地层划分与对比

显 生 宙
古生代 Pz
泥盆纪 志留纪
D 408 鱼类 S 435 时代
主要生物进化
动物
植物
裸子植物
爬行类出现
出现
两栖类繁殖 陆生无脊椎 动物发展 两栖类出现
孢子 植物 时代
大规模森 林出现 小型森林
出现
陆生维管
植物
奥陶纪
寒武纪
元 新元古 震旦纪
古 宙
中元古
古元古
O 495 海生无 带壳动物
540 脊椎动
群的名称通常取自典型剖面附近的地名。 如中上寒武统洗象池群
组：是最重要的基本岩石地层单位。具有岩 性、岩相和变质程度的一致性。组由一种岩石构 成，或以一种岩石为主，夹有重复出现的夹层； 或由两三种岩石交替出现所构成；还可能以很复 杂的岩石组合为一个组的特征，而与其它比较单 纯的组相区别。
组的厚度无固定的标准，可以由1m到几千米 不等。
自然界的矿物和岩石一经形成，其所含有的放射性同位 素就开始以恒定的速度蜕变，就像天然的时钟一样，记录着 它们自身形成的年龄。
假如某种放射性同位素最初共有N0个原子, 经过t时间以 后, 只剩下N个, 则:
N N0 et

T1/ 2

0.693


t T1/2 ln N0 0.693 N
代
纪
世 代号 起始时间 生物开始出现类型
----------------------------------------------------------------
新生代 第四纪 全新世 Qh 1
人类出现
晚更新世 Qp
中更新世 Qp2
早更新世 Qp1 1.64
新近纪 上新世 N2 5.00
中新世 N1 23.3 近代哺乳类出现
中元古代 蓟县纪 JX 1400 真核动物出现 (绿藻)
长城纪 Ch 1800
古元古代 滹沱纪 Hl 2300
五台纪 Wt 2500
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新太古代
Ar3 2800 原核生物出现 (菌类及蓝藻)
最早出现在泥盆纪初期，繁盛于中生代，广泛分布于 世界各地的三叠纪海洋中，白垩纪末期绝迹。
因它的表面通常具有类似菊花的线纹而得名。
笔石：是一类已灭绝的海洋群体生物，通常隶属于半索动物 门，存在于中寒武世-早石炭世。
由于其保存状态是压扁成了碳质薄膜，很像铅笔在岩石 层上书写的痕迹，因此才被科学家叫做“笔石”。
年
石
铀(U)238 铅(Pb)206 45亿年 >10万年 晶质铀矿、锆石、黑色页
岩
钍(Th)232 铅(Pb)208 139亿 >10万年 晶质铀矿、锆石、黑色页
四、地质年代表的建立
• 19世纪人们开始地层的划分和对比工作，编制地 质年代表
• 首先根据生物地层学的方法，进行相对地质年代 的划分
• 后来发展了同位素年龄测定方法，对于地质年代 的划分起了很重要作用。
• 1913年英国地质学家A.霍姆斯提出第一个定量的 地质年代表
最新的国际地质年代表
宙代 纪
世
代 约距今 号 百万年
Байду номын сангаас
全新世
1
第四纪
Q
更新世
2.5
新 生 代
新近纪
(晚第三纪)
上新世 中新世
N
5 24
Kz
渐新世
37
显 生
古近纪 始新世 E
58
(早第三纪)
宙
古新世
65
白垩纪 中
生 代
侏罗纪
Mz 三叠纪
K 137 J 203 T 251
相对、绝对地质年代二者是相辅相成的，不能彼此代替
放射性元素在自然界中自动地放射出α(粒子)、β(电 子)或γ(电磁辐射量子)射线，而蜕变成另一种新元素，并 且各种放射性元素都有自己恒定的蜕变速度。同位素的衰变 速度通常是用半衰期表示的。
半衰期: 指母体元素的原子数蜕变一半所需要的时间。
例如，镭的半衰期为1622年，如果开始有10g 镭，经过 1622 年后就只剩下 5g ；再经过 1622 年仅只有 2.5g …… 依此类推。
主要生物进化
动物
植物
人类出现
现代植物时代
哺乳 动物 时代
古猿出现 灵长类
出现
被子 植物 时代
爬行 动物 时代
鸟类出现 恐龙、 哺乳类 出现
裸子 植物 时代
草原面 积扩大
被子植 物繁殖 被子植 物出现
裸子植 物繁殖
最新的国际地质年代表（续）
宙代
纪
世
代 号
约距今 百万年
二叠纪 石炭纪
P 295 两栖动 C 355 物时代
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。
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晚古生代 二叠纪
P 290 兽行型类 裸子植物出现
石炭纪
C 362 坚孔类 种子蕨 科达类出现
泥盆纪
D 410 总鳍鱼类 节蕨 石松 真蕨植物出现
中国地质年代表(百万年)
古近纪 渐新世 E3 37.5
始新世 E2 50
古新世 E1 65 鱼类出现 ----------------------------------------------------------------
中生代 白垩纪
K 135 被子植物,浮游钙藻出现
侏罗纪
J 208 鸟类哺乳类出现
三叠纪
T 250 蜥龙 鱼龙出现
439 裸蕨植物出现
奥陶纪 O
510 无颌类出现
寒武纪 -- 570 硬壳动物出现
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新元古代 震旦纪 Z
680 不具硬壳动物出现
南华纪 Nh 800
青白口纪 Qb 1000 多细胞动物 高级藻类出现
以上两定律主要对层状岩石。对于侵入体之间或侵入 体与围岩之间的相对年代不适用，应使用切割定律。
切割定律：侵入者年代新，被侵入者年代老，切割者 年代新，被切割者年代老。
地层学通过对实际岩层露头剖面的精细研究， 进行地层划分、地层命名、确定地层地质年代、地层 序列及其关系，建立不同露头地方性地层划分、对比 方案，并在此基础上进行区域性的地层划分对比，研 究区域地层发育特征。
油藏描述中的地层划分、对比，属于地方性的地 层划分对比。主要应用岩芯、测井、地震等资料，根 据地层岩石的岩性、古生物、地球物理等特征，确定 油藏地层的地质年代、地层序列及相互关系。
七、地层的划分和对比主要目的 地层的划分和对比是最基础的地质工作，主要
目的是: (1) 建立地层层序； (2) 了解研究区内地层发育特征和类型； (3) 了解目的层的厚度、岩性变化规律； (4) 初步了解构造的复杂程度； (5) 得到油藏构造研究所需的 钻井分层数据表。
地质学家指把地表和地下的层状岩石（包括沉积岩以及 岩浆岩和变质岩）按其本身具有的物理、化学和生物特征， 分别组合成不同类型和级别的地层单位。
“宇”、“界”、“系”、“统”、“阶”、“带”分 别指地层系统分类的第一级～第六级。
地层系统分类的第一级是“宇”，分为太古宇、元古宇 和显生宇。
二、地质年代
地质年代是指地球上各种地质事件发生的时代。按地 壳的发展历史，根据生物的发展和地层形成的顺序，划分 的若干自然阶段，叫做地质年代。
地层的对比：就是在地层划分的基础上，确定不同 地区或者不同井之间各地层单元之间的时间对应关系。
地层划分和对比的关系：地层的划分与对比是相辅 相成，不可分割的整体，合理的地层划分是正确对比的 基础，只有通过反复对比，才能在一定范围内实现统一 的分层。
六、地层划分、对比的主要依据 依据：地层层序律、化石层序律、切割律。
八、岩石地层单位的概念
在实际工作当中，还常用到岩石地层单位（地方性地层 单位），是根据地层的岩性特征进行分层，并建立起地层系 统和层序。一般分为：群、组、段、层。
群：比组高一级的岩石地层单位，常用的最大 岩石地层单位。由两个或两个以上经常伴随在一起 而具有某些统一的岩石学特点的组联合构成的，或 由一大套厚度巨大，岩类复杂的地层组成。
中太古代
Ar2 3200
古太古代
Ar1 3600 生命现象开始出现
始太古代
Ar0 4500
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五、地层划分、对比
地层的划分：把一个地区的地层整理出新老顺序、 划分出不同等级的阶段、确定其时代。
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代
纪 世 代号 起始时间 生物开始出现类型
--------------------------------------------------------------
早古生代 志留纪 S
层：等级最低的岩石地层单位。它一般 由岩性、成分、生物组合等特征显著而又明 显区别于相邻岩层的地层构成。
它的厚度不大，可以从数厘米、数米至 十余米。
第二节 地层对比方法
一、岩石学方法 二、古生物学方法 三、地球物理方法 四、矿物的热释光方法
根据地层对比时所采用对比标志的不同，就 产生了相应的地层对比方法。
第一节 基本概念 第二节 地层划分与对比方法 第三节 标准层研究 第四节 油层层划分与对比 第五节 地层划分和对比的主要成果
一、地层系统 二、地质年代 三、地质年代表 四、地质年代表的建立 五、地层划分、对比 六、地层划分、对比的主要根据 七、地层的划分和对比主要目的
一、地层系统
一、地层系统
地壳是由一层一层的岩石构成的。这种在地壳发展过程 中所形成的各种成层岩石（包括松散沉积层）以及非成层岩 石的系统总称，叫做地层系统。
当知道了某一放射元素的蜕变速度后，那么含有这一元素
的矿物晶体自形成以来所经历的时间，就可根据这种矿物晶体
中所剩下的放射性元素（母体同位素）的总量和蜕变产物（子
体同位素）的总量的比例计算出来。
母体同位 子体同位 半衰期 有效范 测定对象
素
素
围
铷(Rb)87 锶(Sr)87 500亿 >10万年 云母、钾长石、海绿
三、地质年代表
按时代早晚顺序表示地史时期的相对地质年代和同位素 年龄值的表格，称为地质年代表(地质年表、地质时代表)。
计算地质年龄的方法有两种： ①相对地质年代：根据生物的发展和岩石形成顺序，将
地壳历史划分为对应生物发展的一些自然阶段。它可 以表示地质事件发生的顺序、地质历史的自然分期和 地壳发展的阶段； ②绝对地质年代：根据岩层中放射性同位素衰变产物的 含量，测定出地层形成和地质事件发生的年代。
地层层序律：正常的地层是老的在下、新的在上（即下 老上新），这是确定地层新老顺序的一般规律，叫地层 层序律，又称地层叠覆律。
化石层序律：不同时代的地层中具有不同的古生物化石组 合，相同时代的地层中具有相同或相似的古生物化石组合； 岩石年代越老，保存的生物化石越原始、越简单、越低级； 岩石年代越新、保存的生物化石越复杂、越高级。这是确 定地层的相对新老关系的规律，叫化石层序律。
地质年代的划分和研究，是通过岩石和化石的历史来 确定的。“宙”、“代”、“纪”、“世”、“期”、 “时”分别指地质年代分期的第一级～第六级。
地质年代分期的第一级是宙，分为太古宙、元古宙和 显生宙。
地质年代单位与地层单位对应的关系为：
地质年代单位 宙 代 纪 世 期 时 年代地层单位 宇 界 系 统 阶 带
爆发
Z
650
物时代 软躯体动物爆发
1000 Pt 1800
高级藻类出现 低等无脊椎动物出现
2500
海生藻类出现
新太古
太 古
中太古
宙 古太古
始太古
2800
Ar 3200 3600 4600
原核生物（细菌、蓝藻）出现 （原始生命蛋白质出现）
中国地质年代表(百万年) ----------------------------------------------------------------
化石——埋藏在岩层中的古代生物遗体或遗迹。
恐龙足迹（遗迹化石）
在泥地上留下 足印
恐龙倒下死去
侵蚀作用使得含恐龙 骨骼和足印的地层出
露地表
软体腐烂， 骨骼存留
水面上升；沉积物 将骨骼和足印埋藏
在骨骼之上堆积 了厚层沉积物；
骨骼逐渐石化
本层包含恐龙骨骼
虫孔（遗迹化石） 恐龙足迹（遗迹化石）
菊石：软体动物门头足纲的一个亚纲，是已绝灭的海生无脊 椎动物，生存于中奥陶世至晚白垩世。