第一章 地球及地质作用

2、岩浆岩相对地质年代的确定方法
（1）侵入接触—岩浆侵入体侵入沉积岩层之中，使围岩发生变质 现象，说明岩浆侵入体的形成年代，晚于发生变质的沉积岩层的地 质年代 （2）沉积接触—岩浆岩形成之后，经长期风化剥蚀，后来又在剥 蚀面上产生新的沉积，剥蚀面上部的沉积岩层无变质现象，而在沉 积岩的底部往往存在有由岩浆岩组成的砾岩或风化剥蚀的现象。说 明岩浆岩的形成年代早于沉积岩的地质年代。
二、地质年代单位和地层年代单位
地质年代
地层年代
宙 代 纪 世 期
宇 界 系
统
阶
Cycle Diagram
A
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B
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C
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是地壳演变过程中，表现得比较缓和的一 种形式。 在同一时期内，地壳在某一地区表现为整 体上升隆起，而在相邻地区则表现为下降沉陷。 隆起区和沉降区相间排列，此起彼伏、相互更 替。高原和盆地主要就是由地壳的升降运动形 成的。
升降运动和水平运动是密切联系不能截然 分开的。在地壳运动过程中二者都在起作用， 只是在同一地区和同一时间以某一方向的运动 为主，而另一方向运动居次或不明显。它们在 运动过程中也可以相互转化。即水平运动可以 引起升降运动，甚至转化为升降运动，反之亦 然。 如：山脉的形成，必然会同时引起陆地的 上升。
（二）绝对地质年代的确定方法
一般根据放射性同位素的蜕变规律，来测定岩石和矿 物的年龄。 1、测定的原理 根据保存在岩石中的放射性元素的母体同位素的含量 和子体同位素的含量分析，多长时间才能有这样子体和母 体的比例，关键是放射性元素的固定衰变常数。 t=1/λ· Ln(1+D/P) λ-衰变常数；D-母体同位素质量；P-子体同位素质 量。D和P可用质谱仪测定。 其计算出的是该同位素的形成年龄，也就代表了所在 岩石的形成年龄。
地质作用与岩石圈的循环
（一）、什么是地质作用？ 由自然动力引起的使地壳或岩石圈甚至整个地球的物质组 成、内部结构和地表形态发生变化和发展的作用称为地质作用。
地质作用一方面不停息 地破坏着地壳或岩石圈原有 的物质成分、结构、构造和 地表形态；另一方面又不断 形成新的物质成分、结构、 构造和地形形态。地质作用 既有破坏性，又有再造性， 是破坏中再造，在再造中破 坏，这对矛盾的统一体在其 发展过程中不断改造着地壳 或岩石圈，使其总是处于一 种新的状态。
2、地质作用的类型
根据地质作用的能量来源和发生部位，将地质作用划分 为：外动力地质作用和内动力地质作用两大类。 外动力地质作用：是指主要由地球外部能源引起的、发 生在地球表层的地质作用，又称为外力地质作用或表层地质 作用。 内动力地质作用：是指主要由地球内部能源引起的地质 作用，又称为内力地质作用或内部地质作用。
（二）地壳运动成因的主要理论
对流说
均衡说
地球自转说
板块构造说 Concept
二、地质作用的概念
在漫长的地质历史 中，地球每时每刻都处 在不停的运动和变化之 中，例如，地下深处高 温高压的岩浆在向上运 移，将深处的物质带到 地球表层，使地球表层 的物质成分发生变化 。 地表物质在流水、重力 的作用下，由高处带到 低处堆积。这些现象都 是在地质作用下发生的。
（4）、外动力地质作用的类型
4、内动力地质作用概述
内动力地质作用主要 是由地球内部能源引起的 地质作用，一般发生于地 球内部，包括岩浆作用、 变质作用和构造运动。
正如论述人类社会的发展历史，可以用社会发展的 主要事件来描述一样，（如不同朝代、不同的社会阶段 作为时间的概念)。对整个地球发展演化的历史和对地质 历史中发生的地质事件（如生物的大规模兴盛与灭绝、 强烈的构造运动、岩浆活动、海陆变迁等）的论述、记 述、研究也需要一套相应的地质年代，类似于社会年代。
一、地球的内圈层构造
1、平均半径约 6371 km
2、地球表面面积约5亿 （km）2，其中陆地占 29.3%，海洋占70.7% 3、地球的体积约1万亿 （km）3
地球内部圈层构造示意图
地核
地表以下2900km至地心为地核，主要由铁、镍、等 重金属物质组成，温度约3000-50000C，密度为1619g/cm3。
2、地层年代单位
与地质年代单位相对就的地层年代单位为：宇、界、 系、统，它们是在各级地质年代单位的时间内所形成的地 层。
3、地质年代单位与地层年代单位的级别对应关系
4、岩石地层单位
在有些地区，常因化石依据不足或研究程度不够等原 因，只能按地层层序、岩性特征及构造运动特点来划分地 层单位，称为岩石地层单位或区域性地层单位。岩石地层 单位一般包括群、组、段3级。
一、地质年代及其确定的方法 （一）地质年代
地质年代（Geologic time）是指地球上各种地质事件 发生的年代。它包含两个方面的含义： 其一是：地质事件发生的先后顺序，称为相对地质年 代； 其二是：地质事件发生的距今多少年，称为绝对地质 年代，由于主要是运用同位素进行测定，所以又称之为同 位素地质年龄。
沉积地层在形成过程中，由于地壳的升降运动，上下岩层产生不整 合接触。不整合接触面的上下岩层，由于在时间上有了阶段性的变化， 岩性及古生物等都显著不同。因此不整合面就成了划分地层相对年代的 一个重要依据。
整合
平行不整合
角度不整合
（4）、古生物化石法：
生物演化是由简单到复杂，由低级到高级，生物种属 由少到多，而且这种演化和发展是不可逆的。因而，各地 质时期所具有的生物种属、类别是不相同的。时代越老， 所具有的生物类别越少，生物越低级，构造越简单；时代 越新，所具有的生物类别越多，生物越高级，构造越复杂。 因此，在时代较老的岩石中保存的生物化石相对较低级， 构造较简单；而在时代较新的岩石中保存的生物化石相对 较高级，构造较复杂。
新
5 4 3 2
老
1
根据地层层序法判断下图中地层的新老关系？
A－原始水平层理； B－倾斜层理； C－倒转地层； 1、2、3、4、5－表示地层从老到新
（2）、岩性对比法
以岩石的组成、结构、构造等岩性方面的特点为对比的基础，认为 在一定区域内同一时期形成的岩层，其岩性特点基本上是一致的或近似 的。
（3）、地层接触关来自百度文库法
3、外动力地质作用概述
(1)、外动力地质作用发生的原理 来自地球以外的太阳辐射能和日月引力能等促使了地球 外部圈层（大气圈、水圈、生物圈）运动与循环，使它们成 为改造地壳表面或表层的直接动力（即地质营力）。同时， 在地球外部圈层的运动过程中，地球内部的重力能与旋转能 也起着重要作用。
（2）、地质营力的介质 液态地质营力：地面流水、地下水、湖泊和海洋； 固态地质营力：冰川； 气态地质营力：大气和风。 （3）、外动力地质作用的过程（或序列、类型） 风化作用→剥蚀作用→搬运作用→沉积作用→成岩作用
侵入接触
沉积接触
二、地球的年龄及其主要事件 （一）我们是怎么知道地球的年龄？
1、地球表面最古老的岩石年龄测定， 确定地球形成年龄下限值为40亿年。 2、陨石年龄测定，证明地球的年龄 在40亿年以上。 3、月球上岩石的年龄测定为31-46 亿年，从太阳系内天体形成统一性考虑， 推测地球年龄为46亿年。 综上所述，推测地球年龄为46亿年。
（三）相对地质年代的确定方法
1、沉积岩相对地质年代确定方法
（1）、地层层序法： 1669年，出生于哥本哈根的斯特诺(Nicolaus Steno，1638-1686) 总结出在岩层之间，存在着如下的规律：岩层在形成后，如未受到强 烈的地壳运动的影响而颠倒原来的位置，应该是先沉积的在下，后沉 积的在上，一层压一层，保持近于水平的状态，延展到远处才渐渐消 失。
各种化合物 和单质
矿物
岩石
地壳表面是起伏不平的，有高山、丘陵、平原、湖 盆地和海盆地等，这些都是由于地壳运动造成的。
二、地壳运动的概念
（一）地壳运动的基本形式 由地球自转速度的改变等原因，使得组成地壳的物质 （岩体）不断运动，并改变它的相对位置和内部构造，称 为地壳运动。它是内力地质作用的一种重要形式，也是改 变地壳面貌的主导作用。
地幔
地表以下33-2900km之间为地幔，主要由铁、镁硅 酸盐物质组成，温度约1500-30000C，密度为3.325.66g/cm3。
地壳
是指地球表面由岩石组成的一层坚硬壳体。地壳 厚度各处不同，大陆地壳较厚，洋底地壳较薄，地壳平 均厚度为33km。
地壳的物质组成中，约有92中元素，这些元素在地 壳中形成各种化合物矿物和单质天然矿物。
化石---地质历史中生物在地层中 留下纪录，这就是化石 。埋藏 在岩层中的地历史时期的生物 遗体或遗迹，（硬体、壳、骨、 蛋及活动痕迹），保留了生物 的硬体结构。
三叶虫化石
标准化石---地史中，演化快， 延续时间短，特征显著，数量多， 分布广的生物。如寒武、奥陶纪 三叶虫化石、泥盆纪鱼类化石。 植物化石
2、同位素测年的方法简介
（1）、铷-锶法、铀（钍）-铅法：主要用于测定较 古老岩石的年龄； （2）、钾-氩法：有效范围大，几乎可以适用于绝大 部分地质时间，而且钾是常见元素，许多矿物中都富含 钾，因而使钾-氩法的测定难度降低、精确度提高，所以 钾-氩法应用最为广泛； （3）、14C法：由于其同位素半衰期短，它一般只适 用于5万年以来的年龄测定； （4）、钐-钕法、40Ar-39Ar法：精度高，分辨率强。
按照地壳运动的方式，可以分为升降运动和水平运动 两种形式：
水平运动
升降运动
是地壳演变过程中，相对地表现得较为强 烈的一种运动形式。是形成地壳表层各种构造 形态的主要原因。 指地壳或岩石圈块体沿水平方向移动，如 相邻块体分离、相向相聚或剪切、错开。从而 使地壳岩层发生强烈的褶皱和断裂，形成各种 方向延伸的山脉和裂谷。
（二）、地质作用的类型 1、地质作用类型划分的依据 地质作用类型划分的依据—产生地质作用的能量。产生 地质作用的能量来源两个方面。 一是来源于地球内部，主要有旋转能、重力能、热能、 结晶能和化学能，上述能源系统称为内能； 二是来源于地球以外的能源，主要有太阳辐射能和日月 引力能等，这些来自地球以外的能源统称为外能。
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（二）地质年代表及其生物特 征
1、地质年代表
将地球上的各种地 质事件，按其发生的先 后顺序，进行系统地时 代编排后列出的反映地 质历史的时间表。
2、不同时代生物及地质特征简介
2、不同时代生物及地质特征简介
2、不同时代生物及地质特征简介
2 、 不 同 时 代 生 物 及 地 质 特 征 简 介
（一）地质年代单位及地层年代单位的划分 1、地质年代单位
（1）、地质年代单位划分的依据 地质年代的划分是依据生物界和无机界的演化阶段为依据的。这种 阶段的延续时间常常在百万年、千万年甚至数亿年以上，并且常常是大 的阶段套小的阶段，小的阶段中又包含着更小的阶段。 （2）、地质年代单位 根据这种阶段的级次关系，地质年代表中划分了相应的不同级别的 地质年代单位，其中最主要的有宙、代、纪、世四级年代单位。
（二）地球的自形成以来发生了哪些主要事件？
5亿年前 硬壳动物出现
4亿年前 鱼类出现
3亿年前
两栖类动物出现
2亿年前 爬行动物出现
1亿年前 恐龙出现
2-3百万年前
人类出现
三、地质年代表
19世纪以来，地质学家和古生物学家，通过对全球各 个地区新老不同地层进行对比研究，特别是对其中所含的 古生物化石的对比研究，逐渐认识到地球和地壳在整个发 展进程中，生物界的演化及无机界的演化均表现出明显的 自然阶段性。于是，他们以地球演化的这种自然阶段性为 依据，配合同位素年龄的测定，对漫长的地质历史进行了 系统的编年与划分，编制出一个在全球范围内能普遍参照 对比的年代表，即地质年代表。