地球科学概论课件：地球的年龄和地质年代1

地质年代与地质作用地球的起源地球上最古老的岩石年龄大约为：A:25亿年；B：36亿年；C:46亿年我们是怎样推测地球年龄的？A:根据化石记录B:根据外星系的规律C:根据地表最老的岩石年代澳大利亚的古老岩石（41亿年）古老岩石为较轻的硅铝质岩石，且通过搬运沉积作用由此推论：地球的圈层分异在42亿年前已经完成地球上最古老的岩石（同位素方法测年）南美圭亚那角闪岩41.3亿年格林兰片麻岩40亿年非洲阿扎尼亚片麻岩38.7亿年澳大利亚燧石35亿年陨石46亿年月岩31－46亿年宜昌地区的古老变质岩－－37亿年何为地质年代？相对年代地质事件的发生按先后顺序绝对年代地质事件发生距今的年龄相对年代(relativeage)

的确定1、地层层序律

(principleofstratigraphicsuperposition)

一定地质时期形成的岩层所具有的下老上新的规律A下老上新的叠置原理老新B构造运动使地层发生倾斜时反斜方向老顺斜方向新从上游至下游，地层年代由（）到（）。A老到新B新到老上游下游C地层倒转时，用泥裂、波痕等先确定顶底面老新新新2、生物层序律

(Principleoffaunalandfloralsuccession)老地层新地层生物原始简单生物进步、复杂低级生物高级生物生物进化不可逆转－地质时间不同化石组合不同－地质时间和环境相同，地点不同化石组合相同即生物层序律(1)Thetendencyoflifeevolutionisfromsimpletocomplex,fromlowerleveltohigherone.EachearthhistoricalperiodhaditsparticularlivingthingsPrincipleoffaunalandfloralsuccessionPrincipleoffaunalandfloralsuccession(2)Thespeedoflifeevolutionisheterogeneous.Livingthingsevolvedonalternatespeed.Generallytheyevolvedsmoothlyinarelativelongerperiodofgeologicaltime,howevertheycoulddorapidlyinashorterspan,inwhichmanyorganismswereextinctandsomenewspeciesoccurredordeveloped.(3)Lifeevolutioncouldnotbeofreversion.Thatmeansifanorganismhasdisappearedinanearth’shistoricalperiod,itneveremergesagainlater.Principleoffaunalandfloralsuccession(4)Becauselivingthingshaveabilitytoadaptlivingenvironmentincertainscale,andtomigratefromplacetoothers,theyaresimilartoeachotherduringthecertainperiodsinspecialregion,oreveninacontinent.Principleoffaunalandfloralsuccession3、切割律或穿插关系

(cross-cuttingrelationship)侵入者年代新(岩浆岩体、岩脉)被侵入者年代老砂岩灰岩花岗岩二、地层接触关系

（Uncomformities）Angularuncomformity角度不整合接触Discomformity平行不整合接触(假整合)Noncomformity整合接触1．整合接触Noncomformity2．假整合接触（平行不整合接触）

DiscomformityChronologicalgap3．不整合接触（角度不整合接触）

Angularuncomformity特征：①新老地层的产状不一致②经过顺构造地形阶段③不整合的年代确定不整合接触三、绝对年龄（同位素年代测定）

Absoluteage(radiometricdating)放射性同位素衰变原理：放射性元素的原子不稳定，一定时间后必然衰变为其他原子且衰变的速率不受外界温度和压力的影响例子：238U

206Pb238U经过45亿年后，其一半原子数衰变为206Pb即半衰期计算公式t=1/λ

•In(1+D/N)衰变常数年龄母体同位素含量子体同位素含量＝1In(1+）常用于测定地质年龄的同位素同位素子体半衰期有效测年范围适用材料母体（年）14C14N5730100－70000木材、骨、贝壳、CO239Ar39K29710-300040K40Ar12亿

5000－46亿云母、角闪石、火成岩238U206Pb45亿1－46亿锆石、沥青铀矿235U207Pb7.1亿同上－－232Th208Pb13.9亿同上－－－87Rb87Sr50亿同上云母、长石、火成岩讨论长沙马王堆考古发掘中的西汉初期棺木，如何测定棺木的确切年龄？如何确定珠海地区花岗岩侵入体的相对年龄和绝对年龄？古代陶瓷如何测定年龄？四、地质年代表

GeologicaltimescaleEon=宙thelargestintervalofgeologicaltimeEra=代Period=纪Epoch＝世四、地质年代表CenozoicEra＝新生代MesozoicEra＝中生代PaleozoicEra=古生代ProterozoicEra=元古代ArchaeozoicEra=太古代microscopiclife-formsArchean(Greekwordforancient)年代单位与地层单位年代单位地层单位代－－－－－－－－－－－－界 纪－－－－－－－－－－－－系 世－－－－－－－－－－－－统 群 组、段OO3O2O1地质年代表显生宙新生代中生代古生代早、中、晚元古代新近纪志留纪奥陶纪寒武纪三叠纪侏罗纪白垩纪古近纪泥盆纪石炭纪二叠纪早晚250Ma540Ma65Ma400Ma元古宙太古宙冥古宙NEKJTPCDSOC前寒武纪（46亿-5.4亿年）

（隐生宙）冥古宙（始太古代）HadeanEon，具有“开天劈地”之意，是地球发展的初期阶段，约>40（或38）亿年，目前在地球表面尚未见到或确证这一时期形成的大量岩石，这可能是该时期的地表岩石绝大部分已被后期改造的缘故。太古宙（40-25亿年）(ArcheanEon)

是已有大量岩石记录的最古老地质年代，这一时期的岩石一般是变质程度很高的变质岩，这一时期全球被海洋覆盖，无陆源碎屑沉积，约35亿年前出现原核细胞生物（菌藻类）元古宙（25-5.4亿年）ProterozoicEon,为较古老的地质年代，这一时期的岩石记录已十分普遍，元古宙包括古元古代、中元古代和新元古代3个代。冥古宙太古宙元古宙古生代中生代人类哺乳类陆生植物动物多细胞生物真核生物原核生物

主要由长石和石英组成的片麻岩类。长石以富钠质斜长石为主，钾长石主要为微斜长石，并含有少量的黑云母、角闪石、透辉石等暗色矿物。片麻状构造比较明显。具有英云闪长岩、奥长花岗岩和花岗闪长岩的化学成分。经常与麻粒岩、斜长角闪岩、富铝片麻岩、条带状磁铁石英岩等伴生。主要分布区有中国、格陵兰、加拿大、南非和印度等地。经多种同位素方法测定、最老的年龄可大于36亿年，被认为是地球历史中最古老的硅铝质岩石。太古宙灰色片麻岩克拉通（Craton）是地球上相对稳定的构造单元，形成于太古代－早元古代的克拉通能长期保持稳定，岩石圈根厚达250－300km甚至更厚。然而，在特定构造环境下，古老稳定的克拉通会发生活化，岩石圈根被移除,同时伴随大规模岩浆活动。高分辨率的地震层析成像结果揭示了华北克拉通现今岩石圈结构细节：太行山以东、燕山以南的华北盆地、胶东半岛和渤海湾之下，岩石圈厚60-100km，表明岩石圈已显著减薄，而其周缘的太行山、燕山-辽西和辽东地区，岩石圈仍厚达100-150km。太行山以西的鄂尔多斯地块岩石圈厚230km左右。华北克拉通既有被破坏的东部块体，也有基本保持稳定的西部块体；在新太古代或古元古代期间，华北的东、西陆块之间被古大洋分割；古大洋向陆块下俯冲，导致大陆边缘岩浆弧、岛弧和弧后盆地的形成；古大洋全部俯冲消失后，陆块碰撞拼合，最后形成了华北克拉通。华北古元古代块体拼合的地球物理证据在古元古代，中国北方已经形成华北原地台，南方形成扬子原地台，西部则形成塔里木原地台。华北地区早在太古宙末，中国北部和辽宁南部已形成几个稳定陆核，陆核之间是活动地区，其间填充了五台群和滹沱群，经过吕梁运动褶皱变质固结，它们把陆核连接起来，形成较大规模的稳定地区——华北原地台。元古宙与太古宙相比，岩石变质程度较浅，并有一部分未经变质的沉积岩。华北地台的中、新元古代地层属稳定类型的盖层沉积，其余为活动类型沉积。新元古代地层上部的红色碎屑堆积，广泛分布于中国南方。太古宙以来的生态系统建立与进化地球生命的起源生命起源的机制无机

有机在地球上进行？米勒放电实验“生命培养汤”有机小分子

复杂有机大分子和多分子体系非生命的化学演化阶段简单有机小分子（氨基酸等）

复杂有机大分子（核酸、类蛋白质等）多分子体系（蛋白质等）

初步的新陈代谢生命现象生命的出现最古老的单细胞生命（细菌化石）记录是A：15亿年B：25亿年C：38亿年南非巴布顿地区（1）厌氧异养原核生物始于38亿年前(太古宙)无细胞核、膜分异食物：分解海