地层课件.ppt

10. 地史的研究方法 地层的划分与对比 岩相古地理分析 构造历史分析 10.1 地层的划分和对比 地球经历了46亿年的历史。 地球发展过程中的各种信息，记录在自己的“书页”——地层之中。 地层中保留有地质历史上历史事件的痕迹——不同时代的生物遗体和遗迹（化石、岩石特征）等。 化石和岩性特征中蕴藏着地质时代自然环境的各种信息，我们凭此了解当时的环境特征。 恢复地球的历史，主要是靠“阅读”和分析地层中不是文字、却胜似文字的记录。 10.1.1 地层划分的依据 地层——在地壳发展过程中形成的各种成层岩石的总称。 不仅包括沉积岩，还包括变质的和火山成因的成层岩石。 地层与岩层的区别：岩层一般是泛指各种成层岩石，不具有时代含义；地层有老有新，具有时间含义。 地层层序（律）——地层上下或新老关系。 正常层位——未受扰动的地层，愈处于下部时代愈老，愈处于上部的地层时代愈新。 标准剖面——地层出露完全、顺序正常、接触关系清楚、化石保存良好可供进行地层划分、对比等研究的剖面。 地层划分的依据（续） 地层划分——按地层的岩性、古生物等特征及形成先后顺序，对地层进行分层。 地层划分的任务：整理出地层的上下顺序，划分出不同等级的阶段和确定其时代。 地层划分的依据：地区岩性、岩层的接触关系、古生物特征及放射性同位素年龄。 通过地层的划分，建立本地区的地层剖面，可以了解本地区地壳运动和环境演变情况。 地层对比——将不同地区同一时代的地层进行比较。 通过地层对比，可以建立广大地区地层的年代顺序系统。了解广大范围的环境的异同。 10.1.1.1 沉积旋回和岩性变化 沉积岩的岩性，包括组成成份、粒度大小、浑圆度、颜色、结构、构造等。 岩性特征：从各个侧面反映沉积岩形成的沉积环境。 例如：岩石中含海绿石说明其形成于浅海环境；粒度大小和浑圆度，反映了搬运力的强弱和搬运距离的长短；颜色标志了形成时的氧化还原条件；层理、波浪等构造，反映了沉积过程中的动力条件…… 又如，一个剖面中，下部是砂页岩含煤层，上部是火山碎屑岩；一个是还原环境和成煤时代，一个是地壳运动强烈和火山活动时代。这样，根据岩性把地层划分成两个单位，代表两个发展阶段。 2. 沉积旋回 沉积旋回——海相地层中，往往岩相由粗到细又由细到粗的重复变化称一个沉积旋回。 一个完整的沉积旋回，由一套海侵层位和一套海退层位构成。 一个大旋回中，可以包含几个次级或更次级小旋回。 地层中一个沉积旋回不一定是完整的。 因海侵层位容易保存，海退层位则不易全部或者根本不保存。 每一沉积旋回，一般总是由粗碎屑岩开始，称底砾岩。因此，底砾岩的下部层面一般是两个地层单位的分界面。 陆相地层中，沉积旋回不一定很清楚。 沉积旋回（续） 华北燕山区中、上元古代地层剖面 长城群下部为砂页岩，上部为白云岩； 蓟县群以石灰岩为主，顶部为页岩； 青白口群下部为页岩、粉砂岩，上部为白云岩。 这一剖面由下而上代表了一个巨大的沉积旋回。 在这个大旋回中，每一个群又代表了一个次一级的旋回。 沉积旋迥反映了地史中古地理环境的规律性变化。 通常大的沉积旋迥是划分较大地层单位的标志。 10.1.1.2 岩层接触关系 岩层间的不整合面是划分地层的重要标志。 任何类型的不整合，都代表岩层的不连续现象，反映了地理环境的重大变化。 两大沉积旋回之间存在着不整合面，根据不整合面和沉积旋回所划分出来的地层界限常是一致的。 对于侵入岩，必须根据侵入岩和围岩的接触关系确定时代。 侵入接触；沉积接触。 如有多次侵入，侵入体往往互相穿插，则被穿过的岩体时代较老，穿越其他岩体者时代较新。 地层的五种接触关系 10.1.1.3 古生物化石 确定各地层的具体时代，则必须根据地层中所含的生物化石。 化石——保存在地层中的地质时期的生物遗体和遗迹。 遗体：动物骨骼、硬壳等；遗迹：动物足印、虫穴、蛋、粪便、人类石器等。 化石形成的条件： 生物本身有硬壳、骨骼等不易毁坏的硬体；生物死后尽快地沉积物掩埋的条件；生物遗体经较长时间的填充、置换升馏等。 标准化石——生存时间短、演化快、分布地区广、个体数目多的生物种类所形成的化石。 其仅出现在一定的地层中，是划分地层的可靠标志。如寒武纪的三叶虫，奥陶纪、志留纪的笔石等。 生物层序律 生物是从简单向复杂，从低级向高级发展的，生物演化既具有不可逆性，又具有阶段性。 一定种类的生物或生物群总是埋藏在一定时代的地层里，而相同地质年代的地层里必定保存着相同或近似种属的化石或化石群。 例如：在某地层中发现有莱氏三叶虫 ，则可以据此断定该地层属早寒武世。 10.1.2 地层的对比 在地层划分的基础上，根据岩性、古生物和构造运动特征，进行地层对比，建立区域性的地层新老关系和年代顺序。 之后，还可以在更大范围内进行地层对比，建立大区域的甚至全球