第十七章地质年代及地史简述课件

第十七章地质年代及地史简述

主要内容1、地质年代的确定2、地质年代表3、地壳历史简述第十七章地质年代及地史简述主要内容1第一节地质年代的确定●研究地球的演化历史以及确定地球演化过程中发生地质事件的年龄与时间序列，称为地质年代学。●地质年代系指地质体形成或地质事件发生的时代，包括两层含义（两种计时方法）：●相对地质年代：相对年代地质体形成或地质事件发生的先后顺序（相对先后关系）；●绝对地质年代：绝对年龄地质体形成或地质事件发生距今有多少年（确切年龄），以年为单位测定岩层形成至今的年龄。第一节地质年代的确定●研究地球的演化历史以及确定地球演化2一、相对地质年代的确定●根据生物界的发展和演化，把整个地质历史划分为不同的历史阶段，借以展示时间的先后关系。●相对地质年代只表示新老顺序，不表示各个时代单位的长短，也不表示绝对的年龄。●相对定年的方法：地质体之间的切割律、地层层序律、化石层序律。一、相对地质年代的确定●根据生物界的发展和演化，把整个地质3地层层序律■地层：在一定地质年代内形成的岩层，它具有时代与顺序的双重含义。■地层层序律：在一个未经强烈构造运动的地区，不会发生地层倒转，地层的顺序总是上新下老。这种正常的地层叠置关系，称为地层层序律，即叠覆律。丹麦学者斯特诺于1669年最早提出，它是确定地层相对地质年代的基本方法之一，由此可以确定沉积事件的先后顺序。■如果地层受到后期运动的影响，原始水平或近水平的岩层就会发生倾斜甚至变为直立或倒转，这时倾斜面以上的岩层新，倾斜面以下的岩层老。■如果岩层发生褶皱倒转，则老岩层就掩覆在新岩层之上。地层倒转是指由于构造运动的影响，使老地层覆盖于新地层之上。■因此在野外工作中，利用地层层序律确定地层形成的先后顺序时，首先鉴别地层层序是否正常。地层层序律■地层：在一定地质年代内形成的岩层，它具有时代与4化石层序律（生物层序律）■古生物：地质历史上的生物。■化石：保存在岩层或地层中被石化了的古生物的遗体或遗迹。■古生物演化的趋势总是由简单到复杂、由低级到高级；古生物演化的阶段性：量变－质变的交替发生、中生代爬行动物世界的出现和消失；■古生物演化的不可逆性：以往出现过的生物属种灭绝后，在以后演化过程中不会重复出现；■同一个地质历史时期的生物界的总貌具有全球的一致性。化石层序律（生物层序律）■古生物：地质历史上的生物。5化石层序律（生物层序律）将地层层序律与生物演化律的概念相结合，就形成生物层序律的概念。化石层序律是英国工程师威廉·史密斯（William·Smith）在1796年提出。他指出，地质记录中动植物群化石按照一种明确的可以确定的顺序出现，可以根据岩层各自的化石识别出其时代的某一个时期。

不同时代的地层含有不同的化石，含有相同化石的地层时代相同。化石层序律（生物层序律）将地层层序律与生物演化律的概念相6切割律或穿插关系确定相对地质年代的方法可以利用地质体在空间上的接触关系、捕掳体的存在等来确定地质时间发生的先后顺序。

不同时代的岩层、岩体由于各种地质作用，常相近切割或呈穿插关系。在此情况下，被切割或被穿插的岩层比切割或穿插的岩层老，这就是切割律。切割律或穿插关系确定相对地质年代的方法可以利用地质体在空7二、同位素地质年龄（绝对年龄）■放射性衰变是放射性元素自发地释放放射线和能量，最終转化为其他稳定元素的过程。放射性元素在自发衰变过程中，根据元素的性质释放出α射线、β射线、γ射线等。■主要衰变体系有：U-Pb、Rb-Sr、Sm-Nd、K-Ar（40Ar-39Ar）■利用岩石中某些放射性同位素的蜕变规律，以年为单位计算岩石形成的年龄。同位素地质年代可以表示岩石的绝对年龄，也称为绝对年龄。可用下式计算出来：t=1/λln（1+D/N）其中t表示岩石形成的年龄，λ表示放射性同位置释放能量的稳定速率N表示岩石中某种放射性同位素的含量，D表示衰变产物的含量。二、同位素地质年龄（绝对年龄）■放射性衰变是放射性元素自发8三、古地磁测年法

■岩石一般均具有磁性，这种磁性是岩石在其形成过程中，磁性矿物在当时当地磁场方向上定向固结形成，称为剩余磁性，地球磁场的极性大约40万年发生一次反转。■人们利用岩石的剩余磁化方向为标志，将古地磁的极性变化按时期排列起来，结合同位素年龄测定，建立起来地球极性时间表，该方法目前主要用于测定中生代以来的岩石年代。三、古地磁测年法■岩石一般均具有磁性，这种磁性是岩石在其9第二节地质年代表为了研究地球发展历史，首先要建立地质时代。地质学家根据世界各地区地层划分对比的结果，以及生物演化阶段、大的构造运动、古地理环境变化等的研究，结合同位素年龄的测定，建立起包括地史时期所有地层在内的世界性的标准年代地层表及相应的地层年代表，综合反应了地壳中无机界和有机界的演化顺序及阶段。第二节地质年代表为了研究地球发展历史，首先要建立地质时10中国地质年代表中国地质年代表11一、地质年代单位与年代地层单位地质年代单位

年代地层单位宙代 纪

世

宇界 系

统地质时代是地球历史发展的时间顺序与时限，如同现在的年、月、日等。不同的地质时代，代表了地球发展的不同阶段。年代地层单位和岩性地层单位不同之处，在于前者有固定的时限长度，并且与地质时代单位严格对应。例如，寒武系是一年代地层单位，它的含义是在寒武纪（570—500百万年）内形成的所有沉积，不管岩性和化石有何差别，是这一时期形成的地层的统称，它超越了地区性与地层岩性的具体差别。一、地质年代单位与年代地层单位地质年代单位12二、岩石地层单位二、岩石地层单位13第三节地壳历史简述地球的历史包括地球形成以来的古地理沉积环境和生物的演化史、构造运动史、岩浆活动史以及变质史、成矿作用史，属于古生物地史学研究范畴。一、太古宙太古宙是地质年代中最古老的时期，自地球形成到25亿年前，太古宙进一步分为始太古代、古太古代、中太古代、新太古代。太古宙是地壳形成的时期，出现最原始的无细胞核的原核生物，太古宙时期地壳发生了多次强烈的构造运动使地层褶皱、变质、岩浆侵入，从而扩大了原始古陆的范围。二、元古宙元古宙是地壳演变过程中的第二个时间单位，距今25亿年-5.4亿年，分为古元古代、中元古代、新元古代。陆核继续生长，原始陆壳板块出具规模。元古宙出现真核细胞的菌藻类植物，元古宙后期出现了全球性的大冰期。第三节地壳历史简述地球的历史包括地球形成以来的古地理沉14显生宙1.早古生代：包括寒武纪、奥陶纪、志留纪三个纪，距今5.4亿年-4.1亿年，历时1.3亿年。它在生物、沉积和地壳运动等方面均有显著的特征。寒武纪时期地球上几乎所有门类的生物爆发性大量涌现，明显区别于前寒武纪，地球历史进入新的阶段—显生宙，出现海生无脊椎动物，有脊索动物的笔石和最早的脊椎动物无颚类，水生菌藻类植物。古生代是联合古大陆形成的历史，早古生代海侵广泛、下古生界几乎全是海相地层。2.晚古生代：包括泥盆纪、石炭纪、二叠纪三个纪，距今4.1亿年-2.5亿年，历时1.6亿年。晚古生代是海洋占优势向陆地面积进一步扩大发展的时代.石炭纪-二叠纪是两栖类动物空前繁盛的时代，被称为两栖类时代。显生宙1.早古生代：包括寒武纪、奥陶纪、志留纪三个纪，距今15显生宙3.中生代中生代包括三叠纪、侏罗纪、白垩纪三个纪。距今2.5亿年-0.65亿年，历时1.85亿年，它在构造运动、岩浆活动、生物、古地理等方面均有显著特征。中生代生物界以陆生裸子植物，爬行动物陆生恐龙类大量繁殖和海生无脊椎动物菊石类的繁盛时期。4.新生代新生代是地史时期最新的一个代，约开始于距今65Ma及持续至今，是延续时间最短的纪，划分为古近纪、新近纪、第四纪。新生代的生物界总体面貌已经与现代接近，植物界以被子植物为主，称为被子时代，脊椎动物中的哺乳类繁盛，称为哺乳动物时代。人类出现和发展是第四纪中的重要特征。新生代构造运动和岩浆活动都非常强烈，形成了阿尔卑斯山系与喜马拉雅山系，新生代时期的地壳运动被称为是喜马拉雅构造阶段。显生宙3.中生代16第十八章人类与地质环境

主要内容1、地质环境与环境地质学2、人类的地质利用3、人地关系与可持续发展第十八章人类与地质环境主要内容17第一节地质环境与环境地质学■地质环境是指大气圈、水圈、生物圈以及岩石圈的总称，而环境地质是研究人类与地质环境相互作用、相互影响的应用性学科。■环境地质学是从地质学中分支出来的一门新兴学科，是研究地质环境的基本特性、功能和演变规律及其与人类活动之间相互作用、相互影响的学科。其研究对象是人类与地质环境的复杂系统。第一节地质环境与环境地质学■地质环境是指大气圈、水圈、生18环境地质学的研究内容与分支1、环境地质学的研究内容主要是人类活动与地质环境的相互关系，包括：①由自然因素引起的环境地质问题（原生地质环境）；②由人类活动引起的环境地质问题（次生地质环境）；③资源的合理开发利用与环境保护。2、环境地质学的分支学科包括：城市地质学、灾害地质学、矿山环境地质学、废物处置地质学、医学地质学、旅游地质学、农业地质学等分支学科。环境地质学的研究内容与分支1、环境地质学的研究内容主要是人类19第二节人类的地质作用人类地质作用已经构成一种特殊的、巨大的地质营力，对地球的表层系统已经产生了巨大的影响，产生了大量的环境问题，如地面沉降、咸水入侵、土壤盐渍化、水土流失、土地荒漠化、水质污染、大气污染，并可诱发地震、崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害。第二节人类的地质作用人类地质作用已经构成一种特殊的、巨20人类的地质作用分类

人类地质作用是指人类活动的地壳内部结构、地表形态变化和物质迁移的作用。包括人类的侵蚀作用、人类的搬运和堆积（排放）作用。一、人类的侵蚀作用1、对地壳的侵蚀（破坏）作用包括地面变形（地面沉降、地面塌陷、地面开裂等）、和咸水入侵。2、对地表的侵蚀（改造）作用土地荒漠化、土壤盐渍化、水土流失。二、人类的搬运和堆积（排放）作用大气污染和水环境污染人类的地质作用分类人类地质作用是指人类活动的地壳内部结构21第三节人地关系与可持续发展人类与地质环境是对立统一的。一方面，人类为了生存和发展需要不断地向地质环境获取物质和能量，同时，又将废弃物排放于地质环境之中；另一方面，地质环境的发生、发展和变化有其自身的规律，一旦遭到破坏就会报复和惩罚人类，产生一系列不利于人类生存的环境地质问题。此时，人类不得不调整自己的行为，以适应地质环境所能允许的范围，获得可持续发展的空间。第三节人地关系与可持续发展人类与地质环境是对立统一22一、人地关系“危机”人地危机的主要表现：1、人口剧增、资源短缺、不可再生资源的不足，使地球的人口承载量受到限制，从而制约人类社会经济的可可持续发展。2、自然地质作用产生的各种地质灾害，阻碍人类社会向前发展。3、人类的地质作用产生的各种地质灾害，也制约和影响人