地层系统和地质年代课件

变质岩复习变质作用与变质岩（概念、制约因素、变质作用方式、类型）变质岩物质成分（化学成分、化学类型、矿物成分）变质岩结构构造（变余、变晶、碎裂、交代结构；变余、变质构造）变质岩类型（动力、区域、接触、气液、混合）岩石学必做题1,什么是岩石的结构,构造?2,沉积岩,岩浆作用,变质作用的概念.选做题任选2题3,沉积岩的物质来源有哪些?4,简述喷出岩的产状和相的类型.5,简述侵入岩的产状和相的类型.6,变质作用的主要影响因素有哪些?7,岩浆岩按酸度分为哪几种类型?8,变质作用的类型有哪些?地层系统和地质年代

地层的概念和地层叠覆律地层的接触关系及其地质意义地层划分与对比四地层单位与地质年代一、地层的概念和地层叠覆律地层（stratum）把野外见到的层状岩石（包括沉积岩、火山岩及变质岩）泛称岩层。当涉及探讨它们形成的先后顺序、地质年代，并组成填图单位时，就称为地层。沉积地层形成的时间顺序规律－－上新下老，即为著名的地层叠覆律（N.Steno，1669）。注意地层倒转1669年，丹麦学者Steno提出原始水平律:

地层沉积时是近于水平的，而且所有的地层都是平行于水平面的(水平摆放)地层叠覆律:

原始地层自下而上是从老到新的(上新下老)原始侧向连续律:

地层在大区域甚至全球范围内是连续的，或者延伸到一定的距离逐渐尖灭(侧向连续)。巢湖C-P剖面C1h顶部风化面C2hlC2chP1q地层系统和地质年代

地层的概念和地层叠覆律地层的接触关系及其地质意义地层划分与对比四地层单位与地质年代二、地层之间的关系及其地质意义1、地层接触关系类型地层与相邻地层的关系由于地史经历的差异而有不同的情况.1）整合接触（Conformity）与沉积间断(hiatus)整合接触:连续沉积的上下两套地层之间无明显的截然变化（沉积作用基本没有停止，无缺失地层现象）。沉积间断:沉积作用停止，但未发生大陆剥蚀作用而后再次接受沉积.沉积间断形成的硬底构造在正常沉积中断的间断面上，由于生物作用和同生胶结作用形成的坚硬层即为硬底构造（hardgroundstructure）。硬底构造可在大陆条件或海洋条件下形成，但常见的是海洋硬底构造,主要标志为：①硬底层表面因受深水的溶蚀和生物作用，形成起伏圆滑或不规则的凹凸面；②在硬底面上常存在结壳的底栖生物；③硬底面上有海绿石、胶磷矿、铁锰质存在，或者这些矿物质同结壳生物交替出现；④硬壳层常具有海水潜流带胶结特征。

硬底的构造是判断深水沉积间断的标志2）不整合接触----包括下列两种类型:A、平行不整合（Parallelunconformity），也称假整合（disconformity）或似整合。主要受地壳升降运动的影响，原来的沉积区上升为陆地，遭受风化剥蚀，沉积作用转化为侵蚀作用。经过长期的风化剥蚀，地形逐步夷平，再度下降接受新的沉积。这样，上、下两套沉积物之间不但缺失了地层，而且隔着一个大陆侵蚀面，但产状平行一致，故称平行不整合。昌平组景儿峪组Parallelunconformity/disconformity（北京西山）B、角度不整合（Angularunconformity）主要受地壳水平挤压作用的影响，原来的沉积区不但上升为大陆剥蚀区，而且还使原来的沉积物遭受褶皱变形。经过风化、剥蚀和夷平后，再次下降接受新的沉积。这样，上、下两套地层之间不但离着一个大陆剥蚀面，而且上下岩层产状还呈截交关系，称角度不整合。DS角度不整合的形成及意义Angularunconformity3）侵入接触与沉积接触侵入接触指沉积岩形成之后，岩浆侵入于其中的现象。沉积接触指岩浆岩冷却凝固之后，由于风化剥蚀作用而露出地表，夷平重新下降接受新的沉积，把沉积岩直接覆于岩浆岩之上的现象称沉积接触。较老的变质岩和火山岩与较新的沉积岩之间的侵蚀面称非整合--沉积接触形成地层接触关系角度不整合Angularunconformity非整合nonconformity平行不整合disconformityBecareful!!!200kmContactrelationshipsmaychangeinspace,fromlandtomarinebasin.2、海侵超覆与海退退覆1）海侵超覆：海进时，海水向大陆方向不断侵进，海相沉积物在横向分布范围不断扩大。每一个较高的岩层都覆于较低层位或更老的地层之上，这种现象称海侵超覆。2）海退退覆：海退时，海水向海域退缩，沉积物分布范围不断缩小；每一较高岩层都向海域退缩，而不能全部覆盖下伏地层，这种现象称海退退覆。3、沉积旋回当海进－海退序列交替进行时，在剖面中自下而上岩性按照一定的生成顺序作有规律的镜像对称分布现象称为沉积旋回。剖面中岩石粒度由粗－细－粗－细的变化的现象称为沉积韵律。沉积旋回层序的产生主要受四种因素的影响：海（湖）平面升降、古气候变化、沉积物源供应速率和构造环境的改变。

通常，在海退时海退沉积物常遭受剥蚀，所以海退序列多保存不完整或完全缺蚀，代之而存在的是一个侵蚀面，在剖面上形成半旋回重复。地层系统和地质年代

地层的概念和地层叠覆律地层的接触关系及其地质意义地层划分与对比四地层单位与地质年代三、地层的划分和对比

（StratigraphicdivisionandCorrelation）地层划分：根据地层的特征和属性（如岩性、化石和不整合面等）将地层划分成相应的单位。找异岩性“对比”是论证岩石特征和岩石地层位置的相当；两个含化石层的“对比”是证明化石内容和生物地层位置相当；年代“对比”是论证年龄和年代地层位置的相当地层对比：表示地层特征或地层位置是否相当。

根据所强调的侧重点的不同，有不同种类的对比寻同1、地层的划分1）地层划分的概念按照地层的各种属性（如岩性、化石、接触关系等）把剖面上的地层划分为大小不同的单位称为地层的划分。

2）地层划分的方法划分地层的方法主要有三种：A、构造学方法：根据不整合（角度和平行不整合）面及地层变形样式不同来划分地层的方法；B、岩石学方法：根据不同的岩性特征（成分、颜色、结构、构造等）或岩石物理、化学性质的差异；C、古生物学方法：根据上下地层中所含化石的不同来划分地层。化石层序律（Principleoffossilsuccession）

不同时代的地层含有不同的化石，含相同化石的地层其时代相同。

WilliamSmith(1769-1839)----地层学之父于1817年提出。PrincipleoffossilSuccession

Fossilsfoundinonerocklayerwilldifferfromlayersaboveandbelow.Bydeterminingthesequenceoffossilsinonelocation,itispossibletocorrelaterocksfromanotherlocationiftheycontainthesamefossils.

2、地层的对比1）地层对比的概念将划分好的地层单位与邻近的或远距离的各个剖面做比较，论证它们在地层特征和层位上是否相当。2）地层对比的方法A、野外直接追溯对比：在野外根据露头从一个剖面追索到另一个剖面；B、岩石相似性对比：根据岩性特征，如岩层的颜色、成分、结构和构造的相似性来建立对比关系；标志层对比.C、古生物对比：根据地层中所含化石内容和生物地层位置的一致性或相似性进行地层对比.野外直接追溯:藏南古新世-始新世货币虫灰岩藏南意大利北大西洋岩性对比:白垩纪大洋红层全球对比研究古生物对比:白垩纪大洋红层全球对比研究Fossilassociations

D、地质事件对比

KT界线撞击事件

PE极热事件BainsSetal.,2000E.古地磁极性对比；同位素年龄测定是根据放射性同位素衰变原理进行的。放射性元素在衰变过程中，释放出能量并转化为终极元素。

用于地层年龄测量的同位素方法主要有铀－铅法、钍－铅法、铷－锶法、钾－氩法、钐－钕法等。同一地区的地层的同位素年龄可以用于地层年龄的确定，不同地区的地层的同位素年龄可以用于地层对比。F.同位素年龄对比铀—铅法测年地层系统和地质年代、地层的概念和地层叠覆律、地层的接触关系及其地质意义、地层划分与对比四、地层单位与地质年代四、地层单位及地质年代地层单位可概括为两大类：一是：物质性地层单位系统（如岩石地层单位\生物地层单位），着重体现地层实体固有特性（岩性、生物组合等）。二是：时间地层单位系统（如年代地层单位)，着重体现地层时间属性的时间地层单位系统。年代地层单位地质年代单位岩石地层单位宇Eonthem

界Erathem

系System

统Series

阶Stage

时带Chronozone宙Eon

代Era

纪Period

世Epoch

期Age

时Chron

群Group

组Formation

段Member层Bed不同类型地层单位的级别体系1.岩石地层单位

定义：由岩性、岩相或变质程度均一的岩石构成的地层体，即以岩性岩相为主要依据而划分的地层单位

分级：群、组、段、层Group→Formation→Member→Bed岩石地层单位-组

定义：组是基本的岩石地层单位,宏观岩类或岩类组合相同,结构类似,颜色相近,呈现整体岩性和变质特征一致,空间上具有一定延展性的地层体。建组条件：1)岩性相对一致（均一、夹层、互层或特别复杂）;2)内部结构一致（内部不分段的组为一种结构类型，内部分段的组可有多种结构类型）;3)顶底界线明显（不整合或明显的整合）;4)一定厚度和分布范围（一般要求能在区域地质图（1/5-1/20万）上表达）。

群-Group：通常是组的联合。通常是两个或两个以上经常伴生在一起的相邻或相关而又具有某些统一岩石学特点的组的联合。

段-Member：组的再分。具有与组内相邻岩层不同的岩性特征,而且分布广泛。

层-Bed：层有两种类型：一是岩性\成分\生物组合等显著区别于上下岩层的单位层.可以用于剖面研究时的分层。二是岩性特殊、标志明显的岩层或矿层。

Group→Formation→Member→Bed岩石地层单位-lithostratigraphicunits岩石地层单位的级别

Hierarchyoflithostratigraphicunits群Group－两个或多个组组Formation－岩石地层学的基本单位段Member－组内命名的岩石实体层Bed－段内或组内命名的独特岩层

高级别单位内可进一步划分为若干个低级别的单位，但不能反之；一个地区的地层划分并不要求必须划分各个不同级别的地层单位；

组是最重要的基本岩石地层单位；只要条件许可，均应划分到组。(超群supergroup)(亚群subgroup)

(亚组subformation)

命名/Nomenclatureoflithostratigraphicunits

群和组：大都以建群、建组剖面所在的地名命名,如：长城群(Pt),融县组(D3)

段和层：大都以岩性命名,如:砂岩段,灰岩层.加不拉组黑层段白层段床得组加不拉组黑层段白层段硅质岩段浊积灰岩层2.生物地层单位/BiostratigraphicUnits

andtheirMainTypes

生物地层单位-------是根据地层中所含化石的内容及其特征划分的地层单位。以含有相同化石内容和分布为特征，并与相邻地层中化石有别的三维空间岩层体.不含化石的部分，不是生物地层划分的对象。生物带的主要类型(Majortypesofbiozone)

组合带AssemblageZone－指所含的化石或其中的某一类化石构成一个自然组合,并区别于相邻地层延限带RangeZone－选定化石的延限范围所代表的地层顶峰带AcmeZone－以某个特有分类单元或一组特定分类单元的丰度

明显高于相邻地层丰度的地层种系带LineageZone－含有代表进化种系中某一特定片断化石的地层

生物带Biozone生物带(biozone,或化石带fossilzone、带Zone）是生物地层划分的基本单位；据不同的定义方式可有多种类型，但无级别关系生物带根据研究需要可再分为亚带(subzone)，或组合为超带(superzone)，但后者很少使用组合带/AssemblageZone所含的化石或其中的某一类化石构成一个自然组合,并区别于相邻地层Taxon-rangeZone延限带/

RangeZone

选定化石的延限范围所代表的地层

顶峰带/

Acmezone以某个特有分类单元或一组特定分类单元的丰度明显高于相邻地层丰度的地层.最新版的国际地层指南将其改为富集带(abundancezone)含有代表进化种系中某一特定片断的化石的地层种系带/

LineageZone但是生物地层仍是目前进行远距离、高精度（古生代以来）地层对比所普遍采用的、较为可靠的方法很明显，生物地层各单位之间不存在大小级别关系；

并非所有地层都能用生物地层学方法进行划分对比；

因而，生物地层单位本身并不构成独立的地层系统

定义：年代地层指以地层的形成时限（或地质时代）为依据而划分的地层单位。它代表了地质历史时期某一时间片断内形成的所有地层体。3.年代地层单位与地质年代系统宇

Eonothem

界

Erathem

系

System

统

Series

阶

Stage

时带Chronozone宙

Eon

代Era

纪

Period

世Epoch

期Age

时Chron年代地层单位地质年代单位

年代地层单位是在特定地质时间内形成的所有岩石的综合体；只包括在该时间跨度内形成的岩层。年代地层单位以等时面为界，单位级别与岩层所包含的时间长短相对应，而与岩层的厚度无关。年代地层单位与地质年代严格对应。(ICS，1994，仍倾向于将时带作为无等级正式年代地层单位)Bioticevolutionanditssignificanceintime前进性：由简单到复杂，由低级到高级不可逆性：一旦绝灭不可再生阶段性：点段平衡；各阶段特征不同统一性：新类群出现的时间一致；生态和地理仅可造成低级分类单元的差别宇指在“宙”的时间内形成的地层。根据生物演化最大的阶段性，即生命的存在与否及存在方式划分。由于地球早期的生命记录为原核细胞生物，之后的生命记录为真核细胞生物，最后才发展为高级的具硬壳的后生生物。所以可将整个地史时期分为太古宙、元古宙和显生宙。所对应的年代地层单位则为太古宇、元古宇和显生宇。宇是全球性统一的、年代地层单位中最大的地层单位。PhPtAr界：生物界发展大阶段的总体趋势；PZ1-海生无脊椎动物繁盛；PZ2-鱼类、两栖类、蕨类植物和海生无脊椎并存；MZ-爬行类、裸子植物、菊石类繁荣；KZ-则以哺乳类、被子植物、软体动物大发展为特征。系：生物界演化的总貌；-三叶虫类；O-直角石类、笔石类；S-裸蕨类；D-鱼类，；统：往往是某类生物进化显示出阶段性；1-多节多刺、头大尾小的原始类型；

阶(Stage)是年代地层学的基本工作单位,指一个期内形成的所有地层，它也是可在全球范围内识别的标准年代地层等级系列中最小的地层单位。阶是统内部据生物演化阶段或特征的进一步划分，代表相对较短的时间间隔；由于生态因素和生物分区的限制，据底栖生物建立的阶往往只有大区性的等时意义；而据浮游生物建立的阶才可能具有全球等时的意义；顶、底界线应是易于识别、可在大范围内追索、具有时间意义的明显标志面；阶的上、下界线代表了地质时期两个特定的瞬间，两者之间的时间间隔就是该阶的时间跨度。多在2-10Ma内。

亚阶(Substage)是阶的再分;几个相邻的阶可归并为超阶。但对这些单位的创建要慎重。最好是将原来的阶分成多个新阶；或是将原来的阶提升为包含这些新阶的统。时(间)带(Chronozone)“时”通常是以生物的种或属的生物带建立的时间带.时带的时间跨度可差别很大。如说“菊石时带”，指菊石生存的漫长时期内形成的所有岩石，而不管地层中是否含有菊石；也可说“峨嵋山玄武岩时带”，指在该玄武岩形成时隔内任何地方形成的任何岩层，而不论是否有玄武岩。理论上时带的地理范围是世界性的，但它的可应用性只限于那些其时间跨度能够在地层中识别的