表面的现象，并提出各种理论模型。
其中，板块构造理论、地球动力学理论等对现代地质学的发展起到了重要的推动作用。
（2）现代地质学的研究方法现代地质学采用了多种科学方法来研究地球的内部结构和地质现象。
地球物理勘探、地球化学分析、地电磁法、卫星遥感等技术手段的应用，为地质学的发展提供了有力的支持和推动。
（3）现代地质学的研究领域现代地质学涵盖的研究领域非常广泛，包括构造地质学、沉积地质学、岩石学、矿床学、地球化学、地球物理学等。
每个领域都有其特定的研究目标和方法，并与其他科学学科相互交叉，形成了综合性的地质学研究体系。
3.现代地质学的未来发展现代地质学在过去几十年里取得了巨大的发展成果，然而，地质学的未来依然充满挑战。
地层学基础知识页PPT文档
层内构造 斜层理 叠层石 垂直分布的 虫孔等
层面构造
层面构造：
波痕
层面构造：干裂
层内构造
第二节
地层地划分和对比
一.地层的划分
地质时期中无机界和生物界的演化都有阶 段性和不可逆性的特征，根据这个特征将 地层分为若干自然组合的过程称为地层的 划分。
利用地层中所含的化石为依据划分出的 地层单位称为生物地层单位。 生物地层单位的名称为化石带。 依据定义化石带方式不同，化石带可有 各种类型，常见的化石带有： 延限带 极盛带 共生延限带 组合带等。
延限带
某一生物分类单位从出现到绝灭期所 形成的异端地层。
极盛带
某一生物分类单位最繁盛时期形成的一 段地层。
U235— Pb207+7He4
古地磁学方法
地球磁场在地质时期中其方向曾发生过多次反 转，这个现象称为磁极倒转。 根据地球磁场与现代磁场方向的异同将地质时 期分为正向期和反向期两种类型。 在正向期中较短的反向期称为反向事件。 在反向期中较短的正向期称为向事件。 根据地球磁场变化建立的地质年代表称为地磁 年代表。据此可确定地层形成的年代。
放射性同位素测年 古地磁学方法 古气候学方法 事件地层学方法
放射性同位素测年
利用放射性同位素衰变速度稳定不变的 特征可以测定地层形成的年龄。 选择放射性同位素的原则： 半衰期与地球年龄应属同一数量级，不 能过大也不能过小。 在地层中含量较丰富。
常用放射性同位素方法
铀钍铅法 U238___ PB206+8He4 Th232— Pb208+6He4 铷锶法 Rb87— Sr87 钾氩法 K40— Ar40
地层的产状
地层产状的基本概念 地层产出的状态称为地层的产状。 地层产状要素 走向 倾向 倾角
现代地质学的交叉学科研究领域与前沿问题
现代地质学的交叉学科研究领域与前沿问题地质学作为一门研究地球的起源、演化、构造和物质组成的学科，通过观察和探索地球现象来揭示地球的内部和表面过程。
然而，在当今科技和研究领域的快速发展下，地质学正在与其他学科领域交叉，开创出新的研究领域和前沿问题，进一步推进了地质学的发展和应用。
下面将介绍几个现代地质学的交叉学科研究领域以及相关的前沿问题。
1. 地球化学与天文学的交叉研究地球化学是研究地球上元素存在的分布、地球化学循环和地球物质演化的学科，而天文学则研究宇宙中天体的起源、演化和性质。
这两个学科在研究行星的成因、星际物质的来源等方面存在交叉研究的领域。
前沿问题之一是如何通过分析地球和其他行星的物质组成，进一步揭示行星形成和演化的过程以及宇宙起源的秘密。
2. 地震学与地球物理学的交叉研究地震学研究地震现象的发生、传播和效应，而地球物理学则研究地球的物理性质、内部结构和动力学过程。
这两个学科在研究地震波传播和地震灾害预测方面存在交叉研究的领域。
前沿问题之一是如何利用地震波的传播路径和速度来推断地球的内部结构和物质组成，以及利用地震学和地球物理学的方法来提高地震的预测和预警能力。
3. 地质学与气候学的交叉研究地质学研究地球历史上的地质事件和地质过程，而气候学研究地球的气候系统和气候变化。
这两个学科在研究古气候和古环境变化方面存在交叉研究的领域。
前沿问题之一是如何通过地质记录中的气候指标来重建过去的气候变化，以及利用地质学和气候学的知识来预测未来的气候变化和应对气候变化带来的影响。
4. 地质学与生物学的交叉研究地质学研究地球上的生命演化和生态系统的起源，而生物学研究生命的起源、演化和多样性。
这两个学科在研究古生物学、生物地层学和生态学等方面存在交叉研究的领域。
前沿问题之一是如何通过地质学和生物学的知识来重建过去的生态系统，揭示生物演化和生命的适应性，以及研究生物地层学在古生物学和地质学领域的应用。
5. 地质学与工程学的交叉研究地质学研究地球的物质组成、构造和地质过程，而工程学研究工程结构的设计、建设和维护。
《南海及邻域新生代地层学与沉积学研究》札记
《南海及邻域新生代地层学与沉积学研究》读书随笔1. 内容描述《南海及邻域新生代地层学与沉积学研究》是一本关于南海及邻域新生代地层学和沉积学的学术著作。
本书作者通过对南海及邻域地区的地质调查、野外考察和实验室分析，对新生代地层进行了详细的研究，揭示了这一地区地貌演化、生物进化和气候变迁的历史过程。
本书的主要内容包括：南海及邻域新生代地层划分、地层发育特征、古气候演变、古生态格局、古环境事件以及沉积相类型等方面的研究成果。
在地层划分方面，作者根据新生代地层的年代、岩石类型和分布规律，将南海及邻域地区划分为若干个地层区组。
通过对各地层区组的对比研究，揭示了这一地区新生代地层发育的特点和规律。
在地层发育特征方面，作者详细介绍了南海及邻域新生代地层的岩石类型、化石种类和分布特点，为研究该地区的古生态和古气候提供了重要的依据。
在古气候演变方面，作者通过对南海及邻域新生代地层的古气温、降水和海平面变化的研究，揭示了这一地区新生代古气候的演变过程和规律。
在古生态格局方面，作者通过对南海及邻域新生代地层中的植物化石和动物化石的研究，重建了该地区的古生态环境和生物多样性。
在古环境事件方面，作者通过对南海及邻域新生代地层中的火山岩、沉积岩和变质岩的研究，探讨了该地区历史上发生的重大环境事件，如火山喷发、地震活动等。
在沉积相类型方面，作者通过对南海及邻域新生代地层中不同时期的沉积相进行分类和对比研究，揭示了该地区沉积作用的多样性和复杂性。
《南海及邻域新生代地层学与沉积学研究》一书为我们提供了一个全面、系统的研究南海及邻域新生代地层学和沉积学的视角，对于认识该地区的地貌演化、生物进化和气候变迁具有重要的科学价值。
1.1 研究背景与意义南海位于中国最南端，拥有广阔的海域和丰富的海洋资源。
新生代地层学是研究地球新生代时期的岩石形成和地质演化的重要学科。
南海地区的新生代地层发育丰富，记录了该地区地质历史的许多重要事件和演化过程。
地层学重点终结版
斯丹诺：地层学三定律：（1）原始水平定律：在水中沉积的一层一层岩层的原始产状都是近水平分布的。
（2）原始侧向连续定律：每一岩层一定延伸很远，分布面积很广（3）地层叠覆律（地层层序律）：在沉积岩层未发生构造变动(如逆掩断层和褶皱倒转)的情况下，沉积层序保持着正常层序，先形成的岩层在下，后形成的岩层在上，既上覆岩层比下伏岩层为新(下老上新)。
史密斯：化石层定律：地层形成的时代越早，其中含有的化石构造越简单，形成时代越晚的地层其中含有的化石越高等、构造越复杂。
同一时代形成的地层中所含的化石基本相同；不同时代形成的地层，其中所含的化石也不同。
板块构造的基本概念板块构造学说认为地壳的水平运动占主导地位---水平运动论；大陆和海洋的位置不是固定不变的---活动论。
板块构造学说的基本论点是：1．固体地球的上部圈层按物理性质可划分为脆性和粘性都较大的岩石圈（包括地壳和地幔最上层）和其下的脆性、粘性都较小的软流圈；2．岩石圈在侧向上分成若干个大的刚性板块，它们沿着岩石圈和软流圈的界面经历着长期、缓慢而规模巨大的（几千公里）相对水平位移；3．板块在大洋中脊裂谷带拉开，形成新的洋壳并发生海底扩张，洋壳在深海沟－岛弧带俯冲消亡，随之被改造为陆壳，使陆壳逐渐增长导致大洋盆地的缩小以至完全闭合；4．在全球范围内，板块在扩张带的拉伸、离散与在消亡带的挤压、会聚之间互相补偿，使地球半径得以基本保持不变；5．板块水平位移的原因在于地幔热对流。
拉开、扩张发生在上升流的地段之下，俯冲、消亡则发生在下降流的地段之上。
传统的槽台学说：经典比较大地构造学研究将大陆地壳划分为两种基本构造单元：地壳上强烈的活动地区——地槽区；地壳上相对稳定的地区——地台区。
地槽区的基本特征：概念：地槽是地壳上强烈活动的构造带。
它可以被沉积物所补偿，形成有巨厚的海相沉积物巨大的拗陷带，也可以不被沉积物所补偿，形成深海盆地。
在晚期经强烈褶皱后转变为褶皱山脉。
地槽特点：1. 现代地貌上常为年轻的狭长山系，长达几百至几千公里，宽达几十至几百公里。
层序地层学研究现状及进展
层序地层学研究现状及进展
层序地层学是地质学领域的一个重要分支，它主要研究地层序列的构成、特征、形成机制和演化历史。
随着科学技术的不断进步，层序地层学的研究也在不断深入，取得了许多重要的进展。
首先，层序地层学的研究已经从传统的野外观察和室内分析逐渐向数值模拟和计算机模拟方向发展。
通过计算机模拟，可以更加准确地模拟地层的形成过程和演化历史，为地层序列的研究提供更加准确和可靠的数据支持。
其次，层序地层学的研究也更加注重地层的横向变化和横向预测。
传统的地层研究主要关注地层的纵向变化和纵向对比，而现代的层序地层学研究则更加注重地层的横向变化和横向预测。
这使得层序地层学的研究更加具有实用性和应用价值。
此外，随着地球科学和其他学科的交叉融合，层序地层学的研究也更加注重与其他学科的交叉研究。
例如，与地球物理学、地球化学、古生物学等学科的交叉研究，可以为层序地层学的研究提供更加全面和深入的数据支持和理论支持。
最后，随着大数据和人工智能技术的应用，层序地层学的研究也更加注重数据挖掘和机器学习技术的应用。
通过数据挖掘和机器学习技术，可以对大量的地层数据进行处理和分析，提取出有用的信息和知识，为地层序列的研究提供更加准确和高效的数据支持和分析方法。
总之，层序地层学的研究已经取得了许多重要的进展，包括数值模拟和计算机模拟的发展、横向变化和横向预测的重视、与其他学科
的交叉融合以及大数据和人工智能技术的应用。
未来，随着科学技术的不断进步和应用需求的不断提高，层序地层学的研究将会更加深入和广泛。
0709地质学一级学科简介
0709地质学一级学科简介一级学科（中文）名称：地质学（英文）名称： Geology一、学科概况地质学发端于17世纪后半叶。
1669年，丹麦人斯泰诺（Nicolas Steno）提出了著名的叠覆律，成为现代地层学研究的基础。
继18世纪水成论和火成论的大讨论之后，莱伊尔（Charles Lyell）发表“地质学原理”（1830-1833），提出渐进均变的现实主义观点“将今论古”，并与居维叶（George Cuvier）提出的“灾变主义”观点（1796，1826）展开了辩论，成为影响地质学发展的基础思想。
19世纪后半叶提出的槽台学说、造山运动论和矿物结晶学理论快速发展，促进了采矿业的兴起。
20世纪初，地球化学研究及同位素地质年代学的发展，促使以槽台学说为代表的固定论与以大陆漂移说为代表的活动论及其他学说活跃发展。
20世纪50年代国际地球物理年研究及后继的各项全球地球科学研究计划开始执行，并成为常规活动；60年代的海底扩张说和全球板块构造学说的兴起，完善了现代地质学的基础，并使之从静态研究发展为动态分析，突出全球性论证，推动了地质学研究的全球化；随着分析测试技术的发展，极大地促进了地质学发展的精细化、定量化。
板块构造理论的建立，开启了人类对岩石圈内部复杂动力学过程的新探索，是地质学革命性的飞跃。
板块构造理论注重地球不同圈层之间的物质交换和能量传递，强调固体地球演化与资源分布、环境演变之间的联系，深刻地影响了地质学的研究模式和学科视野。
一方面，获取和分析数据的能力大幅度提高成为地质学发展的重要驱动力。
高精度、原位、实时的地球物质成分和结构分析方法的完善，提高了对地球物质组成及演化历史的探究水平；大陆科学钻探技术和高温高压实验以及地震层析等技术的发展，使人们对地质构造和地球深部动力学的认识更为完整和精确；遥感、地理信息技术和全球定位技术实现了对地壳运动、地震、火山活动的实时监测；计算机技术使科学家能够对重要地质过程进行模拟和预测，进一步拓展了地质学家的研究范围。
(1)_地层学概念及基本原理
穿时的普遍性
一、地层学概念及基本原理
（四）地层学的几个基本原理
7、穿时普遍性原理（Principle of ubiguity of diachronism） 穿时的理论与瓦尔特相律的原理是一致的， 适合于侧向加积形成的地层 纵向堆积形成的地层不适合
一、地层学概念及基本原理
（四）地层学的几个基本原理
一、地层学概念及基本原理
（四）地层学的几个基本原理 3、叠覆原理（ principle of superposition） 又称层序律 也由斯丹诺（1669）提出 沉积地层的原始状态自下而上是从老到新
地层层序律（叠覆律）
一、地层学概念及基本原理
（四）地层学的几个基本原理
3、叠覆原理（ principle of superposition） 又称层序律 此原理可确定岩层的相对年龄，作为地质年代学的基 础原理。在现代地层学中仍是重要原理之一 但要注意：①地层序列未经挠动的本来顺序才能应用； ②局部或单个岩层的纵向序列可用，而大范围或一 个沉积盆地或与沉积盆地岸线相垂直的横剖面应用 则会发生错误；③侧向加积形成的地层，在不同的 观测尺度上，并非总是下老上新
第八章
地层学
地层学
一、地层学概念及基本原理 二、地层时间及地层的划分与对比 三、层型及地层区划 四、岩石地层学 五、生物地层学 六、年代地层学
七、岩石、生物、年代各种地层单位之间 的关系
一、地层学概念及基本原理
（一）地层学定义 1、地层（stratum）——指具有某种共同特 征或属性的岩石体，能以明显的界面或经 研究后推论的某种解释性界面与相邻的岩 层和岩石体相区分 特征：岩石的客观物质，如岩性、生物、矿 物、磁的极性、电性、地震感应等方面的 物理、生物性质和变化 属性：指对某种或某几种特征的综合、分析 得出的推论、解释和认识。如沉积环境， 时间等┄┄。属于概念范畴
现代地质学十讲
现代地质学十讲1. 介绍现代地质学是一门关于地球及其现象的科学，它通过观察、实验和理论构建来研究地球的演化、构造变化、岩层组合、矿产资源、地质灾害等方面。
本文将从地质学的基本原理、地球的内部结构、地质演化、构造变化、岩石分类、矿产资源、地质灾害以及地质学在环境保护等方面进行探讨。
2. 地质学的基本原理地质学的基本原理包括相对年代学、绝对年代学以及构造地质学。
相对年代学是通过对岩石和地层进行观察和对比，来确定地质事件发生的顺序。
绝对年代学则利用放射性元素的衰变来确定地质事件的真实年代。
而构造地质学则是研究地球内部的构造变化和地壳的运动。
3. 地球的内部结构地球的内部结构可以分为地壳、地幔和地核三个部分。
地壳是我们生活的地球表面，由岩石和矿物构成，分为陆地地壳和海洋地壳。
地幔则位于地壳下方，由岩石组成，是地球最大的部分。
地核位于地幔下方，主要由铁和镍构成，是地球的中心部分。
4. 地质演化地质演化是指地球在漫长的时间尺度上经历的变化。
地球的演化可以分为不同时期的各个历史时期，如古生代、中生代和新生代等。
这些时期中，地球上的生物逐渐进化，地壳的形成和变化也发生了很大的变化。
4.1 古生代古生代是地球历史上最早的一个时期，大约从45亿年前到2.5亿年前。
这个时期的地壳快速形成，并出现了最早的生物，如古生代的海洋生物和陆地植物。
4.2 中生代中生代是地球历史上的第二个时期，大约从2.5亿年前到6600万年前。
在这个时期，地壳发生了巨大的变化，出现了地球上的大陆和海洋，也出现了恐龙等复杂的生物。
4.3 新生代新生代是地球历史上最近的一个时期，从6600万年前一直到现在。
在新生代，地壳继续变化，大量的新生物种出现，如哺乳动物和人类。
5. 构造变化构造变化是指地球内部和地壳的运动引起的各种地质现象。
地球的构造变化可以分为构造活动和地震活动两类。
构造活动包括地壳的隆起、下降、挤压、拉伸等，而地震活动则是地壳断裂和岩石应力释放导致的地震震动。
地层学与地质历史的研究
地层学与地质历史的研究地层学是地质学的一个重要分支，主要研究地球表面不同地层的分布、形成和演化过程，通过对地层中的岩层、岩性、化石等进行分析和比较，可以揭示地球历史上的变化过程。
地质历史指的是地球自形成以来经历的演化和变化的历史，包括岩石的形成、变质、构造的变动以及生物的进化等方面。
一、地层学的研究方法地层学的研究常用的方法主要有实地考察、岩石采集与分析、地质测量与制图等。
实地考察是地层学研究的基础，通过对地层的实地观察和采集岩石样本，可以获得大量的地质信息。
岩石采集与分析主要包括对不同地层中的岩石进行采集、切割和研磨，然后进行显微镜下的观察和化学分析，从而得到岩石的组成和性质等信息。
地质测量与制图则是通过测量地层的厚度、倾角和坐标等参数，然后绘制地层图和地层剖面图，以便更好地理解和揭示地层的变化规律。
二、地层学在地质历史研究中的作用地层学在地质历史研究中起着重要的作用。
通过对地层中的岩石、化石和地层序列进行研究，我们可以判断地球的演化历程以及地球历史上可能发生的重大事件，例如大规模的地壳运动、生物灭绝事件等。
1. 地层对地球演化的标志根据地球上不同地层的堆积特征和岩性特征，我们可以了解地球历史上地壳的变动和地球表面环境的演化过程。
例如，古生代地层中的化石和岩石记录了地球上早期生物的进化过程，而新近纪地层中保存的化石和沉积物能够告诉我们地球近现代环境的变化。
2. 地层对古生物学的贡献地层中的化石是了解古地球生物的主要依据之一。
通过对地层中不同岩层的化石进行比较和分析，我们可以了解古生物的种类、分布和生态特点。
古生物学研究的成果对于揭示生物的进化历史以及古环境演化等方面具有重要意义。
3. 地层对古地理学的启示地层记录了地球不同历史时期的地理情况。
通过研究不同地层中的沉积物类型和化石组合等，在一定程度上可以推测出地层时期的地理环境，如古海域、古陆地和古气候等。
这对于研究地球历史上的气候变化、地貌演化等问题具有重要意义。
现代地质学的发展与影响
现代地质学的发展与影响地质学作为自然科学的一个重要分支，在现代科技和社会发展的推动下得到了极大的发展和影响。
它研究地球的内部构造、地质历史、地壳变动以及与人类生活息息相关的自然资源等。
本文将从地质学的发展历程、现代地质学的研究领域以及其对社会和人类发展的影响三个方面进行探讨。
地质学的发展历程可以追溯到古代，但是现代地质学的发展主要始于18世纪末至19世纪初。
在这个时期，地质学家开始通过实地考察、采集标本和研究化石等方式系统地研究地壳的构造和地质历史。
其中最著名的地质学家之一是英国的查尔斯·达尔文，他提出了进化论和自然选择理论，这对地质学和生物学的发展产生了深远影响。
近代地质学的研究领域涵盖了很多方面。
首先是构造地质学，它研究地球内部的构造和地壳变动。
通过地震测定、地壳运动观测等手段，地质学家可以了解地壳运动的规律，预测地震、火山爆发等自然灾害。
其次是地质历史与地层学，它研究地球的演化过程和地层的形成。
通过对岩层、化石和沉积物的研究，地质学家可以还原地球历史的长河，理解地球上生命的起源和进化。
此外，矿产地质学研究地球上的矿产资源，水文地质学研究地下水资源，环境地质学研究地质环境与人类活动之间的关系等等。
现代地质学的发展对社会和人类产生了广泛的影响。
首先，地质学为矿产资源的开发和利用提供了理论依据和技术支持。
通过研究地质构造和找矿规律，地质学家可以帮助人类发现新的矿产资源，开发利用已知矿产资源，并为矿产资源的合理利用提供指导。
其次，地质学为环境保护和可持续发展作出了贡献。
通过对地质环境的研究，我们可以了解人类活动对地球环境的影响，预测自然灾害发生的可能性，提出合理的生态修复和环境治理措施，为保护地球生态环境提供科学依据。
另外，地质学的发展也对城市规划、交通建设、水资源管理等领域产生了重要影响。
通过地质勘探和工程地质学的研究，可以提供地质工程设计和施工的依据，确保工程的安全可靠。
除了对社会和人类发展的实际意义，现代地质学的发展还推动了科学知识的丰富和普及。
层序地层学基础
层序地层学（Sequence Stratigraphy，Van Wagonar et. Al, 1988）代表了地质学领域里的
一场革命，是一种划分、对比和分析沉积岩层系的新方法，是油气、煤、铀等矿产勘查与盆
地地质研究的重要工具和手段。
层序地层学来源于地震地层学，但这并不意味可以不加任何改动地将其标准模式搬入地
两种不同叫法，即“地震岩性学”(seismic lithology)和‘开采地震学”(production seismology)。
国内也有岩性地震学、局部地震地层学等不同叫法。作者在本书的命名上沿用“地震地层学”
这一旧称，并把区域性的地层划分、沉积体系研究与局部地区的岩性研究包容在内，其目的
学的核心——地层学。古生物学、构造地质学、岩石学、矿物学、地球化学、地球物理学、
矿床学以及种种为找寻矿产资源或者为解决国计民生中重大课题的应用科学(如测井、勘探
地球物理学等)，就是在这个古老的地层学的基础上派生出来的。20世纪以来，地球科学发
生了翻天覆地的变化。然而早年毕业的大学生们还会记得，地层学是相当乏味的。它的中心
Posamentier、R. J. Weimer及Van Wagoner等学者致力于露头、测井、岩心、海洋地质及地
震资料的综合研究，力求使原有的理论更为完善。
早在 70年代后期， Mac. Jervey就在数学上模拟了和定量表示了产生全球旅回曲线的
海平面升降、构造沉降和沉积物供应速度之间的关系。EXXON公司的科研人员吸收了这项
部分地层学家会同沉积学家，开始冲破了单纯的文牍式地描述地层的旧习，致力于研究地层
的成因。结果发现，现今看到的基本地层单位，都是由一些三角洲、扇体、河道、碳酸盐岩
地层学基础知识
地层学基础知识
主要内容
一、 基本概念 二、 岩石地层单位 三、 生物地层单位 四、年代地层单位 五、磁性地层极性单位 六、地震层序地层单位 七、层序地层单位 八、测井地层单位 九、其它地层单位
一、基本概念
地层（Strata）：是具有某种共同 特征或属性，构成地壳的层状或似 层状岩石体，能以明显界面与相邻
二、岩石地层单位
4、岩石地层单位代号书写规定 群的符号是在相应的界或系或统的符号之后， 加群名两个汉语拼音小写斜体字母，第一个为汉语 拼音的头一个字母，第二个为该拼音最接近的声母， 如卡普沙良群K1kp； 组的符号是在相应的系或统的符号后加汉语拼 音的头一个小写斜体字母，同一个统内组名第一个 字母有重复时，则年代较新的组在头一个字母之后 再加上最接近的一个小写斜体声母，如巴西改组 K1b、巴什基奇克组K1bs； 段的符号是在组的符号右上角注以阿拉伯数字 1、2、3表示，如塔塔埃尔塔格组下段S1t1
四、年代地层单位
6．统：是小于系，大于阶的年代地层单位，是系的一部分。 一个统代表一个世的时间内所形成的全部地层。统名由在 系的专有名词前增加下、中、上等字样组成，对应的世在所属 纪的专有名词前增加早、中、晚等字样，志留系（纪）石炭系 （纪）、古近系（纪）、新近系（纪）、第四系（纪）的统 （世）名例外。 志留系（纪）分为兰多弗里统（世）、文洛克统（世）、 拉德洛统（世）、普里多利统（世），石炭系（纪）分为密西 西比亚系（亚纪）、宾夕法尼亚亚系（亚纪），古近系（纪） 分为古新统（世）、始新统（世）、渐新统（世），新近系 （纪）分为中新统（世）、上新统（世），第四系（纪）分为 更新统（世）、全新统（世）。
四、年代地层单位
1．年代地层单位的定义 是指在特定的地质时间间隔中形成的地层 体。形成年代地层单位的地质时间间隔称为地 质年代单位。 年代地层单位的顶、底界线都是以等时面 为界的。它们的大小随形成岩石所需的时间长 短，而不是根据岩石绝对厚度来确定。 划分年代地层单位的目的首先是确定地层 的时间关系，其次是建立一个全球的标准年代 地层表。
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途径来实现的。
分
生物源信息 地层中的分子化石来源于生物体本身,而不同生物体往往 有不同的生物化学组成。例如高等植物往往具有高碳数的类脂物分子, 而菌藻低等生物往往具有低碳数的类脂物分子,因此,类脂物分子化石可 以反映出沉积地层形成时的生物面貌,特别是植被类型。分子化石的生 物源信息，除了为地层提供生物群面貌信息外，还可以提供气候环境
①分布的广泛性：分子化石比生物实体 的指标可以借助现代化技术进行定量 ,计算出诸如C3和C4植物的丰 化石容易保存 ,特别是其中的类脂物分子 物,一些分子化石对环境的微小变化反映灵敏 ,另外一 化石主要基于其化学成分和基因 ,是化学种(或分子种)。这两种类型的种不完全相同。 度比值(Huang Yong-song et al., 2001)、木本和草本植物的丰 现代生物学中就有很多形态种不变而化学成分发生变化的例子。在当生物生活环境 度比值、低等菌藻生物高等植物的丰度比值等。同时 ,分子化石往 化石 ,由于其化学稳定性好 ,几乎在所有的 些则可能要受控于植被状况 (其本身也间接地与比较 往是一系列的同系物 ,各种指标可以互相验证、互相补充。虽然 , 条件发生长期微小的变动时 ,与环境有关的某些类脂物将会随之发生变化 ,但不会引 大的环境条件变化有关)。因此 ,一方面,那些与环境有 沉积岩中都可以见到 ,甚至在许多变质岩 孢粉分析也可以统计出木本植物和草本植物的相对变化 ,但它实际 起植物群落或生态系统的取代。只有当环境压力超过了生态系统的缓冲能力时,才会 上是一种统计意义上的数值 ;而且 ,孢粉往往是有许多异地分子的 关的类脂物分子化石将直接记录环境条件的微小变 中还可以存在。这样 , 在那些缺乏其他生 出现植被的变更。某些分子种在反映环境条件变化上可能比形态种更加灵敏 (谢树成、 混入(分子化石有时还可以把异地源和原地源区分开来)。低等菌 化;另一方面,某些分子化石和其他生物化石一样 ,又记 藻生物和高等植物的丰度比值恢复古气候、与全球变化等有关方 物化石的“哑”地层 ,或者在那些有生物 Evershed, 2001)。分子化石在记录全球变化 (环境、气候、植被)方面可能会有更好 面有重要意义,但在一般沉积岩中,要利用其他生物化石计算出该 录了植被景观(以及相应比较大的环境条件的变化 ) 。 的指纹性效果。分子化石作为一种指纹性指标 ,在油气地球化学的油 — 源、油—油对 化石但没有统计意义的地方 ,分子化石还 比值相当困难 ,甚至是不可能的,然而分子化石能够做到这一点。 比研究中得到了最充分的体现。 因此 分子化石可以记录多方面的信息。 能够存在 ,,可以开展分子地层工作。
④信息丰富性：最后 ,分子化石具有多个系列的同系 ②定量的准确性： 分子化石的定量比较准确 ,许多有实际地质意义 ③应用的指纹性：生物实体化石属种的确定主要是基于形态学研究 ,是形态种。分子
分子地层学的原理简介
分子地层学主要是利用地质体中的各类分子化石来划分、
对比地层。分子化石在地球科学乃至环境科学中有着广 泛的应用,但不管是哪类分子化石(古DNA、古蛋白、地 质类脂物等),其地层学用的主要原理实际上是依据分子 化石的生物源信息和其离开生物体后发生的一系列转化
较有意义的是利用氨基酸的校旋性来测定地质体的年龄。另外，一些大的生物事件发生 往往伴随有特征性分子化石的出现，据此可以判断大致的地质年代。
地层学分支学科类似,其主要任务是在传统生物地层学或其他年代学框
架下,提高地层划分和对比的精度。
根据地层学的定义以及当前分子地层学所研究 的内容,我们认为,分子地层学应是地层学的一个分 支,它以分子化石的分析为基础,研究地层中各类分 子化石的时空分布和演变规律,以此来恢复古环境、 古气候、古生态,并进行地层的划分和对比,为全球 变化的探讨、沉积盆地的分析和矿产资源的预测服 务。
量,或者是某同系物之间的相对含量(比值)。
研究方法
碳数分布
某个同系物之间不同碳数化合物的相对含量分布情况,包括其
主峰碳(含量最高的那个化合物的碳数)。
单体同位素 指单个分子化石的同位素特征。与传统的同位素
分析相比，单体同位素有比较确切的来源，因而对物源或者气候 环境变得更加灵敏。
揭示生物面貌
在早期生命演化领域的应用地球生命演化的早期，宏体生物尚未出
分子化石
分子地层学 的研究对象
分子化石—或称化学化石,是指
地质体中那些来自生物有机体的分子,它们 在有机质演化过程中具有一定的稳定性,虽 受成岩、成土等地质作用的影响,没有或较
少发生变化,基本保存了原始生物生化组分
的碳骨架,记载了原始生物母质的相关信息, 因 而 具 有 一 定 的 生 物 学 意 义 。
分子地层学
2014级 勘查技术与工程 戚利荣 郭财 石晓松
分 子 地 层 学 的 背 景 简 介
当前分子地层学研究已涉及蛋白质、核酸、碳水化合物、类脂物和 木质素等多种生物化学组分。在地层中,分子化石具有分布的广泛性、 定量的准确性、应用的指纹性和信息的多样性等特点,其地层学应用的 主要原理是依据分子化石的生物源信息和其离开生物体后发生的一系列 转化途径来实现的,其表述方法可以是含量、相对丰度、碳数分布和单 体同位素特征等。在各类年代学框架下,由这些分子化石参数所揭示的 各类生物事件和环境事件可以成为区域性乃至全球性地层对比的主要依 据。分子地层学与分子古生物学、生物地球化学、有机地球化学密切相 关,它与传统三大地层学分支学科明显不同,目前还没有明确的分子地层 单位,也没有进行广泛的分子地层划分与对比工作。对各类生物事件与 环境事件有重要指示作用的分子地层学,与生态地层学、事件地层学等
目前,分子化石的研究已涵盖几乎所有的生物化 学组分,特别是蛋白质（和核酸）碳水化合物、类脂 物和木质素。在这些分子化石中,研究最广泛的是类 脂物、蛋白质和核酸。相比较而言,类脂物虽然携带
的生物学信息较少,但在地质体中要稳定得多,可以在
许多环境中长期存在下来,能够较好地记录地层形成 时的气候环境条件,是分子地层学研究的主要分子化 石。
子
地
信息。还有两个方面的依据：一方面，这些差异体现在沉积物的分子化石组 合上。另一方面，一些生物尤其是微生物在不改变属种的前提下，通
学
过改变自身的脂类组成来适应气候环境的变化，从而使分子化石能够
指示这种气候环境变化。 转换途径 所有的生物有机分子离开生物体后,都会发生或多或少的变 化,这些变化与地质体的气候环境等条件以及时间因素有关。因此,分子 化石可以为分子地层工作提供定年以及气候环境等方面的信息。
现，而微生物有难以保存为化石。在这种情况下，分子化石可以作为一种重要的工具， 提供一些重要微生物类群首次出现的时间。 重塑古环境，示宗全球过去全球变化 分子化石用途最广泛的领域是在分析沉积环
境及气候条件的变化上。比较典型的例子如利用多环芳香烃的分布特征恢复过去地球历 史上所发生的的全球性火灾时间，利用分子化石及其同位素特征探讨甲烷释放事件等。 确定地质年代 在地质年代历史上，分子化石难以像实体化石那样有很好的作为。比
原
理
含量
某种特定分子化石在某样品中的含量，这是最基本的方法。类脂物
分子一般可以直接采用气(液)相色谱仪、气(液)相色谱-质谱联用仪进行内标
法或外标法定量。需要注意的是,沉积岩中分子化石的含量除受生物源和沉积 环境影响外,还受沉积速率的影响。
相对丰度
在同一样品中某种特定分子化石相对于某些常见分子化石的含