地层系统和地质年代.doc

第一章 地层系统和地质年代 §1.1 地层的层序 1. 地层的概念 地壳发展过程中所形成的层状岩石总称。具有一定时间和空间涵义的层状岩石自然组合。包括沉积岩、火成岩和变质岩。 2. 地层层序的建立 层状岩石的原始形成序列总是新岩层叠覆在老岩层之上，即“下老上新”。 出露地表的岩层常常遭受过构造的变动,发生了倾斜、褶皱、甚至倒转。 判断标志 1)地层的接触关系相邻地层之间由于沉积环境的变迁，或经历不同的岩浆构造活动过程而造成它们之间不同的接触关系。 整合接触 (contormity) 没有明显侵蚀间断的两套岩层间的接触关系 不整合接触 (unconformity) 存在明显侵蚀间断的两套岩层间的接触关系。由于地壳运动，原来的沉积区抬升成陆，先形成的沉积物遭受剥蚀作用，而后被年轻的沉积岩层所覆盖。------海侵超覆 平行不整合 (parallel unconformity)不整合面上下两套地层产状大体一致 角度不整合接触 (angular unconformity)不整合面上下两套地层产状不一致 侵入接触 断层接触 地层的沉积旋回： 海平面上升时期，海水向大陆方向侵进过程中所形成的沉积序列--海进（或海侵）序列 (transgression success) 随着海平面不断上升，A点的沉积由相对近岸型逐渐变为远岸型。 在垂向上，而呈现沉积物“上细下粗”的特点。 在横向上，晚期沉积物分布范围大于早期沉积物--超覆(onlap) 海平面下降时期，海水从大陆方向后退过程中所形成的沉积序列--海退序列 (regression success) 对A点来说，随着时间的推移，沉积由相对远岸型变为近岸型。 在垂向上，沉积物“下细上粗” 在横向上，晚期沉积物分布范围小于早期沉积物--退覆 (offlap) 沉积旋回：当一个海进序列紧接一个海退序列时，就形成了地层中沉积物成分、粒度、化石等特征有规律的镜像对称分布的现象---沉积旋回 (cycle of sedimentation) 非整合接触 (nonconformity) 火成岩或变质岩与沉积岩之间的不整合接触关系。 侵入接触 由于岩浆活动，岩浆岩侵入到早已形成的岩层之中所形成的接触关系。可通过烘烤、冷凝现象及捕虏体等特征来识别。 断层接触 断层切割地层所形成的地层之间的接触关系。 2)岩石的原生结构和构造 沉积岩：层理（交错层理和粒序层理）、波痕、泥裂、重力模等。 火山岩：鸟眼构造（气孔杏仁）、枕状熔岩、烘烤边、氧化顶、风化壳、玻璃壳和熔渣壳、岩性的差别、沉积夹层、火山碎屑夹层等 变质岩：变余构造，粒序变化等 3)化石标志 贝壳的优势定向、植物的根迹及生物的活动痕迹等 基于上述标志，我们就基本可以确立任何一个露头剖面所代表的一段地层中的岩层及各种地质事件（如岩浆侵入、断层、侵蚀作用等）形成或发生的相对先后顺序。 §1.2 地层划分和对比 1. 地层划分和对比的概念 根据地层的各种属性（如岩性、化石、不整合面等），按照它们原来的形成顺序进行有机的分割，并将各分割段分别命名，这一过程称为地层划分。 将不同地点（横向）划分的地层进行比较，把含有相同或相近地层内容的地层划归为同一时代或统一沉积相的产物，这一过程称为地层对比。 2．地层划分对比方法 地层划分：构造面，岩性变化和化石的变化等 对比的方式：可以直接追溯对比和间接比较对比。 按地层对比时采用的属性特征或对比标志的性质可分为： —岩石地层学和生物地层学 岩石地层学：根据岩石的成分，结构构造、物理化学性质的不同进行地层划分对比的方法。 岩性法：一定的沉积环境中形成一定的沉积体（岩性），且有一定的时空展布，根据岩性的时空变化进行地层划分对比的方法称为岩性法。 标志层法：某些特殊环境中形成厚度不大的特殊沉积体，且具有一定的时空展布，被称为标志层，利用这些特殊岩体（标志层）进行地层划分对比的方法称为标志层法 如：冰碛层、火山灰层等。 沉积旋回法：由于环境变化造成沉积物由粗到细或由细到粗的规律组合，这一现象称为沉积旋回，利用沉积旋回进行地层划分对比的方法为沉积旋回法。 在地层对比中，岩石学方法（无论是岩性法还是沉积旋回法）只能在具有相同地质发育历史的地区，即同一大地构造背景控制的沉积盆地内使用。 岩性法优点是直观和方便，缺点是适用范围有限。只能在局部地区（同一沉积盆地中的相同沉积相）使用。 沉积旋回法可适用于整个盆地范围。在同一个沉积盆地范围内，尽管不同地点某一时段内形成的岩石有所差异（沉积相不同），但它们的沉积旋回变化是同步的。 生物层序律 时代相同的岩层含有相同或相似的化石生物群； 时代不同的岩层中含有不同的化石生物