地殼演化簡(jiǎn)史

第五章地殼演化簡(jiǎn)史第一節(jié)概述第二節(jié)地殼歷史的研究方法第三節(jié)前寒武紀(jì)—太古宙和元古宙第四節(jié)早古生代第五節(jié)晚古生代第六節(jié)中生代第七節(jié)新生代第五章地殼演化簡(jiǎn)史第一節(jié)概述地殼的開(kāi)展歷史簡(jiǎn)稱地史。地球經(jīng)歷了46億年的歷史。能記錄地球開(kāi)展歷史的就是地層。地層記錄下了地球歷史事件的痕跡；保存了不同時(shí)期的生物遺體和痕跡；留下了地球環(huán)境變化的憑證；通過(guò)地層層序、構(gòu)造順序和古地理環(huán)境的分析，來(lái)恢復(fù)地球的開(kāi)展歷史。全球統(tǒng)一的、客觀的時(shí)間標(biāo)尺，是重建地球歷史的根底。一、地層學(xué)理論的建立地層層序律：1〕疊置律，上新下老。2〕原始連續(xù)律，橫向。3〕原始水平律，水平產(chǎn)狀。二、時(shí)間標(biāo)尺的建立：地質(zhì)年代表地質(zhì)年代表第二節(jié)地殼歷史的研究方法一、地層的劃分和比照〔一〕地層的劃分的依據(jù)所謂地層是在地殼開(kāi)展過(guò)程中形成的各種成層巖石的總稱，包括變質(zhì)的和火山成因的成層巖石在內(nèi)。從時(shí)代上講，地層有老有新，具有時(shí)間的概念。地層和巖層這兩個(gè)名詞相似，但巖層,不具有時(shí)代的概念。地層既然具有時(shí)代的概念，所以地層就有所謂上下或新老關(guān)系，這叫做地層層序。如果地層沒(méi)有受過(guò)擾動(dòng)，下部的地層時(shí)代老，上部的地層時(shí)代新，叫做正常層位。這種上新下老的關(guān)系叫地層層序律。地層也是如此，既要把地層整理出上下順序，又要?jiǎng)澐殖霾煌燃?jí)的階段和確定其時(shí)代，這就是地層的劃分。劃分地層的主要根據(jù)如下：1.沉積旋回和巖性變化對(duì)于一個(gè)地區(qū)的地層進(jìn)行劃分時(shí)，一般是先建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)剖面。但凡地層出露完全、順序正常、接觸關(guān)系清楚、化石保存良好的剖面就可以做為標(biāo)準(zhǔn)剖面。如果是海相地層，往往表現(xiàn)出巖相由粗到細(xì)，又由細(xì)到粗的重復(fù)變化，這樣一次變化稱為一個(gè)沉積施回。2.地層接觸關(guān)系巖層之間的不整合面是劃分地層的重要標(biāo)志。不整合〔平行不整合和角度不整合〕都反映了地理環(huán)境的重大變化。地層劃分的對(duì)象一般是沉積巖，但對(duì)于火成巖也必須確定它的新老順序.平行不整合接觸角度不整合a--平行不整合立體圖a--角度不整合立體圖b--平行不整合剖面圖b--角度不整合剖面圖2〕侵入巖的時(shí)代確定根據(jù)侵入巖與圍巖的接觸關(guān)系確定：〔1〕侵入接觸；〔2〕沉積接觸；〔3〕多期侵入噴出巖時(shí)代確實(shí)定侵入接觸沉積巖接觸巖體穿插3.古生物〔化石〕化石：但凡保存在地層中的地質(zhì)時(shí)期的生物遺體〔如動(dòng)物骨骼、硬殼等〕和遺跡〔如動(dòng)物足印、蟲(chóng)穴、蛋、糞便、人類石器等〕都叫化石?；纬傻臈l件：1。生物本身具有硬殼、骨骼等不易毀壞的硬體局部容易形成化石；2。生物死后必須盡快掩埋。3，埋藏下來(lái)的生物遺體必須有一個(gè)石化作用。標(biāo)準(zhǔn)化石：演化最快、水平分布最廣、生存時(shí)間短的化石。生物層序律-生物是從簡(jiǎn)單向復(fù)雜，從低級(jí)向高級(jí)開(kāi)展的，生物演化具有不可逆性，又具有階段性。所以，一定種類的生物或生物群總是埋藏在一定時(shí)代的地層里，而相同地質(zhì)時(shí)代的地層必定保存著相同或近似種屬的化石或化石群。這種關(guān)系就是生物層序律。根據(jù)沉積施回、巖性、巖層接觸關(guān)系和古生物劃分地層的結(jié)果，常常具有一致性?！捕车貙拥谋日盏貙拥膭澐质侵笇?duì)于一個(gè)地區(qū)的地層進(jìn)行時(shí)代的劃分，而地層的比照是指不同地區(qū)的地層進(jìn)行時(shí)代的比較。地層比照既然首先是地質(zhì)時(shí)代的比照，而地質(zhì)時(shí)代的劃分和確立，那么首先必須以古生物化石為根據(jù)。生物演化是不可逆的，又是階段性的，每一個(gè)生物的種屬在地球上只能出現(xiàn)一次，不可能有任何重復(fù)；因此，每一個(gè)生物種屬只能出現(xiàn)在一定地質(zhì)時(shí)代的地層里。地層的劃分和比照的原那么和方法，主要是根據(jù)生物地層學(xué)和巖性地層學(xué)的原理，也是傳統(tǒng)地層學(xué)的普遍性原理，不過(guò)這只是對(duì)沉積地層縱向堆積作用的劃分原那么。地層比照及綜合柱狀二、巖相古地理分析〔一〕沉積相的分類1、海相沉積〔1〕濱海相〔2〕淺海相〔3〕半深海相和深海相〔4〕非正常海相2、過(guò)渡相沉積〔1〕三角洲相〔2〕瀉湖相3、陸相沉積〔二〕巖相分析的主要根據(jù)1、生物化石化石可以用來(lái)指示古地理環(huán)境。指相化石：但凡代表特殊的地理環(huán)境，而且指示特殊巖相的化石或化石群，稱指相化石或指相化石群。標(biāo)準(zhǔn)化石和指相化石結(jié)合起來(lái)，是確定地層時(shí)代、巖相和重塑古地理環(huán)境的重要依據(jù)。2、巖性特征和結(jié)構(gòu)巖性特征、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造等是一定環(huán)境下的沉積物的表現(xiàn)形式，因此可以作為巖相分析的重要根據(jù)。例如，紅色巖層指示氧化環(huán)境；黑色頁(yè)巖并含黃鐵礦指示復(fù)原環(huán)境；交錯(cuò)層、不對(duì)稱波痕等反映流動(dòng)淺水地區(qū)；干裂反映濱海、濱湖等環(huán)境；鮞狀赤鐵礦和石灰?guī)r代表溫暖氣候條件下的動(dòng)亂淺海環(huán)境；竹葉狀灰?guī)r代表波浪作用所及的潮上和潮間帶、淺海環(huán)境，有的還可表示風(fēng)暴環(huán)境；鹽假象表示氣候枯燥環(huán)境等等。3、特殊礦物有些礦物是在一定環(huán)境下形成的，可以起指相作用。例如海綠石代表較深淺海環(huán)境；石膏、石鹽等代表枯燥環(huán)境；白云巖〔指形成于古生代以后者〕并少含化石往往代表咸化?；?yàn)a湖環(huán)境，等等?！踩硯r相分析的原那么--現(xiàn)實(shí)類比方法1.自然界演化的不可逆性2.時(shí)間因素3.沉積物的后生變化〔四〕古地理圖古地理圖：對(duì)于一定地區(qū)一定時(shí)代的地層進(jìn)行巖相分析之后，把當(dāng)時(shí)的海陸分布、地形、氣候等情況綜合起來(lái)繪成圖件，就是古地理圖。有時(shí)候利用巖性及古生物資料劃分出更詳細(xì)的單位，如濱海碎屑相、瀉湖黑色頁(yè)巖相、淺?；?guī)r相、山麓角礫巖相等，借以說(shuō)明古自然環(huán)境和巖相空間分布的變化規(guī)律，這種圖件稱巖相-古地理圖，它是巖相分析的總結(jié)。三、構(gòu)造歷史分析構(gòu)造歷史分析在于進(jìn)一步研究地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的歷史及開(kāi)展規(guī)律。重塑地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)可以根據(jù)巖相的垂直變化、巖層厚度、巖層接觸關(guān)系等。地殼運(yùn)動(dòng)是長(zhǎng)期性和階段性開(kāi)展的，所以地殼構(gòu)造的開(kāi)展也具有旋回性。地殼的開(kāi)展都是從一個(gè)旋回向另一個(gè)旋回開(kāi)展的過(guò)程。每一個(gè)旋回所形成的全部地層，稱一個(gè)構(gòu)造層。兩個(gè)構(gòu)造層之間總是被廣泛的區(qū)域性不整合所分開(kāi)。四、地層系統(tǒng)地層的劃分和比照問(wèn)題已如前述，由于地層劃分的目的、根據(jù)和適用范圍不同，地層劃分系統(tǒng)可有兩類：一是區(qū)域性或地方性的，以巖性變化為主的地層劃分，稱為巖性地層分類系統(tǒng)，地層單位為群、組、段等；一是國(guó)際性的、全國(guó)性或大區(qū)域性的，以時(shí)代為準(zhǔn)的地層劃分，稱為年代地層分類系統(tǒng)，地層單位為宇、界、系、統(tǒng)、階等，與其相對(duì)應(yīng)的地質(zhì)時(shí)代為宙、代、紀(jì)、世、期等。〔一〕、巖性地層單位組是地方性的最根本的地層單位。但凡巖相、巖性和變質(zhì)程度大體一致的，與上下地層之間有明確的界限的，在一定地理范圍內(nèi)比較穩(wěn)定的地層，都可以劃分為一個(gè)組。組采用最初建組的地名命名。比組大的地方性地層單位叫群。但凡厚度巨大、巖性較復(fù)雜而又具有一定的相似性，但又無(wú)明確界限可以分組的一套巖系，或者是連續(xù)的、在成因上互相聯(lián)系的幾個(gè)組的組合，都可以劃分成一個(gè)群。群也是用專門(mén)地理名稱命名的。組還可以根據(jù)巖性特征進(jìn)一步劃分為段?！捕场⒛甏貙訂挝话讏紫荡戆讏准o(jì)這個(gè)地質(zhì)時(shí)代所形成的地層總和，不同地區(qū)的白堊系的巖性、厚度、化石分布狀況等可能有很大差異，但其所代表的時(shí)間長(zhǎng)度必須是相等的，其上下界面必須是等時(shí)面。由于這種地層劃分是以地質(zhì)時(shí)代為標(biāo)準(zhǔn)，所以稱為年代地層單位。確定和比照地層的時(shí)代，可以利用同位素年齡、地磁倒轉(zhuǎn)時(shí)間表等方法，但其根本方法是利用生物地層學(xué)方法。由于生物界開(kāi)展的不可逆性和階段性，在同一時(shí)期生物界總體面貌大體具有全球或大區(qū)域的一致性，這就有可能根據(jù)生物門(mén)類〔綱、目、科、屬、種〕的演化階段，把地層劃分為大小不同的年代地層單位，如宇、界、系、統(tǒng)、階等。根據(jù)地層中標(biāo)準(zhǔn)化石和化石組合，可以把地層劃分為階〔每一個(gè)階還可以包括幾個(gè)生物帶〕。階與階之間的生物在屬和種的范圍內(nèi)有顯著差異。階是全國(guó)性或大區(qū)域性的年代地層單位。比階更高一級(jí)的年代地層單位叫統(tǒng)。一個(gè)統(tǒng)可以包括數(shù)目不等的階。由于統(tǒng)所代表的時(shí)間較長(zhǎng)，所以統(tǒng)與統(tǒng)之間的生物在科、目范圍內(nèi)有顯著的變化，統(tǒng)是全球性的年代地層單位。一個(gè)系可以分為2-3個(gè)統(tǒng)。系與系之間的生物在目、綱范圍內(nèi)有很大變化。系一般是根據(jù)首次研究的典型地區(qū)的古地名、古民族名或巖性特征等命名。根據(jù)生物界重大門(mén)類的演化階段所劃分的單位叫界。最高級(jí)的年代地層單位叫宇。根據(jù)生物的出現(xiàn)和最低硬殼化石帶以及較高級(jí)動(dòng)物的大量出現(xiàn)，把全部地層分為3個(gè)宇，即太古宇、元古宇和顯生宇，后者包括古生界、中生界和新生界。地質(zhì)年代單位宙代紀(jì)世期時(shí)年代地層單位宇界系統(tǒng)階帶〔三〕、地質(zhì)時(shí)代單位地質(zhì)時(shí)代單位是從年代地層單位〔它們都代表地層的實(shí)體〕概括抽象出來(lái)的時(shí)間概念，所以年代地層單位都有一個(gè)層型，作為比較研究的根據(jù)。組成地殼的全部地層〔從最老到最新〕所代表的時(shí)代稱地質(zhì)時(shí)代，不同級(jí)別的年代地層單位所代表的時(shí)代，稱地質(zhì)時(shí)代單位。形成一個(gè)宇的地層所占的時(shí)間稱為宙；形成一個(gè)界的地層所占的時(shí)間稱為代；形成一個(gè)系的地層所占的時(shí)間稱為紀(jì)；形成一個(gè)統(tǒng)的地層所占的時(shí)間稱為世；形成一個(gè)階的地層所占的時(shí)間稱為期。四、年代地層與地質(zhì)時(shí)代符號(hào)1、宇〔宙〕的符號(hào)用兩個(gè)大寫(xiě)正體字母