地质年代与地层层序
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第六章地质年代地质年代:指地球上各种地质事件发生的时代。
地质年代两层含义:1.相对年代:地质体形成或地质事件发生的先后顺序。
2.绝对年代:地质体形成或事件发生距今的年龄。
由于主要是运用同位素技术,所以又称为同位素地质年龄。
相对年代和绝对年代两者结合,才构成对地质事件及地球、地壳演变时代的完整认识。
第一节相对年代的确定一、地层层序律沉积岩的原始沉积总是一层一层叠置起来的,其原始产状一般是水平的或近于水平的,并且总是先形成的老地层在下面,后形成的新地层盖在上面,这种正常的地层叠置关系称为地层层序律(叠置原理)。
地层:地质历史上某一时代形成的层状岩石。
在岩层未受变动或变动不强烈地区,地层层序律是完全可以使用的。
当岩层受到强烈变动,如发生倒转、错动等现象时,就不能简单使用。
二、生物层序律生物层序律(化石层序律):不同时代的地层中具有不同的古生物化石组合,相同时代的地层中具有相同或相似的古生物化石组合;古生物化石组合的形态、结构愈简单,则地层的时代愈老,反之则愈新。
其实就是进化论原理的具体运用,即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。
三、切割律或穿插关系地壳运动和岩浆活动的结果,使不同时代的岩层、岩体和构造出现彼此切割穿插关系,利用这些关系也可以确定岩层、岩体和构造的形成先后的顺序。
切割律(穿插关系):较新的地质体总是切割或穿插较老的地质体,或者说切割者新、被切割者老。
第二节同位素年龄的测定(绝对地质年代的确定)自然界的矿物和岩石一经形成,其中所含有的放射性同位素就开始以恒定的速度蜕变,这就像天然的时钟一样记录着它们自身形成的年龄。
当知道了某一放射元素的蜕变速度后,就可根据这种矿物晶体中所剩下的该放射性元素(母体同位素)的总量(N)和蜕变产物(子体同位素)的总量(D)的比例计算出来。
关于相对地质年代的判断
1、地层层序法。
地层是指在一定地质年代内形成的层状岩石。
在一个地区内原始产出的地层具有下老上新的规律。
有时,因发生构造变动,地层层序倒转,就须利用沉积岩的泥裂、波痕、雨痕、交错层等构造特征,来恢复原始地层的层序,以便确定其新老关系。
2、生物层序法。
地质历史上的生物称为古生物。
其遗体和遗迹可保存在沉积岩层中,一般被钙质、硅质充填或交代,形成化石。
生物的演变从简单到复杂,从低级到高级不可逆地不断发展。
每个地质历史阶段都有其特殊的生物组合。
同一地质历史时期,在相同的地理环境下,形成的岩层常含有相同的化石或化石组合。
故可以根据生物的演化阶段来划分地壳发展演化的阶段。
3、岩性对比法。
一般在同一时期、同一地质环境下形成的岩石,具有相同的颜色、成分、结构、构造等岩性特征和层序规律。
因此,可根据岩性及层序特征对比来确定某一地区岩石地层的时代。
4、地层接触关系法。
岩层的接触关系有沉积岩之间的整合接触、平行不整合接触和角度不整合接触以及岩浆岩与沉积岩之间的沉积
接触和侵入接触。
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。
地史与大地构造一、地史(一)地质年代地质年代又称为地质时代,是指各种地质事件(如地层的形成)发生的时代和年龄,它包括两方面的含义:一是指地质事件发生距今的实际年数,称为绝对地质年代。
二是指地质事件发生的先后顺序,称为相对地质年代。
1、绝对地质年代绝对地质年代,又称为同位素地质年龄,单位以百万年计。
它是依据岩石中所含放射性元素及其蜕变产物的比例,用衰变常数(半衰期)进行计算和确定。
2、相对地质年代相对地质年代是依据地层形成的顺序和生物演化规律的原理来划分和确定,分别叫做地层层序律和生物层序律。
(1)地层层序律沉积物的形成是由下而上一层一层的叠置起来的,先沉积的在下面,后沉积地在上面,沉积岩层这种正常的层序关系,反映了沉积历史的先后,具有下老上新的相对关系,称为地层层序律。
地层层序律只能确定岩层的相对新老关系,而不能解决地层归属及不同地区地层时代对比问题。
沉积岩的正常层序(2)生物层序律地球上的生物,经历了由简单到复杂,由低级到高级的发展过程,而且生物的进化是不可逆的,也就说任何一种生物一经灭绝,在以后的演化过程中,绝对不再重复出现,同时生物演化的历史,又使生物不断适应生活环境的过程。
在不同环境的地质历史时期,必定有不同的生物种属和生物群,所以地质年代越老的地层,保存的生物化石越低级简单,地质年代新的地层,保存的生物化石越高级复杂,称为生物层序律。
利用生物层序律就可以确定地层时代的归属和不同地区地层时代的对比问题。
生物演化系谱3、地质年代表通过对全世界各地区地层剖面的划分和对比,综合岩石同位素年龄测定和古生物研究资料,结合我国实际,将地球发展演化的历史,按从新到老的顺序,进行系统性的排列,编制而成的年表,称为地质年代表。
地质年代表的内容包括了地质年代划分的顺序、名称、代号和绝对年龄,以及历次重大构造运动和生物演化规律。
它简明扼要地反映了地壳发展的主要特征,便于地质工作对比应用。
(二)地层单位地层是地壳发展过程中,先后形成的具有一定层位的层状或非层状岩石的总称,是一定地质年代内形成的各种岩石。
绪论地质学:研究地球(地壳)的物质组成、内部结构、表面特征及演化历史的科学地貌学:研究地球表面各种形态及其发生发展和分布规律的科学气候地貌学:研究地球上不同气候区地貌形成演变特征和地貌组合特征岩石地貌学:研究不同类型岩石在外力剥蚀作用下形成的各种地貌构造地貌学:研究地质构造受外力剥蚀后形成的地貌、地壳构造运动形成的地貌农业资源:一般指农业自然资源,即一切可用来为农业生产服务的自然条件和农业生产对象,包括农用地土地资源、气候资源、生物资源、水资源及可提供植物养分的矿物资源地球基本知识重力:指地面某处所受地心引力和该处地球自转离心力的合力对流层:大气圈的最下层,密度最大,平均厚度10~12km,赤道地区约为16~18km,两极地区约为7~9km 莫霍面:地壳与地幔之间的分界面(地震波的传播速率发生急剧变化的面)古登堡面:地核与地幔之间的分界面软流层:上地幔的中部(约在50~250km处),存在一个塑性层,叫~。
软流层物质可缓慢流动,岩浆主要发源于此层中,一般认为地壳运功与此层有关。
岩石圈:软流层以上(包括整个地壳以及上地幔顶部)克拉克值:国际上决定把各种元素在地壳中含量百分比,称为~地质作用:地质学上把引起地壳物质组成、地表形态和地球内部构造发生改变的作用,称~地质营力:使地壳发生变化的力量叫~矿物矿物:是地壳中的化学元素,经各种地质作用所形成的自然产物,可以是单质,也可以是化合物。
空间格子构造:内部质点在三维空间上呈周期性重复排列,空间格子就是表示这种重复规律的几何图形结晶质:组成它们物质的质点(离子、原子、分子)有序的排列成空间格子状构造的固体物质晶体:内部质点(原子、离子)在三维空间周期性重复排列(即有序排列)的固体。
类质同像:矿物晶体在形成过程中,晶体内部构造中本应有某种质点(离子、原子、络阴离子或分子)所占的位置被晶体化学性质相似的其他质点所置换,只引起晶胞参数及理化性质的规律性变化,而晶体构造不发生质变的现象,称类质同象(或称同晶置换)同质异像:成分相同的物质,在不同的环境(主要是生成时的温度、压力、溶液的酸碱度等)结晶时,形成内部构造和物理性质完全不同的晶体的现象双晶:同种物质的晶体成有规划的连生。