第四章地質(zhì)代與地層系統(tǒng)詳解演示文稿

第四章地質(zhì)年代與地層系統(tǒng)詳解演示文稿當前1頁，總共31頁。優(yōu)選第四章地質(zhì)年代與地層系統(tǒng)當前2頁，總共31頁。一、相對地質(zhì)年代的確定

地層層序律：沉積巖是按先后順序一層層地依次沉積下來的，因此正常的地層是老的在下，新的再上（即下老上新），這是確定地層新老順序的一般規(guī)律，叫地層層序律。（一）地層層序律當前3頁，總共31頁。（二）化石層序律（生物層序律）

化石——埋藏在巖層中的古代生物遺體或遺跡。生物的演化是從簡單到復雜，低級到高級不斷發(fā)展的，巖層中所含的化石也具有一定的規(guī)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、生物化石越復雜越高級。

化石層序律——根據(jù)新老不同的地層中的化石（特別是標準化石等），就可以確定化石之間的相對新老關系，并以化石來確定地層的相對新老關系的方法。當前4頁，總共31頁。

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)過多年的對比積累就能建立起地層順序。地層劃分與對比及綜合地層柱狀圖當前5頁，總共31頁。（三）切割律或穿插關系1.噴出巖相對年代確定——根據(jù)地層層序和其上、下地層中的化石來確定。2.侵入巖相對年齡確定——根據(jù)侵入、包裹、切割或穿插關系來確定。

侵入關系：侵入者年代新、被侵入者（圍巖）年代老。

切割或穿插關系：切割或穿插者年代新、被切割或被穿插者年代老。

包裹關系：包裹者年代新、被包裹者年代老。當前6頁，總共31頁。當前7頁，總共31頁。（四）地層接觸關系整合接觸平行不整合接觸（假整合）角度不整合接觸當前8頁，總共31頁。二、同位素年齡（絕對年齡）的測定根據(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。當前9頁，總共31頁。模型：N(t),t時刻粒子數(shù)。半衰期：T1/2N(T1/2)=N0/2衰變時間：當前10頁，總共31頁。用于地質(zhì)計年的同位素：1.出現(xiàn)于巖石形成期，2.具放射性的不穩(wěn)定的同位素，3.半衰期足夠長，4.含量可以觀測。同位素半衰期（年）衰變系數(shù)（/年）8737Rb48.6×1091.43×10-11

23892U4.468×1091.551×10-10

23492U2480002.794×10-6

23090Th752009.217×10-6146C57301.209×10-4當前11頁，總共31頁。不是所有的同位素都能使用，一般是用半衰期較長的同位素；一般用鉀－氬、銣－鍶、鈾－鉛等來測定較古老巖石的地質(zhì)年齡。而碳－14半衰期較短，專用于測定最新的地質(zhì)事件和考古材料。同位素年齡具有一定的誤差，但對于無化石的前寒武紀以及火成巖、變質(zhì)巖等的年代是非常重要的依據(jù)。當前12頁，總共31頁。中國大陸地殼形成年齡（單位：百萬年）上部地殼沉積-變質(zhì)地殼花崗巖Nd模式年齡華北地臺2852±3712921±3482517±225華南地區(qū)1659±3412289±5951546±303塔里木地臺2766±232

秦嶺造山帶1880±497

(平均值）2237±3011560±372大別造山帶2016±4762395±232滇藏造山帶1559±4542026±2841303±370北方造山帶979±3651639±384915±299平均值1812

1643當前13頁，總共31頁。三、古地磁法測定巖石年齡

——地質(zhì)歷史中地磁的南北極是不斷變換的，每一磁性的延續(xù)時間也不相同。因此，測定巖石的極性，確定該極性的延續(xù)時間，并通過與已知的標準值對比，就可以推算該巖石的形成年代。該方法只能用于中生代以來的巖石年齡測定，因為對更老的巖石尚未建立起可資比較的“標準”。當前14頁，總共31頁。古地磁極性年表當前15頁，總共31頁。巖石地層單位（地方性地層單位），是根據(jù)地層的巖性特征進行分層，并建立起地層系統(tǒng)和層序。一般分為：群、組、段、層。一、巖石地層單位的概念地質(zhì)年代及地層系統(tǒng)當前16頁，總共31頁。組是劃分巖石地層的基本單位，是由巖性、巖相、變質(zhì)程度較為均一并與上下層有明顯界限的地層所構成。段是巖石內(nèi)次一級的巖石地層單位，其巖性特征與組內(nèi)相鄰巖層有明顯的區(qū)別。一個組不一定都劃分為段。層是最小的巖石地層單位，指組內(nèi)或段內(nèi)一個明顯的特殊單位層，如膨潤土層、碳質(zhì)層等。群是最大的巖石地層單位，有兩個或兩個以上經(jīng)常伴隨在一起而又具有某些統(tǒng)一的巖石學特點的組聯(lián)合構成。某些厚度巨大、巖類復雜，又因受構造運動的擾動以致原始順序無法重建的一大套地層也可以視為一個特殊的群。組不一定合并為群。當前17頁，總共31頁。二、生物地層單位含有相同的化石內(nèi)容與分布延限帶：指從全部化石組合中任一選出的成分的總延續(xù)時限內(nèi)形成的一段地層。頂峰帶：代表一個種或屬或其他分類單位發(fā)育到極盛階段的一段地層。組合帶：由三個或更多的化石分類單位作為一個整體構成一個獨特組合或共生的地層體。當前18頁，總共31頁。因此劃分出了年代地層單位和地質(zhì)年代單位，一般分為：地質(zhì)年代單位宙代紀世期時年代地層單位宇界系統(tǒng)階帶1.宙一般是以生物演化來劃分的。2.代一般是以生物演化和大的地殼運動劃分的。3.紀、世一般是以生物演化和古地理環(huán)境變化來劃分的。三年代地層單位當前19頁，總共31頁。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（主要是化石）進行詳細的分析研究和對比，弄清它們之間的相互關系，按先后（新、老）順序連接起來，就建立起了完整的地層系統(tǒng)。根據(jù)地層系統(tǒng)建立一個比較完整的地層系統(tǒng)表，結合同位素年齡，生物演化的順序、過程、階段、老的構造運動、古地理環(huán)境變化等，將地殼的全部歷史劃分成許多自然階段，即地質(zhì)年代，按新老順序進行地質(zhì)編年，就構成了地質(zhì)年代表。當前20頁，總共31頁。當前21頁，總共31頁。地球的歷史分為兩大時期：

天文時期——38億年前，為行星形成和發(fā)展時期，屬天文學研究的范疇。

地質(zhì)時期——38億年以來，即地殼形成以來的地質(zhì)發(fā)展時期。

古生物地史學就是要研究在地質(zhì)時期，古地理沉積環(huán)境和生物的演化史、地殼運動史、巖漿活動史以及變質(zhì)史。地殼歷史簡述當前22頁，總共31頁。一、前震旦紀

從地殼形成至震旦紀以前（38－8億年前）歷時30億年。包括太古代、早、中元古代和晚元古代早期。（一）太古代距今約38億年－25億年，其特征是：1.地殼處于普遍活動狀態(tài)，地殼很薄，斷裂構造、火山活動極發(fā)育。2.形成了原始大氣圈和水圈，產(chǎn)生了原始海洋和原始大陸。3.開始有了風化、剝蝕、搬運、沉積等外力地質(zhì)作用，并形成沉積巖。4.距今約32億年首次出現(xiàn)了無細胞核的原核生物（原始細菌和藻類）。我國太古宙主要分布在華北地區(qū)，中等變質(zhì)到深變質(zhì)的各類片巖，片麻巖，原巖以黏土質(zhì)碎屑巖居多。較多的中、基性火山巖類，產(chǎn)鞍山式鐵礦太古宇末發(fā)生五臺運動，與上覆元古宙呈角度不整合。當前23頁，總共31頁。（二）早中元古代－晚元古代早期

距今25億年至8億年。特征是：1.地殼運動、巖漿活動和變質(zhì)作用強烈而廣泛，但比太古代弱得多。2.出現(xiàn)了大量最原始的具有真核細胞的藍綠藻和細菌。陸地上巖石裸露，一片荒涼。3.游離氧增多，并出現(xiàn)了代表氧化環(huán)境的紅色地層?？傊?，前震旦紀是地殼運動巖漿活動最強烈的時期，晉寧運動結束了本階段的歷史并形成了地球上地臺的褶皺基底。如我國中朝準地臺，楊子準地臺、塔里木地臺的褶皺基底。太平洋可能就是在這個階段因巖石圈拉張斷裂的發(fā)展而開始形成的。當前24頁，總共31頁。元古宙（不含震旦紀）礦產(chǎn)世界范圍內(nèi)重要的Fe、Mn、Au、U、Cu、Pb、Zn、Ni、Pt、稀土等超大型礦床石材：太白青黑色花崗巖四川紅當前25頁，總共31頁。二、震旦紀和早古生代距今8億年到4億，歷時約4億年，包括四個紀：震旦紀、寒武紀、奧陶紀、志留紀。其特征有：1.是地殼運動相對比較平靜的時期。北半球除俄羅斯外都被海水淹沒，而南半球具有一個由現(xiàn)今的非洲、南美洲、澳洲、南極洲、印度等陸塊組成的巨大古陸，稱為“岡瓦納古陸”。2.是一個大海侵時期，海洋面積比現(xiàn)今更為遼闊。構成了一個海進——海進高潮——海退旋回。當前26頁，總共31頁。3.我國除個別島嶼外也是一片汪洋。4.三葉蟲、腕足類、頭足類、筆石、珊瑚等海洋生物開始繁盛，出現(xiàn)了大量無脊椎動物，到志留紀時，出現(xiàn)了原始魚類和植物登上了陸地。5.志留紀末期，加里東運動使海面縮小、陸地擴大，并形成了一些新的褶皺山脈，如我國的祁連山褶皺帶、華南褶皺帶。當前27頁，總共31頁。該時代的礦產(chǎn)資源震旦紀：鐵，錳，磷，天然氣，石膏，巖鹽寒武紀：磷，石煤，多金屬稀有元素：Ba，V，Pb奧陶紀：鐵礦，鉛鋅礦，石膏，建材志留紀：沉積礦產(chǎn)相對貧乏，石煤當前28頁，總共31頁。三、晚古生代

距今4.09億年至2.5億年，歷時約1.6億年，包括三個紀：泥盆紀、石炭紀、二疊紀。特征是：

1.地殼運動較為激烈，形成第二次大海侵，但比早古生代范圍小。海進、海退的方向，時間已有明顯的差異。二疊紀華北上升為陸，形成南海北陸的局面。

2.二疊紀以來地球上各個古陸聚合形成聯(lián)合古陸，赤道洋消失，烏拉爾海消失，形成了特提斯海，即古地中海。當前29頁，總共31頁。

3.生物界大發(fā)展時期

①陸生植物第一次大發(fā)展，蕨類植物興盛。②脊椎動物從水到陸的飛躍，魚類、兩棲類動物空前繁盛。③