地质年代与地层系统

地质学与矿物学地质年代与地层系统

北京科技大学

土木与环境工程学院

谢玉玲，徐九华，李克庆

第四章、地质年代及地层系统

地层的概念及学习地层的意义

第一节、确定地质年代的方法

一、相对地质年代确定法

二、同位素地质年龄确定法

第二节、地质年代及地层系统

一、地质年代及地层单位的划分

二、地质年代表

第三节、我国地史简述

课后复习

地层的概念及学习地层的意义地层：地质学上把某一地质年代形成

的一套岩层（无论是沉积岩，火山碎

屑岩还是变质岩）称为哪个时代的地

层。

(也包括层状分布的火山岩）

学习地层的意义：

•进行地层划分和对比，确定生成

顺序

•了解生物演化及分布规律

•研究古地理，古环境变迁

•研究地壳运动的规律

•矿产勘查与开采

第一节、确定地质年代的方法

一、相对地质年代确定法

1．地层层序法：

地层层序定律：正常的地层总是老的先沉积在下，而新的则后沉

积在上，这种新老地层的覆盖关系叫地层层序律。

2．古生物比较法：

地球自有生物以来，每一个地质时期有其相应的生物繁盛，随着

时间的推移，生物的演化是由简单到复杂，由低级到高级，在某

一地史阶段绝灭的种属不会在新的发展阶段中出现。这个规律叫

生物演化的不可逆性。因此上下地层中的化石种类和组合不同。

人们常利用标准化石来进行地层对比。

标准化石：演化快，生存短，分布广。

3．标准地层对比法

同一时期形成的沉积岩往往具有相似的岩性特征，而不同时期形

成的地层其岩性往往不同，因此在一定的地区内，可根据各地地

层的岩性变化来划分对比地层。一般采用标志层的方法：

标志层：已知相对地质年代的，具有一定的特殊性质和特征的，

易为人们辨认的。

如

何

判

断

地

层

是

正

常

还

是

倒

转

贝

壳

的

形

态

地球生物演化

4．地层接触关系法

整合接触：地壳持续下降，不同时代地层连续沉积。

平行不整合（假整合）：地壳经过一定时期有上升，早先形成的地层露出水面，遭受风化、剥蚀，形成高低不平的侵蚀面，然后再下降接受沉积，上下两套地层大致平行，但其间存在一个侵蚀面，叫不整合面，并缺失一部分地层。

地层的接触关系

Ｃ Ｏ

整合和平行不整合 角度不整合

角度（斜交）不整合接触：

在地壳由下降转为上升的过

程中，原来的地层因地壳剧

烈运动而发生褶皱和断裂时，岩层产生不同程度的倾斜，

当这套地层露出水面，经风

化剥蚀再接受沉积。

整合接触的形成

角度不整合的形成

平行不整合的形成

二、同位素地质年龄确定法

同位素地质年龄是测量岩石或地层形

成至今的时间间隔, 也叫绝对年龄。

主要用于：不含化石的哑地层年龄

岩浆岩的年龄

变质岩的年龄

原理：是利用放射性元素的衰变。岩石自形

成以后其中的放射性元素持续衰变，不同的时期，岩石中的放射性元素与其衰变产物—稳定同位素的比值不同，据此可推断岩石形成的年龄。如：

235U——207Pb

238 U——208Pb

40K——40Ar

第二节、地质年代及地层系统

一、地质年代及地层单位的划分

当前国际上趋向于把地层划分成三套性质不同的地层系统：

1. 岩石地层单位：以地层的岩性特征和岩石类别作为划分依据的地层单位。

由高到低分为：

群：是最大的岩石地层单位，由两个或两个以上经常相伴随在一起的，而又具有某些统一的岩石学特点的组联合而成。有些厚度巨大、

岩类复杂，又因构造运动使原始顺序无法重建的一大套地层也可视

为一个特殊的群。

组：是划分岩石地层的基本单位，是由岩性、岩相、变质程度较为均一，并与上下层有明显界限的一套岩层组成。厚度一般从几米到几

百米不等，有些可达数千米。

段：是组内次一级的岩石地层单位，岩性特征与组内相邻岩层有明显区别。

层：是最小的岩石地层单位，指组内或段内一个明显的特殊单位层。

２. 生物地层单位**：是以含有相同化石内容和分布特征，并与相邻

的地层单位中的化石有区别的岩层体。

（生物带: 延限带，顶峰带）

3. 年代地层单位：是指某特定地质时间间隔内形成的岩层体。其顶底

界限均为等时面。可分为六个级别：

年代地层单位地质年代

宇 ----------（宙）元古宇---------元古宙

界-----------（代）古生界---------古生代

系-----------（纪）石炭系---------石炭纪

统-----------（世）上石炭统-----晚石炭世

阶-----------（期）

时间带-----（时）

最常见的是年代地层单位“统”下再分组，

代表古生界—石炭系—中石炭统本溪组

如C

2b

地质年代（地层系统及代号）

宙（宇）代（界）纪（系）世（统）

同位素

年龄值

（Ma）

全新世（统）

第四纪（系）Q

更新世（统）

上新世（统）

新第三纪（系）N

中新世（统）

渐新世（统）

始新世（统）

新

生

代

（界）

Kz

老第三纪（系）E

古新世（统）

晚白垩世（统）

白垩纪（系）K

早白垩世（统）

晚侏罗世（统）

中侏罗世（统）

侏罗纪（系）J

早侏罗世（统）

晚三叠世（统）

中三叠世（统）中

生

代

（界）

Mz

三叠纪（系）T

早三叠世（统）

0．01

25

23

65

135

205

晚二叠世（统）

二叠纪（系）P

早二叠统

晚石炭世（统）

中石炭世（统）

石炭纪（系）C

早石炭世（统）

晚泥盆世（统）

中泥盆世（统）

显生

宙古

生

代

（界）

Pz泥盆纪（系）D

早泥盆世（统）250

290

355

晚志留世（统）

中志留世（统）

志留纪（系）S

早志留世（统）

晚奥陶世（统）

中奥陶世（统）

奥陶纪（系）O

早奥陶世（统）

晚寒武世（统）

中寒武世（统）

显

生

宙

古

生

代

（界）

Pz

寒武纪（系）E

早寒武世（统）

晚震旦世（统）

震旦纪（系）Z

早震旦世（统）

新元古代（界）Pt3

青白口纪（系）

蓟县纪（系）

中元古代（界）Pt2

长城纪（系）

滹沱纪（系）

元古宙

（宇）

Pt

古元古代（界）Pt1

未名

新太古代（界） Ar2

太古宙

（宇）

Ar

古太古代（界）Ar1

冥古宙

（宇）

HD

410

439

510

570

800

1000

1800

2500

3100

3850—46

00

二、地质年代表

（括号中为地层单位）

Qb

Jx

CHc

Ht