第4章 地質(zhì)年代與地質(zhì)作用概述

第四章地質(zhì)年代與地質(zhì)作用概述主要內(nèi)容第一節(jié)地質(zhì)年代*****

第二節(jié)地層的劃分與對比***

第二節(jié)地質(zhì)作用概述*****第一節(jié)地質(zhì)年代一.地球的演化階段地球的年齡：46億年天文演化階段：46-40億年，無生命，冥古宙地質(zhì)演化階段：40億年有巖石記錄以來地質(zhì)歷史時(shí)期：地球形成-更新世（46億年前-1萬年前）二.相關(guān)概念巖層：層狀巖石的統(tǒng)稱，包括沉積巖、層狀的巖漿巖和變質(zhì)巖地層：某一地質(zhì)時(shí)期形成的巖層或巖石組合，包括沉積巖、巖

漿巖以及由此經(jīng)變質(zhì)作用形成的變質(zhì)巖古生物：地質(zhì)歷史時(shí)期的生物化石：保存在地層中的古生物的遺體和遺跡地史學(xué)：研究地球地質(zhì)歷史及其發(fā)展規(guī)律的科學(xué)，以地層和

古生物為研究對象實(shí)體化石猛犸象全新世鑄?；参锴o葉遺跡化石恐龍蛋河南西峽遺跡化石人足印墨西哥4萬年前化石的常見類型三.地質(zhì)年代的確定方法1.相關(guān)概念地質(zhì)年代：地質(zhì)事件形成的時(shí)代和順序相對地質(zhì)時(shí)代：地質(zhì)事件發(fā)生的先后順序絕對地質(zhì)時(shí)代：地質(zhì)事件發(fā)生的確切時(shí)間（單位Ma）2.相對地質(zhì)年代的確定方法相對地質(zhì)時(shí)代：地質(zhì)事件發(fā)生的先后順序相對地質(zhì)年代的確定方法地層學(xué)方法：地層層序律古生物學(xué)方法：化石層序律構(gòu)造地質(zhì)學(xué)方法：地質(zhì)體切割律地層形成時(shí)水平或近水平，老地層先形成、在下，新地層依次層層疊覆，越往上地層越新250Ma550Ma1.7Ba前寒武系美國大峽谷古生代地層地層層序律示意圖（1）地層層序律（2）化石層序律結(jié)構(gòu)構(gòu)造：簡單→復(fù)雜；生物類型：低等→高等；生活環(huán)境：海洋→陸地、空中；不可逆轉(zhuǎn)性1）生物進(jìn)化的總體趨勢不同時(shí)代的地層含有不同的化石組合，具有相同或相近化石組合的地層形成年代相同；地層越老所含生物化石越低級、結(jié)構(gòu)越簡單；地層越新，所含生物化石越高級、結(jié)構(gòu)越復(fù)雜；可根據(jù)地層中所含化石確定地層的相對年代2）化石層序律的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)化石：生存時(shí)間短、分布廣、數(shù)量多、特征明顯、保存

完好、容易鑒定的化石萊德利基蟲（三葉蟲）早寒武世單筆石志留紀(jì)-早泥盆世標(biāo)準(zhǔn)化石

較新的地質(zhì)體總是切割或穿插較老的地質(zhì)體，即切割者新、被

切割者老/geology/MRW/.../Stratigraphic%20Principles.ppt

新老（3）地質(zhì)體切割律地質(zhì)體切割律示意圖3.絕對地質(zhì)年代的確定方法同位素：具有相同質(zhì)子數(shù)和不同中子數(shù)的一組核素，在元素周期表中占據(jù)同一個(gè)位置例：Pb有4個(gè)同位素，204Pb、206Pb、207Pb和208Pb，這4個(gè)同位素都有82個(gè)質(zhì)子，因而它們都位于元素周期表第6周期第ⅣA族，但具有不同的中子數(shù)穩(wěn)定同位素：原子核穩(wěn)定，不自發(fā)地衰變或衰變期長，原子核的變化不能被察覺或可忽略不計(jì)放射性同位素：原子核不穩(wěn)定，能以一定方式自發(fā)衰變形成其它核素，衰變形成的同位素叫放射成因同位素（1）放射性同位素衰變簡介

87Rb-------87Sr+

37P,50N38P,49N放射性同位素衰變實(shí)例放射性同位素衰變實(shí)例：原子彈爆炸半衰期（T1/2）：放射性同位素體系，放射性核素母體原子

衰變完一半所需要的時(shí)間放射性同位素半衰期示意圖T1/2=ln（2/

）同位素半衰期K-Ar同位素體系半衰期示意圖母同位素子同位素半衰期(億年)定年范圍定年材料238U206Pb451Ma-4.6Ba鋯石40K40Ar1350,000a-4.6Ba黑云母，白云母，角閃石，鉀長石或全巖87Rb87Sr47010Ma-4.6Ba黑云母，白云母，鉀長石或全巖14C14N5730年100a-70,000a木材,木炭,泥炭,骨頭,牙齒,貝殼,碳酸鹽常用同位素體系的半衰期（2）放射性同位素定年原理t-時(shí)間；-為衰變常數(shù)；D-放射成因同位素的含量；P-剩余放射性同位素的含量（RutherfordandSoddy，1902）

t=1/

ln(1+D/P)礦物形成后，在與外部環(huán)境隔絕的情況下，所含放射性同位素不斷衰變，同時(shí)放射成因同位素相應(yīng)增加，期間不存在外界同位素的進(jìn)出，實(shí)驗(yàn)室通過測試母體同位素的剩余量及子體放射性成因同位素的含量，即可計(jì)算同位素衰變經(jīng)過的時(shí)間，即礦物的形成年齡鋯石U-Pb定年實(shí)例LA-ICP-MSSHRIMP四.地質(zhì)年代表地質(zhì)時(shí)代年齡(Ma)生物演化階段宙代紀(jì)世動物植物

顯生宙新生代(Kz)

第四紀(jì)(Q)全新世，更新世2.58人類無脊椎動物繼續(xù)演化被子植物新近紀(jì)(N)上新世(N2)5.3哺乳動物中新世(N1)23.0古近紀(jì)(E)漸新世(E3)33.9始新世(E2)56古新世(E1)66中生代(Mz)白堊紀(jì)(K)早,晚白堊世145爬行動物裸子植物侏羅紀(jì)(J)早,中,晚侏羅世201三疊紀(jì)(T)早,中,晚三疊世252古生代Pz2二疊紀(jì)(P)早,中,晚二疊世299兩棲動物石炭紀(jì)(C)早,晚石炭世359蕨類泥盆紀(jì)(D)早,中,晚泥盆世419魚類Pz1志留紀(jì)(S)始,早,中,晚志留世443無脊椎動物硬殼動物裸蕨奧陶紀(jì)(O)早,中,晚奧陶世485寒武紀(jì)(∈)始,早,中,晚寒武世541藻類菌類元古宙新元古代震旦紀(jì),青白口紀(jì)1000裸露動物中元古代薊縣紀(jì),長城紀(jì)1600

古元古代（Pt1）

2500太古宙新太古代

2800中太古代

3200

古太古代

3800生命出現(xiàn)始太古代

4000冥古宙(Hd)4600地質(zhì)年代單位：宙代紀(jì)世期宙-冥古宙,太古宙,元古宙和顯生宙

顯生宙-古生代,中生代和新生代

古生代-早古生代,晚古生代

早古生代-寒武紀(jì)（?）,奧陶紀(jì)（O）,志留紀(jì)（S）

晚古生代-泥盆紀(jì)（D）,石炭紀(jì)（C）,二疊紀(jì)（P）

中生代-三疊紀(jì)（T）,侏羅紀(jì)（J）,白堊紀(jì)（K）

新生代-古近紀(jì)（E）,新近紀(jì)（N）,第四紀(jì)（Q）1.地質(zhì)年代的劃分2.地質(zhì)年代的特征及由來冥古宙：最早巖石和生命出現(xiàn)之前的時(shí)期；太古宙：原始生命出現(xiàn)及生物演化的初級階段；元古宙：早期原始生命，菌藻類；古生代：“古老生物”時(shí)代，包括六個(gè)紀(jì)寒武紀(jì)：“寒武”是英國威爾士的古稱，在威爾士研究的最早；奧陶紀(jì)：“奧陶”英國威爾士的一個(gè)古代民族的名稱；志留紀(jì)：“志留”是英國威爾士邊境的一個(gè)古代部族的名稱；泥盆紀(jì)：在英格蘭泥盆郡研究最早；石炭紀(jì)：地層中富含煤層，創(chuàng)名于英國；二疊紀(jì)：最早研究于烏拉爾山，具有明顯的二分性；中生代：“中期生物”時(shí)代，分為三個(gè)紀(jì)三疊紀(jì)：該地層在德國南部研究最早，地層具明顯三分性；侏羅紀(jì)：在法國與瑞士的交界的侏羅山研究最早；白堊紀(jì)：最早發(fā)現(xiàn)于英吉利海峽北岸，產(chǎn)出白色的細(xì)粒碳酸鈣，拉

丁文稱為Creta，意為白堊；新生代：近代生物時(shí)代，包括古近紀(jì)、新近紀(jì)和第四紀(jì)第三紀(jì)、第四紀(jì)的起源于18世紀(jì)歐洲地質(zhì)學(xué)家對地層系統(tǒng)的劃分第二節(jié)地層的劃分與對比地層劃分：按照巖性、化石和接觸關(guān)系將地層劃分為不同級

別單位地層的劃分與對比方法巖石地層生物地層年代地層地層對比：將不同區(qū)域的地層加以比較，確定彼此形成的

先后次序一.巖石地層巖石地層單位：

群、組、段、層

巖石地層：地層的巖性、巖相或變質(zhì)程度的特征松遼盆地早白堊世營城組巖石地層特征巖石地層：巖石組合山東萊陽白堊系青山群群-最大的巖石地層單位，由兩個(gè)或兩個(gè)以上具有相似巖石學(xué)特征的組構(gòu)成；組-巖石地層的基本單位，具有巖性、巖相和變質(zhì)程度的一致性的巖層；段-與組內(nèi)相鄰巖層具有不同的巖石特征；層-最小的巖石地層單位，指組內(nèi)或段內(nèi)的一個(gè)明顯的特殊的單位（顏色、巖性和化石）巖石地層單位Dia