第3章地質(zhì)年代與第四紀地質(zhì)(地質(zhì)年代)匯總

第1節(jié)地質(zhì)年代§3.1.2絕對年代的確定§3.1.3地質(zhì)年代表§3.1.1相對年代的確定怎樣知道地球的過去？巖層——

層狀巖石（包括沉積巖、層狀變質(zhì)巖、層狀火山巖）。

地球的歷史就記錄在地層中地層——

地質(zhì)歷史上某一時代形成的巖層地層＝巖層＋時間（年代）一部地球幾十億年演變發(fā)展留下的“石頭大書”①地質(zhì)事件（geologicalevent）基本概念指地質(zhì)歷史時期稀有的、突然發(fā)生的、在短暫時間內(nèi)完成而且影響范圍廣大的自然現(xiàn)象。它在地層中留下能被識別的顯著標志。原始海洋的形成生物物種的出現(xiàn)和絕滅大陸分裂漂移和碰撞冰期和間冰期地磁場反轉(zhuǎn)等火山爆發(fā)、河流改道、洋底濁流等例如相對年代（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）基本概念就是指地球上各種地質(zhì)事件發(fā)生的時代②地質(zhì)年代（geologicalevent）表示方法第1節(jié)地質(zhì)年代§3.1.2絕對年代的確定§3.1.3地質(zhì)年代表§3.1.1相對年代的確定§3.１.1相對年代的確定

相對年代的確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)事件保留在地質(zhì)歷史留下的物質(zhì)紀錄中?？筛鶕?jù)幾個基本原則來判斷：

地層層序律

生物層序律

切割穿插定律?

地層層序律——

原始產(chǎn)出的地層具有下老上新的層序規(guī)律。由于后期地殼運動經(jīng)常使地層發(fā)生變動（傾斜、倒轉(zhuǎn)等）改變了原始的地層層序.

正常層位

變動層位?

地層層序律——

原始產(chǎn)出的地層具有下老上新的層序規(guī)律。如果不是水平巖層，在野外如何判斷地層是正常還是倒轉(zhuǎn)呢？

問題：

在野外，仔細觀察地層的某些特征，可以幫助我們判斷地層是正常還是倒轉(zhuǎn)。例如，波痕、交錯層理、粒序?qū)永怼韺永淼?。波痕交錯層理

化石

——埋藏在巖層中的地歷史時期的生物遺體或遺跡。（殼、骨、蛋等硬體及活動痕跡）。

人類對現(xiàn)代生物及古生物的研究，認識到生物的演化是從簡單到復(fù)雜、從低級到高級不斷發(fā)展。具有不可逆的生物演化規(guī)律。?

生物層序律——中生代菊石化石

復(fù)原圖精美的中生代植物化石、魚化石最早的魚兒怎么沒下巴？

最早的鳥兒怎么嘴長牙？最早登陸的魚兒怎么沒有腿？

最早的樹兒怎么不開花？

逝去萬載的世界可會重現(xiàn)？

沉睡億年的石頭能否說話？

長眠地下剛蘇醒的化石啊，

請向我一一講述那奇幻的神話。

你把我的思緒引向遠古，

描繪出一幅幅生物進化的圖畫；

你否定了造物主的存在，

冰冷的骸骨把平凡的真理回答。

肉體雖早已腐朽化為烏有，

生之靈火卻悄然潛行在地下，

黑色的軀殼裹藏著生命的信息，

為歷史留下一串珍貴的密碼。

時光在你臉上刻下道道皺紋，

猶如把生命的檔案細細描畫，

?？?，石爛，日轉(zhuǎn)，星移……

生命的航船從太古不息地向近代進發(fā)。

復(fù)原的恐龍、猛犸仿佛在引頸長吼，

重現(xiàn)的遠古林木多么蔥蘢、幽雅，

啊，你——令人嘆服的大自然，

高明的魔法師，卓越的雕刻家！逝去萬載的世界又重現(xiàn)，

沉睡億年的石頭說了話。

長眠地下剛蘇醒的化石啊，你講的故事多么令人神往、驚訝！英國地質(zhì)學(xué)家、運河工程師

(WilliamSmith,1769-1832)

在開鑿運河的過程中獲得了大批化石，經(jīng)過他的整理研究發(fā)現(xiàn)每一地層各有其特定的化石，他據(jù)此最早提出了化石層序律的概念，制訂出世界上第一張系統(tǒng)的地層表。

生物層序律---依據(jù)年代越老的地層，所含生物越原始，越簡單、越低級；年代越新的地層，所含生物越進步、越復(fù)雜、越高級。生物演化是不可逆的三葉蟲三葉蟲是最有代表性的遠古動物，距今5.6億年前的寒武紀就出現(xiàn)，5億--4.3億年前發(fā)展到高峰，至2.4億年前的二迭紀完全滅絕，前后在地球上生存了3.2億多年，可見這是一類生命力極強的生物。２５０Ｍａ生態(tài)環(huán)境１５０Ｍａ生態(tài)環(huán)境０．５Ｍａ生態(tài)環(huán)境

生物層序律--依據(jù)

不同時期地層中含有不同類型的化石及其組合，而相同時期且在相同相通的地理環(huán)境下所形成的地層（只要原先?；蜿懴嗤?，無論相距多遠）都含有相同的化石及其組合。不同地區(qū)的地層對比地層層序律和生物層序律為不同地區(qū)的巖層劃分與對比提供了依據(jù)。用于層序指示的生物化石

要具備什么特點？1.特征明顯，數(shù)量多，易保存。（水母？）2.分布廣。（熊貓？）3.演化快。（活化石-銀杏？）2.7億年前（經(jīng)歷過蕨類、恐龍繁盛期）標準化石地質(zhì)歷史中，演化快，延續(xù)時間短，特征顯著，數(shù)量多，分布廣的生物化石。如，三葉蟲、筆石、腕足動物對用于地層劃分與對比的生物化石要求有一定的條件：

對于侵入體之間或侵入體與圍巖之間的相對年代（順序）的確定，可使用切割定律。

?切割穿插定律切割穿插定律——

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。時代老時代新巖石的切割與穿插關(guān)系１２（３）４５６231546第1節(jié)地質(zhì)年代§3.1.2絕對年代的確定§3.1.3地質(zhì)年代表§3.1.1相對年代的確定

§3.1.2絕對年齡的確定人們很早就一直在探索測定巖石年齡（絕對年代）的方法，直到放射性元素發(fā)現(xiàn)之后，才能找到了令人信服的有科學(xué)依據(jù)的測年方法

盧瑟福1903年提出放射性元素的原子會蛻變，即自行分裂為另外的原子，并在以后的實驗中得到證實。半衰期是指某種特定物質(zhì)的濃度經(jīng)過某種反應(yīng)降低到剩下初始時一半所消耗的時間?！?/p>

同位素測年用于巖石測年的元素應(yīng)具備①長半衰期；②在巖石中易分離，含量較大；③易保存不易在地史中丟失。常用的測年同位素K—Ar15億年

U235—Pb2077.13億年

年代新（新生代或考古）常用C14(5730年)`14C測年法WillardLibby1946radiocarbondating1960NobelPrizeinChemistry著名的物理化學(xué)家、放射化學(xué)專家、熱原子化學(xué)、示蹤技術(shù)和同位素示蹤技術(shù)專家。14C測年法是迄今為止國內(nèi)外在第四紀地質(zhì)活動新構(gòu)造及考古學(xué)研究中應(yīng)用最廣泛、最可靠的放射性同位素測年方法，可精確測定年代在一千至五萬年內(nèi)的考古樣品。

為什么用C14？C14由透過宇宙射線撞擊空氣中的氮原子所產(chǎn)生，其半衰期約為5,730年碳是有機物的元素之一，可以根據(jù)死亡生物體的體內(nèi)殘余碳14成份來推斷它的存在年齡14C測年法的基本原理假定：1.14C的產(chǎn)生率不變（即碳-14的產(chǎn)生與衰變處于平衡）。2.14C半衰期恒定，生物樣品一旦死亡，即停止與外界的自由交換。3.生物體中14C與大氣中含量一樣（其實生物體14C含量比大氣中低3-4%，故測定的年代比實際年代高300年左右）。4.現(xiàn)代社會（大量礦物質(zhì)燃燒，如煤，石油等）使大氣中14C含量相對降低，在14C測年法中假設(shè)不變。5.不考慮地磁場變化對14C斷代的影響。14C的半衰期

=5730年放射性衰變公式確定古代植物年代

——千年古蓮二十世紀初，遼東半島大連普蘭店東郊發(fā)現(xiàn)古蓮子，經(jīng)儀器測得其14C殘余量與原始含量的比為87.9%，則古蓮子是多少年前的遺物？分析：根據(jù)已知數(shù)據(jù)又將數(shù)據(jù)代入，即古蓮子是1066年前的遺物。半衰期公式確定古建筑年代

——拉美西斯神殿分析：14C在自然界樹木中基本保持為總碳量的1.10×10-15

倍。埃及考古隊分析大神殿里古代木頭中14C的含量為總碳量的7.45×10-16倍。據(jù)《世界網(wǎng)絡(luò)日報》報道，在埃及古城艾赫米姆不遠處，考古隊挖掘了埃及第十九王朝拉美西斯二世大神殿。即拉美西斯大神殿距今約3200多年。中國科學(xué)院古脊椎動物專家在新疆奇臺進行的大規(guī)?？铸埢诰蚧顒又?，挖出一具被認為是世界上脖子最長的恐龍化石，試估算該恐龍生存的年代。分析：經(jīng)精密儀器測得，新疆恐龍遺骸中14C跟12C的存量比為空氣中的。將數(shù)據(jù)代入，得放射性衰變公式確定古生物年代

——恐龍化石由此可以估算改恐龍生存的年代距今1.5億年左右（這個恐龍生活在侏羅紀中晚期到白堊紀時期）。最古老的巖石

1973年在格陵蘭發(fā)現(xiàn)的，年齡為38億年

1983年又在澳大利亞找到幾粒年齡為

41-42億年的礦物顆粒。第1節(jié)地質(zhì)年代§3.1.2絕對年代的確定§3.1.3地質(zhì)年代表§3.1.1相對年代的確定3.1.2地質(zhì)年代表編年首先確定年代的單位，然后編制出年代表

地質(zhì)年代單位

年代地層單位

宙———宇代————界紀————系世—————統(tǒng)期—————階

元古代(界)

震旦紀(系)

800

太古代(界)隱生宙同位素年齡(百萬年）(宇)隱生宙三個重要事件：A，生命的出現(xiàn)并開始走向繁榮；B，原始大氣圈與水圈成分開始向現(xiàn)代成分轉(zhuǎn)變；C，形成了陸核和地盾。地質(zhì)年代表

同位素年齡(百萬年）第四紀(系)Q

0

新生代(界)晚第三紀(系)

早第三紀(系)R

65

白堊紀(系)K

中生代（界）侏羅紀(系)J

三迭紀(系)T 248

二疊紀(系)P

石炭紀(系)C

泥盆紀(系)D

古生代(界)