地球科學(xué)概論-第七章-地質(zhì)年代

第七章地質(zhì)年代地質(zhì)年代：對于整個地球演化的歷史，以及地質(zhì)歷史中發(fā)生的事件進(jìn)行恢復(fù)、描述、研究，都需要建立一個統(tǒng)一的地質(zhì)年代標(biāo)尺，這就促成了地質(zhì)年代系統(tǒng)的建立。地質(zhì)年代相對年代：地質(zhì)事件發(fā)生的先后順序絕對年代：地質(zhì)事件發(fā)生距今多少年第一節(jié)根本概念第二節(jié)相對年代確實定相對地質(zhì)年代確實定就是要判斷一些地質(zhì)事件發(fā)生的先后關(guān)系，這些地質(zhì)事件保存在地質(zhì)歷史留下的物質(zhì)記錄中。判斷相對地質(zhì)年代的幾個根本原那么：地層層序律生物層序律切割穿插律一.地層層序律地層：就是在一定地質(zhì)時期內(nèi)形成的層狀巖石。1669年，丹麥的地理學(xué)家尼古勞斯·斯泰諾提出了地層層序律：原始產(chǎn)出的地層具有下老上新的規(guī)律地層形成時是水平或接近水平的，并且符合地層層序律，但是自然界中往往因為構(gòu)造運(yùn)動使得地層發(fā)生傾斜甚至倒轉(zhuǎn)，這是就需要利用沉積構(gòu)造來判斷巖層的底面和頂面以確定其新老關(guān)系。二.生物層序律埋藏在巖層中的古代生物遺體或遺跡稱為化石。通過對于現(xiàn)代生物和古生物的研究，人類認(rèn)識到生物的演化是一個從簡單到復(fù)雜，從低級到高級不斷開展的過程，具有不可逆的生物演化規(guī)律。生物層序律：巖石年代越老生物化石越原始、越簡單、越低級。巖石年代越新、生物化石越復(fù)雜、越高級。不同時期地層含有不同類型的化石及其組合，而在相同時期且在相同地理環(huán)境下形成的地層，只要原先的海洋或陸地相通，都含有相同的化石及其組合。英國工程師史密斯（1769－1832）在開鑿運(yùn)河的過程中發(fā)現(xiàn)了大量的化石，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)每一層都有特定的化石，他據(jù)此提出了化石層序律的概念，建立了世界上第一張系統(tǒng)的地層表。地層層序和化石層序是相輔相成的，根據(jù)地層層序律確定地層新老，可以幫助確定化石的新老；反過來，根據(jù)地層中化石的新老，也可以確定地層的新老。這樣經(jīng)過多年的比照積累就能建立起地層順序。地層劃分與比照及綜合地層柱狀圖利用化石層序律判斷地層年代恐龍以及開花植物的化石出現(xiàn)于該層位中,因此可以判定A層為白堊系地層B層包含三葉蟲化石〔寒武系到二疊系〕和銀杏葉化石〔二疊系到現(xiàn)在〕，因此可以判定B層為二疊系地層。標(biāo)準(zhǔn)化石：在地質(zhì)歷史上演化快、延續(xù)時間短、特征顯著、數(shù)量多、分布廣的化石地層意義最大，被當(dāng)作劃分地層的標(biāo)準(zhǔn)化石。二.切割穿插律對于侵入體之間或者侵入體和圍巖之間的相對年代確實定，可使用切割穿插定律。侵入者年代新，被侵入者年代老。切割者年代新，被切割者年代老。包裹者年代新，被包裹者年代老。捕虜體年代老于侵入體，礫巖中礫石老于礫巖。切割穿插率實例第三節(jié)絕對年代確實定ppp

原子量不變;原子序數(shù)增加1因為中子變成質(zhì)子(b)

Beta衰變Beta粒子放射性母體衰變過程衰變子體原子量不變，原子序數(shù)減1(c)

電子捕獲Beta粒子原子量減小4;原子序數(shù)減小2(a)

Alpha衰變Alpha粒子質(zhì)子中子ppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppppp放出兩個質(zhì)子和兩個中子一個電子被釋放出來電子與質(zhì)子結(jié)核形成一個中子根據(jù)地層中所含放射性元素及其衰變產(chǎn)物的含量比例，再根據(jù)其衰變常數(shù)〔半衰期〕來計算出礦物或巖石的年齡。λ

t＝1Ln（1＋）DNt代表放射性同位素年齡，λ代表衰變常數(shù)〔ln2/T〕，N代表經(jīng)過同位素衰變以后剩余的母體同位素含量，D代表放射性衰變過程形成的放射性子體同位素含量。母體同位素子體同位素半衰期母體同位素子體同位素半衰期U238Pb20845億年Rb87Sr87500億年U235Pb2077.13億年K40Ar4015億年Th232Pb208139億年C14N145692年常用來測定地質(zhì)年代的放射性同位素用于測定地質(zhì)年代的放射性同位素必備條件：出現(xiàn)于巖石形成期具有足夠常的半衰期在巖石中具有滿足分析測定的足夠含量子體同位素易于富集并保存下來第四節(jié)地層單位時間地層單位地質(zhì)年代單位巖石地層單位宇宙

界代群系紀(jì)組統(tǒng)世段階期層時帶時地層劃分、比照的結(jié)果是產(chǎn)生了一個地區(qū)乃至全球的地層系統(tǒng)，地層系統(tǒng)包括兩大要素：一是組成地層序列的各種地層單位，二是這些地層單位之間的相互關(guān)系，而由于地層劃分比照的方法不同，就產(chǎn)生了不同的地層單位。主要分為物質(zhì)性地層單位和時間地層單位兩種系統(tǒng)。不同類型地層單位的級別體系一、巖石地層單位巖石地層單位是物質(zhì)性地層單位系統(tǒng)中最常用的代表，主要根據(jù)地層的巖性特征進(jìn)行劃分、比照，建立起不同級別的地層系統(tǒng)。組是野外調(diào)查和區(qū)域填圖中最為重要的基本巖石地層單位，組或者由一種巖石構(gòu)成，或者以一種為主，夾有重復(fù)出現(xiàn)的夾層，或者幾種巖石交替出現(xiàn)所構(gòu)成，關(guān)鍵在于其具有巖性、巖相和變質(zhì)程度上的一致性。群：是比組高一級的巖石地層單位，也是巖石地層系統(tǒng)中常用的最大分類單位，是“由兩個或兩個以上經(jīng)常伴隨在一起而又具有某些統(tǒng)一的巖石學(xué)特點的組聯(lián)合構(gòu)成的〞。群內(nèi)不允許有重要的間斷存在。段：是比組低一級的巖石地層單位，它必須“具有與組內(nèi)相鄰巖層不同的巖性特征〞，組是否要劃分應(yīng)根據(jù)其內(nèi)部有無分段的巖性條件和區(qū)域地層研究需要來定。層：是等級最低的巖石地層單位，它一般由巖性、成分、生物組合等特征顯著而又明顯區(qū)別于相鄰巖層的地層構(gòu)成。二、時間地層單位宇：最大的高級時間地層單位，目前地球歷史只分為4個宙，相應(yīng)地層單位是冥古宇(46－38億年〕、太古宇〔38－25億年〕、元古宇〔25－5.7億年〕和顯生宇〔5.7億年前至今〕。界：第二級高級時間地層單位，界與界之間劃分是根據(jù)全球生物界大階段總體演化面貌的不同，例如中生界以爬行動物、裸子植物繁榮為特征，而新生界以哺乳類、被子植物繁榮為特征。系：第三級時間地層單位，根據(jù)全球生物界演化總貌來劃分，例如寒武紀(jì)以三葉蟲的繁盛為特征，而泥盆紀(jì)以魚類大開展為特征。統(tǒng)：是常用的第四級時間地層單位，代表比系低一級的生物界演化階段，以寒武系地層中的三葉蟲為例，下寒武統(tǒng)的蟲體一般都呈多節(jié)多刺，頭大尾小的原始形態(tài)。階：是最常用的根本時間地層單位，是一個統(tǒng)范圍內(nèi)生物演化階段的更具體劃分，例如華北寒武系標(biāo)準(zhǔn)〔張夏〕剖面根據(jù)三葉蟲可以劃分為7個階，以上崮山階為例，蝴蝶蟲和蝙蝠蟲占有重要地位。時帶：是最小的時間地層單位，一般在深入進(jìn)行生物地層學(xué)或高分辨率地層學(xué)研究時采用，例如在張夏剖面上劃分出了19個以三葉蟲特殊演化階段為標(biāo)志的時帶。第五節(jié)地質(zhì)年代表地質(zhì)年代表的建立

——把不同地區(qū)的沉積地層，根據(jù)化石和巖性〔主要是化