地史学概念1
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《地史学》课程笔记第一章绪论第一讲什么是地史学地史学,又称地质历史学,是研究地球表面和地下各种地质现象的发生、发展和演变规律的学科。
它关注的是地球自形成以来所经历的各种地质事件,如地壳运动、沉积作用、岩浆活动、生物演化等,以及这些事件之间的相互关系和演化过程。
地史学的研究对象主要包括地层、古生物、岩石、构造、矿床等,研究方法包括野外考察、室内分析、实验模拟等。
通过这些研究,我们可以了解地球的演化历程,预测未来的地质变化,为矿产资源勘探、环境保护、地质灾害防治等提供科学依据。
第二讲地史学发展简史地史学的发展可以分为以下几个阶段:1. 创立阶段(18世纪末-19世纪初):以威廉·史密斯为代表的地质学家,通过野外考察和地层对比,提出了地层的年代顺序和生物地层学的基本原理。
2. 成长阶段(19世纪初-20世纪初):地质学家们发现了地层的接触关系、化石的分布规律,提出了地槽-地台学说、生物演化论等理论,使地史学逐渐形成一门独立的学科。
3. 现代阶段(20世纪初-至今):地史学与地球物理学、地球化学、古生物学等学科相互融合,形成了大地构造学、沉积学、古地理学等分支学科。
同时,板块构造理论、全球事件地质学等新理论的提出,使地史学的研究范围和深度得到了极大的拓展。
第三讲地史学与其他学科的关系地史学与以下学科密切相关:1. 地质学:地史学是地质学的一个重要分支,两者共同研究地球的物质组成、结构、构造和演变规律。
2. 古生物学:地史学通过研究地层中的生物化石,了解生物的演化历程和古生态环境。
3. 地球物理学:地史学利用地球物理学的原理和方法,研究地球内部的物理性质和结构。
4. 地球化学:地史学通过分析岩石和矿物的化学成分,探讨地球的物质来源和演化过程。
5. 气象学、海洋学、生态学等:地史学与这些学科共同研究地球表层系统,探讨地球环境演变与生物演化的关系。
第四讲地史学的特点与学习建议地史学的特点:1. 综合性:地史学是一门综合性学科,涉及多个学科领域,需要掌握地质学、古生物学、地球物理学、地球化学等基础知识。
地史学定义:地史学又称为历史地质学(historical geology),它是研究地球发展历史和发展规律的科学,其研究对象主要为地质历史中形成的地层,它包括无机界和有机界的物质记录阐述地质作用及其产物,以及地表生物界在时间上发展变化的分析地位:地史学是一门地球科学中的基础学科,地史古生物学、岩石矿物学、构造地质被称为地质科学的三大支柱地史学综合了动力地质学(地球科学概论)、岩石矿物学、构造地质学、古生物学等学科知识,来阐明地球的岩石圈、水圈、大气圈、生物圈在全部地质时期内的发生发展历史因此,它所研究的对象和范围、应用的概念和方法涉及到多种学科,是一门综合性特别强的学科基本内容:研究地层的形成顺序、时代、划分地层单位、建立地层系统、进行地层的时空对比,构成了地层学根据地层的沉积组分、沉积相及其时空分布特征,研究地层形成的古环境、古地理及其演化,构成了沉积古地理学根据地层的沉积组合、沉积古地理、古生物地理、古气候、古地磁及其它构造标志,恢复地层形成的古构造背景、古板块分布格局及其离合史,构成了历史大地构造学基本任务:研究地史时期生物界的形成和发展—生物进化史研究地史时期古地理变迁—沉积发展史研究地史时期大陆和海洋板块的分布格局、板块离合过程—构造运动史研究范围:对象—从地壳扩展到整个地球时限—地质时期—38亿年以后天文时期—46-38亿年具体资料—地层、化石、构造变动记录、古地磁记录、放射性同位素记录等主要方法:利用动力地质学关于地质作用、现象和产物的知识对地层进行分析,推论当时的地质环境和地质作用。
成为现实主义原则或将今论古原则利用古生物发展演化的知识,用化石确定其顺序及年代利用构造地质的知识,用地层的顺序、接触关系分析各区在不同的地质时代中的构造历史地层系统和地质年代地层层序的建立1 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)。
地史学名词解释
地史学是地球科学中的一个分支,主要研究地球的演化历史,包括地质过程、地形发育、生物演化以及与地球环境有关的各种变化。
地史学涉及的时间尺度非常广泛,包括从地球形成开始到现代的各种地质、生物和气候变化。
地史学主要关注以下几个方面:
1.地球的形成和演化:地史学研究地球是如何形成的,以及地球内部和外部的演化过程。
这包括地球的结构、地壳板块运动、火山活动等。
2.地层学:地史学通过对地层的研究,了解地球历史上的各个时期的地质活动、气候变化以及生物演化。
地层学通过分析岩石层序和化石来重建地球历史的时间序列。
3.古生物学:研究地球上古代生物的化石,揭示生命演化的过程,以及古代生态系统的结构和演变。
4.构造地质学:研究地球内部的构造和板块运动,包括地震活动、山脉的形成、地壳变形等。
5.气候与环境演化:地史学还关注地球气候的演变,包括古气候的重建和对气候变化的原因进行研究。
6.地球科学的交叉研究:地史学与其他地球科学领域,如气象学、海洋学、地球化学等有着密切的联系,形成了一个综合的地球科学体系。
总体而言,地史学的研究有助于我们理解地球的演化历史、预测自然灾害、探索矿产资源、保护环境等方面,对地球科学的多个领域都有着重要的影响。
久的分支学科之一,其历史可以追溯到11世纪末叶(1093年)。
可划分为3个发展阶段:启蒙、近代和现代阶段1启蒙地史学阶段:工业革命赫顿(Hutton, 1726-1797)(~1750)前,即18世纪中叶前。
代表性思想和概念有:沧海桑田(沈括,1093)、地层学三定律(Steno, 1669)和将今论古(Hutton, 1795;Lyell,1830)。
莱伊尔(Lyell, 1797-1875)我国北宋学者沈括在其大作《梦溪笔谈》中写道:“山崖之间,往往衔螺蚌壳及石子如鸟卵者,横亘(gen)石壁如带,此乃昔之海滨,今东距海已近千里。
所谓大陆者,皆浊泥所湮(yan )耳。
”南宋学者朱熹对化石的认识也有类似的思想。
这些源于对地层和化石记录的观测,悟出的的沧海桑田和地壳运动的思想比西方学者达芬奇(L. da Vinci )早400年。
沈括(北宋,1031-1095)朱熹(南宋,1130-1200)2 近代地史学阶段:18世纪末-20世纪中。
代表性的思想和概念有:化石层序律(史密斯/Smith, 1796)、灾变论(居维叶/Cuvier, 1769-1832)、瓦尔特相律(瓦尔特/Walther, 1894)、生物地理分区(华莱士/Wallace,1875)、地槽(霍尔/Hall, 1859 )、地台(徐士/Suess, 1875 )和大陆漂移(魏格纳/Wegener, 1912 )。
史密斯(Smith,1769-1839)魏格纳(Wegener, 1880-1930)3 现代地史学阶段:20世纪中-今。
代表性的思想和概念有:板块构造(摩根等/Morgen等,1968)、国际地层指南(Heldberg, 1976))、事件地层学与新灾变论(艾尔瓦兹/Alwarez,(NASA,1983)。
4 地史学在中国的发展:20世纪初(1911)-今。
代表性著作与人物有:《中国地层》(葛利普/Grabau,1928))、《中国地质学》(李四光,1939)、《中国主要地质构造单元》(黄汲清,1945)和《地史学教程》(王鸿祯,1956, 1980)。
第二编《地史学》教案一、《地史学》教学日历本课程学时数为18学时,适合地质学、地球化学专业使用。
教学特点为课堂多媒体授二、《地史学》详细教案第一章绪论一、什么是地史学(Historical Geology)?地史学也称历史地质学,是研究地球地质历史及其发展规律的科学,具体包括地球岩石圈、水圈、气圈、生物圈的形成,演化历史和不同圈层(包括宇宙圈)间耦合关系;在空间上已经扩大到了全球大陆,海洋和深部岩石圈,在时间上已经追溯了40亿年左右。
地史学是一门涉及了多方面知识的一个综合性,历史性很强的学科。
二、地史学的研究内容和任务1、地层学(Straigraphy)——主要任务是对出露地表的层状岩层(含生物化石或同位素年龄)形成的先后顺序进行划分、对比,确定地质时代,进而建立其地质系统。
2、沉积古地理学(Sedimentary Paleogeography)分析和确定地层形成的古地理环境和时空分布特征,恢复地史中的海陆分布,海平面的升降和古气候与古环境的演变。
3、历史大地构造学(Historical Geotectonic)研究地层的沉积和岩石组合时空分布特征、动植物群生物分区系性质以及古地磁研究指示的古纬度位置,再造古大陆海洋分布格局,探讨古板块漂移分合历史,岩石圈构造演化合地球动力学之间的关系。
三、地史学发展简史地史学的发展和建立大致可划分三大阶段:1、地史学启蒙时期(18世纪末之前)本阶段相继建立了一些地史学概念。
地层叠覆律(Law of Superposition ):丹麦医生斯坦诺(N.Steno,1668)提出:未经变动的地层,年代较老的必在下,年代较新的叠覆于上。
水成论:以德国萨克森矿院教授维尔纳(A.G.Werner)为代表。
首先总结出研究地层顺序的方法,建立起萨克森地区的地层系统,提出了全球性地层系统的概念。
火成论:以苏格兰地质学家郝屯(J.Hutton)为代表。
最早指明了岩浆岩脉与被侵入围岩之间的侵入接触(烘烤)关系;首次阐明了角度不整合现象的地史意义;提出了地质作用及其产物之间的相互关系在现代合地史时期原则上不变的思想,即将今论古的现实主义(Actualism )研究方法。
地史学课程总结一、基础部分(一)基本概念地史学:研究地球地质历史及其发展规律的科学,具体包括地球岩石圈、水圈、气圈、生物圈的形成、演化历史和不同圈层间的耦合关系。
地史学研究的内容:沉积发展史;生物演化史;构造运动史。
沉积相:沉积环境的物质表现。
相对比定律(瓦尔特相律或相律):只有那些目前可以观察到是彼此毗邻的相和相区,才能原生地重叠在一起。
沉积旋回:当还退序列紧接着一个海进序列时,形成地层中沉积物成分、粒度、化石等特征有规律的镜像对称分布现象。
海侵超覆与海退与退覆:海水范围逐渐扩大,不断向陆地侵入所造成的海进序列,岩性由下向上逐渐变细,一部分地层直接覆盖在更老的岩层之上,这种现象称为超覆。
海退退覆正好相反。
地层划分:按地层的各种属性(如岩性、化石、不整合面等)把地层剖面分为大小不同的单位称为地层的划分。
地层划分的方法:①构造学方法;②岩石学方法;③古生物学的方法(生物层序律)。
地层对比:将划分好的地层单位与邻近的或远距离的各个剖面作比较,验证在时间和空间上是否相当。
沉积环境的识别标志:①物理标志,包括岩石的颜色、结构、构造;②岩矿标志,包括岩石的成分和自生矿物③生物标志(二)地层单位岩石地层单位:群、组、断、层时间地层单位:宇、界、系、统、阶、时代地质年代单位:宙、代、纪、世、期、时生物地层单位:延限带、组合带、顶峰带层型:指某一命名地层单位或地层界线的典型剖面。
(三)沉积组合及历史构造分析把在一定地质时期形成,能够反映其沉积过程中主要构造环境的沉积相共生综合体称为沉积组合。
补偿与非补偿的概念:①基盘下降速度=沉积物堆积速度,水体深度不变,地层岩相类型保持稳定,沉积厚度=沉降幅度;②基盘下降速度>沉降速度,水体由浅变深,岩相类型发生变化,沉积厚度<沉降幅度;③基盘下降速度<沉积速度,水体由深变浅,岩相类型变化,沉积厚度>沉降幅度。
板块构造学说:岩石圈厚约70km(海洋之下)至120km—150km(大陆之下),由地壳和上地幔顶部组成,被各种构造活动带—洋中脊、海沟、转换断层和活动褶皱带分割成刚性的薄板状块体,称为板块。
第1-4章重要知识点一、1.地层叠覆律丹麦斯坦诺(N. Steno,1638-1686)于1668年最先指出,未经变动的地层,年代较老的必在下,年代较新的叠覆于上。
后人称之为地层叠覆律(Law of Superposition)。
他还提出了原始侧向连续律(principle of original lateral continuity)和原始水平律(principle of original horizontality)。
2.原始侧向连续律3.原始水平律4.化石层序律18世纪末英国史密斯发现不同岩层中所含的化石各有不同,因此根据相同的化石来进行地层对比并证明属同一时代,这就是著名的化石层序律(Law of Faunal Succesion)。
二、1.沉积相沉积相是沉积环境中形成的岩石(沉积物)的原生沉积特征(岩石特征和生物特征)的总和。
“岩相”+“生物相”=“沉积相”2.沉积环境沉积环境是一个发生沉积作用的、具有独特的物理学、化学和生物学特征的地貌单元,并以此和相邻的地区相区别。
“沉积环境”是指沉积物形成的自然环境条件;“沉积相”则是指自然环境的产物,即沉积环境的物质表现。
3.沉积相模式沉积模式(Sedimentay models/ depositional models或相模式facies models及沉积相模式Sedimentary facies models)是对沉积环境的沉积特征、发展演化及其空间组合形式的全面概括。
是以图形或文字的方式表现的一种理想的和概括的沉积相格局,并能有助于了解复杂的自然现象和作用过程。
沃克(Walker. R. G. 1967)认为沉积模式是“删除地方性的细节,而保留其纯粹本质上的东西(理论模式)”,所以沉积模式就是对于沉积环境及其产物及作用过程的高度概括。
4.瓦尔特相律德国学者瓦尔特(Walther, J. )很早(1893-1894)就提出了相共生原则。
后被称为瓦尔特相律(walther's law),他指出“相的纵向相序也是它的横向相带”,可理解为:“在没有沉积间断的条件下,只有在横向上相邻及相依的相,才能在纵向上互相叠覆”。
地层形成的沉积环境和沉积作用第一节沉积相和沉积环境沉积环境(sedimentary environment)—一个具有独特的物理、化学和生物条件的自然地理单元沉积相(facies)--特定的沉积环境的物质表现,即在特定的沉积环境中形成的岩石特征和生物特征的综合。
岩性相(lithofacies, petrofacies)--沉积环境特征在岩性特征方面的表现生物相(biofacies)--沉积环境特征在生物特征方面的表现相变--沉积相在横向(空间)上和纵向(时间)上的变化相分析--综合地层的岩石特征和生物特征,推断其沉积环境瓦尔特相(定)律亦称相对比原理(J Walther,1894) --―只有那些目前可以观察到是彼此毗邻的相和相区,才能原生的重叠在一起‖即相邻沉积相在纵向上的依次变化与横向上的依次变化是一致的均变论(Uniformitarianism):地质营力、过程和产物之间的相互关系无论是现在或地史中,在原则上和质的方面都是不变的(J Hutton,1795,Theory of the Earth)现实主义原理(Actualism)或―将今论古‖--现代可见的地质作用和产物,完全可用以说明和研究地质时期的地质作用及其物质纪录(C Lyell,1830,Principles of Geology,8--Uniformitarianism)―The past history of our globe must be explained by what can be seen to be happening now‖ (James Hutton)It was named Uniformitarianism by Charles Lyell第二节沉积环境的主要识别标志相标志--反映沉积环境条件的沉积学和生物学特征等1、物理标志(1)沉积物颜色 :◆大多数情况下,沉积物的颜色与其所含的色素类型及多少有关。
第一章绪论一、什么是地史学(Historical Geology)?地史学也称历史地质学,是研究地球地质历史及其发展规律的科学,具体包括地球岩石圈、水圈、气圈、生物圈的形成,演化历史和不同圈层(包括宇宙圈)间耦合关系;在空间上已经扩大到了全球大陆,海洋和深部岩石圈,在时间上已经追溯了40亿年左右。
地史学是一门涉及了多方面知识的一个综合性,历史性很强的学科。
二、地史学的研究内容和任务1、地层学(Straigraphy)——主要任务是对出露地表的层状岩层(含生物化石或同位素年龄)形成的先后顺序进行划分、对比,确定地质时代,进而建立其地质系统。
2、沉积古地理学(Sedimentary Paleogeography)分析和确定地层形成的古地理环境和时空分布特征,恢复地史中的海陆分布,海平面的升降和古气候与古环境的演变。
3、历史大地构造学(Historical Geotectonic)研究地层的沉积和岩石组合时空分布特征、动植物群生物分区系性质以及古地磁研究指示的古纬度位置,再造古大陆海洋分布格局,探讨古板块漂移分合历史,岩石圈构造演化合地球动力学之间的关系。
三、地史学发展简史地史学的发展和建立大致可划分三大阶段:1、地史学启蒙时期(18世纪末之前)本阶段相继建立了一些地史学概念。
地层叠覆律(Law of Superposition ):丹麦医生斯坦诺(N.Steno,1668)提出:未经变动的地层,年代较老的必在下,年代较新的叠覆于上。
水成论:以德国萨克森矿院教授维尔纳(,建立起萨克森地区的地层系统,提出了全球性地层系统的概念。
火成论:以苏格兰地质学家郝屯(J.Hutton)为代表。
最早指明了岩浆岩脉与被侵入围岩之间的侵入接触(烘烤)关系;首次阐明了角度不整合现象的地史意义;提出了地质作用及其产物之间的相互关系在现代合地史时期原则上不变的思想,即将今论古的现实主义(Actualism )研究方法。
2、近代地史学建立阶段(18世纪末至20世纪初)化石层序律(Law of Succession ):英国工程师史密斯(W.Smith)发现:不同的岩层中生物化石各不相同,并根据相同的化石来对比地层,证明属于同一时代。
1.阐述××地质时代生物界的主要特征(前寒武纪、早古生代、晚古生代、中生代)前寒武纪生物界我国元古宙地层中发育种类繁多的微古生物化石群,多产于1900Ma以后的地层中。
中元古宙早期的藻类个体小(直径小于10 ),其膜壳较薄,纹饰简单。
距今1600-1050Ma阶段,开始出现膜壳较厚,个体较大,纹饰复杂或形状多样的类型,主要为原核生物,距今1050Ma开始出现了多种丝状藻、球藻,纹饰更加复杂,个体一般较大。
同时大量出现褐藻、红藻等高级藻类,以真核生物为主,除微体藻类之外,新元古代出现有大量的宏观藻类,肉眼可见。
此外太古宙和元古宙发育大量与蓝细菌类生命活动有关的生物沉积体——叠层石。
无壳的后生动物群出现于新元古代后期南华纪全球冰期之后,典型代表为:伊迪卡拉动物群,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。
早古生代生物界早古生代生物界是海生无脊椎动物的繁盛时期,早古生代又称海生无脊椎动物的时代。
无脊椎动物以三叶虫、笔石、头足类、腕足类、珊瑚及牙形石最为重要。
在震旦纪末、寒武纪初出现了小壳动物群——个体微小,具外壳的多门类海生无脊椎动物群,它是继伊迪卡拉动物群之后生物界又一次质的飞跃,完成了从无壳到有壳的演化历程。
寒武系底部的澄江动物群包括多孔动物门、水母动物群、腕足动物门、软体动物门、节肢动物门等等,证明了后生动物在寒武纪初期爆发式出现。
三叶虫是继小壳动物后最早繁盛的带壳动物,它在寒武纪属种繁多,演化迅速,生态分异明显,化石丰富,是寒武纪地层划分对比的重要依据。
腕足类自早寒武世起广泛分布,在奥陶纪达到发展高峰。
头足类从晚寒武世开始出现,奥陶纪迅速发展,志留纪开始衰落。
珊瑚最早出现于寒武纪,在志留纪达到繁盛。
晚古生代古生物特征:晚古生代生物界发生了重大变化,主要表现在:脊椎动物相继发生重要进化并逐渐征服大陆、陆生植物逐渐繁盛,改变了陆生的古地理景观、海生无脊椎动物丰富多姿,生物类别发生了重大改观。
1、脊椎动物的发展与演化:泥盆纪鱼类全类繁盛,故称为“鱼类时代”,尤其是淡水鱼的大量出现,它们生活于内陆河流、湖泊或河口体现了动物界征服大陆的进化过程。
晚泥盆世鱼类开始向两栖类的演化,两栖类在石炭纪得到蓬勃发展,并占据统治地位。
石炭纪晚期原始爬行类出现,代表动物界进一步摆脱了对水体的依赖,二叠纪爬行类有了进一步发展,类型更加多样。
2、陆生植物:以裸蕨为代表的陆生植物在志留纪晚期已开始出现,至早泥盆世有进一步发展。
石炭纪陆生植物进一步繁荣,地球上首次出现大规模森林。
3、海生无脊椎动物:早古生代繁盛的笔石几乎完全灭绝,三叶虫大量减少,晚古生代末发生了重要的生物灭绝事件。
层孔虫、腕足类在晚古生代繁盛,石炭-二叠纪是有孔虫的繁盛期。
中生代古生物特征:(1)中生代裸子植物苏铁、松柏、银杏的繁盛,代表植物界的发展进入更高级阶段。
晚三叠世和侏罗纪、白垩纪真蕨类繁盛,以古天山—古秦岭—古大别山一线为界。
白垩纪晚期被子植物繁盛,占统治地位,具新生代植物面貌,高等植物又进入新的发展阶段。
(2陆生脊椎动物的发展演化:早中三叠世脊椎动物是晚二叠世类型的延续和发展,迷齿两栖类和爬行类繁盛三叠纪晚期起,恐龙类的大发展和爬行类动物返回海洋生活,标志着爬行动物进入新的演化阶段。
侏罗纪陆生恐龙类中的蜥臀类和鸟臀类繁盛。
爬行类中的一部分自三叠纪后期返回海洋生活的鱼龙类,在侏罗纪占据海洋领域。
空中则有飞龙类。
白垩纪爬行动物中的恐龙类突出演变。
侏罗纪、白垩纪,真骨鱼和全骨鱼繁盛。
(3)无脊椎动画无的发展:a.海生无脊椎动物菊石类在三叠纪迅速发展,成为中生代海相地层中的重要标准化石。
海相双壳类在三叠纪更显繁盛,常与菊石一起组成重要分阶组合。
b.淡水湖生生物组合:中国侏罗纪、白垩纪以陆相沉积为主,淡水生物对地层划分具重要意义。
2.论述沉积环境的主要识别标志答:一、生物标志:1、指相化石——能够反映某种特定环境条件的化石2、形态功能分析法:深入地研究化石的基本构造,力求阐明这些构造的功能,并据此重塑古代生物的生活方式3、群落古生态分析法:根据群落的生态组合类型来分析古环境,并根据不同生态类型的群落在纵向上的演替来分析推断古环境的演化过程。
二、物理标志:主要包括岩石的颜色、结构、沉积构造等。
颜色:浅色岩石含有机质低,多形成于浅水、动荡和氧化条件下,暗色岩石形成于深水或静水和还原条件下。
沉积物结构:一般来说粒度、圆度高,分选好,颗粒支撑的岩石反映较高能量的沉积条件,反之则反映较低能的水环境。
原生沉积构造:波痕是流水、波浪或风作用于非黏性沉积物表面留下的波状起伏的痕迹。
冲刷痕和刻压痕是重力流沉积中常见的沉积构造。
暴露构造通常反映沉积盆地边缘间歇性暴露条件,平行层理是高流态条件下的沉积,水平层理反映静水条件。
板状交错层理是在流水作用下形成,楔状交错层理形成于冲洗作用,进退潮流作用形成鱼骨状交错层理。
块状层理反映未经分选的沉积物经快速堆积形成,均质层理反映单一成分的快速堆积或生物扰动破坏原生层理所致。
粒序递变层理一般认为由牵引流作用形成,粗尾递变一般认为由重力流作用形成。
准同生变形构造发育于快速堆积或具有原始倾斜的沉积层中。
鸟眼构造形成于潮坪环境古代叠层石主要形成于潮坪等浅水沉积条件。
三、岩矿标志:1、沉积物的结构组份可以反映其沉积历史、物源及沉积介质的特征。
如纯净石英砂岩形成水浅高能条件,鲕状灰岩形成于水质清洁的动荡的浅水环境2、自生矿物指沉积期货同声期形成的原生矿物,他们通常是沉积介质物化条件的反映,如海绿石、磷灰石主要形成于浅海成绩环境。
四、其他标志:沉积相的纵向变化序列,横向变化关系及沉积体的空间几何形态在沉积相恢复中亦可发挥重要作用。
3.试述我国华北板块晚古生代地史特征(以山西太原剖面为例),描述到组答:1..华北板块内部石炭系主要发育上石炭统,以山西太远西山剖面研究最早,最详细。
该剖面自下而上分为本溪组合太原组。
石炭系和二叠系界限位于太原组下部。
随着晚石炭世海侵的到来,铁铝物质在古风化壳上大量聚集,在本溪组下部形成著名的“山西式铁矿”和“铝土矿层”。
其上含有薄煤层的砂页岩和含蜓类灰岩为滨海沼泽至浅海环境的产物。
太原组内分3段,每段底部均以粗碎屑沉积开始,粗碎屑沉积中含硅化木化石,发育大型板状,槽状或楔状交错层理,局部发育浪成交错层理,为平原河流至三角洲沉积相组合;中部变细,出现页岩及煤层,上部为灰岩,含海相底栖生物,旋回现象十分清楚,反映陆相(平原河流至三角洲沉积相组合)和海相(滨海沼泽至浅海)交替出现的环境。
从整体上看,华北地台整个上石炭统厚度仅百余米,表明当时华北地区地势平坦,地壳运动,幅度和沉积速度都相对缓慢,上述旋回可能雨陆源碎屑物质供应速度变化或全球海平面频繁变化有关。
2.华北板块主体自二叠纪起已基本脱离海洋环境,仅局部地区遭受短期海侵影响,因此二叠系一陆相沉积为主。
该剖面下二叠统包括太原组中、上部,中二叠统包括山西组,下石盒子组,上二叠统包括上石盒子组和千峰组。
太原组中,上部与石炭系连续接触,主要岩性为海陆交互相的碎屑岩,泥质岩及煤层,下部夹含蜓类岩。
山西组下部为具交错层理的含砾石英砂岩,上部砂页岩中夹可采煤层,含丰富的植物化石并有厚仅2.6m,含舌形贝等化石海相夹层。
盒子群(下盒子组和上盒子组)为一套岩性复杂的河,湖相沉积。
下盒子组下部仍夹不规律煤层,往上逐渐变为杂色和紫红色,不再出现煤层,但夹有铁锰及铝土层,,显示潮湿气候减弱和氧化环境增强。
早二叠世至中二叠世早期(太原组中——上部和山西组)华北及东北南部普遍出现聚煤环境。
本期地层的总厚度仅200m左右,显示稳定的构造环境。
中二叠世晚期至二叠世早期,普遍以杂色知紫红色内陆盆地河湖沉积为主(石盒子群),晚二叠世晚期,整个华北广布干旱气候的红色河湖碎屑沉积(石千峰组)。
4.论述我国××地质时代的古地理特征(前寒武纪、早古生代、晚古生代、中生代)早古生代:早古生代包括寒武纪、奥陶纪、志留纪,经历了2亿年左右。
早古生代古地理格局是震旦纪的继承和发展,同属加里东构造阶段。
华北板块主体自晚古生代开始的隆升一直持续到寒武纪早期,此后才整体下降接受海侵,形成早寒武世晚期至中奥陶世的滨浅海沉积,受区域性构造挤压影响,从O2开始隆升持续到晚古生代,华北板块南-北均为大洋环境,北侧在加里东后期形成一条东西向褶皱带拼贴在华北板块北部,南侧古祁连和北秦岭消失,柴达木板块,秦岭微板块与华北板块对接碰撞。
华南地区由扬子板块内部为相对稳定的滨浅海沉积环境。
加里东运动后期主体上升,仅在川、滇一带形成狭窄海湾。
扬子版块东南缘均属被动大陆北缘,二者之间北南裂谷盆地和加里东早期活动较强,而在加里东中晚期经历了盆地消亡至造山作用阶段形成华南加里东褶皱带,扬子板块北缘存在南秦岭裂谷,加里东末期东秦岭碰撞对接。
华北板块:华北地台在寒武、奥陶纪经历广泛海侵,长期发育滨海至浅海相沉积,大部分地区只有寒武系和中下奥陶统。
奥陶纪中晚期华北地台整体上升,缺失志留系、泥盆系及下石炭统的沉积。
塔里木地台下寒武统以硅质岩、碳酸盐岩为主,局部地区有火山岩。
其后,海侵扩大,中上寒武统、奥陶系均为正常浅海相碳酸盐岩沉积。
华南板块:东南地槽在加里东运动后形成加里东褶皱带,合并于扬子地台,称华南地区。
早古生代自北而南依次分为稳定地台型的扬子区(扬子地台),过渡类型的江南区及活动地槽型的东南区(东南地槽),表现为陆表海、边缘海及岛弧海的大陆边缘的完整连续变化。
扬子区下寒武统以钙泥质沉积为主,普遍含炭质页岩,中上统以碳酸盐岩为主,可夹石膏、盐类及红色岩系。
奥陶系为浅海和半隔绝的小型静水盆地。
至早志留世形成大型滞流盆地,其后海侵扩大成为正常浅海沉积。
江南区寒武系为黑色页岩、灰岩,奥陶系为笔石页岩相,晚奥陶世晚期部分为复理石沉积,早志留世后褶皱上升。
东南区寒武、奥陶系均为巨厚的复理石沉积,志留系海侵范围仅限于湘、粤、桂和浙皖地区,为巨厚的碎屑岩沉积(部分为笔石页岩相)。
志留纪晚期,除钦防海槽延续至泥盆纪的残留海槽外,其余均褶皱上升,形成加里东褶皱带。
晚古生代:晚古生代时期,中国古大陆的古地理格局较早古生代有重大改观。
加里东后期,柴达木板块、秦岭微板块和华北板块对接碰撞使华北板块扩大了规模,在区域性挤压的构造体制下,华北板块内部自O2开始的隆升一直持续到C1,C2才开始接受沉积。
在华南地区,晚加里东期扬子板块和华夏板块的碰撞形成了南华造山带。
D之后持续而有节奏的海侵使华南海域逐渐扩大,至 P覆盖了华南绝大部分地区。
同时华南板块内部的伸展裂陷形成了晚古生代的裂陷槽和小洋盆。
扬子版块周缘的的金沙江、南秦岭洋也陆续形成,除华北-华南之外的其他板块和微板块仍处于独立发展状态。