普通地质学课件-第六章 地质年代

（2）生物地层单位与年代地层单位的关系
①部分生物生存时间长，通常由其建立的地层单位是穿时的；
②称为标准化石的生物延续的地质时间短、分布广泛、保存好，其生存延 续界面与时间界面一致，由其建立的地层单位与相应年代地层单位一致， 是建立年代地层单位的重要依据。
第三节 地质年代表
二、地质年代表（1）
宙 代 纪
1、云南澄江县发现举世闻名的“澄江
动物群”（张文堂、侯先光，1985； 舒德干等，1993），证实了早寒武世
生命大爆炸的科学命题。
第一节 相对地质年代的确定
地质学家的任务之一：确定地质事件的发生时间、岩 石与地层的形成时间（上下顺序、新老关系） 两件最轰动全世界的科学新发现
2、在辽宁北票上园乡四合屯的下白垩世义 县组凝灰岩下部首次发现鸟的祖先“中华龙 鸟”(季强,1996),是恐龙与原始祖鸟之间的
普通地质学
第六章
地质年代
• 相对地质年代的确定 • 同位素年龄的测定 • 地质年代表 • 地质历史时期的生物爆发与灭绝
第一节 相对地质年代的确定
地质学家的任务之一：确定地质事件的发生时间、岩 石与地层的形成时间（上下顺序、新老关系） 两种定时方法：（1）按先后顺序-相对年龄；（2）按距 今时间-绝对年龄. 两件最轰动全世界的科学新发现
构造运动
喜马拉雅运动 （晚） 喜马拉雅运动 （早） 燕山运动(晚)
植物
动物
古人类出现
被子植物 大量繁盛 哺乳动物
显 生 宙 PH
中 生 代 MZ
65.5
145.5
被子植物 燕山运动(早)
侏罗纪 J
199.6
印支运动
裸子植物 大量繁盛 爬行动物
三叠纪 T
251
海西运动
第三节 地质年代表
二、地质年代表
第三节 地质历史时期生物爆发与灭绝
二、生物大灭绝
3、白垩纪末的恐龙绝灭和地外陨石撞击事件
白垩纪 末，统治地 球长达1.7 亿年的的恐 龙绝灭了!
第三节 地质历史时期生物爆发与灭绝
二、生物大灭绝
3、白垩纪末的恐龙绝灭和地外陨石撞击事件
美国啊佛雷兹父子（J.Alvarez，1980） 利用高灵敏度的放射化学中子活化分析的方 法，在意大利、丹麦等地的白垩纪和古近纪 的界线粘土层发现铱异常，比相邻的岩层高 30倍。界线粘土层厚30cm，形成时间2－3 万年。 美国依阿华州——直径35km陨石坑 俄罗斯西伯利亚直径100km陨石坑 墨西哥东南部尤坦卡半岛直径180km陨石 坑，同位素年龄为65.010Ma。
山 西 组
4、5＃
晋西地区
K3 （北岔沟砂岩）
华北地区石炭二叠纪 煤系地层实例
太
L5（东大窑灰岩）
L2-3 （毛儿沟灰岩）
桥头砂岩
原
组
L1 （庙沟灰岩） 8、9# L0 （扒搂沟灰岩） K1 （晋祠砂岩） Lb （张家沟灰岩）
晋 祠 组 本 溪 组
第四节 地质历史时期生物爆发与灭绝
一、生物大爆发 二、生物大灭绝
晚泥盆世弗拉斯期末365Ma
二叠纪末（251Ma） 三叠纪末（203Ma）
白垩纪末（65Ma）
地史上海生和陆生动物科一级的兴衰曲线 寒武纪以来的海平面变化 （N.Newell，1962，1967）
第三节 地质历史时期生物爆发与灭绝
二、生物大灭绝
2、二叠纪末
是显生宙中规模最大的 一次生物灭绝事件。 科的数量减少了52％ 种的数量减少了90％ 我国华南地区二叠纪末， 7个海洋生物门类的212个 属中，绝灭160属。绝灭率 高达75％。种一级的灭绝 率多数达95－100％！
第一节 相对地质年代的确定
三、切割律或穿插关系
被侵入的年代老、侵入者年代新
2
3
1
第二节 同位素年龄的测定
一、同位素年龄(绝对年龄)
地质体形成的距今时间
二、用于测定地质年代具备三个条件:
1、具适宜的半衰期:不能太短，也不能太长
钍 Th、碘 I, 半衰期 6.7年, 太短, 不能用于测定；
碳 C14稍长,半衰期5692年,用于测考古材料； 锝Te136,半衰期1.4×1021,太长,可探索太阳系元素成因
年龄 Ma
251 299
构造运动
海西运动
植 物
裸子植物
动物
两栖动物 359.2 孢子植物 加里东运动 大量繁盛 鱼类 裸蕨植物
显 生 宙 PH
古 生 代 志留纪 S PZ 奥陶纪 O
416
443.7
488.3
海藻 大量繁盛
无脊椎动物
寒武纪€
542
第三节 地质年代表
二、地质年代表（3）
宙 代
新 生 代 CZ
纪
第四纪 Q 新近纪 N 古近纪 E 白垩纪 K
世
全新世 更新世 上新世 中新世 渐新世 始新世 古新世 晚白垩世 早白垩世 晚侏罗世 中侏罗世 早侏罗世 晚三叠世 中三叠世 早三叠世 Qh Qp N2 N1 E3 E2 E1 K2 K1 J3 J2 J1 T3 T2 T1
年龄 Ma
1.8 23.0
第三节 地质历史时期生物爆发与灭绝
二、生物大灭绝
3、白垩纪末的恐龙绝灭和地外陨石撞击事件
推测10km小行星撞击地球，相当8亿颗广 岛原子弹的能量。
高温导致海水大量蒸发， 大气温度高达
100℃，并引起森林大火； 海平面下降，并伴随撞击海啸；
大量尘埃遮天蔽日，出现“核冬天”，温
度下降－48℃，持续3年，14年才得以恢复。 大规模火山喷发——印度半岛玄武岩喷发
第三节 地质年代表
一、地质年代表的建立
3、岩石地层单位
群:最大的岩石地层单位，由两个或两个以上经常伴随在一起而又 具有某些统一岩石学特点的组联合构成；或：一大套地层厚度 巨大、岩类复杂、又因构造扰动致使原始顺序无法重建时， 也可以视为一个特殊的群。 组:划分地层的基本单位，具有岩性、岩相和变质程度的一致性。 （组可由同种岩石构成、或一种主要岩石夹有重复出现的夹层、或两
重庆武隆县江口龙马溪组
第一节 相对地质年代的确定
化 学 成 因 的 沉 积 构 造
泥裂
新疆北天山呼图壁河
第一节 相对地质年代的确定
二、生物层序律
化石 是保存在地层中
的古代生物遗体或遗迹，并
经石化作用后形成的。化石
包括实体化石和遗迹化石。
第一节 相对地质年代的确定
遗 迹 化 石
重 庆 南 川 三 泉 小 河 坝 组
2、要有足够的含量
现代技术可将该元素从岩石中分离并测定出来
3、子体同位素易于富集并能保存下来
第二节 同位素年龄的测定
三、常用地质测年方法 K-Ar,Rb-Sr,U-Pb,Sm-Nd,39Ar/40Ar
D t ln(1 ) N
D：蜕变子体同位素的含量 N：母体同位素的含量 λ：衰变常数
1
硫酸雨
小
结
地质学家一个永恒和基本的问题——如何 确定地层的年代。
掌握确定相对地质年代的方法：地层层序律、生 物层序律和地质体的切割律或穿插关系
理解年代地层、生物地层和岩石地层单位概念及
其相互关系。
种/多种岩石重复出现、或很复杂的岩石组分组成一个组）
段:组内的次一级岩石地层单位，在组内具有与相邻岩层不同的岩 石特征。 层:最小的岩石地层单位，指组内或段内的一个明显的特殊单位层
第三节 地质年代表
一、地质年代表的建立
4、各类地层单位关系
（1）岩石地层单位与年代地层单位的关系
①年代地层单位是按照时间阶段划分的，它与地质年代严格对应，而岩石 地层单位往往具有穿时性； ②年代地层单位没有固定的岩性内容，而岩石地层单位必须具有具体的岩 性内容； ③高级年代地层单位如界、系、统的分布是全球性的，而岩石地层单位则 是只限于一定的地区。
t：衰变时间（地质年龄）
第三节 地质年代表
一、地质年代表的建立
1、年代地层单位
地 质 年 代 单 位：宙、代、纪、世、期、时
对应年代地层单位：宇、界、系、统、阶、时间带 对应岩石地层单位： 群、组、段、 层
2、生物地层单位
以含有相同的化石内容和分布为特征，并与邻层 化石有别 的三度空间岩层体。
组合带：指其所含的化石或其中的某一类化石，其从整体看，构成一个自然 组合，并以此区别于相邻地层内的生物组合。 延限带：指任意生物分类单位在其整个延续范围内所代表的地层体。 顶峰带：层某些化石种、属最繁盛的一段地层叫做顶峰带
过渡生物属种；继之又于2002年在锦州义县
下白垩世九佛堂组中首次发现原始鸟类的新 属新种“中华吉祥鸟” 及 “中华神州鸟 ”(初鸟类;季强, 2002a, 2002b)。
这两项重大的科学成果确立了中国古生物学界在全 球的领导地位，带动了全球古生物学界的迅猛发展。
第一节 相对地质年代的确定
地质年代：是指地质体形成或地质事件发生 的先后顺序（相对）及地质体形成或事件发生距 今的年龄（绝对）。
震旦纪 Z Nh
世
晚震旦世 早震旦世
年龄 Ma
542 680 800
构造运 动
植物
动物
元 古 宙 PT
新元古代 Pt3
南华纪
青白口纪 Qb 中元古代 Pt2 古元古代 Pt1 蓟县纪 长城纪 滹沱纪 Jx Cc Ht
吕梁运动
1000
1400 1800 2300 2500 2800 3200 3600 五台运动 藻类
遗迹化石 是指由生物活动而产生于沉积物表面或内部并具
一定形态的各种痕迹。
第一节 相对地质年代的确定
遗 迹 化 石 德
扒 楼 沟 太动 原藻 组迹
——
山 西 保
遗迹化石 是指由生物活动而产生于沉积物表面或内部并具
一定形态的各种痕迹。
第一节 相对地质年代的确定
三、切割律或穿插关系
被侵入的年代老、侵入者年代新
太 古 宙 AR
新太古代 AR3 中太古代 AR2 古太古代 AR1 始太古代 AR0
第三节 地质年代表
二、地质年代表（2）
宙 代 纪
二叠纪 中二叠世 P2 早二叠世 P1 晚石炭世 C2 早石炭世 C1 晚泥盆世 D3 中泥盆世 D2 早泥盆世 D1 末志留世 S4 晚志留世 S3 中志留世 S2 早志留世 S1 晚奥陶世 O3 中奥陶世 O2 早奥陶世 O1 末寒武世€4 晚寒武世€3 中寒武世€2 早寒武世€1
生物绝灭：是指 一个物种的个体完全
消失而不留下后裔。
又称终极绝灭。 集群绝灭：在地
质历史时期，出现多
生物门类近乎同时地 和全球性地大规模绝 灭时，生物界绝灭率 突然升高。
第三节 地质历史时期生物爆发与灭绝
二、生物大灭绝
1、显生宙以来的全球生物大灭绝事件
美国科学家纽维尔统计了 显生宙海洋和陆地无脊椎动 物化石分布资料，发现有5 个绝灭高峰。 奥陶纪末（435Ma）
第三节 地质历史时期生物爆发与灭绝
二、生物大灭绝
2、二叠纪末
原因： 火山大爆发 大规模海退，缺氧事件 陨石撞击，南非发现陨石坑 地球各圈层之间的异常相互作用事件： 全球联合古大陆的形成——对地球内部 的隔热效应、大规模火山喷发的放热效 应、全球海退和随后的缺氧盆地的出现、 干旱气候的迅速扩大和陆地森林野火事 件、频繁的古地磁极倒转和保护生命的 磁盾作用减弱等。
一、地层层序律
在一定的地质历 史时期内所形成的岩
史密斯——地层 层序律创立者
层或岩层组合称为地
层。 原始产出的地层
具有上新下老的规律，
称地层层序率。 地层顶界面的判断——依据沉积构造：泥裂、波痕、雨痕、交错层理
第一节 相对地质年代的确定
机 械 成 因 的 沉 积 构 造 层 面 构 造 ——
流水波痕