第四章地质年代与地层系统

第四章地质年代与地层系统一、相对地质年代得确定地层层序律:沉积岩就是按先后顺序一层层地依次沉积下来得,因此正常得地层就是老得在下,新得再上(即下老上新),这就是确定地层新老顺序得一般规律,叫地层层序律。(一)地层层序律(二)化石层序律(生物层序律)化石——埋藏在岩层中得古代生物遗体或遗迹。生物得演化就是从简单到复杂,低级到高级不断发展得,岩层中所含得化石也具有一定得规律,岩石年代越老生物化石越原始、越简单、越低级。岩石年代越新、生物化石越复杂越高级。化石层序律——根据新老不同得地层中得化石(特别就是标准化石等),就可以确定化石之间得相对新老关系,并以化石来确定地层得相对新老关系得方法。地层层序和化石层序就是相辅相成得,根据地层层序律确定地层新老,可以帮助确定化石得新老;反过来,根据地层中化石得新老,也可以确定地层得新老。这样经过多年得对比积累就能建立起地层顺序。地层划分与对比及综合地层柱状图(三)切割律或穿插关系1、喷出岩相对年代确定——根据地层层序和其上、下地层中得化石来确定。2、侵入岩相对年龄确定——根据侵入、包裹、切割或穿插关系来确定。侵入关系:侵入者年代新、被侵入者(围岩)年代老。切割或穿插关系:切割或穿插者年代新、被切割或被穿插者年代老。包裹关系:包裹者年代新、被包裹者年代老。(四)地层接触关系整合接触平行不整合接触(假整合)角度不整合接触二、同位素年龄(绝对年龄)得测定根据地层中所含放射性元素及其衰变产物得含量比例,再根据其衰变常数(半衰期)来计算出矿物或岩石得年龄。模型:N(t),t时刻粒子数。半衰期:T1/2N(T1/2)=N0/2衰变时间:大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点用于地质计年得同位素:1、出现于岩石形成期,2、具放射性得不稳定得同位素,3、半衰期足够长,4、含量可以观测。同位素半衰期(年)衰变系数(/年)8737Rb48、6×1091、43×10-11

23892U4、468×1091、551×10-10

23492U2480002、794×10-6

23090Th752009、217×10-6146C57301、209×10-4不就是所有得同位素都能使用,一般就是用半衰期较长得同位素;一般用钾－氩、铷－锶、铀－铅等来测定较古老岩石得地质年龄。而碳－14半衰期较短,专用于测定最新得地质事件和考古材料。同位素年龄具有一定得误差,但对于无化石得前寒武纪以及火成岩、变质岩等得年代就是非常重要得依据。中国大陆地壳形成年龄(单位:百万年)上部地壳沉积-变质地壳花岗岩Nd模式年龄华北地台2852±3712921±3482517±225华南地区1659±3412289±5951546±303塔里木地台2766±232

秦岭造山带1880±497

(平均值)2237±3011560±372大别造山带2016±4762395±232滇藏造山带1559±4542026±2841303±370北方造山带979±3651639±384915±299平均值1812

1643三、古地磁法测定岩石年龄——地质历史中地磁得南北极就是不断变换得,每一磁性得延续时间也不相同。因此,测定岩石得极性,确定该极性得延续时间,并通过与已知得标准值对比,就可以推算该岩石得形成年代。该方法只能用于中生代以来得岩石年龄测定,因为对更老得岩石尚未建立起可资比较得“标准”。古地磁极性年表岩石地层单位(地方性地层单位),就是根据地层得岩性特征进行分层,并建立起地层系统和层序。一般分为:群、组、段、层。一、岩石地层单位得概念地质年代及地层系统组就是划分岩石地层得基本单位,就是由岩性、岩相、变质程度较为均一并与上下层有明显界限得地层所构成。段就是岩石内次一级得岩石地层单位,其岩性特征与组内相邻岩层有明显得区别。一个组不一定都划分为段。层就是最小得岩石地层单位,指组内或段内一个明显得特殊单位层,如膨润土层、碳质层等。群就是最大得岩石地层单位,有两个或两个以上经常伴随在一起而又具有某些统一得岩石学特点得组联合构成。某些厚度巨大、岩类复杂,又因受构造运动得扰动以致原始顺序无法重建得一大套地层也可以视为一个特殊得群。组不一定合并为群。二、生物地层单位含有相同得化石内容与分布延限带:指从全部化石组合中任一选出得成分得总延续时限内形成得一段地层。顶峰带:代表一个种或属或其她分类单位发育到极盛阶段得一段地层。组合带:由三个或更多得化石分类单位作为一个整体构成一个独特组合或共生得地层体。因此划分出了年代地层单位和地质年代单位,一般分为:地质年代单位宙代纪世期时年代地层单位宇界系统阶带1、宙一般就是以生物演化来划分得。2、代一般就是以生物演化和大得地壳运动划分得。3、纪、世一般就是以生物演化和古地理环境变化来划分得。三年代地层单位地质年代表得建立

——把不同地区得沉积地层,根据化石和岩性(主要就是化石)进行详细得分析研究和对比,弄清她们之间得相互关系,按先后(新、老)顺序连接起来,就建立起了完整得地层系统。根据地层系统建立一个比较完整得地层系统表,结合同位素年龄,生物演化得顺序、过程、阶段、老得构造运动、古地理环境变化等,将地壳得全部历史划分成许多自然阶段,即地质年代,按新老顺序进行地质编年,就构成了地质年代表。地球得历史分为两大时期:天文时期——38亿年前,为行星形成和发展时期,属天文学研究得范畴。地质时期——38亿年以来,即地壳形成以来得地质发展时期。古生物地史学就就是要研究在地质时期,古地理沉积环境和生物得演化史、地壳运动史、岩浆活动史以及变质史。地壳历史简述一、前震旦纪从地壳形成至震旦纪以前(38－8亿年前)历时30亿年。包括太古代、早、中元古代和晚元古代早期。(一)太古代距今约38亿年－25亿年,其特征就是:1、地壳处于普遍活动状态,地壳很薄,断裂构造、火山活动极发育。2、形成了原始大气圈和水圈,产生了原始海洋和原始大陆。3、开始有了风化、剥蚀、搬运、沉积等外力地质作用,并形成沉积岩。4、距今约32亿年首次出现了无细胞核得原核生物(原始细菌和藻类)。我国太古宙主要分布在华北地区,中等变质到深变质得各类片岩,片麻岩,原岩以黏土质碎屑岩居多。较多得中、基性火山岩类,产鞍山式铁矿太古宇末发生五台运动,与上覆元古宙呈角度不整合。(二)早中元古代－晚元古代早期距今25亿年至8亿年。特征就是:1、地壳运动、岩浆活动和变质作用强烈而广泛,但比太古代弱得多。2、出现了大量最原始得具有真核细胞得蓝绿藻和细菌。陆地上岩石裸露,一片荒凉。3、游离氧增多,并出现了代表氧化环境得红色地层。总之,前震旦纪就是地壳运动岩浆活动最强烈得时期,晋宁运动结束了本阶段得历史并形成了地球上地台得褶皱基底。如我国中朝准地台,杨子准地台、塔里木地台得褶皱基底。太平洋可能就就是在这个阶段因岩石圈拉张断裂得发展而开始形成得。元古宙(不含震旦纪)矿产世界范围内重要得Fe、Mn、Au、U、Cu、Pb、Zn、Ni、Pt、稀土等超大型矿床石材:太白青黑色花岗岩四川红二、震旦纪和早古生代距今8亿年到4亿,历时约4亿年,包括四个纪:震旦纪、寒武纪、奥陶纪、志留纪。其特征有:1、就是地壳运动相对比较平静得时期。北半球除俄罗斯外都被海水淹没,而南半球具有一个由现今得非洲、南美洲、澳洲、南极洲、印度等陆块组成得巨大古陆,称为“冈瓦纳古陆”。2、就是一个大海侵时期,海洋面积比现今更为辽阔。构成了一个海进——海进高潮——海退旋回。3、我国除个别岛屿外也就是一片汪洋。4、三叶虫、腕足类、头足类、笔石、珊瑚等海洋生物开始繁盛,出现了大量无脊椎动物,到志留纪时,出现了原始鱼类和植物登上了陆地。5、志留纪末期,加里东运动使海面缩小、陆地扩大,并形成了一些新得褶皱山脉,如我国得祁连山褶皱带、华南褶皱带。该时代得矿产资源震旦纪:铁,锰,磷,天然气,石膏,岩盐寒武纪:磷,石煤,多金属稀有元素:Ba,V,Pb奥陶纪:铁矿,铅锌矿,石膏,建材志留纪:沉积矿产相对贫乏,石煤三、晚古生代

距今4、09亿年至2、5亿年,历时约1、6亿年,包括三个纪:泥盆纪、石炭纪、二叠纪。特征就是:

1、地壳运动较为激烈,形成第二次大海侵,但比早古生代范围小。海进、海退得方向,时间已有明显得差异。二叠纪华北上升为陆,形成南海北陆得局面。

2、二叠纪以来地球上各个古陆聚合形成联合古陆,赤道洋消失,乌拉尔海消失,形成了特提斯海