地史学复习资料

沉积环境:具有独特物理、化学、生物条件的自然地理单元。如河流、湖泊、滨海等。沉积相:能够反映沉积环境的岩石特征（岩性相）和古生物特征（生物相）的总和，包括沉积环境和物质记录两方面。根据沉积岩原始物质不同把碎屑岩沉积相分为：陆相、过渡相、海相相分析方法:将今论古的现实主义原则。即以研究现代各种地质作用及其所产生的物质记录作为基础，来分析判断地质时期沉积物的沉积环境。沉积相鉴别标志：1、沉积岩石学标志:颜色、矿物组成和化学成分、结构和构造、岩相序列、产状、瓦尔特相律2、古生物和古生态标志:古生物种类、生态3、地化标志:微量元素、同位素地球化学，特殊矿物组合沉积构造研究意义：确定沉积环境分析恢复水流系统、指出水流状态确定地层的顶底和层序陆相沉积陆相沉积：沉积物以碎屑岩和粘土岩为主，分选性和磨圆度较差，碳酸盐类岩石少见 （仅见于湖泊）;层理类型多样;生物为陆上生物（脊椎动物、昆虫等）、淡水动物和陆生植物。1、冲积扇相;快速堆积，形成洪积扇。沉积物以粗砾为主，多呈棱角状，还有砂和粉砂，分选性和磨圆度极差，扇根处最粗，向扇端和两侧逐渐变细。层理不发育，常块状。冲积扇相:扇根：叠瓦状砾岩、块状混杂砾岩扇中：平行层理砂岩、交错层理砂岩、叠瓦状砾状砂岩.扇端：枕状构造，水平纹理砂岩、冲刷充填构造、泥岩2、河流相沉积特点：分为平原河流和山间河流两类。平原河流:流速小、河谷宽广、河曲发育，有“二元结构”即河床沉积和河漫滩沉积两部分。山间河流:流速大、切割深，河曲一般不发育，主要是河床沉积，河漫滩沉积不发育。河漫滩沉积:包括堤岸、决口扇、河漫湖、岸后沼泽及牛扼湖等沉积。为洪水泛滥期产物。沉积较细，主要为细砂岩、粉砂岩和泥岩，一般有微斜层理。河漫滩、牛扼湖中可发育沼泽，见泥炭层、植物和动物化石。边滩沉积:小型交错层理、爬升波浪层理中一大型板状、柑状交错层理。细砂岩、中粗粒砂河床沉积:包括河床滞留砾石沉积、边滩及心滩的砂质沉积。河床沉积的砂砾磨圆度、分选性较好，砾石排列常逆流倾斜，具单向倾斜层理和韵律性。垂向序列一辫状河VS曲流河二元结构的底层沉积发育良好、厚度大，顶层沉积不发育或厚度小 ;底层沉积粒度粗，砂砾岩发育;河道频繁迁移形成了各种层理类型，如块状或不明显的平行层理、巨型槽状交错层理、单组大型板状交错层理等。古代河流的主要鉴别标志以砂岩和粉砂岩为主。成分成熟度低。砾岩多为复成分砾岩，砂岩以长石砂岩、岩屑砂岩为主。以泥质胶结为主，少量为钙、铁质胶结。以砂、粉砂状结构为主，分选差至中等。层理发育，以板状和大型槽状交错层理为特征。砾石呈叠瓦状排列，扁平面倾向上游。层理及砾石倾角约为 100}300。底部常具冲刷构造，并常含泥砾及下伏地层的砾石。一般无动物化石，可有植物碎片及硅化木等。剖面结构及砂体形态。自下而上表现出下粗上细的间断性正韵律或正旋回。每个旋回底部发育有明显的底冲刷现象。测井曲线形态3.湖泊相4.沼泽相过渡相三角洲沉积体的结构顶积层：三角洲的水上部分，包括分支河道和道间沉积的砂、粉砂，在泛滥平原上的粉砂、粘土及泥炭沉积。陆生生物化石丰富。三角洲前缘（前积层）:三角洲平原前方，水面之下至波基面之上。近河口处河口沙坝发育以砂和粉砂为主，大型交错层理;远河口处以粉砂为主，水平层理。含少量植物碎片和海湖生物碎屑。前三角洲（底积层）:位于三角洲前缘，波基面之下。以悬浮搬运的粘土沉积为主，含大量粉砂，多具水平层理或块状层理，发育暗色泥岩夹薄层粉砂岩。海湖生物增多，有机质丰富，是良好的生油层。同期异相与同相异期:??????古代三角洲鉴别标志1.剖面结构和沉积层序:在海平面下降/上升条件下，形成进积型/退积型剖面结构。2.沉积构造：显示有河流与波浪或潮汐流的共同作用，常见反映双向水流的楔状交错层理。古生物标志：既有海相，又有陆相，较多广盐度生物。古地理位置：显示有河流与波浪或潮汐流的共同作用，常见反映双向水流的楔状交错层理。沉积建造特征：沉积物厚度大，自下而上由大套泥岩逐渐过渡为砂、泥岩薄互层至大套砂岩夹泥岩和煤层。海相组海相组：按海底地形和海水深度，将海相组分为滨海、浅海、半深海和深海四个相。滨海相沉积类型：无障壁海岸相：无障壁型海岸与大洋的连通性好，海岸受较明显的波浪及沿岸流的作用， 海水可以进行充分的流通和循环，又称为广海型海岸及大陆海岸。具有这种海岸的海盆又称为陆缘海有障壁海岸相：沿岸的海中存在着一种障壁的地形，如砂坝、滩、礁等，使得近岸的海与大洋隔绝或半隔绝，致使海水处于局限流通或半局限流通的状况。障壁海盆中波浪作用不明显，主要是受潮汐作用的影响。•思考：•沉积环境和沉积相定义的关系和差别•如何区分陆相和海相沉积？地层：一具有一定层位的一层或一组岩层，即地层具有时代与顺序的含义。地层层序律一地层层序的基本规律，即在地层未发送倒转时，老地层在下、新地层在上。地层形成的沉积作用：垂向加积、侧向加积、生物沉积、海进一海退垂向加积：是指沉积物在地球重力场的作用下从沉积介质 （水体）中自上而下降落，依次沉积在沉积盆地底部的沉积作用。形成“千层糕式”的地层。地层特征：岩性界面一般是水平或近于水平的 ;时间界面与岩性界面是平行或基本平行的 .侧向加积：是指沉积物在搬运介质中沿水平方向的位移和堆积作用。如曲流河河道侧向迁移形成的侧向加积作用、河流作用为主的三角洲与海滩、障壁沙坝的进积作用以及滨岸沉积的退积作用等。地层特征：地层时间界面和岩性界面不一致或抖交。穿时普遍性原理：在所有侧向堆积作用过程中形成的岩石地层必然是穿时的。生物筑积定义:指造架生物原地筑积而形成地层的作用地层特征:地层一般呈丘状隆起，岩层多具块状构造。在形式上，可以表现为侧向加积或垂向加积地层学的基本定律地层叠覆律:任何未经扰动的地层序列，原始地层的先后顺序总是自下而上是从老到新化石层序律：不同时代的地层含有不同的化石，含有相同化石的地层其时代相同相同时代的地层就一定含有相同的化石吗?答：1.相同的时代可有不同的沉积环境2.相同的时代也可有不同的埋藏和保存环境 .海侵与海退：、海进与海退的概念：海平面上升，海水向陆地侵进的现象称为海进。反之称为海退。、超覆与退覆的概念由于海进使后期沉积物依次向上叠覆，其分布范围超过早期沉积物并直接覆盖于更老沉积物之上的现象称之为超覆。反之称之为退覆。超越的那部分地区称为超覆区，退出的那部分地区称为退覆区。(3)、海进序列、海退序列与沉积旋回：假设某地位于海边(陆地)，当海进开始后，海水逐渐向陆地侵进，水体由浅变深。该地将由陆地变为滨海、浅海等海洋环境，其相应的沉积物在纵向上由粗变细。我们将因海进造成沉积环境在纵向上由浅水相变为深水相的现象称为海进序列，反之称为海退序列。在一次海进与海退过程中，沉积物可形成一个由浅水相一较深水相一浅水相呈镜像对称的垂向序列，称之为沉积旋回。(4)、等时与穿时现象某一地区同一时代的沉积物的界面可以看作是等时面，但随着海进或海退引起某一粒级或成分的沉积物在纵向上发生迁移，从而造成沉积物的岩性界面与等时面斜交现象，称为穿时现象。海侵(海进):由于地壳下降或海平面上升，使海岸线不断向大陆方向退却的现象 .超覆(overlap):由于海侵使得沉积盆地范围不断扩大，后期形成的沉积层超越其下伏的较老的沉积层而盖在更老的地层之上的现象。超出的部分即超覆区。海进序列:由持续海侵超覆形成的下粗上细的沉积序列海退：由于大陆上升或海平面下降，使海水从大陆撤退的现象退覆:由海退造成的地层分布范围不断缩小的现象海退序列:由持续海退形成的沉积物纵向上的下细上粗的沉积序列本节重点地层叠覆律的概念。地层形成作用的理解。地层学研究常见的方法有哪些?岩石地层单位定义:由岩性、岩相或变质程度均一的岩层构成的地层体，即以岩性岩相为主要依据而划分的地层单位分级:群、组、段、层岩石地层单位（一）岩石学的方法岩性对比法;在侧向连续的条件下，同一盆地内不同地区岩石学特征相同和地层位置相当的地层可以对比。（二）标志层法：标志层是指那些厚度不大、岩性稳定、特征突出、易于识别、分布广泛的特殊岩层。标志层有穿时性的标志层和等时性的标志层两种类型。穿时性的标志层只能用于岩石地层单位的对比。等时性的标志层才能用于年代地层单位的对比。组—岩石地层的基本单位定义:组是基本的岩石地层单位，具有相对一致的岩性、岩相和变质程度，且具有一定结构的地层体。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）一定和厚度和分布范围（一般要求能在区域地质图（1/5-1/20万）上表达）。群一Group:通常是组的联合。联合原则：岩性的相近；成因的相关；结构类型的相似等。群的顶底界线一般为不整合面或明显的沉积间断面。常用于前寒武系和中生代陆相地层段一Member:组的再分。分段的原则:组内岩性的差别；组内结构的差别；地层成因的不同等。段的顶底界线一般是标志明显的整合界线。层一Bed:层有两种类型：一是岩性或结构相同或相近的岩层组合，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。二、年代地层单位定义: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岩石（或地层）。年代地层单位以等时面为界。.年代地层单位:宇、界、系、统、阶、时带•地质年代单位：宙、代、纪、世、期、时年代地层单位之内的位置，应该用指示位置的形容词来表示，如底、下、中、上、最上。地质年代单位之内的位置则要求用表示时间的形容词来表达， 如最早、早、中、晚、最晚。前寒武系地层单位的建立主要是同位素年龄测定。生物地层单位生物地层单位的性质：(1)生物地层单位(生物带)是根据所含化石来定义和说明其特征的岩层体。生物地层单位的建立可基于单一分类单元、几个分类单元的组合、相对丰度。(2)生物地层单位是一种建立在化石分类单元鉴定基础上的描述单位。在地理分布上，生物地层单位与其特定的鉴别性化石分类单元的分布是一致的。由于生物地层单位可能出现的多样性，在不同类型的生物带之间，在依据不同化石类群建立的生物带之间，甚至在同类生物带或依据同类化石建立的生物带之间常常出现纵向和横向的间隔或重叠。本节重点不同地层单位之间的联系多重地层划分对比的意义地层组合类型与历史大地构造分析沉积组合：在一定时期内形成的、能够反映其沉积过程主要构造背景的沉积岩共生综合体构造背景分类：稳定、过渡、活动三种类型沉积物厚度分析补偿：沉积基盘的下降速度等于沉积物的堆积速度时，水深不变，岩相不变。其厚度代表沉积盆地下降幅度非补偿：沉积基盘下降速度大，物质供应不足，水深变大，表现为海进序列。这类盆地也称饥饿盆地。超补偿:沉积基盘下降慢，物质供应多，水体变浅，表现为海退。板块边界：离散边界-洋中脊、汇聚边界-俯冲带、转换边界-转换断层本节重点简述威尔逊旋回P43前寒武纪概述前寒武纪特征时限长（46-5.4亿年）地层普遍变质（麻粒岩相、角闪岩相、绿片岩相，一般越老变质越深 ），岩浆活动发育。构造变形复杂（原始地壳薄、刚性差、热流值大，易塑性变形，且经历多次构造变动 ）。生物化石少酸性和还原大气圈和水圈矿产丰富（Fe,A1,U）前寒武纪生物界太古宙（Ar） 主要是化学化石（如氨基酸、脂肪酸、芳香族细菌、碳氢化合物、环形化合物等），细菌，此外有少量叠层石元古宙（Pt） 菌藻类的时代。叠层石繁盛，特别是Pt3伊迪卡拉动物群伊迪卡拉（Ediacaran）动物群是Sprigg于1947年在澳大利亚中南部Ediacara山地区的庞德砂岩层中首先发现的（年龄值为630Ma）中，故通称伊迪卡拉（Ediacara）动物群。又称裸露动物群。伊迪卡拉动物群是无壳的裸露动物群，它包含三个门、19个属、24种低等无脊稚动物。三个门是:腔肠动物门，环节动物门和节肢动物门。水母有7属9种;水熄纲有3属3种;海鳃目（珊瑚纲）有3属3种;钵水母2属2种;多毛类环虫2属5种;节肢动物2属2种它的出现标志着后生动物的真正出现，生物界完成了从植物到动物的演化过程，是生物演化史上的一个重要飞跃。吕梁运动华北地区古元古代后期的强烈地壳运动，使淳沱群遭受低级变质作用。使太古代陆核进一步扩大、固化，形成了所谓“原地台”即华北地台原型。本节重点前寒武纪地球演化的特点。研究前寒武纪地质需要注意什么问题古生代一、 早古生代：寒武、奥陶、志留纪时限：距今543-410Ma，延续133Ma二、 晚古生代时限：距今410-250Ma，延续160Ma晚古生代：泥盆纪、石炭纪、二叠纪早古生代的生物界海生无脊椎动物的繁盛时期。因此，早古生代被成为海生无脊椎动物的时代。无脊椎动物：三叶虫、笔石、头足类、腕足类、珊瑚、牙形石。后期开始出现原始无脊椎动物无领类、陆生植物裸威类。生物相•生物相：较大的生物组合或生物群的区域面貌。•不同的生物相反映不同的自然环境条件，生物相分析可用于岩相分析。•早古生代的生物相：浮游相、底栖相（壳相）、礁相。早古生代的古地理1•早古生代的构造运动称加里东构造运动，此期被称为加里东构造运动阶段。2•早古生代中国的古地理格局是震旦纪的继承和发展。早古生代的矿产•沉积层控矿床丰富，赋矿层位集中于寒武系、奥陶系，志留系相对贫乏。•南方发育了一系列黑色岩系，蕴藏丰富的矿产资源。其中黑色笔石页岩相是重要生油层。•主要矿产：磷、石煤、铁、石膏等。晚古生代的重要特征除海生无脊椎动物外，出现陆生植物，淡水鱼大量繁盛，体现了生物征服大陆的进化过程。除海相地层广泛分布外，陆相和海陆交互相地层也比较发育。中后期内陆或近海沼泽、森林广泛分布，形成含煤地层， 是地史上第一次重要的造煤期。晚古生代的生物界海生无脊椎动物的演化：笔石几乎绝灭，三叶虫和鹦鹉螺大量减少，珊瑚、腕足类的种类和数量发生巨变。陆生植物的繁盛及地理分异脊椎动物的发展与演化一、泥盆纪的生物界1•鱼类的繁盛：泥盆纪鱼类特别繁盛，被称为“鱼类的时代”2•原始两栖类的出现陆生植物的发展和小型森林的出现海生无脊椎动物的巨大革新和发展：笔石几乎全部绝灭，三叶虫大量减少腕足动物中石燕类特别发育，中槽、中隆明显，此外穿孔贝类、小嘴贝类、扭月贝类、无洞贝类也较繁盛四射珊瑚在泥盆纪形成一个发展高潮，常形成珊瑚礁，多为双带形珊瑚。层孔虫非常繁盛，与苔醉虫、珊瑚一起形成生物礁二、石炭纪的生物界两栖类的大发展、原始爬行类的出现陆生植物组合及其地理分区海生无脊椎动物三、二叠纪的生物界海生无脊椎动物发生巨大变化，早古生代繁盛的物种在二叠纪末期大都绝灭;植物界进入一个新的演