地质年代及地层系统共81页

第四章地质年代及地层系统据科学家研究地球形成大约46亿年，在这46亿年的漫长地质历史中，地球上经历了一系列地质事件，如生物的大规模兴衰与灭绝，强烈的构造运动，岩浆活动，海陆变迁等，地球的发展演化历史正是有这些地质事件所构成，所以研究地球的发展历史，最重要、最基础的工作就是要确定这些事件的发生年代。

早在十八世纪，科学家在寻找矿产的生产活动中发现，在岩石中含有的古生物化石的面貌能反映其新老顺序。

层位越高的岩石中的生物化石的面貌越接近现代，科学家因此得出了相对地质年代的概念。

并提出了与地层系统相对应的地质年代表。

第一节地层的划分及对比地质年代：地质年代是指地球（壳）形成、发展、变化的历史年代。

相对地质年代：地质体形成或地质事件发生的先后顺序。

绝对地质年代：地质体形成或地质事件发生时距今多少年。

地层的划分1、地层叠覆律：地层形成的时间顺序规律。

地层形成时都是水平或近水平的，并且，较老的地层先形成，位于较下部位，较新的地层后形成，覆于较上部位。

简而言之，原始产出的地层具有下老上新的规律，即地层叠覆律（N.Steno,1669）。

2、生物层序律：“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是相同的”（W. Smith, 1796）利用地层中所含的化石把上下地层进行划分。

生物演化是由简单到复杂，由低级到高级，生物种属由少到多，而且这种演化和发展是不可逆的。

因而，各地质时期所具有的生物种属、类别是不相同的。

时代越老，所具有的生物类别越少，生物越低级，构造越简单；时代越新，所具有的生物类别越多，生物越高级，构造越复杂。

因此，在时代较老的岩石中保存的生物化石相对较低级，构造较简单；而在时代较新的岩石中保存的生物化石相对较高级，构造较复杂。

3、地层接触关系：根据岩层之间的不整合面，把上下地层划分为有关的单位。

4、地层切割律：构造运动、岩浆侵入使不同时代的岩层、岩体之间断裂或切割穿插，利用这种切割与穿插关系的相对先后顺序。

地层系统和地质年代一地层层序的建立1 地层的概念地层——即能以某种界面分开的、具某种相同特征的层状地质体。

指一切成层岩层的总称，包括所有的沉积岩、部分变质岩和火成岩岩层——非正规术语地层学——是地质学中研究地壳层状岩石的形成顺序和年代关系的一门基础科学它涉及层状岩石的各种特征和属性，包括岩层的形状、分布、岩性、化石、地球物理和地球化学特征，进而说明其形成环境、形成方式、形成时间和变化的历史地层特征——指客观存在的岩石物质，包括岩性、生物、矿物、磁极性、电性、地震感应等方面的性质和变化。

地层属性——指对于某种或某几种特征的综合、分析所得出的推论解释和认识，如时间、沉积环境等。

2 化石层序律——指不同岩层中所含的化石内容各不相同，可根据相同的化石来进行地层对比并证明属于同一时代3 地层层序律(principle of superposition)——指未经扰动的层状岩体中，下面的岩层是较早时期形成的，上覆岩层是较晚时期形成的。

即“下老上新”相同时代的地层就一定含有相同的化石吗？不一定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.4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这个水平面的(水平摆放).5 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)。

二地层划分地层划分：根据地层的特征和属性（如岩性、化石和不整合面等）将地层组织成相应的单位。

地层划分的多重性与多重地层单位：岩石有多少种可以用于地层划分的特征，就有多少种地层划分，即地层划分的多重性。

划分的结果为多重地层单位。

地层划分的主要依据——地层的物质属性2.1 岩石学特征包括组成地层的岩石的颜色、矿物组分或结构组分、结构、组构和沉积构造等。

岩性相同或大致相同的连续岩层可以划分为一个岩石地层单位，岩性不同的地层体应该划分为不同的岩石地层单位。

2.2 生物学特征主要包括地层中所含的生物化石组分（类别），以及生物化石的含量、生物化石的保存状态、生物化石之间及生物化石和围岩之间的相互关系等。

地质年代（geologic time）就是指地球上各种地质事件发生的时代。

它包含两方面含义：其一是指各地质事件发生的先后顺序，称为相对地质年代；其二是指各地质事件发生的距今年龄，由于主要是运用同位素技术，称为同位素地质年龄。

这两方面结合，才构成对地质事件及地球、地壳演变时代的完整认识，地质年代表正是在此基础上建立起来的。

地质年代的划分和研究，是通过岩石和化石的历史来确定的。

【地层系统】dìcãngxìtǒng 地壳是由一层一层的岩石构成的。

这种在地壳发展过程中所形成的各种成层岩石（包括松散沉积层）及其间的非成层岩石的系统总称，叫做地层系统。

“宇”、“界”、“系”、“统”分指地层系统分类的第一级、第二级、第三级、第四级。

地层系统分类的第一级是“宇”，分为隐生宇（现已该称太古宇和元古宇）和显生宇。

【地质年代】dìzhìniándài 地质，即地壳的成分和结构。

根据生物的发展和地层形成的顺序，按地壳的发展历史划分的若干自然阶段，叫做地质年代。

“宙”、“代”、“纪”、“世”分指地质年代分期的第一级、第二级、第三级、第四级。

地质年代分期的第一级是宙，分为隐生宙（现已该称太古宙和元古宙）和显生宙。

【太古宇】tàigǔyǔ地层系统分类的第一个宇。

太古宙时期所形成的地层系统。

旧称太古界，原属隐生宇（隐生宇现已不使用，改称太古宇和元古宇）。

【太古宙】tàigǔzhîu 地质年代分期的第一个宙。

约开始于40亿年前，结束于25亿年前。

在这个时期里，地球表面很不稳定，地壳变化很剧烈，形成最古的陆地基础，岩石主要是片麻岩，成分很复杂，沉积岩中没有生物化石。

晚期有菌类和低等藻类存在，但因经过多次地壳变动和岩浆活动，可靠的化石记录不多。

旧称太古代，原属隐生宙（隐生宙现已不使用，改称太古宙和元古宙）。

【元古宇】yuángǔyǔ地层系统分类的第二个宇。

经典地质图集，搞明⽩地层与地质年代！地层是在⼀定的地史时期中和⼀定的地质环境下形成的层状岩⽯。

各地层之间可以可见的层⾯为界,也可以岩性、化⽯及地质年代等划定的界⾯为界。

（图源@SCOTT K. JOHNSON）地层可由沉积岩、岩浆岩或是由它们变质⽽来的变质岩构成，并具有时间和空间概念。

（图源@Wilson44691）（图源@Mike Beauregard）地层记录了地球发展最详细、最精确的信息，是地球历史最好的见证者！01对某地区的地层剖⾯，依据其⽣成顺序、岩性特征、古⽣物化⽯特征等内在规律,将其划分为若⼲个适当单位，并建⽴该地区地层系统的过程被称为地层的划分。

（图源@）研究和确定不同地区地层剖⾯的地层特征及其相互的时间关系的过程即地层对⽐过程。

（图源@）地层划分对⽐的⽅法主要包括地层层序律法、⽣物地层学法和岩⽯地层学法等。

地层层序律是地质学基本规律，指在层状岩层的正常序列中，先形成的岩层位于下⾯，后形成的岩层位于上⾯。

（图源@geologydegree）根据岩层空间⼏何位置的上下叠置关系，可以判定岩层形成时间的早晚。

由丹麦地质学家Nicolas Steno最早提出。

Nicolas Steno（图源@）⽣物地层学法是利⽤古⽣物化⽯划分、对⽐地层的⽅法。

如利⽤标准化⽯来划分对⽐地层的⽅法被称为标准化⽯法。

（图源@Rosenkrantz）标准化⽯是指那些地史分布较短，演化迅速，地理分布⼴，数量多，特征明显，仅出⾃⼀定层位的古⽣物种属化⽯。

（图源@USGS）若将出现在同层或同地层系统之中的不同类型化⽯( 即化⽯组合)进⾏综合分析来划分对⽐地层，这种⽅法被称为⽣物群组合法。

（图源@Britannica）⽽根据地层中所含孢⼦或花粉的组合特征来划分、对⽐地层被称为孢粉分析法，可应⽤于⼀些不含⼤型化⽯的地层划分和对⽐。

孢⼦化⽯（图源@⽂献[3]）⽣物的进化发展具有阶段性、进步性和不可逆性。

保存在地层中的化⽯在不同时代的不同层位上不同。