第二章 地层学基本原理和方法 (1)

• 分级：群、组、段、层
第三节 地层单位与年代地层表
组
组是最基本的岩石地层单位。 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，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（1/5万-1/20万）上表达）。
年代地层单位是指特定的地质时间间隔内形 成的层状或非层状的岩石体。 地质年代单位是指形成年代地层单位的时间 间隔。
第三节 地层单位与年代地层表
年代地层划分即按形成时间把地层剖面划分 为不同的地层单位。 年代地层单位有宇、界、系、统、阶； 地质年代单位为宙、代、纪、世、期。
第三节 地层单位与年代地层表
Si
0.4
Si
长 兴 组
24c
0.2
Si
24b
24d
Si
24a
二叠三叠系界线粘土层(煤山剖面)
Si
第三节 地层单位与年代地层表 三、生物地层单位的分类 • 生物地层单位
----依据地层中的生物化石内容和特征划分的 地层单位称为生物地层单位。 其基本单位是生物地层带即生物带，常用的生 物带有组合带、延限带和富集带。
华北地区三山子组的穿时关系
等时沉 积界面 岩性界 面
生物地层单位和年代地层单位也可能是不 一致的，或者说生物地层单位也具穿时性。
七、地质年代表
（Ma）
现在 主要地质事件 欧 美 习 用 （以高等类型出现为标志） 0.01
新 近 纪 古 近 纪
1.64 5.2 23.3 35.2 56.5 65 135 拉拉米运动 Laramidian Late 新西未利运动 Cimmreian Early 老西未得运动 Cimmerian 阿帕拉钦运动 Appalachian 撒夫运动 Savian 比利牛斯运动 Pyrencan
2、水进、水退
地层接触关系与沉积盆地的水体进、退密切 相关。 沉积盆地水面相对上升，水体分布范围扩 大，称为水进；由持续水进形成的沉积物纵向 上是下粗上细的沉积序列。 沉积盆地水面相对下降，水体分布范围缩小， 称为水退。由持续水退形成的沉积物纵向上是 下细上粗的沉积序列。
第一节 地层学的有关概念
3、地层结构
A
B
第四节 地层划分和对比的方法
3、根据地层结构划分对比：
地层的非均质型结构中的有序多层式结 构可构成各种沉积旋回序列。 不同规模的地壳升降运动和水体进退使 地层在剖面上的沉积旋回表现出不同的级次， 即大规模的旋回内包含若干次一级的旋回。 利用沉积旋回划分对比地层时应从大到 小逐级进行。
高 鄂分 尔辨 多率 斯层 盆序 地地 靖层 和 安沉 地积 区相 长综 油合 层柱 组状 图 6

第一节 第二节 第三节 第四节
地层学的有关概念 地层层序及地质年代的确定方法 地层单位与年代地层表 地层划分和对比的方法
第三节 地层单位与年代地层表
一、地层划分、对比的概念与多重地层单位
地层划分：根据地层的特征和属性（如岩性、化 石和不整合面等）将地层组织成相应的单位。
地层对比：根据不同地区或不同剖面地层的各种 属性的比较，确定地层单位的地质时代或地层 层位的对应关系。
第二节 地层层序及地质年代的确定方法
（5）根据接触关系推断相对年龄
底砾岩
石灰岩
第二节 地层层序及地质年代的确定方法 二、同位素地质年龄的确定方法
用于地层年龄测量的同位素方法主要有U-Pb法、 Th-Pb法、Rb-Sr法、K-Ar法、Sm-Nd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。
第二节 地层层序及地质年代的确定方法
（3）根据岩石的结构、构造等岩性特征确定相 对地质年代。
斜层理
第二节 地层层序及地质年代的确定方法
（4）切割律和包含原理 切割律——不同地质体呈切割穿插接触时，被 切割的地质体时代较老，这个规律称切割律。 包含原理——当一种岩石中包含另一种岩石时， 包含在大岩体中的小岩石碎块的年龄必然老 于大岩体。
第三节 地层单位与年代地层表
五、层型和标准剖面 （2）标准剖面
标准剖面是层型剖面的延伸，是根据层型在 其它地区选定的、可作为某一地区地层对比 标准的典型剖面。 标准剖面应选在层序正常且齐全、化石丰富、 研究详细、构造简单的地区，且位置适当，有 一定的代表性，以便对研究区有一定的控制作 用。
第三节 地层单位与年代地层表
由于地层单位的种类是多重的，所以地 层单位层型也是多重的。不同类型的地层单 位有不同的层型。
确定界限 的层型点
单位层型
单 位 层 型 和 界 线 层 型
第三节 地层单位与年代地层表
层型建立的要求：
层型剖面一般要求是连续出露的地层剖面， 地理位置应该不存在政治限制、交通方便、逾 越条件好；地层划分或建立地层单位的标志清 楚，易于识别。
根据所强调的现象的不同，有不同种类的对比。
第三节 地层单位与年代地层表
地层单位----根据岩石的任一特征或属性划分 的、能够被识别的、一个独立的特定岩石 体或岩石体的自然组合。
组段
第三节 地层单位与年代地层表
二、岩石地层单位的概念及其划分依据
• 岩石地层单位 ---由岩性、岩相或变质程度均一的岩石构 成的三度空间岩层体，即以岩性、岩相为主 要依据而划分的地层单位。
第二节 地层层序及地质年代的确定方法
（2）化石层序律
——Principle of fossil succession
——指不同岩层中所含的化石内容各不相同， 可根据相同的化石来进行地层对比并证明属于 同一时代 William Smith (1769-1839)----地层学之父于 1817年提出。
第一节 第二节 第三节 第四节
地层学的有关概念 地层层序及地质年代的确定方法 地层单位与年代地层表 地层划分和对比的方法
第二节 地层层序及地质年代的确定方法
一、地层层序及相对地质年代的确定方法
• 地层层序即地层形成的先后顺序。 • 相对地质年代即反映岩石、地质事件先 后顺序及地层层序的时间单位。
第一节 地层学的有关概念
一、地层及地层学的概念
地层——具有某种共同特征或属性的岩 石体，它以明显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。
岩层——泛指地壳中的层状岩石。非正规术 语。
第一节 地层学的有关概念
地层学——是地质学中研究地壳层 状岩石的形成顺序和年代关系的一门基 础科学。
1、根据岩性划分对比：在侧向连续的条件下，同 一盆地内不同地区岩石学特征相同和地层位置相当 的地层可以对比。
A F E D C B A B C D
4
3 2 1
岩性对比法
第四节 地层划分和对比的方法
2、根据标志层划分对比地层：
标志层是指那些厚度不大、岩性稳定、特征 突出、易于识别、分布广泛的特殊岩层。
第二章 地层学基本原理和方法
第一节
地层学的有关概念 第二节 地层层序及地质年代的确定方法 第三节 地层单位与年代地层表 第四节 地层划分和对比的方法
重点
地层层序律、化石层序律、切割律和包含原 理 地层的接触关系 地层划分、对比的概念 岩石地层单位的概念、分类 生物地层单位的分类 年代（时间）地层单位的划分 层型和标准剖面
208
250 290 362 409 439 510 570（540） 新 中 古 2500 新 3100 古 3850 800 1000 1800
布列东运动 Btetonic 伊里运动 Erian 太康运动 Taconic
阿森提运动 Asynlian 哥德－格林威尔运动 Gortic-Grenvillian 卡瑞里－赫德孙运动 Karelic Hudonian
六、地层单位之间的相互关系
穿时或时侵: 多数岩石地层单位和年代地层单位的 界线不一致，或岩石地层单位的界线与年 代地层单位的界线斜交。这种现象称为岩 石地层单位的穿时或时侵。
同一时期沉积物与另一时期沉积物的界面是 等时沉积界面；在界面上下其岩性不同是岩性界 面。那么，当岩性界面与等时沉积界面相交时， 那么岩性界面就穿过了两个时期的沉积产物，则 岩性界面穿时了。
第三节 地层单位与年代地层表
群
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。
段来自百度文库
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。
第三节 地层单位与年代地层表
组合带：是三个以上分类单位整体上构成一
个独特的自然组合，以此区别于相邻地层的 生物组合，多分布于局部地区，对于指示沉 积环境有重要意义。 分类延限带是生物分类单位中某个单位在 整个分布范围内所形成的地层。 共存延限带：是两个或多个特定分类单位 延限带的共存部分所代表的地层体。
地层是由有限的岩层类型构成的，这些岩层通常 以规律的组合方式组构在一起称为地层结构。
（1）层状地层： A 均质型结构 (均一式 )
B 非均质型结构 (互层式、夹层式 、有序多层式 、 无序多层式)
（2）非层状地层： 斜列式 、叠积式 、嵌入式等
第一节 地层学的有关概念
4、沉积旋回（沉积韵律）
成因上有联系的、地层的岩性或岩石组合 按一定的生成顺序在剖面上规律叠覆的现象称 为沉积旋回. 水进造成水进旋回，水退造成水退旋回； 水进旋回紧接一个水退旋回，称为一个完整的 沉积旋回。
晋宁运动（晚） 晋宁运动（早）
吕梁（中条）运动 五台运动
萨姆－肯诺尔运动 Samic-Kenoran
4600
阜平运动
全球地质年代表
第一节 第二节 第三节 第四节
地层学的有关概念 地层层序及地质年代的确定方法 地层单位与年代地层表 地层划分和对比的方法
第四节 地层划分和对比的方法 一、岩石地层学方法
第三节 地层单位与年代地层表
层
层是最小的一级岩石地层单位，有两种 类型：
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。 岩性特殊、标志明显的岩层或矿层。
标志层方法
32
31
粘土层
殷 坑
30
PTB
29 28
27d 27c 27b 27b
黑粘土层
TS
组
26 25
24e
SB2
Si
白粘土层
它涉及层状岩石的各种特征和属性，包括 岩层的形状、分布、岩性、化石、地球物理 和地球化学特征，进而说明其形成环境、形 成方式、形成时间和变化的历史。
第一节 地层学的有关概念
二、地层之间的关系及其意义 1 地 层 的 接 触 关 系
角度不整合
非整合
平行不整合
整合
角度不整合
第一节 地层学的有关概念
新 阿 尔 Young 斯 阶 Alpedic 段
喜马拉雅运动（晚）
喜马拉雅运动（早）
燕山运动（晚） 老阶 阿 段 Old 尔 斯 Alpedic 海西 Herc（华力ynian 西）阶 （Viri段 scan） 加 阶Caiedo里 段Nian 东 祁连（广西）运动 古浪运动 兴凯运动 燕山运动（中） 燕山运动（早） 印支运动（晚） 印支运动（早） 伊宁运动 天山运动
阶
期的划分主要是根据科、属级的生物 演化特征划分的。 以游泳型、浮游型生物建的阶一般可 全球对比。而以底栖型生物建的阶一般是 区域性的，只能用于一定区域。
第三节 地层单位与年代地层表
五、层型和标准剖面 （1）层型
层型是指一个已经命名的地层单位（或地层 界限）的原始或后来被指定作为对比标准的 地层剖面(或界限)。
• 确定岩层的相对地质年代及地层层序的 关键，是判断各岩层的顶、底面。
第二节 地层层序及地质年代的确定方法
确定岩层顶、底面，恢复地层层序的主要 标志有古生物、岩性、地质构造等。
（1）地层层序律
——principle of superposition
——指未经扰动的层状岩体中，下面的岩层 是较早时期形成的，上覆岩层是较晚时期形 成的，即“下老上新”。
—
第四节 地层划分和对比的方法 二、地球物理学和地球化学方法
延限带：包括分类延限带和共存延限带。
• •
组段
第三节 地层单位与年代地层表
富集带是指某些化石属种最繁盛的一段地层。 因生物富集不仅与生物演化有关，还与生 态环境有关，所以富集带通常仅限于局部地区。 地层层序中未见化石的部分称为哑带。
不同类型生物带的地层意义不同
第三节 地层单位与年代地层表
四、年代（时间）地层单位的划分