地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)地層與古生演示文稿_第1頁
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1、地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)地層與古生演示文稿第一頁,共四十二頁。優(yōu)選地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)地層與古生第二頁,共四十二頁。二、生物分類界(動(dòng)物界、植物界) 門 綱 目 科 屬 種以家犬為例:界 動(dòng)物界 門 脊椎動(dòng)物門 綱 哺乳綱 目 食肉目 科 犬科 屬 犬屬 種 家犬種第一節(jié) 古生物與化石 第三頁,共四十二頁。二、生物分類1、動(dòng)物門類的劃分2、植物門類的劃分 P90三、生物的演化階段及特點(diǎn) (Ma是百萬年的意思)a、3800300Ma前最初的生命出現(xiàn),3000Ma前自養(yǎng)生物的出現(xiàn)及光合作用成為全球性現(xiàn)象;b、2000Ma前真核生物的出現(xiàn)及隨后無性到有性生殖的進(jìn)化,1000Ma前最早動(dòng)物的出現(xiàn),造成動(dòng)植物的分化;c、600

2、Ma前海生動(dòng)物繁盛,形成最初的碳酸鹽介殼;d、400Ma前陸生高等植物出現(xiàn)及300Ma前全球第一次大成煤期;e、100Ma前遠(yuǎn)洋有孔蟲和顆石藻的發(fā)育和繁盛,使碳酸鹽沉積移向深海;f、23Ma前人類的起源。 生物經(jīng)歷了從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、從單一到多樣、由低級(jí)到高級(jí)的進(jìn)化,因此1、進(jìn)步性(方向性)2、階段性(適者生存)3、不可逆性:如魚(鰓)鯨(肺)四、生物種類浮游植物 、細(xì)菌、浮游動(dòng)物、高等植物和高等動(dòng)物。 第一節(jié) 古生物與化石 第四頁,共四十二頁。第一節(jié) 古生物與化石 第五頁,共四十二頁。藻類第一節(jié) 古生物與化石 第六頁,共四十二頁。變形蟲第一節(jié) 古生物與化石 第七頁,共四十二頁。有孔蟲第一節(jié) 古生

3、物與化石 第八頁,共四十二頁。放射蟲第一節(jié) 古生物與化石 第九頁,共四十二頁。節(jié)肢動(dòng)物第一節(jié) 古生物與化石 第十頁,共四十二頁。脊椎動(dòng)物第一節(jié) 古生物與化石 第十一頁,共四十二頁。第一節(jié) 古生物與化石 第十二頁,共四十二頁。第一節(jié) 古生物與化石 第十三頁,共四十二頁。第一節(jié) 古生物與化石 第十四頁,共四十二頁。一、概述 通過前面的學(xué)習(xí),我們知道了地殼的化學(xué)元素組成,由元素的單質(zhì)或化合物(即礦物)組成,由礦物集合形成的巖石組成。也就是說,是巖石最終組成了地殼。那么,巖石是以什么樣的形式組成地殼的呢?這就是地層:巖石的層狀集合體。 地層:某一地質(zhì)時(shí)代所形成的巖層組合。(具有共同特征和屬性) 地層巖

4、層時(shí)間(年代) 例如:假設(shè)有兩套地層,二者一上一下,中間夾有其它的層。但這二層的顏色、巖石種類、礦物種類都相當(dāng),如何區(qū)別? 第二節(jié) 地 層 第十五頁,共四十二頁。二、確定地質(zhì)年代的方法 地質(zhì)年代:指各種地質(zhì)作用發(fā)生的時(shí)代。 相對(duì)地質(zhì)年代:表示地質(zhì)事件發(fā)生的先后順序 絕對(duì)地質(zhì)年代:表示地質(zhì)事件發(fā)生至今的年齡。 1、相對(duì)地質(zhì)年代的確定 地層層序律:第二節(jié) 地 層 后期地殼運(yùn)動(dòng)使地層變動(dòng)(傾斜、倒轉(zhuǎn))的地層層序可用沉積構(gòu)造中的層面構(gòu)造(波痕、泥裂等)作為“示底構(gòu)造”恢復(fù)頂?shù)缀?,判斷先后順序?第十六頁,共四十二頁。生物層序律:生物在漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史時(shí)期內(nèi),隨著自然環(huán)境的不斷變化而演化,從無到有,從簡(jiǎn)單

5、到復(fù)雜,從低級(jí)到高級(jí)。它的發(fā)展是不可逆的。所以,不同時(shí)代的巖層中含有不同類型的化石及其組合;在同一時(shí)期且在相同自然地理環(huán)境下所形成的巖層,只要它們?cè)缄懙鼗蚝Q笙嗤ǘ紩?huì)含有相同的化石及其組合。生物生成的時(shí)代越早,其結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單、越低級(jí),生物生成的時(shí)代越晚,生物的結(jié)構(gòu)越復(fù)雜、越高級(jí)。第二節(jié) 地 層 第十七頁,共四十二頁。切割律 不同時(shí)代的巖層、巖體或廣義地說,地質(zhì)體,由于各種地質(zhì)作用,常相互切割或呈穿插關(guān)系;在此情況下,被切割或被穿插的巖層比切割或穿插的巖層老,這就是切割律。利用切割律可以確定一切有穿插或切割關(guān)系的地質(zhì)體形成的先后順序 。第二節(jié) 地 層 第十八頁,共四十二頁。 2、絕對(duì)地質(zhì)年代的測(cè)

6、定 1)同位素地質(zhì)年代測(cè)定法:基本原理: 基于放射性元素固有的衰變常數(shù)(每年每克母體同位素能產(chǎn)生的子體同位素的克數(shù))。因此,分別測(cè)定巖石中礦物所含的放射性同位素(母體同位素)及由其蛻變產(chǎn)物(子體同位素)的含量,就可以計(jì)算出該礦物從形成到現(xiàn)在的實(shí)際年齡。即礦物的同位素年齡。如果該礦物是巖石形成時(shí)所生成的,則礦物的同位素年齡就可代表該巖石形成的絕對(duì)地質(zhì)年代。 如U238Pb206+8He;ThPb6He計(jì)算公式:式中t:礦物和巖石的絕對(duì)年齡; N:礦物和巖石中所含的某一放射性同位素經(jīng)t時(shí)間蛻變后剩余的原子數(shù); N0:為礦物和巖石中所含的某一放射性同位素在開始蛻變時(shí)的原子數(shù) DN0-N,產(chǎn)生新元素的

7、原子數(shù); :該放射性同位素的蛻變常數(shù),它與蛻變速度有關(guān),不受環(huán)境影響。第二節(jié) 地 層 第十九頁,共四十二頁。同位素必須具備的條件: 放射性同位素種類很多(自然界已知有53種以上),但能用于測(cè)定絕對(duì)年代的同位素(只有少數(shù)幾種)必須具備以下條件: 具有適當(dāng)?shù)陌胨テ凇2煌派湫栽氐陌胨テ跇O不相同。根據(jù)地質(zhì)體形成距今時(shí)間的不同,測(cè)定其絕對(duì)地質(zhì)年代時(shí)須采用具有相當(dāng)?shù)陌胨テ诘姆派湫栽?。一般說來,地質(zhì)體的形成時(shí)間都比較長(zhǎng),因此,那些半衰期極短的放射性同位素是不適用的。 該同位素在巖石或礦物中要有足夠的含量,可以將其分離出來并加以定量測(cè)定。 其子體同位素易于富集并能保存下來。第二節(jié) 地 層 第二十頁,共四

8、十二頁。 2、絕對(duì)地質(zhì)年代的測(cè)定 2)古地磁年齡測(cè)定: 基本原理:地質(zhì)歷史中地磁場(chǎng)的南北極是不斷變化的,而每一極性時(shí)期的延終時(shí)間又不同。因此測(cè)定巖石的極性,并確定該極性延續(xù)的時(shí)間,通過與已知的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)比,就可以推知該巖石的形成年代。這就是古地磁測(cè)年法的基本原理。這一方法目前只限于求中生代以來的巖石的年代,因?yàn)樵诟系膸r石中尚未建立起這種可資比較的“標(biāo)準(zhǔn)”。 目前已建立起最近四百五十萬年期間的“地磁極性年表”,其標(biāo)志即是巖石的磁化方向(正向?yàn)榕c現(xiàn)代磁場(chǎng)方向一致的極性,逆向?yàn)榉较蛳喾吹臉O性)。這個(gè)年表包括四個(gè)極性時(shí)(期),每個(gè)極性時(shí)又包括幾個(gè)地磁極性發(fā)生倒轉(zhuǎn)的時(shí)期,稱為極性亞時(shí)(事件),這些極

9、性時(shí)和極性亞時(shí)已由同位素年齡測(cè)定提供了年齡數(shù)據(jù)。第四紀(jì)和第三紀(jì)最晚期地層的劃分與對(duì)比已使用地球地磁極性年表。 第二節(jié) 地 層 第二十一頁,共四十二頁。三、地層單位與地質(zhì)年代表 1、巖石地層單位 根據(jù)巖石性質(zhì)從老到新進(jìn)行系統(tǒng)的劃分,分出不同的層,以弄清該區(qū)巖層形成的順序,建立該區(qū)的地層系統(tǒng),并和其它地區(qū)進(jìn)行對(duì)比研究。這樣劃分出來的地層單位,稱為巖石地層單位。 巖石地層單位是以地層的巖性特征和巖石類別作為劃分依據(jù)的地層單位,包括群、組、段、層四個(gè)級(jí)別。l 穿時(shí)性 巖石地層單位只依據(jù)巖性進(jìn)行劃分,因而沒有嚴(yán)格的時(shí)限,在不同地區(qū)的同一巖性單位往往是不同時(shí)的,而呈有規(guī)律的穿時(shí)現(xiàn)象,即巖石地層單位的界面與

10、等時(shí)面斜交。l 區(qū)域性 由于巖性特征受區(qū)域性地理環(huán)境的制約,所以只能在一定的區(qū)域內(nèi)適用這種地層單位(例如一個(gè)盆地內(nèi)),故又可稱為地方性地層單位。 第二節(jié) 地 層 第二十二頁,共四十二頁。 群:最大的巖石地層單位,由兩個(gè)或兩個(gè)以上經(jīng)常伴生在一起而又具有較統(tǒng)一的巖石學(xué)特點(diǎn)的組聯(lián)合構(gòu)成。如珠峰地區(qū)白堊系的崗巴群,四川的香溪群等。 組:劃分巖石地層的基本單位,一個(gè)組必須具有巖性、巖相、變質(zhì)程度的一致性。組可以由一種巖石構(gòu)成,或包括一種主要巖石兼有重復(fù)出現(xiàn)的夾層,或由兩、三種巖石反復(fù)重疊所構(gòu)成,還可能以很復(fù)雜的巖石組分為特征,而與其它巖性較單純的組相區(qū)別。組名由地理名稱后跟一個(gè)“組”字或一個(gè)巖石名稱構(gòu)成

11、,如飛仙關(guān)組、須家河組。 段:組內(nèi)次一級(jí)的巖石地層單位,其巖性持征與組內(nèi)相鄰巖層不同,即由單一的巖石組成。常用地名或巖石性質(zhì)命名,如:棲霞組可以分出梁山段、含瀝青灰?guī)r段、下硅質(zhì)層段等;也可用組名加段號(hào),如嘉陵江組第2段。 層:最小的巖石地層單位,指組內(nèi)或段內(nèi)一個(gè)明顯的特殊單位層(巖性特殊的巖層,富含某種化石的巖層等),如“綠豆巖”層、筆石層、煤層等。 巖石地層單位的界線應(yīng)當(dāng)盡量劃分在巖性有變化處,最好在巖性突變之處。區(qū)域性的角度不整合是劃分巖石地層單位的重要依據(jù)之一,但在群特別是組和段內(nèi)部不應(yīng)有角度不整合。第二節(jié) 地 層 第二十三頁,共四十二頁。 2、生物地層單位 生物地層單位是以含有相同的化

12、石和分布特征,并與鄰層的化石有區(qū)別的巖層,包括各種生物帶,但各種帶之間沒有大小關(guān)系。l 組合帶:指所含的化石或其中的某一類化石,從整體來看,構(gòu)成一個(gè)自然的組合,并以此區(qū)別于相鄰地層內(nèi)的生物組合;l延限帶:指任一生物分類單位在其整個(gè)延續(xù)范圍之內(nèi)所代表的地層體;l 頂峰帶:指某些化石種、屬最繁盛的一段地層,它不包括前期出現(xiàn)數(shù)量不多時(shí)的地層,也不包括后期逐漸稀少時(shí)的地層。 生物地層單位的最大特點(diǎn)在于它們能指示相對(duì)地質(zhì)年代。但由于物種的遷移現(xiàn)象和它們?cè)诓煌攸c(diǎn)滅絕時(shí)間有先有后,所以許多生物帶的界線并不是嚴(yán)格的等時(shí)面,因此,在使用時(shí)應(yīng)盡量結(jié)合其他方法。此外,對(duì)一個(gè)地區(qū)的地層劃分來說,生物地層單位并不是都

13、能普遍建立的,各單位之間也不一定是互相連續(xù)的。第二節(jié) 地 層 第二十四頁,共四十二頁。 3、年代地層單位 年代地層單位:以地層的形成年代作為依據(jù)而劃分的地層單位。即年代地層單位是特定的地質(zhì)時(shí)間間隔內(nèi)形成的巖層體,其頂?shù)捉缇鶠榈葧r(shí)面。這種單位代表地史中一定的時(shí)間范圍內(nèi)所形成的全部巖石。它們具有明確的時(shí)間性(即有一定的年齡值)與地質(zhì)年代表中的年代地層單位(宇、界、系、統(tǒng)、階、時(shí)間帶)是互相對(duì)應(yīng)、完全相合的。 地質(zhì)年代單位不同于年代地層單位。地質(zhì)年代單位是指地殼發(fā)展歷史的時(shí)間單位,而年代地層單位是指地殼發(fā)展歷史中形成的地層單位,即沉積巖石形成的時(shí)代。但兩者是密切相關(guān)的,是相輔相成的兩個(gè)方面。地質(zhì)年代

14、單位:用于標(biāo)注地殼的年齡(對(duì)象時(shí)地殼)年代底層單位 :用于區(qū)分那個(gè)年代形成的巖石(對(duì)象是巖石)兩者關(guān)系:在某個(gè)地質(zhì)年代形成的巖石用 年代底層單位來另外表示第二節(jié) 地 層 第二十五頁,共四十二頁。第二節(jié) 地 層 第二十六頁,共四十二頁。宇:是最大的年代地層單位,是宙的時(shí)間內(nèi)形成的地層,整個(gè)地質(zhì)時(shí)代只包括兩個(gè)宙,即隱生宙和顯生宙,則相應(yīng)的年代地層單位是隱生宇和顯生宇; 以較高級(jí)的生物大量出現(xiàn)與否作為劃分的依據(jù)。宇之下分為若干界。界:是小于宇、大于系的單位,是在代的時(shí)間內(nèi)形成的地層,如隱生宙分為太古代和元古代兩個(gè)時(shí)期,則相應(yīng)的年代地層單位為太古界和元古界;系:是小于界、大于統(tǒng)的單位,是在紀(jì)的時(shí)間內(nèi)形

15、成的地層,如寒武紀(jì)的地層稱寒武系,泥盆紀(jì)的地層稱泥盆系;統(tǒng):是系的再分,是世的時(shí)間內(nèi)形成的地層,系通常三分或兩分,如奧陶系分為上、中、下三統(tǒng),白至系分為上、下兩統(tǒng);階:是統(tǒng)的再分,是期的時(shí)間內(nèi)形成的地層,一個(gè)統(tǒng)分為若干個(gè)階,其命名與巖石地層單位的組有聯(lián)系,如我國(guó)上寒武統(tǒng)由下至上分為固山階、長(zhǎng)山階和風(fēng)山階。時(shí)間帶:是年代地層單位中級(jí)別最低的一個(gè),代表時(shí)的時(shí)間內(nèi)形成的地層,一般是根據(jù)生物屬種的延限帶或組合帶等建立的。 第二節(jié) 地 層 第二十七頁,共四十二頁。 4、地質(zhì)年代表l 地質(zhì)年代表的建立 通過對(duì)全球各個(gè)地區(qū)巖層剖面的系統(tǒng)劃分與對(duì)比,以及對(duì)相應(yīng)巖層的測(cè)年資料,按年代先后把地質(zhì)歷史進(jìn)行系統(tǒng)性的編

16、年,這就是地質(zhì)年代表。它的內(nèi)容包括各個(gè)地質(zhì)年代單位、名稱、代號(hào)和距今年代等。地質(zhì)年代表反映出地殼中的無機(jī)界(礦物、巖石)與有機(jī)界(動(dòng)、植物)演化的順序、過程和階段。第二節(jié) 地 層 第二十八頁,共四十二頁。地質(zhì)年代名稱及來源F 太古宙(Archaeozoic Eon):是最古老的地質(zhì)年代。巖層中發(fā)現(xiàn)有原始的菌藻。F 元古宙(Proterozoic Eon):是古老的地質(zhì)年代。巖層中發(fā)現(xiàn)有能進(jìn)行光合作用的藍(lán)綠藻細(xì)胞。F 顯生宙(Phanerozoic Eon):是生命大量發(fā)展和繁榮的地質(zhì)時(shí)期。F 古生代(Palaeozoic Era):意為古老生物的時(shí)代。F 寒武紀(jì)(Cambrian Period

17、):因首先在英國(guó)威爾士的Cambria研究了這一時(shí)代的地層而得名。第二節(jié) 地 層 第二十九頁,共四十二頁。 奧陶紀(jì)(Ordovcian Period):Ordovices源于威爾士一個(gè)古代民族的名字。該時(shí)代地層最先在這個(gè)民族居住區(qū)發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行了研究。志留紀(jì)(Silurian Period):該時(shí)代的地層最早發(fā)現(xiàn)出露于威爾士邊境,“志留”是威爾土以前的一個(gè)部族的名字。第二節(jié) 地 層 第三十頁,共四十二頁。第二節(jié) 地 層 第三十一頁,共四十二頁。一、地層的接觸關(guān)系(一)、基本概念 地層接觸關(guān)系:不同地質(zhì)時(shí)代形成的地層之間在縱向上的相互關(guān)系。(二)、類型 1、整合接觸: 表現(xiàn):新老地層產(chǎn)狀一致,巖性變

18、化及古生物演化漸變而連續(xù),新老地層時(shí)代連續(xù),其間沒有地層缺失。 說明:地層形成的過程中基本保持穩(wěn)定的沉積環(huán)境,構(gòu)造運(yùn)動(dòng)主要是地殼緩緩下降,即使有上升,也未使沉積表面上升到水面之上遭受到剝蝕。 整合表示: 第三節(jié) 地層對(duì)比和劃分方法第三十二頁,共四十二頁。2、平行不整合(假整合)表現(xiàn):新老地層產(chǎn)狀一致,巖性及古生物演化突變,地層時(shí)代不連續(xù),有地層缺失。新地層之下常有底礫巖。 底礫巖下部時(shí)代較老的地層遭到剝蝕后形成的巖石碎塊,重新膠結(jié)成巖,保留在新地層之下。 說明:老地層沉積后地殼有明顯的均衡上升(水平抬升),遭受剝蝕后,地殼又均衡下降,接受新地層的沉積,雖然有部分地層缺失掉,但新老地層產(chǎn)狀沒變。

19、 第三節(jié) 地層對(duì)比和劃分方法第三十三頁,共四十二頁。2、平行不整合(假整合)表示:第三節(jié) 地層對(duì)比和劃分方法第三十四頁,共四十二頁。 在地質(zhì)圖上的形態(tài) 平行不整合在剖面圖上表現(xiàn)為兩套不同時(shí)代的地層相平行,產(chǎn)狀一致。在平面圖上兩套地層的地質(zhì)界線也彼此平行。但其間缺失部分地層。第三節(jié) 地層對(duì)比和劃分方法第三十五頁,共四十二頁。3、角度不整合表現(xiàn): 新老地層產(chǎn)狀不一致,巖性及古生物變化突變,有地層缺失,新老地層之間有廣泛的剝蝕面。新地層之下常見底礫巖。說明:老地層形成之后有強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),形成褶皺、斷裂,同時(shí)長(zhǎng)期遭受風(fēng)化剝蝕,而后又下降接受新地層的沉積。第三節(jié) 地層對(duì)比和劃分方法第三十六頁,共四十二頁。3、角度不整合表示:第三節(jié) 地層對(duì)比和劃分方法第三十七頁,共四十二頁。 在地質(zhì)圖上的表現(xiàn) 不整合面上、下兩套地層的產(chǎn)狀有較明顯的差異,其間又缺失一部分地層。 上覆較新地層的底面的界線(即不整合線)與下伏較老的不同層位的地層相交截。 第三節(jié) 地層對(duì)比和劃分方法第三十八頁,共四十二頁。二、地層劃分與對(duì)比 (一)、依據(jù) : 巖石的巖性(顏色、成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等)、巖相、層序 地層接觸關(guān)系 古生物化石等特征 地球物理特征 按照劃分和對(duì)比的依據(jù),首先將一個(gè)地區(qū)的地層按其原始順序劃

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