地層系統(tǒng)和地質(zhì)年代課件

變質(zhì)巖復(fù)習(xí)變質(zhì)作用與變質(zhì)巖（概念、制約因素、變質(zhì)作用方式、類型）變質(zhì)巖物質(zhì)成分（化學(xué)成分、化學(xué)類型、礦物成分）變質(zhì)巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造（變余、變晶、碎裂、交代結(jié)構(gòu)；變余、變質(zhì)構(gòu)造）變質(zhì)巖類型（動力、區(qū)域、接觸、氣液、混合）巖石學(xué)必做題1,什么是巖石的結(jié)構(gòu),構(gòu)造?2,沉積巖,巖漿作用,變質(zhì)作用的概念.選做題任選2題3,沉積巖的物質(zhì)來源有哪些?4,簡述噴出巖的產(chǎn)狀和相的類型.5,簡述侵入巖的產(chǎn)狀和相的類型.6,變質(zhì)作用的主要影響因素有哪些?7,巖漿巖按酸度分為哪幾種類型?8,變質(zhì)作用的類型有哪些?地層系統(tǒng)和地質(zhì)年代

地層的概念和地層疊覆律地層的接觸關(guān)系及其地質(zhì)意義地層劃分與對比四地層單位與地質(zhì)年代一、地層的概念和地層疊覆律地層（stratum）把野外見到的層狀巖石（包括沉積巖、火山巖及變質(zhì)巖）泛稱巖層。當(dāng)涉及探討它們形成的先后順序、地質(zhì)年代，并組成填圖單位時，就稱為地層。沉積地層形成的時間順序規(guī)律－－上新下老，即為著名的地層疊覆律（N.Steno，1669）。注意地層倒轉(zhuǎn)1669年，丹麥學(xué)者Steno提出原始水平律:

地層沉積時是近于水平的，而且所有的地層都是平行于水平面的(水平擺放)地層疊覆律:

原始地層自下而上是從老到新的(上新下老)原始側(cè)向連續(xù)律:

地層在大區(qū)域甚至全球范圍內(nèi)是連續(xù)的，或者延伸到一定的距離逐漸尖滅(側(cè)向連續(xù))。巢湖C-P剖面C1h頂部風(fēng)化面C2hlC2chP1q地層系統(tǒng)和地質(zhì)年代

地層的概念和地層疊覆律地層的接觸關(guān)系及其地質(zhì)意義地層劃分與對比四地層單位與地質(zhì)年代二、地層之間的關(guān)系及其地質(zhì)意義1、地層接觸關(guān)系類型地層與相鄰地層的關(guān)系由于地史經(jīng)歷的差異而有不同的情況.1）整合接觸（Conformity）與沉積間斷(hiatus)整合接觸:連續(xù)沉積的上下兩套地層之間無明顯的截然變化（沉積作用基本沒有停止，無缺失地層現(xiàn)象）。沉積間斷:沉積作用停止，但未發(fā)生大陸剝蝕作用而后再次接受沉積.沉積間斷形成的硬底構(gòu)造在正常沉積中斷的間斷面上，由于生物作用和同生膠結(jié)作用形成的堅硬層即為硬底構(gòu)造（hardgroundstructure）。硬底構(gòu)造可在大陸條件或海洋條件下形成，但常見的是海洋硬底構(gòu)造,主要標(biāo)志為：①硬底層表面因受深水的溶蝕和生物作用，形成起伏圓滑或不規(guī)則的凹凸面；②在硬底面上常存在結(jié)殼的底棲生物；③硬底面上有海綠石、膠磷礦、鐵錳質(zhì)存在，或者這些礦物質(zhì)同結(jié)殼生物交替出現(xiàn)；④硬殼層常具有海水潛流帶膠結(jié)特征。

硬底的構(gòu)造是判斷深水沉積間斷的標(biāo)志2）不整合接觸----包括下列兩種類型:A、平行不整合（Parallelunconformity），也稱假整合（disconformity）或似整合。主要受地殼升降運動的影響，原來的沉積區(qū)上升為陸地，遭受風(fēng)化剝蝕，沉積作用轉(zhuǎn)化為侵蝕作用。經(jīng)過長期的風(fēng)化剝蝕，地形逐步夷平，再度下降接受新的沉積。這樣，上、下兩套沉積物之間不但缺失了地層，而且隔著一個大陸侵蝕面，但產(chǎn)狀平行一致，故稱平行不整合。昌平組景兒峪組Parallelunconformity/disconformity（北京西山）B、角度不整合（Angularunconformity）主要受地殼水平擠壓作用的影響，原來的沉積區(qū)不但上升為大陸剝蝕區(qū)，而且還使原來的沉積物遭受褶皺變形。經(jīng)過風(fēng)化、剝蝕和夷平后，再次下降接受新的沉積。這樣，上、下兩套地層之間不但離著一個大陸剝蝕面，而且上下巖層產(chǎn)狀還呈截交關(guān)系，稱角度不整合。DS角度不整合的形成及意義Angularunconformity3）侵入接觸與沉積接觸侵入接觸指沉積巖形成之后，巖漿侵入于其中的現(xiàn)象。沉積接觸指巖漿巖冷卻凝固之后，由于風(fēng)化剝蝕作用而露出地表，夷平重新下降接受新的沉積，把沉積巖直接覆于巖漿巖之上的現(xiàn)象稱沉積接觸。較老的變質(zhì)巖和火山巖與較新的沉積巖之間的侵蝕面稱非整合--沉積接觸形成地層接觸關(guān)系角度不整合Angularunconformity非整合nonconformity平行不整合disconformityBecareful!!!200kmContactrelationshipsmaychangeinspace,fromlandtomarinebasin.2、海侵超覆與海退退覆1）海侵超覆：海進時，海水向大陸方向不斷侵進，海相沉積物在橫向分布范圍不斷擴大。每一個較高的巖層都覆于較低層位或更老的地層之上，這種現(xiàn)象稱海侵超覆。2）海退退覆：海退時，海水向海域退縮，沉積物分布范圍不斷縮??；每一較高巖層都向海域退縮，而不能全部覆蓋下伏地層，這種現(xiàn)象稱海退退覆。3、沉積旋回當(dāng)海進－海退序列交替進行時，在剖面中自下而上巖性按照一定的生成順序作有規(guī)律的鏡像對稱分布現(xiàn)象稱為沉積旋回。剖面中巖石粒度由粗－細－粗－細的變化的現(xiàn)象稱為沉積韻律。沉積旋回層序的產(chǎn)生主要受四種因素的影響：海（湖）平面升降、古氣候變化、沉積物源供應(yīng)速率和構(gòu)造環(huán)境的改變。

通常，在海退時海退沉積物常遭受剝蝕，所以海退序列多保存不完整或完全缺蝕，代之而存在的是一個侵蝕面，在剖面上形成半旋回重復(fù)。地層系統(tǒng)和地質(zhì)年代

地層的概念和地層疊覆律地層的接觸關(guān)系及其地質(zhì)意義地層劃分與對比四地層單位與地質(zhì)年代三、地層的劃分和對比

（StratigraphicdivisionandCorrelation）地層劃分：根據(jù)地層的特征和屬性（如巖性、化石和不整合面等）將地層劃分成相應(yīng)的單位。找異巖性“對比”是論證巖石特征和巖石地層位置的相當(dāng)；兩個含化石層的“對比”是證明化石內(nèi)容和生物地層位置相當(dāng)；年代“對比”是論證年齡和年代地層位置的相當(dāng)?shù)貙訉Ρ龋罕硎镜貙犹卣骰虻貙游恢檬欠裣喈?dāng)。

根據(jù)所強調(diào)的側(cè)重點的不同，有不同種類的對比尋同1、地層的劃分1）地層劃分的概念按照地層的各種屬性（如巖性、化石、接觸關(guān)系等）把剖面上的地層劃分為大小不同的單位稱為地層的劃分。

2）地層劃分的方法劃分地層的方法主要有三種：A、構(gòu)造學(xué)方法：根據(jù)不整合（角度和平行不整合）面及地層變形樣式不同來劃分地層的方法；B、巖石學(xué)方法：根據(jù)不同的巖性特征（成分、顏色、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等）或巖石物理、化學(xué)性質(zhì)的差異；C、古生物學(xué)方法：根據(jù)上下地層中所含化石的不同來劃分地層?；瘜有蚵桑≒rincipleoffossilsuccession）

不同時代的地層含有不同的化石，含相同化石的地層其時代相同。

WilliamSmith(1769-1839)----地層學(xué)之父于1817年提出。PrincipleoffossilSuccession

Fossilsfoundinonerocklayerwilldifferfromlayersaboveandbelow.Bydeterminingthesequenceoffossilsinonelocation,itispossibletocorrelaterocksfromanotherlocationiftheycontainthesamefossils.

2、地層的對比1）地層對比的概念將劃分好的地層單位與鄰近的或遠距離的各個剖面做比較，論證它們在地層特征和層位上是否相當(dāng)。2）地層對比的方法A、野外直接追溯對比：在野外根據(jù)露頭從一個剖面追索到另一個剖面；B、巖石相似性對比：根據(jù)巖性特征，如巖層的顏色、成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造的相似性來建立對比關(guān)系；標(biāo)志層對比.C、古生物對比：根據(jù)地層中所含化石內(nèi)容和生物地層位置的一致性或相似性進行地層對比.野外直接追溯:藏南古新世-始新世貨幣蟲灰?guī)r藏南意大利北大西洋巖性對比:白堊紀大洋紅層全球?qū)Ρ妊芯抗派飳Ρ?白堊紀大洋紅層全球?qū)Ρ妊芯縁ossilassociations

D、地質(zhì)事件對比

KT界線撞擊事件

PE極熱事件BainsSetal.,2000E.古地磁極性對比；同位素年齡測定是根據(jù)放射性同位素衰變原理進行的。放射性元素在衰變過程中，釋放出能量并轉(zhuǎn)化為終極元素。

用于地層年齡測量的同位素方法主要有鈾－鉛法、釷－鉛法、銣－鍶法、鉀－氬法、釤－釹法等。同一地區(qū)的地層的同位素年齡可以用于地層年齡的確定，不同地區(qū)的地層的同位素年齡可以用于地層對比。F.同位素年齡對比鈾—鉛法測年地層系統(tǒng)和地質(zhì)年代、地層的概念和地層疊覆律、地層的接觸關(guān)系及其地質(zhì)意義、地層劃分與對比四、地層單位與地質(zhì)年代四、地層單位及地質(zhì)年代地層單位可概括為兩大類：一是：物質(zhì)性地層單位系統(tǒng)（如巖石地層單位\生物地層單位），著重體現(xiàn)地層實體固有特性（巖性、生物組合等）。二是：時間地層單位系統(tǒng)（如年代地層單位)，著重體現(xiàn)地層時間屬性的時間地層單位系統(tǒng)。年代地層單位地質(zhì)年代單位巖石地層單位宇Eonthem

界Erathem

系System

統(tǒng)Series

階Stage

時帶Chronozone宙Eon

代Era

紀Period

世Epoch

期Age

時Chron

群Group

組Formation

段Member層Bed不同類型地層單位的級別體系1.巖石地層單位

定義：由巖性、巖相或變質(zhì)程度均一的巖石構(gòu)成的地層體，即以巖性巖相為主要依據(jù)而劃分的地層單位

分級：群、組、段、層Group→Formation→Member→Bed巖石地層單位-組

定義：組是基本的巖石地層單位,宏觀巖類或巖類組合相同,結(jié)構(gòu)類似,顏色相近,呈現(xiàn)整體巖性和變質(zhì)特征一致,空間上具有一定延展性的地層體。建組條件：1)巖性相對一致（均一、夾層、互層或特別復(fù)雜）;2)內(nèi)部結(jié)構(gòu)一致（內(nèi)部不分段的組為一種結(jié)構(gòu)類型，內(nèi)部分段的組可有多種結(jié)構(gòu)類型）;3)頂?shù)捉缇€明顯（不整合或明顯的整合）;4)一定厚度和分布范圍（一般要求能在區(qū)域地質(zhì)圖（1/5-1/20萬）上表達）。

群-Group：通常是組的聯(lián)合。通常是兩個或兩個以上經(jīng)常伴生在一起的相鄰或相關(guān)而又具有某些統(tǒng)一巖石學(xué)特點的組的聯(lián)合。

段-Member：組的再分。具有與組內(nèi)相鄰巖層不同的巖性特征,而且分布廣泛。

層-Bed：層有兩種類型：一是巖性\成分\生物組合等顯著區(qū)別于上下巖層的單位層.可以用于剖面研究時的分層。二是巖性特殊、標(biāo)志明顯的巖層或礦層。

Group→Formation→Member→Bed巖石地層單位-lithostratigraphicunits巖石地層單位的級別

Hierarchyoflithostratigraphicunits群Group－兩個或多個組組Formation－巖石地層學(xué)的基本單位段Member－組內(nèi)命名的巖石實體層Bed－段內(nèi)或組內(nèi)命名的獨特巖層

高級別單位內(nèi)可進一步劃分為若干個低級別的單位，但不能反之；一個地區(qū)的地層劃分并不要求必須劃分各個不同級別的地層單位；

組是最重要的基本巖石地層單位；只要條件許可，均應(yīng)劃分到組。(超群supergroup)(亞群subgroup)

(亞組subformation)

命名/Nomenclatureoflithostratigraphicunits

群和組：大都以建群、建組剖面所在的地名命名,如：長城群(Pt),融縣組(D3)

段和層：大都以巖性命名,如:砂巖段,灰?guī)r層.加不拉組黑層段白層段床得組加不拉組黑層段白層段硅質(zhì)巖段濁積灰?guī)r層2.生物地層單位/BiostratigraphicUnits

andtheirMainTypes

生物地層單位-------是根據(jù)地層中所含化石的內(nèi)容及其特征劃分的地層單位。以含有相同化石內(nèi)容和分布為特征，并與相鄰地層中化石有別的三維空間巖層體.不含化石的部分，不是生物地層劃分的對象。生物帶的主要類型(Majortypesofbiozone)

組合帶AssemblageZone－指所含的化石或其中的某一類化石構(gòu)成一個自然組合,并區(qū)別于相鄰地層延限帶RangeZone－選定化石的延限范圍所代表的地層頂峰帶AcmeZone－以某個特有分類單元或一組特定分類單元的豐度

明顯高于相鄰地層豐度的地層種系帶LineageZone－含有代表進化種系中某一特定片斷化石的地層

生物帶Biozone生物帶(biozone,或化石帶fossilzone、帶Zone）是生物地層劃分的基本單位；據(jù)不同的定義方式可有多種類型，但無級別關(guān)系生物帶根據(jù)研究需要可再分為亞帶(subzone)，或組合為超帶(superzone)，但后者很少使用組合帶/AssemblageZone所含的化石或其中的某一類化石構(gòu)成一個自然組合,并區(qū)別于相鄰地層Taxon-rangeZone延限帶/

RangeZone

選定化石的延限范圍所代表的地層

頂峰帶/

Acmezone以某個特有分類單元或一組特定分類單元的豐度明顯高于相鄰地層豐度的地層.最新版的國際地層指南將其改為富集帶(abundancezone)含有代表進化種系中某一特定片斷的化石的地層種系帶/

LineageZone但是生物地層仍是目前進行遠距離、高精度（古生代以來）地層對比所普遍采用的、較為可靠的方法很明顯，生物地層各單位之間不存在大小級別關(guān)系；

并非所有地層都能用生物地層學(xué)方法進行劃分對比；

因而，生物地層單位本身并不構(gòu)成獨立的地層系統(tǒng)

定義：年代地層指以地層的形成時限（或地質(zhì)時代）為依據(jù)而劃分的地層單位。它代表了地質(zhì)歷史時期某一時間片斷內(nèi)形成的所有地層體。3.年代地層單位與地質(zhì)年代系統(tǒng)宇

Eonothem

界

Erathem

系

System

統(tǒng)

Series

階

Stage

時帶Chronozone宙

Eon

代Era

紀

Period

世Epoch

期Age

時Chron年代地層單位地質(zhì)年代單位

年代地層單位是在特定地質(zhì)時間內(nèi)形成的所有巖石的綜合體；只包括在該時間跨度內(nèi)形成的巖層。年代地層單位以等時面為界，單位級別與巖層所包含的時間長短相對應(yīng)，而與巖層的厚度無關(guān)。年代地層單位與地質(zhì)年代嚴格對應(yīng)。(ICS，1994，仍傾向于將時帶作為無等級正式年代地層單位)Bioticevolutionanditssignificanceintime前進性：由簡單到復(fù)雜，由低級到高級不可逆性：一旦絕滅不可再生階段性：點段平衡；各階段特征不同統(tǒng)一性：新類群出現(xiàn)的時間一致；生態(tài)和地理僅可造成低級分類單元的差別宇指在“宙”的時間內(nèi)形成的地層。根據(jù)生物演化最大的階段性，即生命的存在與否及存在方式劃分。由于地球早期的生命記錄為原核細胞生物，之后的生命記錄為真核細胞生物，最后才發(fā)展為高級的具硬殼的后生生物。所以可將整個地史時期分為太古宙、元古宙和顯生宙。所對應(yīng)的年代地層單位則為太古宇、元古宇和顯生宇。宇是全球性統(tǒng)一的、年代地層單位中最大的地層單位。PhPtAr界：生物界發(fā)展大階段的總體趨勢；PZ1-海生無脊椎動物繁盛；PZ2-魚類、兩棲類、蕨類植物和海生無脊椎并存；MZ-爬行類、裸子植物、菊石類繁榮；KZ-則以哺乳類、被子植物、軟體動物大發(fā)展為特征。系：生物界演化的總貌；-三葉蟲類；O-直角石類、筆石類；S-裸蕨類；D-魚類，；統(tǒng)：往往是某類生物進化顯示出階段性；1-多節(jié)多刺、頭大尾小的原始類型；

階(Stage)是年代地層學(xué)的基本工作單位,指一個期內(nèi)形成的所有地層，它也是可在全球范圍內(nèi)識別的標(biāo)準(zhǔn)年代地層等級系列中最小的地層單位。階是統(tǒng)內(nèi)部據(jù)生物演化階段或特征的進一步劃分，代表相對較短的時間間隔；由于生態(tài)因素和生物分區(qū)的限制，據(jù)底棲生物建立的階往往只有大區(qū)性的等時意義；而據(jù)浮游生物建立的階才可能具有全球等時的意義；頂、底界線應(yīng)是易于識別、可在大范圍內(nèi)追索、具有時間意義的明顯標(biāo)志面；階的上、下界線代表了地質(zhì)時期兩個特定的瞬間，兩者之間的時間間隔就是該階的時間跨度。多在2-10Ma內(nèi)。

亞階(Substage)是階的再分;幾個相鄰的階可歸并為超階。但對這些單位的創(chuàng)建要慎重。最好是將原來的階分成多個新階；或是將原來的階提升為包含這些新階的統(tǒng)。時(間)帶(Chronozone)“時”通常是以生物的種或?qū)俚纳飵Ы⒌臅r間帶.時帶的時間跨度可差別很大。如說“菊石時帶”，指菊石生存的漫長時期內(nèi)形成的所有巖石，而不管地層中是否含有菊石；也可說“峨嵋山玄武巖時帶”，指在該玄武巖形成時隔內(nèi)任何地方形成的任何巖層，而不論是否有玄武巖。理論上時帶的地理范圍是世界性的，但它的可應(yīng)用性只限于那些其時間跨度能夠在地層中識別的