进行地层的划分与对比有何意义,如何划分和对比地层[可修改版ppt]
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地质学基础课件：地史39页PPT
06.06.2020
➢划分活动区与稳定区
根据以上方法可分析各地区的地壳运动历史（构造演化 历史），然后可划分出两种构造性质不同的地区：活动区（地 槽或板块边缘）和稳定区（地台或板块内部）。同一时期，不 同地区分活动区和稳定区；同一地区，不同时期活动区与稳定 区相互转化。
➢划分地壳构造发展阶段（地壳运动阶段、构造旋回、构造阶段）
06.06.2020
古生物化石与文物的区别：
a、古生物化石，是指由地质作用形成的保存在地层中的古生物遗体或遗 迹，属于国家的自然遗产。而文物是指人类历史文化的遗物，属于国家的历 史文化遗产。
b、化石研究的时间跨度是“人类史前”的地质时期，而文物研究的是 “人类历史以来”。
C、由于古生物化石与文物自然属性以及保存状态的差异，文物的挖掘保 护方式及研究与古生物化石差别甚大，不宜纳入同一法规进行保护。
三、构造历史分析（历史构造分析、地壳运动历史分析）
地壳运动（构造变动）引起生成环境的变化
➢分析方法或依据
1、岩相的垂直变化——可确定地壳的升降变化 2、岩层厚度——可推断地壳的下降幅度 3、地层接触关系——可判断地壳运动的性质（升降运动、褶皱运动）
和过程
4、岩浆活动和变质作用——可判断地壳运动的剧烈程度
地壳的发展具有阶段性、旋回性，从一个旋回（阶段）到另 一个旋回（阶段）。
06.06.2020
§2 地层系统
一、岩性地层单位
区域性或地方性，只反映某一地区的沉积过程及其发展变 化，不涉及时代的问题。主要根据岩性的变化及岩性组合的差
别来划分，其单位有群、组、段。
06.06.2020
二、年代地层单位
大区域性、全国性或国际性的。它是一定地质时期所形成的 地层的总体名称（即与地质时代单位相对应），是超越地区性 具体差异的抽象概括（即代表在一定地质时期所形成的所有沉 积，而不论其岩性、厚度和化石内容有何差异）。例如，石炭 系代表石炭纪这个地质时代所形成的所有地层，而不管不同地 区岩性、厚度、化石方面的差异。它们的划分以地质时代为标 准，其确定时代的方法有同位素年龄测定、古生物化石、古地
➢划分活动区与稳定区
根据以上方法可分析各地区的地壳运动历史（构造演化 历史），然后可划分出两种构造性质不同的地区：活动区（地 槽或板块边缘）和稳定区（地台或板块内部）。同一时期，不 同地区分活动区和稳定区；同一地区，不同时期活动区与稳定 区相互转化。
➢划分地壳构造发展阶段（地壳运动阶段、构造旋回、构造阶段）
06.06.2020
古生物化石与文物的区别：
a、古生物化石，是指由地质作用形成的保存在地层中的古生物遗体或遗 迹，属于国家的自然遗产。而文物是指人类历史文化的遗物，属于国家的历 史文化遗产。
b、化石研究的时间跨度是“人类史前”的地质时期，而文物研究的是 “人类历史以来”。
C、由于古生物化石与文物自然属性以及保存状态的差异，文物的挖掘保 护方式及研究与古生物化石差别甚大，不宜纳入同一法规进行保护。
三、构造历史分析（历史构造分析、地壳运动历史分析）
地壳运动（构造变动）引起生成环境的变化
➢分析方法或依据
1、岩相的垂直变化——可确定地壳的升降变化 2、岩层厚度——可推断地壳的下降幅度 3、地层接触关系——可判断地壳运动的性质（升降运动、褶皱运动）
和过程
4、岩浆活动和变质作用——可判断地壳运动的剧烈程度
地壳的发展具有阶段性、旋回性，从一个旋回（阶段）到另 一个旋回（阶段）。
06.06.2020
§2 地层系统
一、岩性地层单位
区域性或地方性，只反映某一地区的沉积过程及其发展变 化，不涉及时代的问题。主要根据岩性的变化及岩性组合的差
别来划分，其单位有群、组、段。
06.06.2020
二、年代地层单位
大区域性、全国性或国际性的。它是一定地质时期所形成的 地层的总体名称（即与地质时代单位相对应），是超越地区性 具体差异的抽象概括（即代表在一定地质时期所形成的所有沉 积，而不论其岩性、厚度和化石内容有何差异）。例如，石炭 系代表石炭纪这个地质时代所形成的所有地层，而不管不同地 区岩性、厚度、化石方面的差异。它们的划分以地质时代为标 准，其确定时代的方法有同位素年龄测定、古生物化石、古地
江苏省岩石地层划分与对比
四 江苏各地层区地层主要发育特征
一） 华北区（江苏部分）
1 新太古代地层 泰山群是该区最老地层，区域上分柳杭组、山草峪组、雁翎关组、孟家屯组。但省内未 见出露，仅在少数钻孔有揭露，无法细分，故统称泰山群， 2 元古代地层 该区古元古代—新元古代早期，因五台、吕梁运动作用，地壳上升，缺少沉积。晚期才 逐步接受了海相碳酸盐岩、碎屑岩沉积，形成了兰陵组、新兴组及淮河群的城山组、贾园组、 赵圩组、倪园组、九顶山组、张渠组、魏集组、史家组、望山组。其中，兰陵组为潮下高能 环境下形成的浅海石英砂岩建造，新兴组为潮下低能环境下形成的碳酸盐岩及碎屑岩沉积， 城山组与兰陵组相似，贾园组则以砂岩为特征，赵圩组—张渠组，从多次灰岩—白云岩组合， 反映了海水张渠组由深变浅、盐度由低增高，魏集组—望山组，由潮下低能环境—潮间—潮 上环境的多次更叠，组成页岩—灰岩—白云岩多次旋回变化。 新元古代晚期，该区因受地壳上升影响，仅于震旦纪接受海侵沉积，形成金山寨组之页 岩夹砂岩、灰岩组合，其与上、下地层均为平行不整合。 3 早古生代地层 该区缺少早寒武世梅树村期、筇竹寺期、沧浪铺早期的沉积，在沧浪铺早期以后，丰沛 地区隆起，南側才形成猴家山组、昌平组、馒头组之页岩、灰岩、砂岩等沉积，中、晚寒武 世，区内接受一套以碳酸盐岩为主沉积，形成张夏组及炒米店组。 该区寒武纪地层与下伏地层为平行不整合。
该区，前第四纪岩石地层，自下至上共分 42 个单位，包括 7 个群、27 个组、8 个段。 其中，创建于本省的有 8 个岩石地层单位。
二） 连云港区
该区地层发育不全。主要展布有新太古代—古元古代之区域变质岩系（东海岩群），中 元古代含磷碳酸盐岩—砂泥质变质地层（锦屏岩群），中—新元古代海相中、酸性火山岩、 硬砂岩变质地层（云台岩群），构成本区主体。
一） 华北区（江苏部分）
1 新太古代地层 泰山群是该区最老地层，区域上分柳杭组、山草峪组、雁翎关组、孟家屯组。但省内未 见出露，仅在少数钻孔有揭露，无法细分，故统称泰山群， 2 元古代地层 该区古元古代—新元古代早期，因五台、吕梁运动作用，地壳上升，缺少沉积。晚期才 逐步接受了海相碳酸盐岩、碎屑岩沉积，形成了兰陵组、新兴组及淮河群的城山组、贾园组、 赵圩组、倪园组、九顶山组、张渠组、魏集组、史家组、望山组。其中，兰陵组为潮下高能 环境下形成的浅海石英砂岩建造，新兴组为潮下低能环境下形成的碳酸盐岩及碎屑岩沉积， 城山组与兰陵组相似，贾园组则以砂岩为特征，赵圩组—张渠组，从多次灰岩—白云岩组合， 反映了海水张渠组由深变浅、盐度由低增高，魏集组—望山组，由潮下低能环境—潮间—潮 上环境的多次更叠，组成页岩—灰岩—白云岩多次旋回变化。 新元古代晚期，该区因受地壳上升影响，仅于震旦纪接受海侵沉积，形成金山寨组之页 岩夹砂岩、灰岩组合，其与上、下地层均为平行不整合。 3 早古生代地层 该区缺少早寒武世梅树村期、筇竹寺期、沧浪铺早期的沉积，在沧浪铺早期以后，丰沛 地区隆起，南側才形成猴家山组、昌平组、馒头组之页岩、灰岩、砂岩等沉积，中、晚寒武 世，区内接受一套以碳酸盐岩为主沉积，形成张夏组及炒米店组。 该区寒武纪地层与下伏地层为平行不整合。
该区，前第四纪岩石地层，自下至上共分 42 个单位，包括 7 个群、27 个组、8 个段。 其中，创建于本省的有 8 个岩石地层单位。
二） 连云港区
该区地层发育不全。主要展布有新太古代—古元古代之区域变质岩系（东海岩群），中 元古代含磷碳酸盐岩—砂泥质变质地层（锦屏岩群），中—新元古代海相中、酸性火山岩、 硬砂岩变质地层（云台岩群），构成本区主体。
《地层对比》PPT课件
精选ppt
层序、 准层序组、 准层序、 层组、 层、 纹层组、 纹层
7
二、油层对比单元的划分
划分依据：油层特性的一致性与垂向上的连通性
（简单情况） （复杂情况）
四 级 划 分
含油层系、 油层组、 砂层组、 单油层
五 级 划 分
含油层系、 油层组、 砂层组、 小层 单层
从理论上讲，一套含 油层系从时间上是无 限可分的
•规模有大有小，且在 总体上升或下降的背 景上还有小规模的升 降运动。
•地层剖面上的旋回表 现出级次性，即在较 大的旋回内套有小的 旋回。
地壳升降运动振幅曲线
精选ppt
23
在油田范围内， 沉积旋回一般按四级划分 四 一级旋回：大体相当于含油层系 级 二级旋回：大体相当于油层组 划 三级旋回：大体相当于砂层组 分 四级旋回：大体相当于单油层
(2)小层对比数据表
纵向连通：与上下单层连通情况。
（以小层或单层为单元）
对
比
井
项
号1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
目
有效厚度 m
砂层厚度 m 渗透率
μm2 平面分布 纵向连通
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42
第四节 碳酸盐岩储集单元对比
储集单元：按岩性组合划分的、能够储集 与保存油气的基本单元
储 盖层 集 储集层（渗透层） 单 元 底层
具有代表性，油层发育好
钻遇油层最全的井 可在几口井挑选有代表性的油
层组、砂层组进行汇编
精选ppt
28
2. 建立骨架剖面, 确定水平对比基线
•骨架剖面：通过典型井向外延伸 从骨架剖面向两侧建立辅助剖面以控制全区
地层、油层划分与对比
②第四纪
⑥二叠纪
地层明显地分为上下两层(陆相和海相)。发生于石炭 纪的海西运动，到二叠纪时更为激烈。在我国北方形成 了几个陆相盆地，与石炭纪连续沉积，一般称石炭二叠 纪；在南方发生大规模海侵，沉积了巨厚的海相石灰岩， 海水退去后，又开始新的海侵。 主要生物为纺锤虫、珊瑚、腕足类和菊石等，前一时 期极盛一时的三叶虫、四射珊瑚等逐渐灭绝。出现了高 级爬虫类——锯齿龙。植物中封印木、鳞木开始衰落， 代之而起的是松相类、苏铁类以及大羽羊齿等。
表3 地层顺序表
续表3 地层顺序表
三、地质时代单位与地层单位的关系
表4 地质时代单位与地层单位对照表
四、各地质时代单位的含义
1、太古代
（1）定义
从地壳形成到原始生物出现前为止，这一段地 质时代叫太古代或隐生宙，也叫前寒武纪。外 国地质学者也将太古代和以后的元古代合称为 前寒武纪。
（2）主要特征
③志留纪
志留纪仍然是一个平静的海侵时期。奥陶纪 末期部分地区海退；到志留纪海侵又继续发生 ，开始沉积碎屑岩；中志留纪时海侵继续扩展 ，沉积岩主要为石灰岩；到上志留纪时发生海 退，沉积泥质灰岩与硅质页岩互层，构成许多 小的沉积旋回。海退期间在我国西南还造成了 一些内海盆地。 主要生物有笔石、层孔虫、温瑚、苔醉虫、 三叶虫、腕足类等。
地层、油层 纲
绪论
第—章 地质时代与地层
第—节 地质时代 第二节 地层单元的划分与命名
第二章 地层对比
第一节 地层划分与对比的依据 第二节 地层划分与对比的步骤 第三节 地层划分与对比应用实例
第三章 油层对比
第—节 单层（小层）对比的依据 第二节 油层对比的步骤 第三节 油层对比应用实例
④泥盆纪
志留纪末期发生了加里东造山运动，到泥盆 纪时期发展剧烈，在震旦纪陆台的周围形成了 许多山脉，同时也形成了许多高原和盆地。 主要生物有三叶虫和笔石衰落，水中出现了 鱼类，陆地上出现了大量棵蔗植物群，还有古 鳞木和古芦木等。
地质学课件--地层与地层单位
二、绝对地质年龄 (同位素地质年代的建立)
利用放射性同位素所具有的固定衰变 周期，来测定某些含放射性同位素的矿 物（岩石）的形成时代-同位素年龄 （单位Ma）。 主要测试手段有：钾-氩法；铷锶法； 铀铅法；宇宙核素；裂变径迹法；14C法 等。
三、地质时代系统 地质年代单位 年代地层单位 宙eon 宇eonothem 代era 界erratum 纪period 系system 世epoch 统series 期episode 阶stage
二、地层层序的标志
在野外地质工作中判别地层是否倒转有时是十 分困难的，有时我们仅通过判别岩层的顶底面来确 定地层是否倒转。
沉积岩在形成过程中，由于沉积环境、 水动力条件、生物等的影响，沉积岩的 层面或层内均会保存各种示顶构造。通 过这些示顶构造可以判断岩层的正常与 倒转，主要有如下几种： 1.层面标志：存在于岩层层面上的标志。
地层单位及术语表
地质年代单位 宙eon 代era 纪period 年代地层单位 宇eonothem 界erathem 系system 岩石地层单位
世epoch 期episode 时chron
统series
阶stage 时带chronozone
群group 组formation 段member 层bed
3.生物标志：沉积岩中常含有生物化石， 化石的保存形态也具有示顶功能。如足 迹、孔穴、根系、叠层石等。
scour surface
4、冲刷面：是固结和半固结的沉积层的顶面，因水流冲 刷而成为凹凸不平的面。 sandstone, silicalite, limestone, cross-bedding， silicalite gravels
生物地层对比
标准化石：指那些演化速度快、地理 分布广、数量丰富、特征明显、易于识别 的化石。利用标准化石不仅可以鉴定地层 的时代，也可以用于地层的年代对比。 化石组合：指在一定的地层层位中所 共生的所有化石的综合。化石组合法是根 据地层的化石组合对比地层的方法。
第八章 地层的划分和对比
D S
Angular unconformity
角度不整合的形成 及意义
沉积接触:年轻的沉积盖层直接覆盖 在较古老的岩浆岩或深变质岩上, 年 轻沉积盖层的底部常含下覆岩石的 成分或砾石. 侵入接触:年轻的岩浆侵入到较古老 的地层中, 年轻岩体的边缘常含来源 于地层的捕虏体, 地层与岩体的交界 部位常受到不同程度的烘烤.
岩 石 地 层 划 分 对 比
生物地层方法：
理论依据：生物演化的前进性、阶段性、不 可逆性和生物扩散的瞬时性。 生物地层划分：以地层中所包含的化石的一致 性建立生物地层单位。 理论依据：化石层序律
化石层序律（Principle of fossil succession）
不同时代的地层含有 不同的化石，含相 同化石的地层其时 代相同。
William Smith (1769-1839)---地层学之父于1817年提出。
三剖面相距 500KM
化石层序 律的意义
根据化石内容 1 对比不同剖 面的地层 2 确定地层的 相对顺序及相 对时间
化石
标准化石：指那些演化速度快、地理分布
广、数量丰富、特征明显、易于识别的化石。 利用标准化石不仅可以鉴定地层的时代，也可 以用于地层的年代对比。
化石组合：指在一定的地层层位中所共生
的所有化石的综合。化石组合法是根据地层的 化石组合对比地层的方法。
300 km
化 石 组 合 法
标准化石
构造运动面法：
利用地层中的不整合面进行地层划分
同位素年龄测定与地层划分对比
同位素年龄测定是根据放射性同位素衰变 原理进行的。放射性元素在衰变过程中，释放 出能量并转化为终极元素。 用于地层年龄测量的同位素方法主要有铀 －铅法、钍－铅法、铷－锶法、钾－氩法、钐 －钕法等。同一地区的地层的同位素年龄可以 用于地层年龄的确定，不同地区的地层的同位 素年龄可以用于地层对比。
地层的划分和对比
多重地层划分和多重地层单位
• 地层对比：地层意义上的对比指地 层特征或地层位置的相当。根据所 强调的侧重点的不同，有不同种类 的对比。
• 岩性 “对比”：是论证岩石特征和岩石地 层位置的相当；
• 两个含化石层的“对比”：是证明化石内容 和生物地层位置相当；
• 年代“对比”：是论证年龄和年代地层位置 的相当。
地层的接触关系
整合接触：连续和小间断。
不整合接触：角度不整合、平行 不整合（假整合）;沉积接触和侵 入接触.
其他标志
地层的其它物质属性，如地层的磁性 特征、电阻率和自然电位、矿物特征、 地球化学特征、生态特征、同位素年龄 等，它们也可以作为地层划分的依据， 用于建立不同的地层单位。
2.3 地层对比的依据和方法
地层划分
塔中地区志留系新老划分方案对比表
老
方
案
新方案
系统
组
段 亚段 系 统组段泥中 盆下 系统克
孜
尔
红色砂岩段
塔
格
泥盆系 中下统
上段
克孜尔塔格组
上—顶统
下段
上段 中统 依木干他乌组
下段
上统
组
上砂岩段
志
中统 依木干他乌组 红色泥岩段
第二节 地层的划分和对比
2.1 概念 2.2 地层划分的依据和方法 (时间序列) 2.3 地层对比的依据和方法 (空间关系)
2.1 地层划分和对比的概念
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（属性），就有多少种方法划 分地层，即地层划分的多重性。划分 的结果为多重地层单位。
地震层序划分和对比
由两个或两个以上同相轴构成旳具有较强振幅较连 续旳反射往往称之为波组。可相应于岩石 地层单元旳 组、段、亚段等。
4.波系
由两个或两个以上类似波组(类似地震相特点)旳反射 波称波系，往往形成于类似构造背景旳 同一构造期内。 可相应于岩石地层单位旳群、统、系等，迅速堆积条 件下旳也可相应于地层 组或段。
1.同相轴： 来自同一界面旳反射波相同峰值(波峰或波谷)相位旳连线与相应
旳 反射界面旳形态相同，于是在变面积统计中，代表相同极值相 位旳梯形斑块，就自然排成一 条条光滑旳线条.同相轴一般指波峰， 但波谷也算。 有三方面地质意义： (1)当反射界面下部地层单层厚度不小于1/4地震波波长λ(一般为3040m ±)，一种同相轴可看成相应于一种反射界面(该岩层旳顶面)， 此时称单波。 (2)当为薄互层地层时，一种同相轴则为许多反射界面旳复合体，此
• 区别层位标 定与时深转换两个概念。 • 分析地震资料划分对比地层旳优缺陷。
1. 李正文，赵志超等主编.地震勘探资料解释， 地质出版社出版，1990年。
2. 韩文功.用合成地震统计提升地质层位旳解释 精度，石油物探，1993，32(3)：21-30。
3. 蒲仁海.地震地层旳等时特征，地层学杂志， 1996(2)。
4.等时旳相对性
等时性受地震资料分辩率和研究对象规模旳限制
• 高分辩率剖面上，薄层可等时对比。但一样旳薄 层在低频剖面则无法等时对比。
• 常规地震剖面上不小于30-50m(一种同相轴)厚度 旳地层可用地震资料实现等时对比。不不小于 这 一规模无法等时对比。正如交错层理中旳层系界 面相当于细层是穿时旳，层面相当于层系 面又是 穿时旳一样。
(2)这个波阻抗差面必须是连续、光滑、平整旳。因为岩石 地层单元是一种想象推测旳井间 、露头间旳界面，在前积 带或上超带并不一定平整、光滑和连续，所以满足不了这 一条件。
4.波系
由两个或两个以上类似波组(类似地震相特点)旳反射 波称波系，往往形成于类似构造背景旳 同一构造期内。 可相应于岩石地层单位旳群、统、系等，迅速堆积条 件下旳也可相应于地层 组或段。
1.同相轴： 来自同一界面旳反射波相同峰值(波峰或波谷)相位旳连线与相应
旳 反射界面旳形态相同，于是在变面积统计中，代表相同极值相 位旳梯形斑块，就自然排成一 条条光滑旳线条.同相轴一般指波峰， 但波谷也算。 有三方面地质意义： (1)当反射界面下部地层单层厚度不小于1/4地震波波长λ(一般为3040m ±)，一种同相轴可看成相应于一种反射界面(该岩层旳顶面)， 此时称单波。 (2)当为薄互层地层时，一种同相轴则为许多反射界面旳复合体，此
• 区别层位标 定与时深转换两个概念。 • 分析地震资料划分对比地层旳优缺陷。
1. 李正文，赵志超等主编.地震勘探资料解释， 地质出版社出版，1990年。
2. 韩文功.用合成地震统计提升地质层位旳解释 精度，石油物探，1993，32(3)：21-30。
3. 蒲仁海.地震地层旳等时特征，地层学杂志， 1996(2)。
4.等时旳相对性
等时性受地震资料分辩率和研究对象规模旳限制
• 高分辩率剖面上，薄层可等时对比。但一样旳薄 层在低频剖面则无法等时对比。
• 常规地震剖面上不小于30-50m(一种同相轴)厚度 旳地层可用地震资料实现等时对比。不不小于 这 一规模无法等时对比。正如交错层理中旳层系界 面相当于细层是穿时旳，层面相当于层系 面又是 穿时旳一样。
(2)这个波阻抗差面必须是连续、光滑、平整旳。因为岩石 地层单元是一种想象推测旳井间 、露头间旳界面，在前积 带或上超带并不一定平整、光滑和连续，所以满足不了这 一条件。
地层划分对比的沉积学方法及原理
• 穿时普遍性原理是shaw(1964)首先提出的，他 把陆表海的沉积物分为两种沉积环境的产物。
– 一种是直接来源于海水本身原地生成的沉积物； – 一种是来源于海水范围之外的陆源异地生成的沉积
的。
11
在陆表海沉积二元论的指导下，根据陆表海的 物理、化学和生物特征以及总机械能量的分析 得出两条基本的结论，即穿时普通性原理。
（4）重矿物法
沉积岩中矿物按其相对密度可以分为两类： 相对密度大于2.9的叫重矿物，小于2.9的叫轻矿 物。
重矿物如锆英石、磷灰石、电气石、金红石、 钛铁矿等。在不同的地层层位内重矿物组合和含 量是变化的。
在同一物源区的前提下，它可作为地层划分 对比的依据。我国中、新生界以陆相为主，一个 沉积区往往受到多个物源的影响，地层对比成效 不很明显，一般情况下不常使用此法。
海相沉 积旋回模式： 由海进至海 退组成的完 整旋回（等 时面为一理 想的等时界 面）。
陆相沉积 （河湖沉 积）造成 的沉积旋 回还显示 出级别性。
四、地层的划分和对比
（一）、基本概念 1、地层划分（Subdivision）：根据地层各种属性 和特性，按照地层的原始顺序，系统地把一个地区 的地层划分为各种地层单位。 2、地层对比（Correlation）：根据地层各种属性 和特征,对不同地区的地层单位进行比较，找出这 些地层单位的相应关系和分布规律。在地层学的意 义上是表示地层特征和地层位置的相当。 3、地层划分与对比：确定地层的相对新老关系及 其分布规律。
– 如果能量的迁移是在缓慢的过程中完成的，则形成 的异地岩石单位侧向可以追溯，就是穿时的。
– 如果能量的迁移突然，这时，在过渡区内就不复存 在这种岩石，则岩石单位不能追溯。于是，所有非 火山形成的、异地生成的和侧向连续的陆表海沉积 的岩石单位，以及在无间断的连续剖面中位于其上 或其下的相邻异地生成岩岩石单位，都必然是穿时 的。
– 一种是直接来源于海水本身原地生成的沉积物； – 一种是来源于海水范围之外的陆源异地生成的沉积
的。
11
在陆表海沉积二元论的指导下，根据陆表海的 物理、化学和生物特征以及总机械能量的分析 得出两条基本的结论，即穿时普通性原理。
（4）重矿物法
沉积岩中矿物按其相对密度可以分为两类： 相对密度大于2.9的叫重矿物，小于2.9的叫轻矿 物。
重矿物如锆英石、磷灰石、电气石、金红石、 钛铁矿等。在不同的地层层位内重矿物组合和含 量是变化的。
在同一物源区的前提下，它可作为地层划分 对比的依据。我国中、新生界以陆相为主，一个 沉积区往往受到多个物源的影响，地层对比成效 不很明显，一般情况下不常使用此法。
海相沉 积旋回模式： 由海进至海 退组成的完 整旋回（等 时面为一理 想的等时界 面）。
陆相沉积 （河湖沉 积）造成 的沉积旋 回还显示 出级别性。
四、地层的划分和对比
（一）、基本概念 1、地层划分（Subdivision）：根据地层各种属性 和特性，按照地层的原始顺序，系统地把一个地区 的地层划分为各种地层单位。 2、地层对比（Correlation）：根据地层各种属性 和特征,对不同地区的地层单位进行比较，找出这 些地层单位的相应关系和分布规律。在地层学的意 义上是表示地层特征和地层位置的相当。 3、地层划分与对比：确定地层的相对新老关系及 其分布规律。
– 如果能量的迁移是在缓慢的过程中完成的，则形成 的异地岩石单位侧向可以追溯，就是穿时的。
– 如果能量的迁移突然，这时，在过渡区内就不复存 在这种岩石，则岩石单位不能追溯。于是，所有非 火山形成的、异地生成的和侧向连续的陆表海沉积 的岩石单位，以及在无间断的连续剖面中位于其上 或其下的相邻异地生成岩岩石单位，都必然是穿时 的。
安师大地质学基础课件01-2地壳历史的研究方法
殷坑组（T1y）-和龙山(T1h)-南陵湖组(T1n) 全景
专家根据对殷坑组（T1y）牙形刺、菊石化石以及碳氧同 位素的研究，平顶山西南侧地质剖面已被国际地学界列为 全球下三迭统巢湖阶界线层型后选标准剖面之一.
其中有种典型剖面即所谓层型。层型实际上也是指一定的标准剖 面，武系界线、白垩系与古近系界线等）所依据的典型剖面， 换言之，层型是地层单位或地层界线所依据的地层模式。
层型可分为单位层型和界线层型，对其剖面选定有严格的要求， 首先必须具有全球性；剖面地层要连续；剖面出露要清晰；构造要 简单；剖面要容易接近，等等。例如，地层间的不整合面，常常作 为一个地区地层划分和对比的依据，但作为层型，这样有间断的剖 面是绝对不行的。
3.沉积韵律及其它
•用沉积物层面构造中泥裂可以用于判断层序正常与否
3.沉积韵律及其它
•沉积物层面构造中波峰也可以用于判断层序正常与否
（二）地层划分的依据
1.沉积旋回和岩性变化 2.地层接触关系 3.古生物(化石) 4.标准剖面
1.沉积旋回和岩性变化
•用沉积旋回进行地层划分
岩相由粗到细又 由细到粗的重复 变化，这样一次 变化称一个沉积 旋回，也就是每 一套海侵层位和 海退层位构成一 个完整的沉积旋 回。
喷出时代在P1后，P2前
（2）确定火成岩在地层中的新老顺序
•侵入接触时代的确定
侵入时代在K后
（2）确定火成岩在地层中的新老顺序
•沉积接触时代的确定
（2）确定火成岩在地层中的新老顺序
•岩体穿插新老顺序的确定
3．古生物（化石）
4.标准剖面
对于一个地区的地层进行划分时，一般是先建立一 个标准剖面。凡是地层出露完全、顺序正常、接触关系清 楚、化石保存良好的剖面就可以做为标准剖面。
地层学基础知识
共生延限带
由两个或两个以上生物分类单位共同存 在的一段地层称为共生延限带。
组合带
指含有一定特征化石组合的一段地层。
哑带
位于两个生物地层单位之间缺乏任何化 石的地层段称为哑带。
年代地层学方法
根据地层形成年代划分地层的方法称为 年代地层学方法。 年代地层单位的界面为等时面。
利用年代地层学的方法划分地层
地层的产状
地层产状的基本概念 地层产出的状态称为地层的产状。 地层产状要素 走向 倾向 倾角
水平岩层、倾斜岩层和直立岩层
根据岩层的产状可将岩层分为： 水平岩层 倾斜岩层 直立岩层
地层间的接触关系
整合接触 不整合接触 平行不整合接触
角度不整合接触
地层和岩体间的接触关系
侵入接触关系 沉积接触关系
相序
在一定的条件下，地层的相在时间上有 一定规律的变化，这种变化可形成某种 特有的相序列，这种序列称为相序。 相序的类型很多，常见的有： 海进序列 海退序列 火山喷发—沉积序列等
第四节
地槽和地台
造山运动迁移
外带冒地槽
内带优地槽
前陆 大陆
冒地向斜
优地向斜 优地背斜
硅铝基底 复理石 蛇绿岩套
深海
优地槽、冒地槽划分的模式图
沉积盖层
结晶基底
深大断裂
地盾
台向斜 台背斜
地
台
沉降带 区
地盾
地台区内部构造单位划分示意图
Ⅰ
1
2
3
4
5
6
Ⅱ Ⅶ
Ⅲ
Ⅳ Ⅴ Ⅷ
Ⅸ
世界大地构造分区图
1－ 地 台 及 其 边 界 ；2－ 早 古 生 代 （ 加 里 东 ） 褶 皱 带 ；3－ 晚 古 生 代 （ 海 西 ） 褶 皱 带 ； 4－ 晚 古 生 代 及 中 生 代 早 期 （ 海 西 － 印 支 ） 褶 皱 带 ；5－ 中 生 代 晚 期 （ 燕 山 ） 褶 皱 带 ；6－ 新 生 代 （ 喜 马 拉 雅 ） 褶 皱 带 Ⅰ－北美地台；Ⅱ－欧洲地台；Ⅲ－西伯利亚地台；Ⅳ－塔里木－华北地台；Ⅴ－扬子地台； Ⅵ－南美地台；Ⅶ－非洲－阿拉伯地台；Ⅷ－印度地台；Ⅸ－澳洲地台
第一章地层的划分和对比
上下地层不连续，存在地层缺失。
不整合界面存在古风化壳，上、下地层 岩性突变，生物演化不连续。
上下地层产状不一致。
2007.9.8
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角度不整合——上下两套岩层产状不同，二者之间 有沉积间断，缺失某些地层。
北 京 西 山
2007.9.8
18
1788年Hutton在苏格兰首次发现角度不整合的地点。
2007.9.8
2007.9.8
66
生物的迁移导致不同地区化石 产出的差异。 先驱者 孑遗者
2007.9.8
67
2．生物组合分析
同时代同一生活环境中常常有不同门类的 种属生物共同生活，死后遗体共同埋葬在 同一沉积层中。 不同地层单位中，化石组合是不同的。 对地层中所有的化石进行系统研究和综合 分析，以了解生物各门类、各属种的组合 及其变化情况，以此来确定地层的地质年 代和进行区域对比的方法。
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48
（四）层序地层单位
理论基础是认为海平面升降变化具有全球 周期性。 以层序作为基本单元来研究地层。 层序也称沉积层序，是由一套相对整合的、 成因上相关的地层序列组成的地层单元， 其顶地界面为不整合面或与之相当的整合 面，属等时面性质。
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三、地层划分和对比的依据和方法
性特殊、标志明显的岩层或矿层。膨润土层、笔
石层、磷矿层等
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岩石地层单位又称作地方性地层单位。
岩石地层单位的穿时性 —— 岩石地层单位及其界线有时与时
间界线不一致。
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岩石地层单位的穿时
岩石地层单位是根据地层的岩石学及地层结 构等特征确定的，而这些特征是随沉积环境的变 迁或沉积作用方式的演变而变化的。因此，多数 岩石地层单位和年代地层单位的界线不一致，或 岩石地层单位的界线与年代地层单位的界线斜交。 这种现象称为岩石地层单位的穿时。
地层的划分和对比
具有一定的分布范围；
具有等时性或近等时性； 持续时间较短。全球性事件一般以万年为单位，地方性事件一般以十万年至
百万年为单位。
事件地层学对比法
•级别：全球性事件、区域性事件、地方性事件 •全球性事件：是指在全球范围内可以观察到其影响或 其地质记录的事件。 •如地外撞击、地磁极性反转和大规模生物绝灭事件等。 该类事件在地层中造成等时性精确、持续时间短和分 布极广等地质标志。“界线粘土层”就是一例。 •特点：①全球性；②瞬时性；③极易辨认。因此，可 成为地层对比最精细、准确的标志，并成为地层划分 的自然界线。 •如，E/K之间发生的外星撞击事件—界线粘土层。
2.2 地层划分依据和方法
1. 岩石学特征 2. 生物学特征 3. 地层的构筑特征 4. 地层的接触关系 5. 其他标志
岩石学特征
包括组成地层岩石的颜色、成分、结 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。
马平组\栖霞组分界-广西来宾
T55
450 0 452 0 454 0
T63 T70
T55'
456 0 458 0 460 0 462 0 464 0 466 0 468 0 470 0 472 0
T56
474 0 476 0 478 0 480 0 482 0 484 0
T56' T57 T60 T62 T62'
486 0 488 0 490 0 492 0 494 0 496 0 498 0 500 0 502 0 504 0 506 0
岩性对比 生物地层对比 构造运动面的对比 同位素年龄测定与地层对比 磁性地层对比 事件地层对比 层序地层对比
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• 段（member）：通常反映一组中具有相同岩性特征的 某个特殊层位。
• 层（bed）：最小的岩石地层单位。一般只限于对那些 能识别出来而且特别有用的一个层，或许多单层组成的 单位才给予命名，并指定一个正式岩石地层单位。
⑵ 生物地层单位
• 以含有相同的化石内容和分布为特征，并与邻层化石有别 的三度空间岩层体。经常使用的生物地层单位有：组合带、 延限带、顶峰带。
⑶ 年代地层单位
• 指以地层的形成时限(或地质时代)作为依据而划 分的地层单位。
• 据地史中生物演化的阶段，可建立六个级别的时 间（年代）地层单位：宇（Eonthem）、界 （Erathem）、系（System）、统（Series）、 阶（Stage）、带（Chronozon）。
• 阶和带，往往以属、种的更新为特征；统和系， 往往以科和目的更新为特征；系以上的单位则以 纲和目的更新为特征。统以上单位的应用范围是 全球性的，国际上建立有各系的界线层型。
• 组合带：指所含化石或其中某一类化石，从整体来看构成 一个自然的组合，并以此区别于相邻地层内的生物组合。
• 延限带：指任一生物分类单位在其整个延续时段之内所代 表的地层体。
• 顶峰带：某些化石种、属最繁盛的一段地层。 • 上述三种生物地层单位是三种不同的类型，而非相互包括
或从属的三个级别。事实上，生物地层单位是为建立时间 地层单位服务的过渡性环节。
• 层内标志：存在于岩层层内的标志，最主要是层 理标志。 层理—流动的介质使沉积物的成分、结构、颜色 等沿基本垂直层面方向上所形成的层状构造。其 中利用斜层理判断顶底最为便利。
• 生物标志：沉积岩中常含有生物化石，化石的保 存形态也具有示顶功能。
地层的划分与对比
地层的划分是指对于一个地区的地层进行时代的划分 ，而地层的对比是指不同地区的地层进行时代的比较。在 地层对比的基础上才能了解广大地区的地史发展过程的共 性和异性，才能具体认识地层区域性特征，了解地层空间 分异的情况。但是各地区的地层层序及特征，千差万别， 各不相同。因此地层对比必须有一个客观标准,在地层划 分和层序建立的基础上，必须对同一时代在各地区形成的 地层进行比较研究。
今一直存在，因此具穿时性；另有一些生 物，如O~S的笔石，D的牙形类、Mz（中生 界）的菊石类，它们的生存延续界面与时 间界面一致。
地层划分的概念
• 1. 概念：根据地层的特征和属性，按地层原始顺序及地层 工作的实际需要，把一个地区的地层划分成各种地层单位 ，建立地层系统，即是地层划分。
• 层面标志：存在于岩层层面上的标志，主要有波痕、雨痕 、雹痕、泥裂等。 （1）波痕—水体不深、波浪能影响到的浅水环境下， 沉积物表面呈波浪起伏状。通常，波谷圆滑开阔向下，波 峰尖棱紧闭朝上。 （2）雨痕、雹痕—松散、细粒沉积物表面，暂时露出 水面，在雨滴或冰雹的冲击下遗留的痕迹。凹坑向下，外 圈脊状突起向上。 （3）泥裂—松散、细粒沉积物表面，暂时露出水面， 在阳光的暴晒下发生龟裂。泥裂的开口向上。
石地层单位往往具穿时性（或时侵现象）。 B. 时间地层单位没有固定的岩性内容，而岩
石地层单位必须有具体的岩性内容。 C. 高级时间地层单位系、统的分布是全球性
的关系
• ②生物地层单位与年代地层单位的关系 有的生物，如舌形贝（Lingula）自古至
地层单位系统
• ⑴ 岩石地层单位 • ⑵ 生物地层单位 • ⑶ 时间地层单位（又称年代地层单位）
⑴ 岩石地层单位
• 有些地区，常因化石证据不足或研究的程度不够 等原因，只能按地层层序、岩性特征及构造运动 特点来划分地层单位——岩石地层单位。
• 由岩性、岩相或变质程度均一的岩石构成的三维 空间岩层体。在划分岩石地层单位时，只考虑岩 石特征在纵、横两个方向的具体延展情况，而不 考虑其年龄。
地层划分与对比的方法
• ①构造学方法：即根据角度不整合面、平行不整 合面把上下地层划分开。
• ②岩石地层学方法：即根据上下地层岩性的不同 或岩石物理、化学性质的不同而将两个地层划分 开来，也可根据岩石的组合情况及旋回韵律划分 地层。
地层划分与对比的方法
③生物地层学的方法： 也就是古生物学方法 。它是根据上、下地层中所含的化石异同 来划分对比地层。
• 与时间（年代）地层单位对应的地质时代（年代） 单位是：宙（Eon）、代（Era）、纪（Period）、 世（Epoch）、期（Age）、时（Chron）。
金钉子
• 地质学上的“金钉子”实际上是全球年代 地层单位界线层型剖面和点位（GSSP）的 俗称。金钉子是国际地层委和地科联，以 正式公布的形式所指定的年代地层单位界 线的典型或标准。是为定义和区别全球不 同年代（时代）所形成的地层的全球唯一 标准或样板，并在一个特定的地点和特定 的岩层序列中标出，作为确定和识别全球 两个时代地层之间的界线的唯一标志。
进行地层的划分与 对比有何意义,如何
划分和对比地层
地层的定义
• 地层：有一定层位的一层或一组岩、土层。地 层一般指成层岩石和堆积物,包括沉积岩、火成 岩和变质岩。上下相邻地层之间可以为明显的 层面或沉积间断面所分开,也可以由于岩性、所 含化石、矿物成分、化学成分、物理性质等的 明显差异而分开。—《地学辞典》
中国的金钉子:1 黄泥 塘金钉子,2 长兴灰岩 金钉子3 花垣排碧金 钉子4 蓬莱滩金钉子5 古丈金钉子6 王家湾 金钉子7 黄花场金钉 子8 长兴阶金钉子9 碰冲金钉子10 寒武系 金钉子
各类地层单位系统间的相互关系
• ①岩石地层单位与年代地层单位的关系 A. 时间地层单位与地质年代严格对应，而岩
• 分为四级：群（group）、组（formation）、段 （member）和层（bed）。以组为最基本单位而 且最常用。
• 群（group）：最大的岩石地层单位，其范围可相当于 统-系不等，有时甚至大于系。
• 组（formation）：一般是指岩性较均一或几种岩性有 规律组合在一起形成的岩石地层单位，其范围通常小于 或等于统。常用于地质填图、描述和阐明区域地质特征。
• 层（bed）：最小的岩石地层单位。一般只限于对那些 能识别出来而且特别有用的一个层，或许多单层组成的 单位才给予命名，并指定一个正式岩石地层单位。
⑵ 生物地层单位
• 以含有相同的化石内容和分布为特征，并与邻层化石有别 的三度空间岩层体。经常使用的生物地层单位有：组合带、 延限带、顶峰带。
⑶ 年代地层单位
• 指以地层的形成时限(或地质时代)作为依据而划 分的地层单位。
• 据地史中生物演化的阶段，可建立六个级别的时 间（年代）地层单位：宇（Eonthem）、界 （Erathem）、系（System）、统（Series）、 阶（Stage）、带（Chronozon）。
• 阶和带，往往以属、种的更新为特征；统和系， 往往以科和目的更新为特征；系以上的单位则以 纲和目的更新为特征。统以上单位的应用范围是 全球性的，国际上建立有各系的界线层型。
• 组合带：指所含化石或其中某一类化石，从整体来看构成 一个自然的组合，并以此区别于相邻地层内的生物组合。
• 延限带：指任一生物分类单位在其整个延续时段之内所代 表的地层体。
• 顶峰带：某些化石种、属最繁盛的一段地层。 • 上述三种生物地层单位是三种不同的类型，而非相互包括
或从属的三个级别。事实上，生物地层单位是为建立时间 地层单位服务的过渡性环节。
• 层内标志：存在于岩层层内的标志，最主要是层 理标志。 层理—流动的介质使沉积物的成分、结构、颜色 等沿基本垂直层面方向上所形成的层状构造。其 中利用斜层理判断顶底最为便利。
• 生物标志：沉积岩中常含有生物化石，化石的保 存形态也具有示顶功能。
地层的划分与对比
地层的划分是指对于一个地区的地层进行时代的划分 ，而地层的对比是指不同地区的地层进行时代的比较。在 地层对比的基础上才能了解广大地区的地史发展过程的共 性和异性，才能具体认识地层区域性特征，了解地层空间 分异的情况。但是各地区的地层层序及特征，千差万别， 各不相同。因此地层对比必须有一个客观标准,在地层划 分和层序建立的基础上，必须对同一时代在各地区形成的 地层进行比较研究。
今一直存在，因此具穿时性；另有一些生 物，如O~S的笔石，D的牙形类、Mz（中生 界）的菊石类，它们的生存延续界面与时 间界面一致。
地层划分的概念
• 1. 概念：根据地层的特征和属性，按地层原始顺序及地层 工作的实际需要，把一个地区的地层划分成各种地层单位 ，建立地层系统，即是地层划分。
• 层面标志：存在于岩层层面上的标志，主要有波痕、雨痕 、雹痕、泥裂等。 （1）波痕—水体不深、波浪能影响到的浅水环境下， 沉积物表面呈波浪起伏状。通常，波谷圆滑开阔向下，波 峰尖棱紧闭朝上。 （2）雨痕、雹痕—松散、细粒沉积物表面，暂时露出 水面，在雨滴或冰雹的冲击下遗留的痕迹。凹坑向下，外 圈脊状突起向上。 （3）泥裂—松散、细粒沉积物表面，暂时露出水面， 在阳光的暴晒下发生龟裂。泥裂的开口向上。
石地层单位往往具穿时性（或时侵现象）。 B. 时间地层单位没有固定的岩性内容，而岩
石地层单位必须有具体的岩性内容。 C. 高级时间地层单位系、统的分布是全球性
的关系
• ②生物地层单位与年代地层单位的关系 有的生物，如舌形贝（Lingula）自古至
地层单位系统
• ⑴ 岩石地层单位 • ⑵ 生物地层单位 • ⑶ 时间地层单位（又称年代地层单位）
⑴ 岩石地层单位
• 有些地区，常因化石证据不足或研究的程度不够 等原因，只能按地层层序、岩性特征及构造运动 特点来划分地层单位——岩石地层单位。
• 由岩性、岩相或变质程度均一的岩石构成的三维 空间岩层体。在划分岩石地层单位时，只考虑岩 石特征在纵、横两个方向的具体延展情况，而不 考虑其年龄。
地层划分与对比的方法
• ①构造学方法：即根据角度不整合面、平行不整 合面把上下地层划分开。
• ②岩石地层学方法：即根据上下地层岩性的不同 或岩石物理、化学性质的不同而将两个地层划分 开来，也可根据岩石的组合情况及旋回韵律划分 地层。
地层划分与对比的方法
③生物地层学的方法： 也就是古生物学方法 。它是根据上、下地层中所含的化石异同 来划分对比地层。
• 与时间（年代）地层单位对应的地质时代（年代） 单位是：宙（Eon）、代（Era）、纪（Period）、 世（Epoch）、期（Age）、时（Chron）。
金钉子
• 地质学上的“金钉子”实际上是全球年代 地层单位界线层型剖面和点位（GSSP）的 俗称。金钉子是国际地层委和地科联，以 正式公布的形式所指定的年代地层单位界 线的典型或标准。是为定义和区别全球不 同年代（时代）所形成的地层的全球唯一 标准或样板，并在一个特定的地点和特定 的岩层序列中标出，作为确定和识别全球 两个时代地层之间的界线的唯一标志。
进行地层的划分与 对比有何意义,如何
划分和对比地层
地层的定义
• 地层：有一定层位的一层或一组岩、土层。地 层一般指成层岩石和堆积物,包括沉积岩、火成 岩和变质岩。上下相邻地层之间可以为明显的 层面或沉积间断面所分开,也可以由于岩性、所 含化石、矿物成分、化学成分、物理性质等的 明显差异而分开。—《地学辞典》
中国的金钉子:1 黄泥 塘金钉子,2 长兴灰岩 金钉子3 花垣排碧金 钉子4 蓬莱滩金钉子5 古丈金钉子6 王家湾 金钉子7 黄花场金钉 子8 长兴阶金钉子9 碰冲金钉子10 寒武系 金钉子
各类地层单位系统间的相互关系
• ①岩石地层单位与年代地层单位的关系 A. 时间地层单位与地质年代严格对应，而岩
• 分为四级：群（group）、组（formation）、段 （member）和层（bed）。以组为最基本单位而 且最常用。
• 群（group）：最大的岩石地层单位，其范围可相当于 统-系不等，有时甚至大于系。
• 组（formation）：一般是指岩性较均一或几种岩性有 规律组合在一起形成的岩石地层单位，其范围通常小于 或等于统。常用于地质填图、描述和阐明区域地质特征。