地史學復習提綱(考試必備)

（一）總論（沉積古地理學+地層學+大地構造學）沉積古地理學沉積古地理學是地史學研究的基礎，對于地層的沉積相的相分析是進行大地構造學的研究以及地層學的研究的基石。本節(jié)內(nèi)容的概要，本人分為三節(jié)---基本概念、相標志、幾種沉積相的介紹。A-1基本概念：沉積相：沉積于特定的古環(huán)境的具有一定的巖石、化學特征的地層。相變：沉積相在橫向上的變化，反映了空間上的變化。瓦爾特定律：在連續(xù)沉積的前提下，空間上相鄰的沉積相在縱向上亦是相鄰的。相分析：依據(jù)不同地層的巖石、化學、生物特點分析其形成環(huán)境。相標志：反映地層形成環(huán)境的原生沉積特征。A-2，相標志：A-2-1，物理標志：①層理構造：分為水平層理、平行層理、交錯層理、遞變層理、脈狀層理、透鏡狀層理、塊狀層理；水平層理多由細粒的泥或者粉砂質(zhì)組成，紋層極薄，反映低能的水環(huán)境。平行層理由較粗的砂質(zhì)組成，由較高的水動力產(chǎn)生。交錯層理，又分為板狀交錯層理、楔狀交錯層理、槽狀交錯層理。板狀交錯層理的層系面為平面且相互平行；楔狀交錯層理的層系面為平面但是彼此相交；槽狀交錯層理的層系面為曲面且彼此相交。從板狀交錯層理到槽狀交錯層理大致上反映了一個水動力遞增的變化。此外交錯層理具有示頂?shù)准岸飨虻淖饔?。遞變層理，由重力流產(chǎn)生，形成的沒有紋層面的粒度由下至上由粗到細或者由細到粗的層理構造。脈狀層理、透鏡狀層理：脈狀層理為砂包泥式的泥沙質(zhì)互層，而透鏡狀層理為泥包砂式的泥沙質(zhì)互層。前者反映水動力較強的環(huán)境，后者反映水動力較弱的環(huán)境。②層面構造：波痕、泥裂、雨痕等波痕是由于水流的流動造成的，可以指示水流的流向，也可以指示地層的頂?shù)?。而泥裂以及雨痕等暴露構造可以指示干旱的環(huán)境。③軟沉積構造，由于地層的擾動產(chǎn)生的構造，可以反映地震等古地質(zhì)事件。A-2-2，化學標志地層中的一些自生礦物（如海綠石）與沉積環(huán)境的特定的地球化學條件有關。A-2-3，生物特征不同的生物具有不同的生物習性，通過研究地層中的一些特殊的指相化石，可以判斷其沉積相。A-3，幾種沉積相進行合理而且正確的相分析的前提是對幾種特別典型常見的沉積相的基本情況有所了解乃至比較精通。接下來介紹幾種典型的沉積相—濱淺海（碎屑型、碳酸鹽型）、半深海、深海、海陸交互相、河流相。重點介紹其沉積巖的巖性以及構造類型。沉積環(huán)境巖性特點構造曲流河上粗下細，上部泥巖粉砂巖，下部砂巖二元結構；可見交錯層理、平行層理等碎屑型濱海潮上帶，泥、粉砂、砂質(zhì)沉積為主；潮下高能帶，石英砂巖；潮下低能帶，粉砂、泥巖為主潮上帶，暴露標志發(fā)育潮間帶，雙向交錯層理，破碎的生物介殼潮下高能帶，交錯層理潮下低能帶，水平層理碎屑型淺海泥巖、泥頁巖、粉砂巖碳酸鹽型濱海潮上帶，白云巖潮間帶，白云巖-白云質(zhì)灰?guī)r潮下高能帶，鮞狀灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r潮下低能帶，泥晶灰?guī)r潮上帶，鳥眼構造、泥裂潮間帶，疊層石、藻紋層潮下高能帶，交錯層理潮下低能帶，水平層理碳酸鹽型淺海泥灰?guī)r風暴流沉積海陸交互相三角州平原，砂紙沉積、泥質(zhì)泛濫平原沉積，陸生生物化石豐富三角洲前緣，砂質(zhì)、粉砂質(zhì)為主前三角洲，泥質(zhì)為主三角州平原，交錯層理三角洲前緣，大型交錯層理前三角洲，水平層理、塊狀層理半深海濁積巖沉積，發(fā)育，常見頁巖、泥巖等鮑馬序列遠洋沉積深海軟泥潮濕湖泊粉砂-泥質(zhì)湖濱-湖心，沉積物粗到細，層理由平行層理-水平層理干旱湖泊紫紅色的粉砂-泥質(zhì)沉積物，石膏鹽類沉積泥裂等暴露標志地層學2，中國古構造阜平運動（2500Ma）華北陸核形成呂梁運動（1800Ma）華北板塊形成似蓋層沉積芹裕運動（1000Ma）華北板塊形成穩(wěn)定的蓋層沉積晉寧運動（800Ma）揚子板塊穩(wěn)定陸殼形成廣西運動（早古生代末）揚子板塊和華夏板塊碰撞形成東南造山帶，華北主體成陸，形成南海北陸格局印支運動（P2-T）中三疊紀末，揚子板塊和華北板塊碰撞，秦嶺-桐柏殘余海槽封閉，華南大規(guī)模海退（印支運動1）；三疊紀末期，形成印支褶皺帶，古特提斯洋關閉、新特提斯洋擴張；印支運動使中國的古地理格局由南海北陸過渡為以大興安嶺-太行山-雪峰山為限以東為斷陷盆地及海陸交互相沉積盆地，以西為穩(wěn)定盆地。燕山運動（J-K）使以大興安嶺-太行山-雪峰山西的穩(wěn)定盆地消亡，以東的斷陷盆地消亡；形成松遼、華北、江漢等能源盆地；東部的構造-巖漿帶東移；環(huán)太平洋火環(huán)形成；喜馬拉雅運動（E\N\Q）Ⅰ古近紀，特提斯洋關閉；Ⅱ新近紀，構造活動加劇Ⅲ第四紀，青藏高原迅速隆起3，華北板塊形成晚太古代硅鋁殼已初具規(guī)模阜平運動（2500Ma）陸核形成呂梁運動（1800Ma）似蓋層沉積形成芹峪運動（1000Ma）穩(wěn)定的蓋層沉積形成，華北板塊形成4，揚子板塊形成下太古界-下元古界形成揚子板塊初始的變質(zhì)基底中新元古界發(fā)育似蓋層沉積晉寧運動后揚子板塊發(fā)育穩(wěn)定的蓋層沉積5，華北板塊古地理一，古生代地層典型剖面匯總山東張夏剖面巖性剖面分析早寒武世，饅頭組鈣質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r淺海中寒武世，毛莊組紫色砂頁巖熱帶濱海徐莊組砂頁巖、鮞狀灰?guī)r濱淺海張夏組鮞狀灰?guī)r淺海晚寒武世，崮山組竹葉狀灰?guī)r、灰?guī)r淺海長山組鳳山組河北唐山剖面早奧陶世，冶里組竹葉狀灰?guī)r、灰?guī)r淺海亮甲山組灰?guī)r-白云巖淺海-濱海下馬家溝組泥灰?guī)r-泥質(zhì)白云巖淺海-濱海上馬家溝組灰?guī)r-灰質(zhì)白云巖淺海-濱海不整合-----------------------下石炭世，本溪組砂頁巖、灰?guī)r濱淺海下石炭世-上二疊世，太原組三段砂巖-頁巖及煤層-灰?guī)r旋回緩坡陸表海山西太原剖面早二疊世，山西組黑色含煤頁巖熱帶潮濕三角州平原沼澤下石盒子組黃綠色砂頁巖潮濕河湖相沉積上石盒子組雜色砂頁巖半干旱河湖相石千峰組紫色砂頁巖干旱河湖相二，華北板塊古地理、古構造總貌寒武紀：1，主體自晚太古宇、晚元古宇后期抬升后就一直遭受風化剝蝕；2，∈1晚期開始海侵3，華北板塊內(nèi)部為穩(wěn)定的陸表海碳酸鹽沉積4，西南緣早寒武紀未沉積，中寒武紀張裂成裂陷海槽，發(fā)育復理石沉積。5，南緣為秦嶺海向北俯沖，形成活動大陸邊緣。6，早中寒武世，北高南低的陸表海；晚寒武世，南高北低的陸表海7，寒武紀整體為一個大的沉積旋回，張夏期的海侵最為廣泛早寒武紀中國巖相古地理圖中晚寒武紀中國巖相古地理圖奧陶紀：1，O1早期地勢南高北低，北部為淺海，南部為潮上帶；2，O1中期南部抬升剝蝕，亮甲山末期，華北大部分為陸地；3，O1晚期海侵4，O1晚期到O2巖相穩(wěn)定，海侵廣泛5，O3抬升，整體形成穩(wěn)定的古陸剝蝕區(qū)中國早奧陶紀古地理圖中國中奧陶紀古地理圖中國晚奧陶紀古地理圖志留紀-泥盆紀，主體為古陸剝蝕區(qū)中國早中志留紀古地理圖中國中晚志留紀古地理圖中國泥盆紀古地理圖石炭紀：1，C2華北板塊是東北低西南高的濱淺海；C2末期是北高南低的地形，海岸線逐漸南移2，本溪組煤層由東北向西南逐漸變?。惶M以北緯34度30分-37度30分之間煤層最好，為當時的濱海沼澤環(huán)境3，華北板塊北緣和西南緣為活動大陸邊緣，東南緣為被動大陸邊緣；中國早石炭紀古地理圖中國晚石炭紀古地理圖二疊紀：1，早二疊早期華北普遍聚煤，北部陸相河相沉積，南部近海沼澤；2，早二疊晚期-晚二疊早期，發(fā)育干旱內(nèi)陸河湖沉積3，晚二疊晚期，發(fā)育干旱河湖沉積；中國早二疊紀古地理圖中國晚二疊紀古地理圖6，揚子板塊古地理古生代揚子板塊典型剖面滇東剖面巖性巖相分析∈1梅樹村組磷塊巖，產(chǎn)小殼化石潮間-潮下環(huán)境平行不整合筇竹寺組砂頁巖-炭質(zhì)頁巖，澄江動物群潮下低能帶到正常淺海環(huán)境平行不整合滄浪鋪組砂頁巖濱海龍王廟組白云巖內(nèi)陸咸化海沉積∈2陡坡寺組泥灰?guī)r-粉砂巖淺海雙龍?zhí)督M灰?guī)r、泥灰?guī)r淺海宜昌剖面∈1水井沱組黑色頁巖夾灰?guī)r滯留還原環(huán)境石牌組灰綠色頁巖、砂巖、灰?guī)r互層淺海天河板組泥灰?guī)r淺海石龍洞組厚層白云巖干旱濱?！?覃家廟組薄-中層白云巖干旱濱?！?三游洞組厚層白云巖干旱濱海宜昌三峽剖面O1西陵峽組厚層白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r潮坪南津關組灰?guī)r潮間-潮下高能帶分鄉(xiāng)組生物碎屑灰?guī)r夾頁巖正常淺海紅花園組灰?guī)r正常淺海大灣組灰?guī)r正常淺海牯牛潭組灰?guī)r正常淺海O2廟坡組黑色頁巖夾灰?guī)r較深淺海，陸棚邊緣寶塔組灰?guī)r淺海O3臨湘組泥灰?guī)r淺海五峰組黑色頁巖半深海宜昌剖面S1龍馬溪組黑色頁巖半深海羅惹坪組泥頁巖、灰?guī)r，產(chǎn)珊瑚淺海石屋子組泥頁巖濱海S2紗帽組砂頁巖濱海不整合桂中泥盆系剖面蓮花山組紫紅色砂泥巖干旱氣候下的河湖濱岸那高嶺組泥巖、灰?guī)r淺海郁江組白云巖、泥巖→灰?guī)r夾頁巖→頁巖夾泥灰?guī)r潮坪→較深淺海四排組生物灰?guī)r夾白云巖、灰?guī)r正常淺海，海退應塘組灰?guī)r、泥灰?guī)r、頁巖較深淺海，海進東崗嶺組泥灰?guī)r、灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖濱淺海谷閉組灰?guī)r淺海融縣組生物碎屑灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖濱淺海黔東南剖面C1湯筢溝組灰?guī)r、石英砂巖、頁巖潮坪→淺海舊司組石英砂巖、黑色頁巖→灰?guī)r夾頁巖潮坪→淺海上司組泥灰?guī)r、砂巖、頁巖→白云巖、灰?guī)r淺?！鸀I海C2威寧組灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖濱淺海C2-P1馬平組灰?guī)r淺海黔中剖面不整合P1梁山組含煤碎屑沉積濱海沼澤棲霞組灰?guī)r淺海茅口組灰?guī)r淺海不整合龍?zhí)督M黑色頁巖、砂巖，含煤層海陸交互相長興組灰?guī)r淺海大隆組硅質(zhì)巖半深海揚子板塊古地理特點：寒武紀：1，∈1-S4穩(wěn)定的濱淺海碳酸鹽、碎屑巖沉積北緣是南秦嶺裂谷;東南緣是被動大陸邊緣；揚子板塊與華夏板塊之間為裂谷盆地；2.寒武紀揚子區(qū)海侵廣泛，地層具明顯兩分性：下統(tǒng)為泥砂質(zhì)和碳酸鹽沉積，化石豐富；中上統(tǒng)以鎂質(zhì)碳酸鹽沉積為主，化石稀少奧陶紀：1，奧陶晚期華南發(fā)生廣西運動；2，自西向東依然為：揚子板塊內(nèi)部→江南被動大陸邊緣→華南裂谷盆地三個沉積區(qū)華南裂谷盆地逐漸萎縮，中奧陶世后萎縮加劇，廣西運動（O3）后導致華南的古地理格局明顯變化3，東南被動大陸邊緣西部為湘桂次深海（湘中地區(qū)奧陶紀是一套深灰至灰黑色含碳質(zhì)、硅質(zhì)的筆石頁巖，代表一種非補償滯流還原環(huán)境），東部為浙皖次深海（浙西早中奧陶世也為滯流環(huán)境的筆石頁巖相，晚奧陶世沉積了一套巨厚的淺水濁積巖）4，華南裂谷盆地早奧陶世古地理格局與寒武紀相似，也由閩粵淺海相和贛粵桂次深海相二個大相帶控制，寒武紀末云開和粵東上升成陸，沿著古陸周緣規(guī)律地出現(xiàn)濱海、陸棚次級環(huán)境分布。中奧陶世以后，華南盆地加速萎縮，晚奧陶世為厚度較大的濁積巖。奧陶紀末華南區(qū)主體成陸；5，北部大陸邊緣與寒武紀相似，為被動大陸邊緣6，西緣早、中奧陶世是被動大陸邊緣砂泥質(zhì)濁積巖沉積，晚奧陶世轉(zhuǎn)化為淺海碳酸鹽臺地志留紀：1華南裂谷盆地萎縮、消亡2揚子板塊早期海域限于北部，中晚期海退，主體抬升成陸3志留紀后期的加里東運動使華夏板塊與揚子板塊拼合統(tǒng)一4東緣（湘中過渡帶）類復理石沉積5華南裂谷盆地僅在欽防地區(qū)殘留深水海槽6北部邊緣（南秦嶺）裂谷盆地7西緣構造環(huán)境比較復雜，活動性較強泥盆紀：1，象州型，地層：淺水碳酸鹽巖為主，厚度較大生物化石：底棲生物為主，腕足、珊瑚等環(huán)境：淺水富氧的碳酸鹽臺地環(huán)境（正常淺海）2，南丹型，地層：主要為暗色含浮游、游泳生物的薄層泥巖、泥灰?guī)r、泥晶灰?guī)r和硅質(zhì)巖生物化石：浮游生物（菊石、竹節(jié)石及無眼的三葉蟲）環(huán)境：較深水滯流貧氧的微型裂陷槽（臺內(nèi)斷槽）沉積3，1S/D連續(xù)沉積區(qū)：滇東、欽防海槽2D1主要限于滇黔桂海，以碎屑巖及泥灰質(zhì)沉積為主；晚期開始出現(xiàn)南丹型和象州型巖相分異3D2-3：地勢平緩，海侵范圍擴大，巖相分異加劇：滇黔桂地區(qū)：南丹型和象州型；湘粵:超覆區(qū),亦有巖相分異,”寧鄉(xiāng)式”鮞狀赤鐵礦.湘贛交界、鄂西：海陸交互碎屑巖沉積為主閩中：山前斷陷盆地的磨拉石粗碎屑沉積下?lián)P子地區(qū)：五通組以近海河湖相沉積為主，夾海相層（小腕足化石）石炭紀：巖關階：滇黔桂地區(qū)：碳酸鹽巖為主,巖相分異；湘粵：陸表海碳酸鹽巖及碎屑巖沉積湘贛交界至廣東陸豐：海相碎屑沉積；贛東、浙閩：陸相沉積大塘階：滇黔桂地區(qū)：碳酸鹽巖為主；湘粵：下部為濱海沼澤，上部為淺水灰?guī)r湘贛交界：濱海含煤碎屑沉積；贛東、浙閩：陸相含煤沉積下?lián)P子地區(qū)：濱海碎屑沉積至碳酸鹽沉積晚石炭世：海侵擴大，陸棚淺水碳酸鹽沉積，巖相、厚度穩(wěn)定二疊紀：梁山期：濱海－湖沼相陸源碎屑沉積限于昆明、貴陽至江南古陸一線以北的上揚子地區(qū)；棲霞期：最大海侵期，巖相均一茅口期：巖相分異明顯，湘中、下?lián)P子地區(qū)滯留靜水環(huán)境的硅質(zhì)、泥質(zhì)沉積；閩浙贛地區(qū)近海碎屑含煤沉積；上揚子地區(qū)灰?guī)r；康滇古陸附近，晚期出現(xiàn)玄武巖噴發(fā)。東吳運動：大規(guī)模海退，玄武巖噴發(fā)，華夏古陸上升龍?zhí)督M：巖相分異加劇（自西向東）：玄武巖→陸相火山噴發(fā)夾煤→海陸交互含煤沉積→海相碳酸鹽巖（吳家坪組）→海陸交互含煤沉積（湘贛地區(qū)及粵北）→粗碎屑含煤沉積（粵東及閩中）（西側）長興組\（東側）大隆組；康滇古陸東側陸相含煤沉積7，中新生代華南華北板塊特點三疊紀：1，空間上具有三分性，以秦嶺-昆侖山為界，呈現(xiàn)出南海北陸以龍門山-康滇古陸為界，東側為華南穩(wěn)定淺海，西側為活動的多島洋2，時間上的二分：以印支運動為轉(zhuǎn)折，早中三疊紀以淺海碳酸鹽為主，氣候干旱，晚三疊紀以海陸交互相碎屑巖為主，氣候潮濕侏羅紀、白堊紀：1，印支運動后，由南海北陸轉(zhuǎn)為東西差異2，東部：沿?；鹕交顒訋Ъ瓣懴鄶嘞菖璧兀嗌竭\動后不斷萎縮，最后消亡西部：大型穩(wěn)定陸相盆地（J鼎盛，K2萎縮消亡）發(fā)育于印支運動以后，侏羅紀為其全盛期，為大型穩(wěn)定陸相盆地，羅紀末期（燕山運動）萎縮，白堊紀沉積范圍小3，運動使東西分帶隨時間逐漸東移新生代：沉積史：生末次冰期（7.5-1萬年前）；沉積類型豐富多彩,陸相沉積廣泛發(fā)育；E已基本固結成巖，N尚未完全固結構造史：基亞超大陸裂解,環(huán)太平洋溝—弧—盆體系形成，大陸裂谷活動發(fā)育;Tethys僅殘留地中海;Alps山和喜馬拉雅山形成;青藏高原強烈隆升中國第四紀：青藏高原快速整體抬升;大西北為高山深盆;內(nèi)蒙-晉陜高原風蝕作用顯著;華南中低山丘陵上升剝蝕;大面積沉降的近海平原：松遼，華北，江漢，蘇北;大幅度變遷的海岸線;地勢西高東低8，幾次重要的構造運動加里東運動：早古生代后期，中國表現(xiàn)為廣西運動，華北板塊與柴達木板塊、秦嶺微板塊拼合；揚子板塊與華夏板塊拼合；全球構造運動上，古大西洋閉合，勞倫大陸與俄羅斯大陸拼合形成勞俄大陸海西運動：晚古生代，古亞洲洋閉合，北亞大陸形成（西伯利亞、塔里木、華北、哈薩克斯坦）；石炭二疊紀時，勞俄大陸與西伯利亞大陸拼合，勞亞大陸形成晚二疊紀，勞亞大陸與岡瓦納大陸拼合形成聯(lián)合古陸印支運動：1發(fā)生的時間T2\T3\J12表現(xiàn)：a.古地理格局變化，華南、華北T二分性明顯，大海退，古氣候重大變化b.中國東部由南北對峙轉(zhuǎn)變?yōu)闁|西分異，西部大型穩(wěn)定盆地開始發(fā)育（第3沉降帶雛形形成）c.印支褶皺帶形成，中國幾個大的板塊基本拼合d.環(huán)太平洋火環(huán)開始發(fā)育4，燕山運動：1分為早(J2/J3)、中（K11/K12)、晚(K22/K23)三期。2使太行山—雪峰山以西大型穩(wěn)定盆地(第3沉降帶)萎縮消亡，也使東部隆起帶上的斷陷小盆地逐漸消亡,形成松遼、華北、江漢等能源盆地(第2沉降帶)3巖漿活動東移（遼西→雞西，浙西→浙東）；以陸內(nèi)俯沖和陸內(nèi)多向造山為特征4太平洋板塊向東亞的作用加劇與環(huán)太平洋火環(huán)成型5，喜馬拉雅運動：使特提斯洋閉合，E-N，特提斯洋閉合，構造加劇，Q，青藏高原隆起9，生物史早古生代：1，海生無脊椎生物空前繁盛2，動植物登陸3，早中奧陶紀生物大輻射4，奧陶紀末生物大滅絕寒武紀三葉蟲的時代奧陶紀筆石繁盛，腕足繁盛志留紀筆石為主，次要：珊瑚、腕足、三葉蟲三葉蟲早寒武：頭大尾小胸節(jié)多中寒武：頭鞍截錐形，小尾，尾刺發(fā)育晚寒武：頭鞍特殊中晚寒武紀：浮游球接子出現(xiàn)奧陶紀：等尾型，頭鞍前葉變大志留紀：衰退筆石早奧陶早期：樹形筆石早奧陶中晚期：正筆石目無軸亞目中晚奧陶：正筆石目有軸亞目腕足早寒武：無絞綱為主奧陶：高峰期志留紀：減少，復雜化晚古生代：脊椎動物：泥盆紀：魚類的時代，石炭二疊兩棲類的時代。泥盆紀石炭紀二疊紀魚類的