02 地层和地质年代

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• 二、地质时代系统
• 1、地质年代单位及地层单位划分 把地质历史按照一定的依据划分为一些不同级别的时间段， 把地质历史按照一定的依据划分为一些不同级别的时间段，分别以 宙、代、纪和世为单位，这就是地质年代单位。 纪和世为单位，这就是地质年代单位。 地质年代单位 与宙、 与宙、代、纪和世对应的地质时间内形成的地层分别以宇、界、系 纪和世对应的地质时间内形成的地层分别以宇、 和统为单位，这就是年代地层单位。 和统为单位，这就是年代地层单位。 地层单位
(1)对称波痕： (1)对称波痕： 对称波痕 尖棱状波峰指示顶面方向 顶面方向， 尖棱状波峰指示顶面方向，波谷的圆弧则是指向岩层底面
(2)泥裂 泥裂
(3)雨痕、冰雹痕及其印模 雨痕、 雨痕
(4)冲刷面 冲刷面 冲刷面附近常保留下伏地层的砾石
(5)古生物化石的生长和埋藏状态 古生物化石的生长和埋藏状态
(6)斜层理— (6)斜层理—由一组或多组与主层面斜交的细层组成 斜层理 向底面收敛， 向底面收敛，交角变小
第三节 地质时代及地层单位
• 一、地质年代
地质年代是地球上各种地质事件发生的时代。包含两方面的含义： 地质年代是地球上各种地质事件发生的时代。包含两方面的含义： – 相对地质年代(地质事件发生的先后顺序) 相对地质年代(地质事件发生的先后顺序) – 绝对地质年龄(地质事件发生的距今年龄) 绝对地质年龄(地质事件发生的距今年龄)
• 中生代（时间：距今约2.5亿年 中生代（时间：距今约 亿年 亿年~6500万年） 晚于古生代，早于 万年） 万年 晚于古生代， 新生代。这一时期形成的地层称中生界。 新生代。这一时期形成的地层称中生界。中生代名称是由英国地 质学家J.菲利普斯于 菲利普斯于1841年首先提出来的，是表示这个时代的生 年首先提出来的， 质学家 菲利普斯于 年首先提出来的 物具有古生代和新生代之间的中间性质。中生代从二叠纪-三叠 物具有古生代和新生代之间的中间性质。中生代从二叠纪 三叠 纪灭绝事件开始，到白垩纪-第三纪灭绝事件为止 第三纪灭绝事件为止。 纪灭绝事件开始，到白垩纪 第三纪灭绝事件为止。自老至新中 生代包括三叠纪、侏罗纪和白垩纪。 生代包括三叠纪、侏罗纪和白垩纪。
生物层序律示意图
生物地层对比示意图
含有相同化石组合的地层属于同一层位
马属(更新世 马属 更新世) 更新世
生物演化律： 生物演化律：生物演化的 总趋势是从简单到复杂， 总趋势是从简单到复杂 ， 从低 级到高级； 级到高级 ； 以往出现过的生物 类型在以后的演化过程中绝不 会重复出现。 会重复出现。
上新马属 上新世
草原古马 中新世) 属(中新世 中新世
渐新马属 (渐新世 渐新世) 渐新世 始马属(始新世 始马属 始新世) 始新世
马趾的演化示意图
5亿年前 亿年前
4亿年前 亿年前
3亿年前 亿年前
2亿年前 亿年前
1亿年前 亿年前
0.5百万年前 百万年前
地 球 生 物 的 演 化
第二节 地层顺序
灰岩
砂岩 页岩
沉积岩层的露头
2、地层 在一定地质时期内所形成的岩层。 在一定地质时期内所形成的岩层。 层位： 层位：就是指某一层或一组岩层在这套符合地层层序律叠置形成的 整套地层中的相关位置。 整套地层中的相关位置。 地层=岩层+时间(年代) 地层=岩层+时间(年代)
砂岩 页岩
时代变新
灰岩
长城系常州沟组砂岩 3、地层层序律 原始产出的地 层具有下老 上新的 层序规律。 层序规律。
谢谢！ 谢谢！
植物化石
三叶虫
恐龙蛋
鱼化石
蕨类化石
树化石
贵州珊瑚
硅化木(原来的木质已被硅质交代) 硅化木
菊石类化石
三叶虫
莱德利基虫 (Redlichia)早 早 寒武世 府君山组
三叶虫
毕雷氏虫 （Bailiella） 中寒武世 徐庄组
三叶虫
德氏虫 （Damesella） 中寒武世张夏组
2、生物层序律 不同时代的地层里埋 藏着该时代特有的生物化 石 ； 含有相同化石的地层 其时代是相同的； 其时代是相同的 ； 古生物 化石组合的形态、 化石组合的形态 、 结构越 简单， 简单 ， 则地层的时代越老 反之则越新。 ， 反之则越新 。 这个原理 称为“生物层序律” 称为“生物层序律”。
第二章 地层和地质年代
岩石、 第一节 岩石、化石与地质作用的关系 第二节 地层顺序 第三节 地质时代及地层单位
岩石、 第一节 岩石、化石与地质作用的关系
大陆漂移
生命起源与进化
岩石就是地壳物质成分的变迁及其形成环境的记录， 岩石就是地壳物质成分的变迁及其形成环境的记录，而化石则 是研究生物演化、 是研究生物演化、地质时代和沉积环境的依据 一、用岩性和接触关系研究地质作用 根据上、 根据上、下地层岩性的不同或地层的岩性组合不同而将两套地层 划分开来，这就是岩石地层学方法的基本原理。 划分开来，这就是岩石地层学方法的基本原理。
地层的接触关系有三种:整合接触、 地层的接触关系有三种:整合接触、平行不整合接触和角度不整合 接触 整合接触： 下两套地层层面平行，地层内化石演化连续， 整合接触：上、下两套地层层面平行，地层内化石演化连续，地层 时代连续，岩性的变化可显示沉积环境逐渐变化的特征。 时代连续，岩性的变化可显示沉积环境逐渐变化的特征。 过程：下降、沉积—再下降、 过程：下降、沉积—再下降、再沉积
(角度不整合 角度不整合) 角度不整合
从1→9地质事件的时代变新，这是相对地质年代；1、2、…、9事件发生时 1→9地质事件的时代变新，这是相对地质年代； 地质事件的时代变新 距今的时间是绝对地质年龄
• 1、相对地质年代单位的建立 （1）沉积岩层的特征、叠置关系－地层层序律； 沉积岩层的特征、叠置关系－地层层序律； （2）沉积岩层的接触关系－地质体间的切割律； 沉积岩层的接触关系－地质体间的切割律； （3）岩层中古生物化石代表的时代－化石层序律。 岩层中古生物化石代表的时代－化石层序律。 • 地质时代单位只表明相对的新老关系， 地质时代单位只表明相对的新老关系，不具有年代的时间关系 这种地质时代称为相对地质时代。 ，这种地质时代称为相对地质时代。
• 2、绝对地质年代表的建立 • 20世纪早期人们开始利用放射性同位素具有固定衰变周期的特点 20世纪早期人们开始利用放射性同位素具有固定衰变周期的特点 来测定某些含放射性同位素的矿物(岩石)的形成时代— ，来测定某些含放射性同位素的矿物(岩石)的形成时代—同位素年龄 绝对地质年龄) 一般以百万年(Ma)为单位。 (Ma)为单位 (绝对地质年龄)，一般以百万年(Ma)为单位。 1947年霍尔姆斯(英国) 1947年霍尔姆斯(英国) 编成了地学界第一张完整的地质年代表 年霍尔姆斯 。
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地质年代单位与时间地层单位具有严格的对应关系： 地质年代单位与时间地层单位具有严格的对应关系： 地质年代单位 时间地层单位 时 ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅宇 宙⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅宇 间 ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅界 代⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅界 单 位 ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅系 纪⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅系 世⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅统 ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅统 地 层 单 位
1、岩层 由上下两个岩性界面所限制的同一岩性的层状岩石。 由上下两个岩性界面所限制的同一岩性的层状岩石。 岩层的上、下层面分别称为顶面和底面。 岩层的上、下层面分别称为顶面和底面。 岩性特征：指岩石的物质组成、颜色、结构和构造等特征。 岩性特征：指岩石的物质组成、颜色、结构和构造等特征。 岩层厚度：是指该岩层顶面至底面的垂直距离。 岩层厚度：是指该岩层顶面至底面的垂直距离。 按单个岩层的厚度将岩层分为四个等级： 按单个岩层的厚度将岩层分为四个等级： 块状层: 厚层: 块状层:>1m； 厚层:0.5～1m ； 中厚层: 薄层: 中厚层:0.1～0.5m； 薄层:<0.1m。
• 新生代（距今6500万年 是地球历史上最新的一个地质时代，它从 新生代（距今 万年)是地球历史上最新的一个地质时代 万年 是地球历史上最新的一个地质时代，它从6400 万年前开始一直持续到今天。随着恐龙的灭绝，中生代结束， 万年前开始一直持续到今天。随着恐龙的灭绝，中生代结束，新生代开 新生代被分为三个纪：古近纪和新近纪和第四纪。 始。新生代被分为三个纪：古近纪和新近纪和第四纪。
2、岩石地层单位 地层由岩石(岩层)组成，在地层划分对比中， 地层由岩石(岩层)组成，在地层划分对比中，对一个地区首先根 据岩石特征把地层分层，分层单位即岩石地层单位 据岩石特征把地层分层，分层单位即岩石地层单位 包括： 包括：群、组、段、层
地 质 年 代 简 表
• 代：包括新生代、中生代、古生代、元古代、太古代。 包括新生代、中生代、古生代、元古代、太古代。 • 与代相对应的地层分别为：古生界、中生界、新生界、元古界、太古界 与代相对应的地层分别为：古生界、中生界、新生界、元古界、
在实际工作中，鉴别地层层序是否正常是一项重要的工作。 在实际工作中，鉴别地层层序是否正常是一项重要的工作。一般用 沉积构造中的层面构造作为“示底构造” 沉积构造中的层面构造作为 “ 示底构造 ” ， 恢复顶底后再判断先后顺 序。 常见的识别标志有以下几种： 常见的识别标志有以下几种： 对称波痕 泥裂 雨痕及雹痕 冲刷面 生物遗迹 斜层理
• 古生代包括了寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪。 泥 古生代包括了寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪。 盆纪、石炭纪、二叠纪又合称晚古生代。 在奥陶纪、志留纪、泥盆纪、 盆纪、石炭纪、二叠纪又合称晚古生代。 在奥陶纪、志留纪、泥盆纪、 石炭纪，相继出现低等鱼类、古两栖类和古爬行类动物。 石炭纪，相继出现低等鱼类、古两栖类和古爬行类动物。
平行不整合：是地层内存在区域性剥蚀面， 平行不整合 ： 是地层内存在区域性剥蚀面 ， 剥蚀面上下两套地层 产状一致，地层缺失，生物化石间断，有升降运动， 产状一致，地层缺失，生物化石间断，有升降运动，但不强烈 过程：下降、沉积—上升、沉积间断、剥蚀—下降、 过程：下降、沉积—上升、沉积间断、剥蚀—下降、沉积 角度不整合：两套地层产状不一致，地层缺失，生物间断， 角度不整合 ： 两套地层产状不一致 ， 地层缺失 ， 生物间断 ， 有强 烈构造运动(褶皱、断层、变质、 岩浆活动) 烈构造运动(褶皱、断层、变质、 岩浆活动)。反映两套地层经历了 不同的地质发展历史。 不同的地质发展历史。 过程：下降、沉积—强烈构造运动—下降、 过程：下降、沉积—强烈构造运动—下降、再沉积
新 上 下 老
Chc
Chc Pt1
Pt1
4、层序正常及倒转的鉴别 沉积岩层受到后期构造运动的改造， 沉积岩层受到后期构造运动的改造 ， 原先的水平或近水平状岩层 会变成倾斜状态，直立或倒转状态。倒转状态的层序是颠倒的。 ，会变成倾斜状态，直立或倒转状态。倒转状态的层序是颠倒的。
地层的正常层序与倒转层序
角度不整合
二、通过化石研究地质作用 1、化石 埋藏在岩层中的地质历史时期的生物遗体或遗迹称为化石 通过现代生物及古生物化石的研究认识到： 通过现代生物及古生物化石的研究认识到：生物界的发展是由简单 到复杂，由低级到高级不断进化的。其进化过程具有不可逆性。 到复杂，由低级到高级不断进化的。其进化过程具有不可逆性。