普通地質(zhì)學(xué)第六章地質(zhì)代

普通地質(zhì)學(xué)第六章地質(zhì)代第一頁，共二十頁，2022年，8月28日第一節(jié)相對年代的確定

成層的沉積巖不僅記載了它生成時地球表面的自然狀況，而且嚴(yán)格地按照先后順序自下而上地依次重疊。地質(zhì)學(xué)中把在一定地質(zhì)時期內(nèi)所形成的層狀巖石稱之為地層。

大多數(shù)地區(qū)的地層在受到構(gòu)造運(yùn)動的影響下，發(fā)生褶皺、斷裂，使地層保存得更不完整。因此，怎樣把已經(jīng)散亂的地層按照順序首尾相接地整理排列好？通常采用地層學(xué)中普遍接受的三條原理或稱定律，即

地層層序律、生物層序律、切割律第二頁，共二十頁，2022年，8月28日一、地層層序律

地層的原始產(chǎn)狀是水平或接近水平的。沉積物層層疊置，較老的地層在下面，較新的地層在上面。只要地層沒有發(fā)生構(gòu)造變動而倒轉(zhuǎn)，上面地層形成的時代一定比下面的地層新。這就是地層層序律。第三頁，共二十頁，2022年，8月28日

受構(gòu)造運(yùn)動作用，地層發(fā)生傾斜，其層序的新老關(guān)系：

（1）地層傾斜（層序正常）

順傾斜方向地層新，反傾斜方向地層老。

（2）地層倒轉(zhuǎn)（層序不正常）

要利用沉積巖的指向性原生構(gòu)造，判斷巖層的頂、底，恢復(fù)原始層序。老新第四頁，共二十頁，2022年，8月28日二.生物層序律

埋藏于巖石中的古代生物遺體或遺跡稱為化石，它是在地層中保留下來的古生物記錄。由于生物進(jìn)化總是由簡單到復(fù)雜，從低等向高等生物發(fā)展，這種演化規(guī)律是不可逆的。從總體上看，地層年代越新，所含的生物就越進(jìn)步、越完善。含相同化石的地層是同時代的地層。這就是生物層序律。根據(jù)這一規(guī)律可以把不同地區(qū)，甚至相隔較遠(yuǎn)的地層間的先后順序整理出來。利用生物化石確定地層的相對年代第五頁，共二十頁，2022年，8月28日二.生物層序律

在地層研究中，通常利用在地質(zhì)歷史中演化快、延續(xù)時間短、數(shù)量多、分布廣、特征明顯的生物化石，作為標(biāo)準(zhǔn)化石來劃分相對地質(zhì)年代。每一個地質(zhì)年代都有其特征的標(biāo)準(zhǔn)化石或化石組合。如，金陵組中假烏拉珊瑚，寒武紀(jì)的三葉蟲等等。第六頁，共二十頁，2022年，8月28日

實際工作中，研究者通常采用地層層序律和生物層序律相結(jié)合的方法，來劃分和對比不同地方的地層，恢復(fù)地層的順序。甲地乙地丙地綜合圖第七頁，共二十頁，2022年，8月28日三、切割律或穿插關(guān)系

這一原理主要用于侵入體與圍巖的關(guān)系以及侵入體之間被相互侵入順序的確定。一般說，侵入者年代新，被侵入者時代老。這一原理還可用于有交切關(guān)系或包裹關(guān)系的任何地質(zhì)體，判斷其形成順序。第八頁，共二十頁，2022年，8月28日第二節(jié)同位素年齡的測定

放射性同位素是天然的時鐘，利用天然放射性同位素的衰變規(guī)律來研究地質(zhì)計時的學(xué)科就是同位素地質(zhì)年代學(xué)。下面將介紹用同位素方法測年的原理、運(yùn)用條件、方法等問題。第九頁，共二十頁，2022年，8月28日

從物理學(xué)原理出發(fā)，放射性母體(N1)與放射性成因子體(N2)存在下列關(guān)系：

這就是放射性年齡測定的基本方程。為了得到可靠的結(jié)果，就必須精確地則定樣品中放射性母體(N1)及其衰變產(chǎn)物－子體(N2)的含量，同時要假定N1和N2存在于一個近乎封閉的系統(tǒng)中，并且衰變常數(shù)(λ)是需要精確測定的。1、放射性同位素測年原理第十頁，共二十頁，2022年，8月28日2、條件

可用作放射性同位素測年的同位素應(yīng)具備3個條件：①有較長的半衰期；②在巖石中有足夠的含量；③子、母體易于富集保存。利用放射性同位素測年在理論上是極其簡單的，但其實驗程序和技術(shù)設(shè)備的要求條件非常嚴(yán)格，必須十分精確地測定極微量的同位素總量。對于子元素的過剩和丟失必須做出恰當(dāng)?shù)墓烙嫛Ｈ?，采用K40－Ar40法測年時，通常用黑云母和白云母礦物進(jìn)行，如果用輝石就會出現(xiàn)過剩的Ar的問題，結(jié)果測年值偏老；反之，如果用鉀長石，由于鉀長石對Ar40的保存較差，就會使測年值偏新。第十一頁，共二十頁，2022年，8月28日

3、常用的定年方法

（1）古老巖石的定年方法鉀－氬（K－Ar）法，銣－鍶（Rb－Sr）法，鈾－鉛（U－Pb）法，高精度離子探針質(zhì)譜法(鋯石U-PbSHRIMP)，釤－釹（Sm－Nd）法等。（2）測定最新地質(zhì)事件和考古材料年代的14C法

第十二頁，共二十頁，2022年，8月28日

4、存在的問題（1）母體被混染，子體部分丟失，影響測定精度。（2）對放射性同位素含量少的某些礦物，測定精度不夠。（3）對不含放射性同位素的沉積巖，不能用此法確定年齡。

5、發(fā)展趨勢

古地磁定年技術(shù)，裂變經(jīng)跡定年，熱釋光定年等。同位素地質(zhì)年代學(xué)為相對地質(zhì)年代建立了時間標(biāo)尺，現(xiàn)代的地質(zhì)年代表包括了同位素年齡和相對年代兩部分。同位素年代學(xué)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于巖石的年齡測定以及隕石、火星、月球巖石、古生物等的年齡測定，解決了各地質(zhì)時代有多長的問題，構(gòu)造、熱事件發(fā)生的時間問題等。第十三頁，共二十頁，2022年，8月28日第三節(jié)地質(zhì)年代表

一、地質(zhì)年代表的建立

地質(zhì)年代表是將地質(zhì)歷史按年代先后，進(jìn)行系統(tǒng)的編年，共分出三宙、十代、二十一紀(jì)。三宙——顯生宙、元古宙、太古宙十代——新生代、中生代、古生代、新元古代、中元古代、古元古代、新太古代、中太古代、古太古代、始太古代二十一紀(jì)——新近紀(jì)、古近紀(jì)、白堊紀(jì)、侏羅紀(jì)、三疊紀(jì)二疊紀(jì)、石炭紀(jì)、泥盆紀(jì)、志留紀(jì)、奧陶紀(jì)寒武紀(jì)、埃迪卡拉紀(jì)、成冰紀(jì)、拉伸紀(jì)、狹帶紀(jì)、延展紀(jì)、蓋層紀(jì)、固結(jié)紀(jì)、造山紀(jì)層侵紀(jì)、成鐵紀(jì)第十四頁，共二十頁，2022年，8月28日一地質(zhì)年代表的建立

地質(zhì)年代表反映的主要內(nèi)容有：（1）各地質(zhì)年代單位、名稱、代號和同位素年齡值表中的名稱，多由英國、德國和前蘇聯(lián)的古地名等命名的，又經(jīng)音譯成日語后我國引用的，因此怪僻難懂。各段時間的劃分是根據(jù)當(dāng)時形成的巖石中所含放射性元素衰變的程度測得的。環(huán)境條件變化了，生成的巖石不同了，地質(zhì)年代也更換了。地質(zhì)工作者之間交流地質(zhì)信息常用的這個時間系統(tǒng)和代號，必須熟記！

第十五頁，共二十頁，2022年，8月28日（2）地質(zhì)年代單位和年代地層單位

地質(zhì)年代單位是宙、代、紀(jì)、世，與它們對應(yīng)的年代地層單位是宇、界、系、統(tǒng)。年代地層單位在世界范圍內(nèi)是可以對比的。

地質(zhì)年代單位

年代地層單位

宙宇

代

界

紀(jì)系世統(tǒng)第十六頁，共二十頁，2022年，8月28日(3)年代地層單位

年代地層單位是經(jīng)過區(qū)域地層之間（甚至跨越大洋）并依靠化石進(jìn)行對比、同位素年齡測定，建立的反映全球的地層系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中，合若干組為統(tǒng)；兩個或三個統(tǒng)合稱系；包含生物演化中有相同特點(diǎn)的幾個系合稱界，如含哺乳動物和被子植物化石的稱新生界；裸子植物和陸生爬行動物化石豐富的為中生界；早于中生界形成多樣較低等生物化石的地層，合稱古生界；比古生界更老伏于古生界以下的地層則是元古界。后來又把古生界等含清晰的化石的三個界合稱顯生宇；相應(yīng)把比顯生宇老，所含化石是一些十分簡單、原始生物的稱元古宇和太古宇。第十七頁，共二十頁，2022年，8月28日

相對年代距今年齡(Ma)生物開始出現(xiàn)時間

宙(宇)

代(界)

紀(jì)(系)

世(統(tǒng))代號

植物

動物

顯生宙(宇)

新生代(界)

第四紀(jì)(系)Q全新世(統(tǒng))Qh更新世(統(tǒng))Qp

新近紀(jì)(系)N上新世(統(tǒng))N2中新世(統(tǒng))N1古近紀(jì)(系)E漸新世(統(tǒng))E3始新世(統(tǒng))E2古新世(統(tǒng))E1

中生代(界)

白堊紀(jì)(系)K晚(上)白堊世(統(tǒng))K2早(下)白堊世(統(tǒng))K1

侏羅紀(jì)(系)J晚(上)侏羅世(統(tǒng))J3中(中)侏羅世(統(tǒng))J2早(上)侏羅世(統(tǒng))J1

三疊紀(jì)(系)T晚(上)三疊世(統(tǒng))T3中(中)三疊世(統(tǒng))T2早(上)三疊世(統(tǒng))T1

古生代(界)

晚古生代(界)

二疊紀(jì)(系)P晚(上)二疊世(統(tǒng))P3中(中)石炭世(統(tǒng))P2早(下)二疊世(統(tǒng))P1

石炭紀(jì)(系)C晚(上)石炭世(統(tǒng))C3早(下)石炭世(統(tǒng))C1

泥盆紀(jì)(系)D晚(上)泥盆世(統(tǒng))D3中(中)泥盆世(統(tǒng))D2早(下)泥盆世(統(tǒng))D1

早古生代(界)

志留紀(jì)(系)S晚(上)志留世(統(tǒng))S3中(中)志留世(統(tǒng))S2早(下)志留世(統(tǒng))S1

奧陶紀(jì)(系)O晚(上)奧陶世(統(tǒng))O3中(中)奧陶世(統(tǒng))O2早(下)奧陶世(統(tǒng))O1

寒武紀(jì)(系)∈晚(上)寒武世(統(tǒng))∈3中(中)寒武世(統(tǒng))∈2早(下)寒武世(統(tǒng))∈1

元古宙(宇)新元古代(Pt3)

震旦紀(jì)(系)Z晚(上)震旦世(統(tǒng))Z2早(下)震旦世(統(tǒng))Z1中元古代(Pt2)古元古代(Pt1)

太古宙(宇)太古代（Ar）PzKzPz1Pz2Mz8501000160025001.80623.0365.5145.5199.6251299359.2416443.7488.3542被子植物興起被子植物出現(xiàn)鳥類、哺乳類興起(古猿)始祖鳥出現(xiàn)(J3)爬行類繁盛裸子植物出現(xiàn)原始哺乳類出現(xiàn)，爬行類興起造煤植物繁盛兩棲類繁榮，出現(xiàn)原始爬行類出現(xiàn)原始的魚類魚類繁榮