地層對比培訓一般知識

地層對比培訓一般知識第一頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日1.地層與地層學定義2.地層研究的幾個原理3.地層分類與地層單位4.層型5.巖石地層單位6.生物地層單位7.年代地層單位8.各地層單位之間的關(guān)系第一篇地層學一般知識第二頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日

地質(zhì)學上的地層（一般是板狀體）是以某種巖石特征或?qū)傩詤^(qū)別于相鄰巖層的一個巖層。相鄰地層之間可用明顯的層面或較難察覺的巖性變化界線分隔開來。……《國際地層指南》1.地層與地層學定義1.1地層第三頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日研究地殼表層成層（非成層）巖石的學科。是對構(gòu)成地殼的所有巖石體的描述性科學。地層學研究的主要范圍是地層層序的建立及其相互間時間關(guān)系的確定﹐即地層系統(tǒng)的建立和地層的劃分與對比。地層學是地質(zhì)學的一個基礎(chǔ)學科。1.2地層學1.地層與地層學定義第四頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日磁性地層學地震地層學層序地層學化學地層學同位素地層學生態(tài)地層學定量地層學事件地層學主要分支：年代地層學巖石地層學生物地層學1.3地層學分支1.地層與地層學定義第五頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日

現(xiàn)代地層學發(fā)展有2個方面：擴展了研究范圍，深化了地層類型及其時空分布與古環(huán)境﹑古構(gòu)造的關(guān)系，加強了歷史的﹑綜合的研究；使用新的技術(shù)方法﹐開辟了新的領(lǐng)域，形成了新的分支學科，使地層學研究更為深入和準確。1.4發(fā)展展望1.地層與地層學定義第六頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日2.地層研究的幾個原理2.1疊置原理與側(cè)向堆積原理2.2化石層序律2.3穿時普遍性原理2.4相序連續(xù)性原理第七頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日丹麥醫(yī)生Steno（1669）在意大利西部托斯卡納地質(zhì)史研究中，提出三個原理——著名的三原理（三定律）。原始水平原理沉積地層形成時是近水平擺著的，現(xiàn)在看到的如果不水平是后期褶皺的結(jié)果。原始側(cè)向連續(xù)性原理一個河谷兩側(cè)地層原本是連著的，現(xiàn)在不連續(xù)是侵蝕的結(jié)果。疊置原理又叫層序律，Steno指的是巖層自下而上有先、后或老、新的順序關(guān)系。結(jié)合側(cè)向連續(xù)性原理，他把托斯卡納地質(zhì)史分為六個期。2.1疊置原理與側(cè)向堆積原理第八頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日Weimer(1978)側(cè)向堆積原理(Principleoflateralaccumulation)——絕大部分巖石都是側(cè)向加積作用堆積形成的2.1疊置原理與側(cè)向堆積原理第九頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日（據(jù)Sturm和Matter,1978）2.1疊置原理與側(cè)向堆積原理第十頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日湖相準層序成因模式2.1疊置原理與側(cè)向堆積原理第十一頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日松遼盆地南部東西向地震大剖面（504）大剖面貫穿盆地主體部位，對盆地的地質(zhì)結(jié)構(gòu)可達到一目了然的效果2.1疊置原理與側(cè)向堆積原理第十二頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日松遼盆地南部506.5測線自然電位反演剖面k1qn1k1qn2k1qn32.1疊置原理與側(cè)向堆積原理第十三頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日2.1疊置原理與側(cè)向堆積原理第十四頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日以化石為基礎(chǔ)而區(qū)分地層的學問（化石層序?qū)W或生物層位學）和確定年代對比基礎(chǔ)的法則。是英國的測量技師W．Smith在記述其地質(zhì)調(diào)查結(jié)果的著作中論述的（1816—1817）。作為化石主要舉出了侏羅紀的菊石。確定了根據(jù)標準化石決定地層的相對年代的方法，明確了由地層的順序而斷定地質(zhì)史是重要的，而且是有實用價值的。在達爾文的進化論以前已明確了生物隨時代而變化的事實。奠定了近代生物地層和化石地層學的基本原理與研究方法。2.2化石層序律第十五頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日在Powell(1885)、William(1892)和Wheeler(1948)等人認識的基礎(chǔ)上，六十年代通過碳酸鹽巖沉積模式概念的發(fā)展，Shaw將Wheeler(1948)的“時侵原理”沉積模式化，上升為穿時普遍性原理。即“全部側(cè)向可以識別和追溯的非火山成因的陸表海沉積的巖石單位，都必然是穿時的”。穿時普遍性原理可以理解為∶無間斷的、連續(xù)分布的沉積巖的自然延伸必然是穿時的。因為同一類沉積巖之所以能夠在空間上連續(xù)地延伸，其唯一的途徑是環(huán)境的側(cè)向遷移。如果遷移是在緩慢過程中完成，則形成的巖性單位可以追溯，就是穿時的；如果環(huán)境突然遷移，在過渡區(qū)內(nèi)就不復存在這種巖石，則巖性地層單位不能追溯。2.3穿時普遍性原理（1）原理的內(nèi)容第十六頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日荷蘭現(xiàn)代海侵歷史實例波斯灣現(xiàn)代藻席代表的海退歷史全部側(cè)向可以識別和追溯的非火山成因的陸表海沉積的巖石單位，都必然是穿時的（2）巖性地層單元穿時現(xiàn)象現(xiàn)代實例2.3穿時普遍性原理第十七頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日美國的亞利桑那和新墨西哥州交界處寒武系地層剖面（2）巖性地層單元穿時現(xiàn)象古代實例2.3穿時普遍性原理第十八頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日（3）穿時導致恢復沉積環(huán)境的錯誤2.3穿時普遍性原理第十九頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日（4）穿時普遍性原理的應用——鑒別結(jié)論的可信度

當人們討論地層對比時，常聽到這樣說：“某某巖層單位是沿著露頭追溯出來的”，或者說：“是在鉆孔密布的控制區(qū)內(nèi)，一個鉆孔、一個鉆孔逐層對比出來的，肯定是等時的”。巖石學特征是最直觀標志，比古生物、測年數(shù)據(jù)分辨率高，層序地層對比也不能不用巖石學特征。但不能嚴重穿時,否則就失去了地層對比的基本意義—建立地層歷史記錄的意義。2.3穿時普遍性原理第二十頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日2.3穿時普遍性原理第二十一頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日德國學者Walther(1894)提出的相序連續(xù)性原理（簡稱相律），是沉積學應用最廣泛的基本原理。在地層學中，相律也稱“相對比定律”（Lawofthethecorrelationoffacies），是研究巖層體時空分布和巖相古地理分析最基本、最重要的原理。原理的內(nèi)容——“只有在橫向上相鄰出現(xiàn)的相，才能在縱向序列中互相疊覆”。在連續(xù)的剖面中，相的縱向相序與橫向相帶是一致的。

“只有那些成因相近且橫向上緊密相鄰而發(fā)育著的相，才能在垂向上依次疊覆出現(xiàn)而沒有間斷”。從另一個角度則可以說“如果橫向不可能緊密相鄰發(fā)育著的兩種沉積相，因環(huán)境的快速遷移而在縱向上疊覆出現(xiàn)，則這兩種相之間的分界面就是沉積間斷面”。2.4相序連續(xù)性原理第二十二頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日2.4相序連續(xù)性原理第二十三頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日3.地層分類與地層單位地層分類（stratigraphicclassification）是指根據(jù)巖石本身客觀存在的不同特征或?qū)傩?，將組成地殼的巖層劃分為不同類型的地層。目前國際上主要把地層分為三大類型：①以巖性作為主要劃分依據(jù)的巖石地層（巖性地層）；②以化石作為劃分依據(jù)的生物地層；③以形成時間作為劃分依據(jù)的時間地層或年代地層。第二十四頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日另外一種意見：年代地層也就是生物地層。同位素年齡測定是前寒武紀和寒武紀以后的深度變質(zhì)地層時代對比的重要方法，但它在顯生宙地層的詳細劃分和對比方面，還不夠完善。而古生物（生物地層）的方法，在地質(zhì)時期劃分和地層的時代對比方面，具有全球的相對同時性。而且，迄今為止，年代地層單位（界、系、統(tǒng)、階）也像生物地層一樣，都主要是以化石作為劃分和對比依據(jù)的，因而年代地層也就是生物地層，進而主張把地層分為兩大類型。20世紀中、后期，隨著新技術(shù)、新方法的運用和新理論的產(chǎn)生，地層學出現(xiàn)一系列新分支學科，因而地層分類也隨之擴大。目前除以上三大類以外，還出現(xiàn)了以巖石體剩余磁性方向的變化作為劃分依據(jù)的磁性地層；以各種客觀存在的，且易用近代地質(zhì)地球物理方法追蹤而識別的物理界面（不整合面、地層結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換面等）作為劃分標志的層序地層等等。3.地層分類與地層單位第二十五頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日地層單位stratigraphicunit

把組成地殼的巖層按不同類型、不同級別劃分的單位。按地層分為巖石地層單位、生物地層單位和年代地層單位。地層單位對研究地殼發(fā)展史、地質(zhì)制圖和地層對比等有重要意義。3.地層分類與地層單位第二十六頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日①巖石地層單位，又稱巖性地層單位。主要依據(jù)巖性巖相特征劃分。主要巖石地層單位按級別大小為群、組、段和層。只適用于一個小范圍，為地方性地層單位。與年代地層界、系、統(tǒng)和階沒有相互對應關(guān)系，與生物地層單位也不一一相互對應。3.地層分類與地層單位第二十七頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日②生物地層單位。按所含化石進行劃分?；旧锏貙訂挝环Q生物地層帶或簡稱生物帶。生物帶不分等級。根據(jù)所含化石組合特征分為不同類型：組合帶，指含有一定特征的化石組合的一段地層；延限帶，指任一生物分類單位在其整體延續(xù)范圍之內(nèi)所占據(jù)的一段地層；頂峰帶，指某些化石種、屬或其他分類單位最繁盛的一段地層；間隔帶，指上、下兩個明顯的生物帶之間的一段地層，它可以不含特別明顯的生物地層組合或生物地層特征。完全缺失化石的地層稱啞間隔帶。3.地層分類與地層單位第二十八頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日③年代地層單位，又稱時間地層單位。依據(jù)地質(zhì)時代進行的劃分。年代地層單位的宇、界、系、統(tǒng)、階、時帶分別與地質(zhì)年代單位宙、代、紀、世、期、時相對應。3.地層分類與地層單位第二十九頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日4.層型層型stratotype

在一個特殊的巖層序列中識別的一特定間隔和特定點，用以構(gòu)成說明和識別或界線的標準。其實質(zhì)內(nèi)容就是能體現(xiàn)一個地層單位主要特征的典型剖面和代表一個地層單位底界的地層界線剖面。它可以是最初確定的,也可能是后來指定的。層型可分為兩個類型:單位層型和界線層型。

第三十頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日①單位層型即地層單位（包括巖石地層、生物地層和年代地層）的典型剖面。作為識別和說明一個地層單位的標準，使得凡應用該單位的人有一共同的、具體的、穩(wěn)定的參考和定義標準。不同的地層單位，其層型應分別考慮，對一個巖石地層單位的定義，指定一個層型（典型剖面）尤為重要。組成更低級別的巖石地層單位的層型一般是簡單的單位層型。而較大的單位如群的層型則經(jīng)常是復合層型，即由組成群的各組級單位層型復合構(gòu)成。對于生物地層單位，不是所有單位都有其層型，例如延限帶就不能根據(jù)層型給予定義。只有根據(jù)一個特定地層剖面的化石內(nèi)容表現(xiàn)其含義的那些單位才能有層型。則往往是以其上、下界線間的地層間隔來定義，所以界線層型對其更為重要。當需要一些參考剖面來補充層型剖面的不足，或重新選擇層型以替代最初指定的層型剖面時，可在層型前加以前綴以反映層型的精度和性質(zhì)。這些包括副層型、選層型、新層型和次層型等。

4.層型第三十一頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日②界線層型指一個特殊層型序列內(nèi)所指定的特定點，目的是為了定義和識別一個地層單位的界線，經(jīng)常用于年代地層單位。由于年代地層劃分的主要目的是建立一個世界范圍的年代地層單位等級，代表時間的片段，在理論上，是全世界延伸的。所以年代地層界線層型要求在全球范圍內(nèi)尋找選擇，具有全球性。國際地層委員會稱之為全球界線層型剖面和界線點(GSSP)。4.層型第三十二頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日地學界借用“金釘子”，（GSSP-globalboundarystrata-typesectionsandpoints）來指不同地質(zhì)年代交界的典型地層剖面，作為“國際標準層型”，也就是判斷所有相關(guān)地層年代的基準。一個“金釘子”地層剖面的確定，非常不容易。它不僅要求地層剖面非常典型，容易接近，更要求對這個剖面做出細致過硬而經(jīng)典的高水平研究。所以，拿到一枚“金釘子”，是相當高的榮譽。目前我國有7枚金釘子。1997年批準浙江常山黃泥塘中奧陶統(tǒng)層型剖面2001年批準的湖南花垣排碧中-上寒武統(tǒng)層型剖面2004年批準的廣西來賓蓬萊灘樂平統(tǒng)底界層型剖面2005年9月批準的浙江長興煤山長興-武家平階層型剖面2006年4月批準的湖北宜昌王家灣奧陶紀赫南特階層型剖面。由國際地質(zhì)科學聯(lián)合會確認（資料來源：南京地質(zhì)古生物所）2007.6.224.層型第三十三頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日5.巖石地層單位正式巖石地層單位正式巖石地層單位（Formallithostratigraphicunits）是指符合《中國地層指南》關(guān)于巖石地層劃分和單位定義的規(guī)定，并按命名程序給予命名的巖石地層單位。正式巖石地層單位的等級與術(shù)語：群（Group）——兩個或兩個以上相鄰組的組合或行將劃分為若干組的序列。組（Formation）——巖石地層劃分的基本單位。段（Member）——組內(nèi)命名的巖石實體。層（Bed）——組內(nèi)或段內(nèi)命名的特殊巖層，或在火山巖序列中最小的獨特層狀巖石體——巖流層（Flow）。

第三十四頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日組（Formation）組是巖石地層分類中基本的正式單位，用于地質(zhì)填圖、描述及解釋；是巖石地層單位等級系列中居于中等級別的巖石體，可以根據(jù)其巖石特征和地層位置加以鑒別。無論哪個地區(qū)的地層，完全按巖性劃分的唯一的正式巖石地層單位就是組。組可以由任何一類巖石組成——沉積巖、火山巖或變質(zhì)巖，在某些情況下可以由兩類或多類巖石的組合構(gòu)成。對于一個獨立的組所要求的巖性變化程度，沒有嚴格的規(guī)定。主要視一個地區(qū)的地質(zhì)復雜程度，并能較為準確地描述其巖石組合特征和闡明地質(zhì)歷史為原則。關(guān)于組級單位的厚度，無標準限制，從不足1米到幾千米不等。其厚度大小主要取決于能最好闡述該地區(qū)巖石發(fā)育所需要的地層單位規(guī)模的大小。5.巖石地層單位第三十五頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日段（Member）段是次于組一級的正式巖石地層單位。是組的組成部分，不能脫離組而獨立存在。組不一定要整分成段。需要時可以僅把組的某個或某此間隔劃分成段。段可以從一個組側(cè)向進入另一個組。透鏡體（LensLentil）是組內(nèi)兩端尖滅，地理分布窄，其特征不同于其周圍巖石的一個特殊的凸鏡體狀的巖石體；楔狀體或舌狀體(Tongue)，是一個組側(cè)向延伸超出其主體并插入其他組中的那個部分。它們都可以命名，被視為特殊形狀的段；未予命名和使用術(shù)語段代替時，應視為非正式巖石地層單位。一個組側(cè)向伸入其他組內(nèi)的部分可以處理其他組的一個段而另外命名段的次級劃分是層。

5.巖石地層單位第三十六頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日層（Bed）層是最小的正式巖石地層單位。一般只限于對那些能識別出來而且特別有用的一個層，或許多單層組成的單位才給予命名，并指定一個正式巖石地層單位。像煤層、油砂或基他有經(jīng)濟價值的一些層，一般也給予命名，但這樣的單位及其名稱通常不屬于正式巖石地層名稱的范疇。標志層是一個分布廣而巖性特殊的薄層，可以命名作為正式巖石地層單位。巖流層（Flow）是火山熔巖中最小的巖石地層單位，等級上與沉積巖中的“層”相當。它可用其結(jié)構(gòu)、成分、疊加序列等加以辨別。一般巖流層都是非正式巖石地層單位。層的厚度通常為1厘米到幾米厚。厚度更小的層稱作“紋層”（Laminae）。只有由層面限制的層才是巖石地層單位的層。層可以在段中存在，也可以不分段的組中存在。一個特殊層可以從一個段或組穿入另一個段或組而保持原來名稱。

5.巖石地層單位第三十七頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日群(Group)群是比組高一級的正式巖石地層單位。群可以由兩個或兩個以上相鄰或相關(guān)的具有共同巖性（或巖性組合）特征的組組合而成；有時也可能是一套尚未經(jīng)深入研究，暫未分組，一經(jīng)詳細研究后有可能被劃分成若干組的巖石系列。必要時，群可以再分成幾個亞群，或?qū)蓚€或兩個以上相鄰并具有共同巖性（巖性組合）特征的群組建成一個超群。群的單位層型，就是它所包容的各個組的單位層型。組不一定要合并為群，只有為了更有效地在大范圍內(nèi)進行對比研究，或為編制小比例尺圖件的需要才并組為群。地層厚度大小和沉積時間間隔的長短不是建群的有效理由。

5.巖石地層單位第三十八頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日非正式巖石地層單位非正式巖石地層單位（Informallithostratigraphicunits）是為某些特殊需要而提出的一個無需命名，也不符合命名為正式巖石地層單位的巖石體。從考慮實用目的而非考慮巖石特征一致性所識別的巖石體，如含水層、煤層、油砂、采石層、含礦礁或其他有經(jīng)濟價值的層，即使給了地理專名，也是非正式巖石地層單位。當使用漢語拼音或譯成英文時，單位術(shù)語第一個字母不大寫。依據(jù)巖石形成方式、形狀或其他非巖石特征所鑒別的巖石體，如滑積物、滑移體、滑來層、滑來巖塊、底辟、鹽栓、旋回層等，均可作為非正式巖石地層單位的名稱。

5.巖石地層單位第三十九頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日巖石地層單位的命名一般規(guī)則巖石地層單位的名稱應由一個適當?shù)牡胤叫缘乩砻Q（專名）和一個表示其級別的單位術(shù)語（群、組、段、層），或者一個代表該單位的主要巖石類型的簡單巖石名稱聯(lián)合形成（如：泉頭組，霍山砂巖，富家溝片麻巖，西康板巖），或者三者聯(lián)合形成（如東大窯石灰?guī)r段）。構(gòu)成正式巖石地層單位名稱的漢語拼音的所有單詞的第一字母均應大寫。為便于對外交流，單位術(shù)語不用漢語拼音而用英文，如，長興石灰?guī)r用ChangxingLimestone,不用ChangxingShihuiyan；五通群用WutongGroup，不用WutongQnu?！败浀摹?、“硬的”和“角礫狀的”等描述性形容詞，不應用一個巖石地層單位名稱的巖石術(shù)語中。噴出的（extrusive）、變質(zhì)的（metamorphic）等形容詞原則上不應用于巖石地層單位名稱中。但當它們有助于澄清一個單位的性質(zhì)，或能提供有價值的信息時可以使用，如變質(zhì)雜巖、火山雜巖等。形容詞“上”、“中”、“下”不應用于正式巖石地層單位正式的劃分。如果使用了，應視為非正式巖石地層單位。

5.巖石地層單位第四十頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日

界線巖石地層單位的界線劃在巖性空變處，但也可以人為地放在漸變帶內(nèi)。無論在縱向上還是橫向上，界線的確定都應清楚地體現(xiàn)巖石的變化。巖石地層單位的界線經(jīng)常斜切時間面或化石帶的界線或其他地層單位的界線。用標志層作界線當標志層出現(xiàn)在巖石縱向上發(fā)生改變的地方時，該標志層的頂或底就可以當做一個正式巖石地層單位的界線。當兩個標志層間的巖石橫向變得與層型上的巖石有本質(zhì)區(qū)別時，則應該另建一個新單位，即使兩個標志層可以追索到遠離層型以外的地區(qū)，也不能把兩種不同巖性的巖石地層當做同一巖石地層單位處理。

5.巖石地層單位第四十一頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日

建立巖石地層單位的程序——指定作為定義標準的層型或典型地點應當有一個高度概括、文字精煉的明確定義；同時指定一個該單位賴以定義的層型（典型剖面）或典型地點是重要的。對于層狀巖石地層單位而言，定義的基礎(chǔ)是一個巖層序列的單位層型。對于非層狀或成因不明的變質(zhì)巖體的巖石地層單位而言，定義的基礎(chǔ)應該是一個單位據(jù)以下定義的特殊地點，即典型地點。層狀巖石地層單位的層型和非層狀巖石地層單位的典型地點可以選在露頭上、巷道中、礦井中或鉆孔內(nèi)。單位的名稱最好就取自層型所在地和典型地點的名稱。層型或典型地點一旦指定，一般不變更，只有當發(fā)現(xiàn)它被指定或描述明顯有誤時才予以變更。如果原始層型或典型地點出露得極差，構(gòu)造復雜，難以接近或不能代表該單位，則應補充指定一個（或若干個）參考剖面（次層型）或參考地點。但參考剖面或參考地點只應是輔助于原始層型或原始典型地點，而不是去取代原始層或典型地點。

5.巖石地層單位第四十二頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日建立巖石地層單位的程序——發(fā)表與修訂公認的科學媒介——《地層學》雜志對已經(jīng)建立的單位進行修訂或重新定義而不改變其名稱，需要像提出新單位一樣提供同樣充分的說明和相同類型的資料，而且通常需要同樣的程序。

5.巖石地層單位第四十三頁，共五十八頁，編輯于2023年，星期日生物地層單位（biostratigraphicunit）是以所含化石或生物特征的一致性作為依據(jù)劃分的地層單位。劃分一個生物地層單位的依據(jù)是多種多樣的：根據(jù)化石的所有種類，或只根據(jù)某一特殊種類化石；根據(jù)作為某一地層間隔特征的所有化石分類單位組合，或僅根據(jù)所選定的化石分類單位；根據(jù)某一特殊的化石自然共生組合；根據(jù)一個化石分類單位，或更多的化石分類單位的延續(xù)范圍；根據(jù)化