【地质学】地代

1、 第六章 地质年代 .相对年代的确定 2. 同位素年龄（绝对年龄）的确定 3. 地质年代表正如论述人类社会的发展历史，可以社会发正如论述人类社会的发展历史，可以社会发展的主要事件，作为时间的概念。类似于社会年展的主要事件，作为时间的概念。类似于社会年代，对整个地球发展演化的历史，对地质历史中代，对整个地球发展演化的历史，对地质历史中发生的地质事件的论述、记述、研究也需要一套发生的地质事件的论述、记述、研究也需要一套相应的地质年代。相应的地质年代。地质年代地质年代相对年代（地质事件发生的相对年代（地质事件发生的顺序）顺序）绝对年代（地质事件发生绝对年代（地质事件发生多少年）多少年）怎样知道地球的

2、过去？岩层岩层 层状岩石（包括沉积岩、层状变质 岩、层状火山岩）。 地层地层在一定地质时期内所形成的岩层 地层岩层时间（年代） 地球的历史就记录在岩石中.相对年代的确定相对年代的确定 相对年代的确定就是要判断一些地质事件发相对年代的确定就是要判断一些地质事件发生的先后关系。这些地质事件保留在地质历史生的先后关系。这些地质事件保留在地质历史留下的物质纪录中。留下的物质纪录中。可根据几个基本原则来判断：可根据几个基本原则来判断： 地层层序律地层层序律 生物层序律生物层序律切割穿插定律切割穿插定律地层层序律地层层序律 原始产出的地层具有下老上新的层序规律原始产出的地层具有下老上新的层序规律。由于后期

3、地壳运动经常使地层发生变动（倾斜、倒转等）改变了原始的地层层序，可用沉积构造中的层面构造（波痕、泥裂、雨痕等）作为“示底构造示底构造”恢复顶底后，再判断先后顺序。倒转层序正常层序与层面泥裂层面泥裂示底构造示底构造波滚湖底波滚湖底雨打沙滩雨打沙滩.相对年代的确定相对年代的确定 相对年代的确定就是要判断一些地质事件相对年代的确定就是要判断一些地质事件发生的先后关系。这些地质事件保留在地质发生的先后关系。这些地质事件保留在地质历史留下的物质纪录中。历史留下的物质纪录中。可根据几个基本原则来判断地层层序律地层层序律 生物层序律切割穿插定律切割穿插定律 化化 石石 埋藏在岩层中的地历史时期的生物遗体或遗

4、迹。（壳、骨、蛋等硬体及活动痕迹）。 人类对现代生物及古生物的研究，认识到生物的演化是从简单到复杂、从低级到高级不断发展。具有不可逆的生物演化规律。中生代中生代菊石化石菊石化石 复原图复原图化石。 中生代植物化石中生代植物化石精美的中生代鱼化石精美的中生代鱼化石恐龙足印（欧洲）恐龙足印（欧洲）英国运河工程师英国运河工程师 史密斯史密斯(william smith,1769-1832)(william smith,1769-1832) 在开凿运河的过程中获得了大批化石，经过他的整理研究发现每一地层各有其特定的化石，他据此最早提出了化石层序律的概念，制订出世界上第一张系统的地层表 生物层序律生物层

5、序律年代越老年代越老的地层中所含生物越原始，越简单、越低级；年代越新的地层所含生物越进步生物越进步、越复杂、越高级。不同时期地层不同时期地层中含有不同类型的化石不同类型的化石及其组合，而相同时期相同时期且在相同相通的地理环境下所形成的地层（只要原先海或陆相通，无论相距多远）都含有相同的化石相同的化石及其组合。生物演化是生物演化是不可逆的不可逆的 生物地层学生物地层学不同地区的地层对比不同地区的地层对比不同地区的地层对比不同地区的地层对比生物化石使不同地区的岩层划分与对比生物化石使不同地区的岩层划分与对比成为可能成为可能不同地区的地层对比不同地区的地层对比地层层序律和生物层序律为不同地区的岩层划

6、分与对比提供了依据。地质历史中，地质历史中，演化快演化快，延续时间短延续时间短，特征显著特征显著，数量多数量多，分布广分布广的生物化石。的生物化石。如，三叶虫、笔石、腕足动物如，三叶虫、笔石、腕足动物对用于地层划分与对比的生物对用于地层划分与对比的生物化石要求有一定的条件：化石要求有一定的条件：菊石菊石.相对年代的确定相对年代的确定 相对年代的确定就是要判断一些地质事件相对年代的确定就是要判断一些地质事件发生的先后关系。这些地质事件保留在地质发生的先后关系。这些地质事件保留在地质历史留下的物质纪录中。历史留下的物质纪录中。可根据几个基本原则来判断可根据几个基本原则来判断地层层序律地层层序律生物

7、层序律生物层序律 切割穿插定律切割穿插定律 对于侵入体之间或侵入体与围岩之间的相对年代（顺序）的确定，可使用切割定律。切割切割穿插插定律定律 侵入者年代侵入者年代新新，被侵入者年代，被侵入者年代老老，切割者年代切割者年代新新，被切割者年代，被切割者年代老老。 岩岩石石的的切切割割与与穿穿插插关关系系（）（）时代老时代新时代老时代新231546岩体与沉积岩的穿插关系岩体与沉积岩的穿插关系晚于被切割的地层的时代早于上覆沉积的地层时代 2. 2. 绝对年龄的确定绝对年龄的确定 人们很早就一直在探索测定岩石年龄（绝对年代）人们很早就一直在探索测定岩石年龄（绝对年代）的方法，直到放射性元素发现之后，才能

8、找到了令的方法，直到放射性元素发现之后，才能找到了令人信服的有科学依据的测年方法人信服的有科学依据的测年方法 同位素测年同位素测年 卢瑟福卢瑟福1903年提出放射性元素的原子会蜕变，即自行分裂为另外的原子，并在以后的实验中得到证实。原理：原理：放射性元素有其固定的衰（蜕）变常数。 根据保存在岩石中的放射性元素的母体同位素的含量和子体同位素的含量分析计算，可得出经历多长时间才能有这样子体和母体的比例。t = 1/* ln (1+d/n) t 是同位素的形成年龄，即是所在岩石的形成年龄； 衰变常数d 子体同位素含量；n 母体同位素含量：用于岩石测年的元素应具备用于岩石测年的元素应具备 长半衰期；

9、在岩石中易分离，含量较大； 易保存不易在地史中丢失。常用的测年同位素常用的测年同位素 k ar 15亿年亿年 u235pb207 7.13亿年亿年 年代新（新生代或考古）常用c14 同位素测年方法的原理科学性强，但由于d、n的含量不易测试或地史中保留不全（丢失），故存在测年误差。 地质记年以地质记年以 百万年百万年 为单位为单位 注意：最古老的岩石最古老的岩石19831983年又在澳大利亚找到几粒年龄为年又在澳大利亚找到几粒年龄为41-4241-42亿年的矿物颗粒。亿年的矿物颗粒。编年单位编年单位 编年首先确定年代的单位，然后编制出年代表 地质地质年代单位年代单位 年代年代地层单位地层单位 宙

10、宙 宇宇 代代 界界 纪纪 系系 世世 统统期期 阶阶 同位素年龄同位素年龄(百万年）百万年） 第四纪(系) q 0 新生代(界) 新近纪(系) r 65 古近纪(系) 白垩纪(系) k 中生代（界） 侏罗纪(系) j 三迭纪(系) t 248显生宙 二叠纪(系) p 石炭纪(系) c 泥盆纪(系) d 古生代(界) 志留纪(系) s 奥陶纪(系) o 寒武纪(系) c 570 隐生宙 元古代 震旦纪(系) 800地质年代表 晚世（上统）晚世（上统） 纪（系）纪（系） 中世（中统）中世（中统） 早世（下统）早世（下统） 晚寒武世（上寒武统）晚寒武世（上寒武统）寒武纪（系）寒武纪（系） 中寒武世（中寒武统）中寒武世（中寒武统） 早寒武世（下寒武统）早寒武世（下寒武统） 晚白垩世（上二叠统）晚白垩世（上二叠统）白垩纪（系）白垩纪（系） 早白垩世（下二叠统）早白垩世（下二叠统）(新近纪新近纪)(古近纪古近纪)1.65 23.5 65 6565 135135 245245 205205 135135 245245 205205 245245 245245 245245 245245 昆明鱼昆明鱼 显生宙 隐生宙 岩石地层单