第三章、岩石地层学法

第三章岩石地层学定义：地层学的主要分支，根据地层的岩性及岩石组合特征，对地层进行划分对比的学科。划分对比的依据是岩石的物理化学特征。具体指岩石的结构、构造（颜色、粒度、成分、层理、层面构造）、层序、岩相及沉积旋回。一、地层的沉积作用1、纵向堆积作用：是指沉积物在水体中自上而下的降落，依此沉积在沉积底面而构成成层岩系。大洋深部的沉积、放射虫软泥。太湖沉积：山东山旺盆地沉积：水平层理，硅藻土页岩，N1,山旺水平层理平行层理2、侧向堆积作用：大多数的沉积岩由侧向堆积所形成。有大型河流注入的湖泊，三角洲，陆架砂体侧向加积作用（三角洲侧向加积）侧向加积作用（河流侧向加积）3、生物筑积作用：有些沉积岩是由生物本身（骨骼部分）或生物活动而形成，这种作用称之。二、地层纪录的间断与不整合整合:连续、间断不整合：角度不整合、假整合

填图单位之间接触关系的描述地层之间的接触关系整合:连续、间断不整合：角度不整合、假整合断层：地层与岩体之间的接触关系沉积接触侵入接触断层接触岩体之间的接触关系侵入接触、超动、脉动、涌动断层接触相变渐变1、小间断(Diastem)：沉积地层剖面中任何一个层面都代表沉积作用的一次中断或沉积环境的改变，这种中断仅仅是一个从停止沉积到恢复沉积前没有发生剥蚀作用的沉积作用临时停歇的短暂时间间隔。连续，渐变间断，突变整合接触,但界线截然,属间断、突变2、不整合（unconformity)分为角度不整合和假整合。前人划分的更细（1）角度不整合；（2）平行不整合；（3）嵌入不整合；（4）异岩不整合。SiccarPoint,Scotland,whereHuttondiscoveredthemeaningofunconformities.构造式样明显不一样奥陶系泥盆系不整合面上的超覆现象陆相新生代地层与下伏地层多为角度不整合接触QNP角度不整合的类型震积不整合

角度不整合的形成造山运动形成，每一个角度不整合代表一次造山运动（标志：地层缺失、风化壳、构造式样、变质程度、沉积相，产状不一致不是判断角度不整合的唯一标志）角度不整合特征：由造山运动形成，故：二者产状不一致、构造样式不一、中间缺失大套地层，沉积相的不连续、变质程度的差异，具古风化壳及大的侵蚀面。角度不整合描述：二者为角度不整合接触证据：二者产状不一致，界面处见有古风化壳及大的侵蚀面，中间缺失大套地层或者，二者产状不一致，构造样式不一………..。TypesofUnconformities:(平行不整合）风化壳平行不整合D2yS3m平行不整合（北京西山）昌平组景儿峪组嵌入不整合，一种暴露时间不长的平行不整合。第四系与下伏地层之间的平行不整合（无造山运动）平行不整合的形成造陆作用：基盘抬升、或海平面下降构造作用或非构造作用标志：地层缺失、产状一致、沉积相不连续、风化壳平行不整合特征：由造陆作用形成，故：二者产状一致、构造样式一致、中间缺失大套地层，具古风化壳及大的侵蚀面。角度不整合描述：二者为平行不整合接触证据：二者产状一致，界面处见有古风化壳及大的侵蚀面，中间缺失大套地层………..。沉积接触(异岩不整合)陡山沱组(z1d)黄陵花岗岩陡山沱组(z1d)与黄陵花岗岩沉积接触侵入接触二者为断层接触，之间缺失大套地层，产状不一致，界面处见……(构造证据)加强断层接触关系的描述三、岩石地层学的由来1、最早的地层单位（1881）年代术语地层术语代群纪系世统期阶亚阶层2、三重地层分类（1941）时间时间—岩石1、代1、无特别术语，如中生代岩层1、群2、纪2、系2.组

3、世3、统3.段4、期4、阶4.层3、多重地层单位（1976）岩石地层单位；生物地层单位；年代地层单位；其它群、组、段、层生物带界系统阶时间带四、岩石地层单位及其重要性1、岩石地层单位：岩性、岩相或变质程度均一的岩石构成的三度空间岩层体。是客观的物质单位，必须建立在岩石特征在纵、横两个方向具体延展的基础之上，而不考虑年龄。2、岩石地层单位的重要性1）地质图的填图单位（1：25万：组；1：5万：组、段）2）新区地层工作的基础（岩石地层序列的建立）3）生物、生态、层序、成因地层学的基础。岩石地层与层序地层的关系3、正式岩石地层单位的级别群、组、段、层1）组：基本岩石地层单位（1：50000；1：2500000地质填图的基本单位）（1）岩性变化无限制：一种岩性组成；以一种岩性为主；多种岩性旋回；（2）厚度无限制：以地质制图的需要为建立原则2）段是组内较其低一级的正式岩石地层单位。段总是组的一个组成部分，不能脱离组独立存在。组内可全部分段。组内不一定全部分段。需要时可以仅将组内的某个或某些间隔划分为段。段可以从一个组侧向进于另一个组。一个组侧向伸于其他组内的部分可以处理为其他组的一个段而另外命名

3）群群是比组高一级的正式岩石地层单位。群可以由两个或两个以上相邻或相关的具有共同岩性（或岩性组合）特征的组组合而成。群也可以是是一套尚未经深入研究，暂未分组，一经详细研究后可能被划分成为组的岩石系列，如湘西元古界地层前人开始研究时仅将其划分为冷家溪群、板溪群和其上的震旦系，经详细研究后冷家溪群分为板溪群分为横路冲组、马底驿组、铜塔湾组及武强溪组。组不一定要合并为群，只有为了更有效地在大范围内进行对比研究，或为编制小比例尺图件的需要才并组为群。群的层型通常为复合层型，其由各个组的单位层型组成。4）层：最低的岩石地层单位。1）组、段下全部分层，但不正式命名，用于剖面测制中。2）标志层是一个分布广而岩性特殊的薄层，可以命名作为正式岩石地层单位。特殊的岩性层，正式命名。如Baker煤层、Marcus灰岩层。华北石炭系—二叠系的煤层，一煤、二煤。岩流层：火山熔岩中最小的正式岩石地层单位，是分离的、喷发的火山岩体，可用结构、成分、叠加次序或其它客观标准加以判别。与沉积岩中的层相当。4、非正式岩石地层单位为了精细的岩石地层对比，也为了地质图面的需要。特殊的岩性层（不正式命名）（具事件意义的层，如T/P粘土层、正常沉积中的风暴层、火山沉积）特殊的岩性楔状体、透镜体（浊积主水道砾石沉积）生物礁、生物滩、滑塌体特殊化石层大套碎屑岩中的碳酸盐岩大套碳酸盐岩中的碎屑岩正常沉积中的火山岩大套火山岩中的正常沉积岩丰富图面内容，增加地质信息，提高研究水平5、建立岩石地层单位的程序1、层型(stratotype)的建立必须建立正层型，辅以次层型（参考剖面）组及低于组的岩石地层单位通常为单位层型；高于组的用复合层型非层状岩石地层单位用典型地点(typelocality)2、界线的确定：通常划在岩性发生最大变化的地方。渐变界线要人为确定。3、不整合及间断：群内不能有角度不整合，组内不能有平行不整合。4、必须的外延程序—岩石地层对比（包括可能的标志层）5、定名及发表。1）采用地理名称命名；2）极少数情况下采用岩性，如修水组、安乐林组、Chattanooga组。六.岩石地层单位的划分与对比岩石地层的划分(Division)

岩石地层对比（correlation）实例:

六、

穿时普遍性原理及其评价

全部侧向可以识别和追溯的非火山成因的陆表海沉积的岩石地层单位都必然是穿时的”。用海平面变化来解释该原理似乎更简明。由于海平面总是变化的，受海平面影响较大的陆表海沉积总是在超覆或退覆，沉积物及沉积中心向陆或向海迁移，这类沉积形成的沉积地层界线必然与时间界面斜交，也就是穿时，所以说陆表海中岩石地层穿时是普遍的。这一原理在湖相地层中也能应用，并以得到了普遍的证实。

七、地层的结构和基本层序1、地层的结构：岩层中各类单层的组合方式现在被称为地层结构。地层结构可简单地分为两类：均质型结构和非均质型结构。

类别

厚度

块状

>300cm

巨厚层

200--300cm

厚层

50--200cm

中厚层

10—50cm

薄层

1--10cm

微薄层

0.5--1cm

地层结构

层状地层

非层状地层

均质型均一式

斜列式

叠积式

嵌入式等

非均质型互层式夹层式有序多层式无序多层式复合型

上述各简单型结构之复合简单2、基本层序（或地层的基本结构）1）概念：沉积地层垂直序列中按某种规律叠覆的、一般在露头范围内能观察到的，代表一定地层间隔发育特点的单层岩石分层或多层岩石组合，它是一微环境或亚环境的沉积产物。地层层序与地层间隔

2）基本层序的类型（1)旋回性基本层序（2)非旋回性基本层序（3)安塞尔的基本层序分类安塞尔的基本层序随机性基本层序（a)事件型、韵律型基本层序（b)周期性、韵律型基本层序(c,d,e)正常野外级及旋回性基本层序(f:完全对称；g:向上变粗；h:向上变细；j:层束）3）基本层序的野外调查内容（1）岩性组成；（2）厚度、结构及构造；（3）生物组成；（4）叠覆关系、界面性质（5）根据垂向变化，选出最典型、最具代表性的基本层序作为该间隔内的理想模式。不同岩性，厚度不一岩性相同，厚度有规律的变化岩性相同，厚度变化不清，化石分布有规律

内蒙古林西地区二叠系中的几种基本层序（1：5000的地层剖面中，不同的层其基本层序不一，基本层序是分层的标志之一）浙江长兴煤山剖面上二叠统长兴