地壳演化简史

地壳演化简史第1页，共23页，2023年，2月20日，星期一一、地質年代

地質年代(GeologicTime)為指地球上各地質中，劇烈的構造運動、大規模的岩漿活動、海陸變遷以及生物的興盛與滅絕等重大地質事件所發生的時代。它包含兩方面：一為各地質事件發生的先後順序，即相對地質年代；二為各地質事件發生的距今年齡，即絕對年代。(一)相對地質年代的確定岩石相對地質年代的測定，主要依據下列方法：第2页，共23页，2023年，2月20日，星期一1、地層層序地質時代上某一時間所形成的層狀岩層稱為地層(Stratum)地層形成時，一般多呈水平或近於水平狀態。先形成的老地層在下面。而後形成的新地層則覆蓋在老地層的上面，這種正常的地層疊置關係稱為地層層序律。第3页，共23页，2023年，2月20日，星期一

2、化石層序地層層序律只能確定同一地區相互疊置在一起的地層的新老關係。但在不同地區的地層之間，它們的新老關係時，則需利用地層中所含的生物化石來確定。一般生物多具有從簡單到複雜，從低級到高級的演化趨勢；而且不同時代的地層中具有不同的化石組合，相同時代的地層，具有相同或相似的化石組合；化石的形態與結構愈簡單的，它所代表的時代愈老，反之則愈新。這些就是化石層序規律或古生物群層序規律。第4页，共23页，2023年，2月20日，星期一3.地質岩層間的切割關係上述兩條準則主要適用於沈積岩或層狀岩石的相對新老關係。但對於不含化石的火成岩或變質岩等的地層，則可利用岩層或岩體與層狀岩層彼此相互間的穿越及切割關係，來決定其新老關係。一般而言，較新的地質岩體總是切割或穿越較老的地質岩體。換言之，切割者新，被切割者老。第5页，共23页，2023年，2月20日，星期一（二）絶對地質年代的測定(同位素地質年代)

自1896年發現鈾的放射性以後，本世紀早期即開始利用放射性同位素，以其具有固定衰變周期的特點，來測定含放射性同位素礦物或岩石的形成時代，以及它的同位素年齡。一般絶對年齡多以百萬年(Ma)為單位，1947年英國地質學家荷姆斯(A.Holmes)編成了第一張完整的地質年代表第6页，共23页，2023年，2月20日，星期一第7页，共23页，2023年，2月20日，星期一（三）地質時代系統地質時代單位與時間地層單具有嚴格的對應關係，茲表列如下：地質年代單位：宙、代、紀、世、期年代地質單位：宇、界、系、統、階地層單位有大小等級的分別，最大的地層單位為「界」，「界」以下分別為「系」，「統」，「階」。而最大的地質時間單位為「代」，以下分別為「紀」，「世」，「期第8页，共23页，2023年，2月20日，星期一

组:是地方性的最基本的地层单位。凡是岩相、岩性和变质程度大体一致的，与上下地层之间有明确的界限的，在一定地理范围内比较稳定的地层，都可以划分为一个组。组采用最初建组的地名（山名、村名等）命名，如华北中寒武统包括徐庄组和张夏组等。

群:

比组大的地方性地层单位叫群。凡是厚度巨大、岩性较复杂而又具有一定的相似性，但又无明确界限可以分组的一套岩系，或者是连续的、在成因上互相联系的几个组的组合，都可以划分成一个群。群也是用专门地理名称命名的，如阜平群，五台群。

段:

组还可以根据岩性特征进一步划分为段。例如燕山地区蓟县系雾迷山组可以分成四个或五个段，分别称为雾迷山组第一段、第二段⋯。上述地层的划分，主要以岩性为根据，仅仅反映一定地理范围的沉积过程及沉积环境，只适用于一定地区，所以属于地方性的地层单位。第9页，共23页，2023年，2月20日，星期一二、岩相古地理分析

进一步对各时代的地层进行岩相分析，就可以基本恢复古地理环境。（一）沉积相的分类

沉积相是指沉积环境以又在该环境中所形的沉积岩（物）特征综合。包括两层含义:一是反映沉积岩的特征，二是揭示沉积环境。沉积环境包括岩石在沉积和成岩过程中所处的自然地理条件、气侯状况、生物发育情况、沉积介质的物理化学条件等。沉积岩(物)特征包括岩性特征（岩石成分、颜色、结构等）、古生物特征（古生物种属和生态）。

第10页，共23页，2023年，2月20日，星期一自然地理环境可分为大陆环境、海洋环境与海陆过渡环境。大陆环境又可分为沙漠、河流、湖泊、冰川、沼泽等；海洋环境又可分为滨海、浅海、半深海、深海；海陆过渡环境可分为三角洲、泻湖等。

同理，沉积相也将可分陆相、海相和海陆过渡相这三大类型。第11页，共23页，2023年，2月20日，星期一1.海相沉积海洋是接受沉积的最主要最广阔的场所，古代沉积岩层有很大部分属于海相沉积。根据现代海洋来看，由于海水深浅不同，物理化学环境（温度、压力、波浪作用力、化学成分等）不同，生物环境不同，沉积物也不相同。据此又分为滨海相，浅海相，半深海相和深海相此外还有非正常海相。第12页，共23页，2023年，2月20日，星期一（1）滨海相发育于低潮线和高潮线之间及其临近地带的狭长滨海区，在陆源碎屑物供应较多的情况下，沉积物以碎屑物如砾石、砂等为主.由于海水时进时退，波浪作用力强，所以磨圆度和分选度较好，常具交错层、波痕、干裂等，含海生动物贝壳，但多破碎。第13页，共23页，2023年，2月20日，星期一(2）浅海相存在于海面到海面下200m左右的浅海地区，约相当于大陆架上的海洋部分。这一带的特点是波浪作用力减小，阳光充足，底栖生物繁盛，所以沉积物以陆源细碎屑物质及化学和生物化学沉积物质为主，富含生物遗体，地质时代的海相地层绝大部分属于浅海相，一般是从砂岩、页岩过渡到泥灰岩和石灰岩，并常夹有Al、Fe、Mn等胶体沉积，以及磷块岩等生物化学沉积而成的矿产。台灣東北海岸龍洞的四裬砂岩﹐為淺海沈積物第14页，共23页，2023年，2月20日，星期一（3）半深海相和深海相存在于半深海（海面下约200—2500m）和深海（约2500m以下）地区，即相当于大陆坡及海盆底地带。深海沉积物主要是由具有灰质和硅质硬体的微小浮游生物遗体堆积而成，称为生物软泥在大陆坡及部分深海地区，还有一种带陆源碎屑的具有沉积韵律的沉积物，即浊流沉积物。近年以来，广泛分布于深海底的铁锰结核，引起极大重视。其中含有锰、铁、镍、钻、铜、铅等40种以上的元素。第15页，共23页，2023年，2月20日，星期一（4）非正常海相非正常海包括淡化海和咸化海。前者如现代的黑海，水域较深，最深处达2400m，大部为陆地所包围，有大量淡水注入，使海水淡化。表层水密度小，水的垂直循环不畅甚至停止，因此形成海底缺氧的和滞流的还原环境。水面浮游及漂流生活的生物死亡下沉，形成富含有机质黑色泥质沉积。古代地层中有含笔石黑色页岩相，大致代表此种沉积。与此相反，在干燥气候条件下的内海，蒸发量大于淡水补给量，内海海面降低，使外海海水不断溢入。由于不断蒸发和海水溢入的结果，含盐量增高，形成咸化海。这种海一般规模较小，海水较浅，不易形成还原环境，常形成缺少生物化石的膏盐或白云岩沉积。第16页，共23页，2023年，2月20日，星期一2.过渡相沉积（海陆混合相沉积）发育于滨海地区。其中主要包括三角洲相和潟湖相：（1）三角洲相在河流入海处，特别是在河流含砂量大、海底较浅而且比较稳定的地区，常常形成三角洲。三角洲相的特点是具有向海洋方向倾斜的斜层理，以砂质沉积为主，陆生植物、淡水动物和海生动物化石混杂一起。第17页，共23页，2023年，2月20日，星期一（2）潟湖相:滨海地区部分海水为砂堤隔绝可形成潟湖。在湿润气候条件下，常堆积成砂页岩和泥炭层，具有薄而水平的层理；在干燥炎热气候条件下则往往产生白云岩、石膏、石盐等化学沉积。3.陆相沉积

大陆是遭受剥蚀的地区，但在相对低洼部位可以接受沉积。和海相沉积相比，陆相沉积类型多种多样，横向变化显著，地层对比也比较困难。沉积物中以碎屑（砾、砂、泥）成分为主，有时含陆生动植物化石。陆相沉积对于气候和地形的反映十分敏锐，在不同气候、地形和外营力的条件下便有不同类型的沉积，主要有残积、坡积、洪积、冲积、湖泊和沼泽沉积、风积、冰川和冰水沉积、洞穴堆积等。第18页，共23页，2023年，2月20日，星期一三.地層對比(Corrlation)所謂地層對比就是決定兩個或兩個以上地區的地層層序，在時代上和地層位置上的彼此先後關係。分為化石對比(PaleontologicalCorrelation)和岩性對比(PhysicalCor