(1) 地层学概念及基本原理
地层学基本原理和方法
layered
地层学基本原理
地层学的概念： 传统（狭义）地层学：研究地层顺序及与邻 区地层的对比关系，建立其地层系统和相应的 地质年代系统。 现代（广义）地层学：不但要研究岩层的形 成顺序和年代关系，还要研究地层的物质特征 （物理和化学）、时空分布规律和成因环境等 方面的内容。
3．年代地层单位和地质年代单位
年代地层单位是在特定地质时间内形成的所有岩石的综合体； 只包括在该时间跨度内形成的岩层。年代地层单位以等时面为 界，单位级别与岩层所包含的时间长短相对应，而与岩层的厚 度无关。年代地层单位与地质年代严格对应。
年代地层单位
地质年代单位
宇 Eonothem 界 Erathem 系 System 统 Series 阶 Stage 时带Chronozone
At edge of a depositional basin (a); Faulting followed by erosion (b)
a
b
Pinchout (c), Intertonguing (d), Lateral gradation (e)
地层的侧向延伸与尖灭
c d e
Sedimentary facies change with the depositional environments, while the fossils change mainly with time
§7-1 地层学基本原理
4
地层单位(Stratigraphic unit)
地层单位是指依据岩石所具有的任一特征或属性划分的、 并能被识别的一个独立的特定岩石体或岩石体组合。
依据地层的不同性质所作的地层划分，可建立 不同的地层单位，最常用的地层单位有以下三类：
层序地层学在油气勘探领域中的应用
层序地层学在油气勘探领域中的应用引言层序地层学在油气勘探中扮演着重要的角色。
通过对地层的层序性质进行深入研究，不仅可以帮助地质学家更好地理解地层的时空分布规律，还能够指导油气勘探的开展。
本文将从层序地层学的概念入手，深入探讨其在油气勘探领域中的应用，并共享个人观点和理解。
一、层序地层学概念及基本原理1. 层序地层学的概念层序地层学是地层地质学的一个重要分支，研究地层的堆积和发育规律，以时间和空间为基础，探讨地层的垂直序列和水平关系，揭示地层的层序性质。
通过对地层的层序性质进行认真研究，可以揭示地层的堆积规律、沉积环境和演化历史，为油气勘探提供可靠的地质依据。
2. 层序地层学的基本原理地层的分层规律不仅受沉积条件、构造运动和物源质量等因素控制，还受海平面波动和气候变化等因素的影响。
层序地层学通过对不同层序特征的分析，可以揭示这些影响因素，从而推断出地层的沉积环境和演化过程。
在油气勘探中，这些信息对于确定有利油气形成和富集区具有重要的指导意义。
二、层序地层学在油气勘探中的应用1. 层序地层学与油气勘探的关系油气勘探的关键在于找准有利的油气富集区，而地层的层序性质往往是决定油气勘探目标的关键。
通过对地层的层序特征进行认真研究，可以揭示油气富集区的空间分布规律和聚集规律，指导油气勘探的开展，提高勘探的成功率。
2. 层序地层学在勘探目标的确定中的应用层序地层学通过对地层层序特征的识别和解释，可以帮助地质学家确定有利的油气勘探目标。
特别是在复杂构造、复杂沉积盆地和难以区分的地质构造中，层序地层学的应用尤为突出，对于确立勘探目标和提高勘探效果具有重要的意义。
3. 层序地层学在勘探实践中的案例分析通过对全球范围内的勘探实践案例进行分析，可以发现层序地层学在油气勘探中的重要作用。
在北美地区的页岩气勘探中，层序地层学对于确定页岩气富集区的空间分布和富集规律起到了关键作用，为页岩气的大规模开发提供了可靠的地质依据。
三、个人观点和理解从事多年的油气勘探工作，我深切体会到层序地层学在勘探中的重要作用。
地质学基础第三章 地层分析
西南石油学院－－代宗仰，2002年8月
西南石油学院－－代宗仰，2002年8月
2. 穿时普遍性原理 “穿时”——指在持续地海侵或海退的情况下，地质时代 因地而异的一个岩石地质体及其界线与地质时间面或化石 带斜交的现象或关系。这种穿时的现象是由沉积环境随时 间的迁移和侧向堆积作用所造成的。
穿时普遍性原理可概括为：全部侧向上可以识别和追索的 非火山成因的陆表海沉积物的岩石地层单位都必然是穿时 的。
在分析和对比岩石地层单位时，不采用穿时普遍性原 理作指导，而只采用叠覆原理，必然歪曲事物的真相，颠
倒地层和古地理的解释，也无法搞清岩层的真正侧向关系
西南石油学院－－代宗仰，2002年8月
表1－3－1 塔里木石炭系地层划分方案对比表
种生物共生在一起组成一个生物群体（组合）。生物 群及其变化，在一定程度上反映了地层形成时期的自 然地理环境的改变和时代的变化。
化石组合法可以避免因个别标准化石在特殊沉积 环境中，由于穿时现象造成地层对比的错误。
西南石油学院－－代宗仰，2002年8月
3、种系演化法
生物地层法的局限性：化石鉴定的分歧 地质环境地复杂多变：相变与古生物
δ ( ‰)=（R样品－R标准）/R标准 ×103
R样品为上述三个比值之一， R标准 为国际标准对比样品。 氧同位素，选SMOW和PDB；硫同位素，选CDT；碳同位素，
PDB
SMOW、CDT和PDB分别是标准平均洋水氧、亚利桑那某峡
谷某一陨石铁中的硫、南卡罗莱纳州晚白垩Peedee组中箭石
化石的碳和氧。
绝大部分的沉积层或厚的沉积物楔形体是由沉积 物通过侧向加积或进积型式在倾斜面上堆积而成的。 该原理认为：
有关地层学的基本概念
三、类型学的几个分类概念
文物考古类型学的原理：根据遗存本身的客观 属性，进行多层次的分类，揭示同类遗存的某些方 面属性的连续演进规律，从而判定遗存的时空框架。 类型学研究首先要对研究对象进行分类。在类 型学分类的体系中，“类”、“型”、“式”是近 年固定下来的 3 个基本概念。 一般的类型学研究是先把对象分成“类”， “类”下分“型”，“型”下分“式”。 可见类是第一级分类概念，型是第二级分类概 念，式是第三级分类概念。
叠压或打破
“叠压”——是 —个堆积积压于另一个堆积的现象。 根据地层叠压关系，可以肯定下层堆积的总体形成年代 一定早于上层堆积的总体形成年代。 “打破”——沟穴类遗迹在形成时破坏原先的堆积的现象。 被打破者的形成年代早于打破者的形成年代。 应当注意，有时在破坏原生地层堆积过程中会形成再生 的“倒装地层”。如在坡度较大或断崖陡壁地带，高处原有的 多 层地层堆积，因雨水冲刷或人工大面积堆土而逐次破坏移向低 处。原在上面的堆积物首先到达低处，而原在底部的堆积物最 后到达低处，这样在低处形成一种倒置的分层堆积。它从形成 先后关系看，仍是下层早，上层晚，但包含物的实际年代却是 下层晚上层早。
类型学排序的基本方法可以简要概括为：从序列中找环节， 从环节上看序列。只有序列划分对了，才能找准演变环节。而 序列是在对环节的深刻认识基础上得出的，并且序列的正确与 否要看按该序列划分的环节是否成功。因此，划分序列和划分 环节是反复交替进行的，只有达到序列清楚、环节清楚、演变 规律清楚才算排序成功。 层位关系、组合关系、纪年、测年参数等是类型学排序 的外在条件，排序往往从这些条件入手，能很快找到众多型 态近似者的演变脉络。这些条件的多少和好坏关系到排序的 难度和质量，大量的考古材料是无纪年的，测定的年代数据 往往是跨度大，因此，在大多数情况下，层位关系和组合关 系成为排序的主要条件。
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
中国海洋大学 基础地质学II(第05章-1)地层学基础：地层学基本原理和方法
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
分级：群、组、段、层
岩石地层单位-组
（Formation）
定义：是具有相对一致的岩性和具有一定结构类 型的地层体。组是岩石地层的基本单位。 建组条件：
包括组成地层岩石的颜色、成分、结 构和沉积构造等。
岩性相同或大致相同的连续岩层可以 划分为一个岩石地层单位，岩性不同 的地层体应该划分为不同的岩石地层 单位。
古生物学特征
主要包括地层中所含的生物化石类别、组合、 丰度、分异度、保存状态等。
生物化石在地层中的意义： 年代学的意义 环境学的意义
地层的构筑类型
岩性 “对比”：是论证岩石特征和岩石地层位置的 相当；
两个含化石层的“对比”：是证明化石内容和生物 地层位置相当；
年代“对比”：是论证年龄和年代地层位置的相当
二、地层划分依据和方法
1. 岩石学特征 2. 生物学特征 3. 地层的构筑特征 4. 地层的接触关系 5. 其他标志
岩石学特征
愈新的地层分布范围愈小，这称为退覆，较新的地层未覆盖的地区称为退覆 区。
海退序列：海水→浅，海水面积→小，沉积物→粗，沉积面积→小。
退覆区 粗
细 地层退覆序列
从沉积盆地某一点柱状图来看，其岩性自下而上逐 渐变粗，反映了海水向上变浅的过程。
3、沉积旋回
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（Cycle of Sedimentation）。 剖面中岩石粒度由粗－细－粗－细的变化的现象称为沉积韵律。
第二章 地层学基本原理和方法 (1)
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。
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)。
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
• 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。
(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
地层学重点
生物地层学1.概念生物地层学是地层学的一个重要分支学科，是运用生物进化的不可逆性和阶段性来研究地层的学科。
生物地层学的主要任务是研究地层中的化石记录，并根据地层中所含化石的特性将岩层编制若干地层单位，确定地层的相对地质时代。
2.方法①生物群层序原理：也称化石对比原理，意思是相同的岩层总是以同一叠覆顺序排列着，并且每个连续出露的岩层都含有其本身特有的化石，利用这些化石可以把不同时期的岩层区分开。
这一认识符合生物演化的前进性和不可逆性。
②标准化石法：标准化石指能据以确定地层地质年代的化石。
标准化石应具备时代分布短、特征显著、数量众多、地理分布广泛等条件，以利于地层的划分对比。
利用标准化石研究地层的方法称为标准化石法。
如寒武纪的三叶虫、奥陶纪和志留纪的笔石等，他们已被广泛应用于生物地层学研究中。
③生物组合法：对地层中的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。
利用生物组合进行地层的划分和对比的方法，称为生物组合法。
④百分统计法：百分统计法即根据两个区域各个地层单元中所含化石群之间的百分相似量的比较，建立地层对比关系的方法。
这是生物地层学中常用的简单的统计学方法，尤其在采用孢粉、介形虫等微体化石进行含油气地层划分对比中应用广泛。
⑤种系发生法：所谓种系发生是指生物发展演化进程中的演化系列和彼此间所存在的亲缘关系。
若地层中化石丰富，应逐层详细采集，经详细鉴定和研究，则可根据各种生物属、种之间在层位上和形态、构造上的逐渐过渡关系，找出它们在发展演化上的内在联系，根据其祖先和后代之间的亲缘关系将其划分成不同的演化阶段。
以此，便可将含有这些化石的地层划分开来。
3.应用（意义）①年代地层单位的确定：确定地层的时代可有不同的方法，常用的如各种放射性同位素测年。
但应看到这种方法的局限性。
首先，目前年龄测定值的误差较大；其次，由于样品常受后期热变质事件的影响，所测得的年龄值有时并不代表岩层的生成年龄，而是代表热变质年龄。
生物地层学
6.富集带
4）有关富集带的争议： （1）生态原因造成的 （2）生物自然发展形成的 5）富集带划分的原则 （1）划分在相似的沉积环境中 （2）对比的范围不大，很难在大区域对比，主要是生 物迁移速度和自然竞争的原因
三）生物带的等时性和穿时性
1.生物带穿时是绝对的,等时是相对的
2.相对等时生物带中涉及的生物有: 游泳和浮游的生物,
4.种系带（谱系带）
1).定义: 种系带(lineage zone)是含有代表进化种系中
某一特定片段的化石标本的地层体.它可以是某一分类
单元在一个种系中的总延限;也可以是该分类单元在其
后裔分类单元出现之前的那段部分延限.
2)界线:上、下界线是通过代表所研究的演化谱系中连续
分子的最低存在生物面来确定。
三 生物带建立的基本程序
在生物（化石）带建立缺乏充足证据的情况下， 可建立生物（化石）组合。当工作到一定程度可
上升为生物带。
建立的生物带尽量要具相对等时性意义，尽量选 择游泳和浮游生物。
※总
结（生物地层单位特点）
建立依据：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；
具多样性：相同的地层间隔可因选用不同的化石类群而得到不同
的分带。因而生物地层单位具有多样性；
具有间隔或重叠性：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；
依赖性：对化石分类有较强的依赖性，化石分类单位大小的变化
会导致该生物地层单位所限定的地层体范围增大或缩小
如笔石, 牙形石, 放射虫,蜓类, 菊石,角石,浮游的三
叶虫。
3.穿时性较普遍的生物带主要涉及到底栖生物,如腕足类,
层序地层学概念和原理
层序地层学概念和原理——盆地动力学、几何学
退覆坡折（offlap）（Vail等，1991）——指陆坡上位于顶积层和 斜积层之间的主要坡折。 沉积滨线坡折（depositional shreoline break）（Van Wagorne 等，1988）——指在一个沉积剖面上陆坡的主坡折与滨线重合。 在相对海平面下降时，沉积体系中退覆坡折的重要性是非常明显的。 当相对海平面下降暴露出坡折时，河流通常下切以重新均夷降低的 盆地基准面，其结果是河流在河口处下切嵌入。
基准面的变化取决于沉积环境 1、在冲积环境中——基准面受均衡河流剖面的控制，该剖面逐渐递变到 远端的海平面或湖平面； 2、在三角洲和滨岸体系中——基准面等效于海平面； 3、在浅海环境中——虽然浪基面以“均衡陆棚剖面（graded shelf profile）”的形式形成一个暂时的沉积基准面，但海平面最终是它的基准 面。
1、具有巨大的早期快速增加的沉积物供应速率 2、冲断作用的停止和造山带的持续侵蚀导致载荷最终减 小，并且许多前陆盆地被抬升。
层序地层学概念和原理——盆地动力学、几何学 3、走滑盆地
走滑盆地总的来说沉降和抬升速率均非常快，但走滑 盆地没有一种特定的沉降模式
层序地层学概念和原理——盆地动力学、几何学
平面下降到它的起始位置时，可容空间降低到只由构造作用产生的最 小值 随着沉降速率的增加，最大可容空间产生的时间逐渐后移，在盆地中 沉降速率高的位置，即使可能出现全球海平面下降，可容空间也不会 减小。
层序地层学概念和原理
——相对海平面、构造运动和全球海平面
四、旋回级别和全球对比
一个沉积层序代表了一个完整的旋回，其顶底边界均为侵蚀不整合 面。层序有一个最大发育时段，用相关 的整合面到分界的不整合面 来度量。因此层序的发育时段可由控制可容空间产生和消亡的事件， 即构造沉降和/或全球海平面变化来确定。 构造升降旋回和海平面升降旋回有不同的时间周期，因此可以把层 序按时段级别来划分。 通常分为一级、二级、三级、四级等，这样一个盆地充填体就可以 被划分成为一个层序谱系，每级层序代表了特定级别的构造或海平 面升降旋回。
考古学方法的介绍
谢谢大家
知识回顾 Knowledge Review
祝您成功！
四.地层学的局限性
1 没有发生叠压或打破关系的堆积，层位关系完全相同的堆 积，不能判断他们之间早晚关系。
2 一个堆积的内部单位，往往也有形成的先后顺序，地层学 难以区分更小层次。
3 地层不能和历史发展各个时代一一对应。处于不同层位的 堆积，不一定有时代差异。
2
考古———类型学
一类型学定义及概念
• 型——依据形态将各“类”分为“型” 用ABCD表示。其下为亚型 abcd
•
如：罐形鼎、釜形鼎、盆形鼎
• 式——在每“型”中，区分若干具有年代意义的式，用ⅠⅡ Ⅲ Ⅳ表示。
举例：
无层位关系的纯类型分析：
某一类器物的众多型式中，先设定其极端型式，然后分析其它过渡 型式。
①
②
③
④
盘口壶 ④→②→①→③ 北齐 、北魏、西晋、三国
1
考古———地层学
一 地层学的基本概念和相关术语
1.地层：颜色不同、质地不同的土的堆积。 2.地层学：关于区分遗址各堆积的并确定其先后关系、次序学说
3.层位关系
二.地层学基本内容
如何判断堆积的相对年代早晚关系：
（1）发生叠压或打破关系的堆积，一定是被叠压或被打破的堆积，在年代上 早于叠压或打破堆积。
罐、鬲、豆
三.类型学的作用
1.解决一些地层学无法解决的年代问题： ①确定出没有层位关系或同意层位诸单位相对 早晚。 ②可以串联不同遗址诸单位的相对早晚。 2.揭示遗存的发展过程，弄清某一文化不同发展 阶段 3 研究文化的传播以及不同文化之间的关系。
四.类型学的局限性
1.只能确定遗存出现早晚的逻辑顺序，不 能判断具体年代以及间隔时间 2.只能对一部分遗迹、遗物进行排序，而 特异形态、突变形态则不能使用类型学研 究法。 3类型分析属于不完全归纳法，排出的序列 与总结的规律有一定假成分。
地质学基础——地层学的基本分类
地质学基础——地层学的基本分类译者：王立群地层学是地质学的一个分支，是研究岩层和成层岩石的一门学科。
它主要被应用于沉积岩和成层的火山岩。
地层学包括两个相关的领域：岩石学或岩性地层学和生物地层学。
目录；1、历史发展2、岩石地层学3、生物地层学4、年代地层学5、磁性地层学1、历史发展学科的理论基础是由提出叠覆原理的Nicholas Steno建立的，原始水平原理和1669年提出的侧向连续原理有效地利用了沉积层中有机残体的石化作用。
最初的地层学的大规模实践应用是由William Smith在1790年代和1800年代早期所做的，这位以英国的地质学之父而著称的smith最早绘制了英国地质图，并首先认识了地层和成层岩石的意义和化石对对比地层的重要性。
在1800年代早期的其他有影响的应用是Georges Cuvier和Alexandre Brongniart所做的环巴黎地区的地质研究。
2、岩石地层学岩石地层学或岩性地层学在地层学中是最早发展的，它涉及到物理岩性或岩石类型在垂向上层状岩层的变化和侧向上称做相变的沉积环境的变化。
地层学的重要内容包括如何理解岩层形成的某些几何体的相互关系和这些几何体在沉积环境方面意味着什么。
地层学的基本概念之一是叠覆原理，简单地描述它就是：在无变形的地层层序中，最老的地层处于层序的底部。
化学地层学基于在岩性单元之内和在岩性单元之间，微量元素和同位素的相对比率的变化。
碳氧同位素随时间变化并被用于古环境微细变化的地质制图中，由此发展出同位素地层学这一专门学科。
旋回地层学证明矿物的相对含量常常是循环变化的，尤其是碳酸盐循环变化和随时间以及相对于古气候的变化化石多样性的变化。
3、生物地层学生物地层学是以地层中的化石证据为基础的，在较大范围内的地层中，都含有相同的动植物化石群，在时间上是可以对比的。
生物地层学以William Smith的动物区系演替原理为基础，其主要含义是：在生物演化过程中最有能力的种属和优势的种属优先生存。
综合地层学
1、生物地层学的基本原理和研究方法。
生物地层单位是以化石内容和特征所建立的地层单位系统。
生物地层学的基本原理有：1、生物演化的前进性生物演化中的最基本规律之一就是由低等到高等，由简单到复杂的演化。
在进化过程中，生物的形态结构、生理机能逐渐趋于合理和复杂，分类愈来愈高级。
2、生物进化的不可逆性从整体上看地史时期曾经有过的生物，一旦灭绝，绝不可能再重新出现，如古生代的三叶虫、笔石，中生代的恐龙、菊石等。
从局部来看，生物的某种器官一经退化，就会一直退化下去，再不会在其后代身上恢复其原状，若一旦退化消失，就不会在其后代身上重新出现。
3、生物演化的阶段性量变和质变，渐变和突变，是生物演化的不同形式，而且这些形式交替出现，导致生物具有明显的阶段性。
渐变的连续性和短期内突发的突变甚至灾变的阶段性相交替，是地史时期生物界演化的基本途径。
生物地层学的研究方法：1、生物群层序原理相同的岩层总是同一叠覆顺序排列，并且每个连续出露的岩层都含有其本身特有的化石，利用这些化石可以将不同时期的岩石区分开。
这一认识符合生物演化的前进性和不可逆性。
2、标准化石法标准化石是指用来确定底层地质年代的化石。
标准化石应具备时代分布短，特征显著、数量众多，地理分布广等条件，以利于地层的划分和对比。
利用标准化石研究地层的方法称作标准化石法，如寒武纪的三叶虫、奥陶纪和志留纪的笔石等。
3、生物组合法对地层中的多门类化石进行系统研究和综合分析，以了解他们的共生组合及其变化情况。
利用生物组合进行地层划分和对比的方法，成为生物组合法。
4、种系发生法种系发生法是指生物发展演化过程中的演化系列和彼此之间所存在的亲缘关系。
若地层中化石丰富，应逐层详细采集，经详细鉴定研究，根据生物种属在层位和形态、构造上的逐渐过渡关系找到它们在发展演化过程中的内在联系，根据其祖先和后代的亲缘关系将其划分成不同的演化阶段。
以此，可以将含有这些化石的地层区分开。
2、层序地层学的研究内容和方法。
地质学基础第六章地层
年代地层单位及其对应的地质年代单位。
宇 Eonthem 宙 Eon
界 Erathem 代 Era
系 System
纪 Period
统 Series
世 Epoch
阶 Stage
期Age
时带 Chronozone 时 Chron
年代地层单位是指在特定地质时间间隔内形成
的岩石体。其顶底界线都是以等时面为界的，因此
21
地质学基础
地震勘探中获得的反射波资料是地层的地震响 应。同一反射界面的反射波有相同或相似的特征， 如反射波振幅、波形、频率、反射波波组的相位个 数。根据这些特征，沿横向对比追踪出同一反射界 面的反射，也就实现了对同一地质界面的对比。反 射波组对应的地层层位是根据钻井资料和地质资料 来标定的。
利用地震资料对比地层有其不可取代的重要作 用，如覆盖区地层的划分对比，在一定条件下，它 正确地揭示出岩石地层学和生物地层学方法的缺陷 与弊端，并予以修正。
群在必要时可以再分成亚群，或合并为超群。群 的名称通常取自典型剖面附近的地名。
25
地质学基础
段：是低于组的岩石地层单位，必须具有与组内 相邻岩层不同的岩性特征，且分布广泛，对研究区域 地层有用。
组是否要分段应根据其内部有无分段的岩性条件 和区域地层研究的需要来定，有的组可全部划分为段 ；也可仅指定组的某一部分为段，其余部分不正式命 名为段；有的组可不分段；有的组在某一地区分段， 在另一地区不分段。
5
地质学基础
（1）岩性法 沉积岩的岩性特征反映了其形成时的古地理
环境。在一个剖面上，岩性的变化意味古地理环 境随着时间推移而改变。在地面露头和钻井地质 剖面中，常常根据岩性特征来划分对比地层，这 种划分对比在一定区域范围内是准确的，这就是 常用的岩性法来划分对比地层。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
一、地层学概念及基本原理
（二）地层的沉积作用
2、侧向堆积作用（侧向加积作用） 沉积形式：侧向堆积沉积颗粒（沉积物颗粒在 介质搬运过程中沿水平方向位移，当介质能 量衰减时沉积）
一、地层学概念及基本原理
（二）地层的沉积作用
2、侧向堆积作用（侧向加积作用） 条件、机制：搬运介质处于运动中；机械作用 实例：现代—大陆和陆棚环境中多见。如陆地环境的 鄱阳湖，赣江携带大量泥沙由南向北注入鄱阳湖， 湖的南侧形成三角洲体系，湖水较浅；北区湖水较 深。整个湖底向北倾斜，沉积物由南向北逐渐变细 古代—大多数沉积地层都由侧向堆积作用所形 成（陆表海、陆棚区形成的沉积皆是—河流三角洲， 海滩，障壁沙坝，滨岸沉积等） 成层岩系最重要最常见的形式
一、地层学概念及基本原理
（四）地层学的几个基本原理
9、包含物原理（principle of inclusions） 由莱伊尔（Lyell）提出： 被包含在一个岩石体内的小碎块，小碎块的 年龄必然老于包含小碎块的那个大岩石体
包含关系图
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
一、地层学概念及基本原理
（三）地层特征 1、岩石特征
包括组成地层的岩石的颜色、矿物组分或结 构组分、结构、组构和沉积构造等
一、地层学概念及基本原理
（三）地层特征
2.生物特征 地层中所含的生物化石组分（类别），以 及生物化石的含量、生物化石的保存状态、 生物化石之间及生物化石和围岩之间的相 互关系等。 生物化石在地层中的意义： 年代学的意义 环境学的意义
水平状地层
地层——倾斜状
一、地层学概念及基本原理
（一）地层学定义 1、地层（stratum） 界面——明显界面：看得见的层面 解释性界面：以岩性、化石种类、矿 物成分、岩石物理性质等要经过 仔细研究后才能确定的界面 与岩层的区别——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
水平状地层
地层——倾斜状
一、地层学概念及基本原理
（四）地层学的几个基本原理 1、原始水平原理（principle of original horizontality） 由丹麦医生斯丹诺（1669）提出： 沉积形成的地层，当时沉积时都是近于水平 的，基本上与堆积于其上的那个面平行
如果现在野外看到的地层不是水平的，而是由 于后来的褶皱作用使之翘起来而造成
一、地层学概念及基本原理
（四）地层学的几个基本原理
4、侧向堆积原理（principle of lateral accumulation） 由威梅尔（Weimer）1978年提出 绝大部分沉积岩是由侧向加积作用堆积形成
一、地层学概念及基本原理
（四）地层学的几个基本原理
4、侧向堆积原理（principle of lateral accumulation） 侧向堆积原理大致可归纳为以下几点： ①堆积沉积物的表面为等时面，这种等时面一般是倾 斜的——原始倾斜 ②地层主要通过侧向加积作用堆积在原始倾斜的等时 面上，形成次生的纵向堆积组分——侧向加积 ③由于侧向加积和进积，沉积物一般是在物质搬运方 向上堆积。通过这种作用，沉积斜坡可能变得过陡 ，不稳定的沉积体可以通过滑塌、蠕动或顺坡滑动 变形——堆积机制 侧向堆积作用非常普遍
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
海侵时岩性界面与时间界面 斜交示意图
穿时示意图
穿时示意图
岩石——时间柱状对比图
用岩石代替时间编制的古地理图
实际上是海侵
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全一致，因此岩石地层层单位与生物 地层单位界线也斜交的 根据不同特征划分的地层单位及其界线，一 般彼此间都是斜交的，尤其与时间面斜交 是普遍的
一、地层学概念及基本原理
（四）地层学的几个基本原理
5、动物群顺序原理（ principle of faunal succession）也称生物顺序律（化石顺序律） 史密斯（Smith）1815年提出 不同时代的地层中含有不同的化石群，时代相同 的地层中含有相同或近似的化石群 年代愈老的地层中所含化石构造 愈简单、愈低 级；年代愈新的地层中所含化石构造 愈复杂、 愈高级
瓦尔特定律立体示意图
一、地层学概念及基本原理
（四）地层学的几个基本原理
6、相对比定律(low of the correlation of facies)也称瓦尔特相律 此定律明显的体现了沉积作用的侧向堆积过 程 在侧向堆积作用形成的地层相的变化服从于 此定律 但纵向堆积作用（垂向加积）下形成的地层 其相的变化不服从瓦尔特相律，而服从于 具体沉积作用的特有规律或随机性
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） 由肖（shaw）提出： “全部侧向可以识别和追溯的非山成因的陆表海沉 积的岩石地层单位都必然是穿时的” 原因：海侵、海退时，岩性特征随沉积环境的变迁 而变化，海侵时岩性带向大陆主向移动，海退时 各岩性带又向海洋方向，形成岩性界面与时间界 面的斜交，造成岩石地层单位的穿时 岩性界面切穿时间界面
一、地层学概念及基本原理
（一）地层学定义
2、地层学（stratigraphy） 定义——研究层状和似层状岩石体固有的特征和属性， 并据此将它们划分为不同类型和级别的单位，进而 建立它们的空间关系和时间顺序的科学 研究内容——岩层的形状、分布、岩性、化石，地球 物理、地球化学性质，形成环境，形成方式，形成 时代（年龄），演化历史 研究对象——沉积岩（固结和未固结）、变质岩、火 山岩、礁体
8、穿切关系原理（principle of crosscutting relationships） 由赫顿（Hutton）1975年提出 凡穿切另一个岩石单位的岩石单位，它的时代 晚于被穿切的岩石单位 断层 岩浆岩体侵入
穿切关系图
一、地层学概念及基本原理
（四）地层学的几个基本原理
8、穿切关系原理（principle of crosscutting relationships） 推广使用： 凡穿切另一个地质体的地质体，后者时代晚于 被它穿切的地质体
地层——水平状
一、地层学概念及基本原理
（二）地层的沉积作用
1、纵向堆积作用（垂向加积作用） 实例：现代—无锡太湖 湖面平均在海拔10m以下，没有大型河流注入， 仅洪水季节湖泊对长江水量起调节作用，属典型的 积水湖，湖底近于水平，沉积物为粘土质，形成湖 底淤泥 古代—第三纪中新世山旺组 山旺组中硅藻土层的水平微细层理非常发育； 保存着大量完好的动植物化石，植物花保存着花瓣 向外弯的生动形态。昆虫化石上还保存着原身上的 细毛。蝌蚪栩栩如生 纵向堆积形成的地层均是细粒均质的岩石地层体
一、地层学概念及基本原理
（四）地层学的几个基本原理 2、原始侧向连续原理（principle of original lateral continuity） 也由斯丹诺（1669）提出：称地层的连续性 沉积地层中的岩层在侧向上是连续的，或者 延伸到一定的距离逐渐尖灭
一、地层学概念及基本原理
（四）地层学的几个基本原理 2、原始侧向连续原理（principle of original lateral continuity） 如果野外看到岩层突然中断（不能追溯）说明 中断不是原来沉积形成，而是后来构造变动 造成的 原始侧向连续原理是区域地层对比的理论基础 要注意此原理仅能在小范围内应用
一、地层学概念及基本原理
（三）地层特征 3.地层结构
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。 根据岩层的组构方式所划分地层的结 构类型可作为地层划分的依据
地层结构类型
一、地层学概念及基本原理
（三）地层特征
4. 地层的厚度和体态
地层单位应有一定厚度，厚度过小不足 于建立一个地层单位。地层单位的厚度要 求可以在地质图上以最小尺度(1mm)去表达 地层的体态是指岩层或地层体空间形 态和分布状态。 形态：层状或楔状、透镜状、丘状等 分布状态：水平、近于水平或斜列
一、地层学概念及基本原理
（二）地层的沉积作用 不同层状地层体有其不同的沉积作用形成。 形成成层岩系最重要的沉积作用有三种： 1、纵向堆积作用（垂向加积作用） 沉积形式：沉积物在水体中自上而下的降落， 依此沉积在沉积底面上而构成成层岩系 条件、形成机制：介质必需处于静止状态； 堆积的机械作用基本上属纯重力作用 地层特征：时间界面一般是水平或近于水平 的时间界面，与岩性界面平行或基本平行