普通地質學第六章地質代

普通地質學第六章地質代第一頁，共二十頁，2022年，8月28日第一節(jié)相對年代的確定

成層的沉積巖不僅記載了它生成時地球表面的自然狀況，而且嚴格地按照先后順序自下而上地依次重疊。地質學中把在一定地質時期內所形成的層狀巖石稱之為地層。

大多數地區(qū)的地層在受到構造運動的影響下，發(fā)生褶皺、斷裂，使地層保存得更不完整。因此，怎樣把已經散亂的地層按照順序首尾相接地整理排列好？通常采用地層學中普遍接受的三條原理或稱定律，即

地層層序律、生物層序律、切割律第二頁，共二十頁，2022年，8月28日一、地層層序律

地層的原始產狀是水平或接近水平的。沉積物層層疊置，較老的地層在下面，較新的地層在上面。只要地層沒有發(fā)生構造變動而倒轉，上面地層形成的時代一定比下面的地層新。這就是地層層序律。第三頁，共二十頁，2022年，8月28日

受構造運動作用，地層發(fā)生傾斜，其層序的新老關系：

（1）地層傾斜（層序正常）

順傾斜方向地層新，反傾斜方向地層老。

（2）地層倒轉（層序不正常）

要利用沉積巖的指向性原生構造，判斷巖層的頂、底，恢復原始層序。老新第四頁，共二十頁，2022年，8月28日二.生物層序律

埋藏于巖石中的古代生物遺體或遺跡稱為化石，它是在地層中保留下來的古生物記錄。由于生物進化總是由簡單到復雜，從低等向高等生物發(fā)展，這種演化規(guī)律是不可逆的。從總體上看，地層年代越新，所含的生物就越進步、越完善。含相同化石的地層是同時代的地層。這就是生物層序律。根據這一規(guī)律可以把不同地區(qū)，甚至相隔較遠的地層間的先后順序整理出來。利用生物化石確定地層的相對年代第五頁，共二十頁，2022年，8月28日二.生物層序律

在地層研究中，通常利用在地質歷史中演化快、延續(xù)時間短、數量多、分布廣、特征明顯的生物化石，作為標準化石來劃分相對地質年代。每一個地質年代都有其特征的標準化石或化石組合。如，金陵組中假烏拉珊瑚，寒武紀的三葉蟲等等。第六頁，共二十頁，2022年，8月28日

實際工作中，研究者通常采用地層層序律和生物層序律相結合的方法，來劃分和對比不同地方的地層，恢復地層的順序。甲地乙地丙地綜合圖第七頁，共二十頁，2022年，8月28日三、切割律或穿插關系

這一原理主要用于侵入體與圍巖的關系以及侵入體之間被相互侵入順序的確定。一般說，侵入者年代新，被侵入者時代老。這一原理還可用于有交切關系或包裹關系的任何地質體，判斷其形成順序。第八頁，共二十頁，2022年，8月28日第二節(jié)同位素年齡的測定

放射性同位素是天然的時鐘，利用天然放射性同位素的衰變規(guī)律來研究地質計時的學科就是同位素地質年代學。下面將介紹用同位素方法測年的原理、運用條件、方法等問題。第九頁，共二十頁，2022年，8月28日

從物理學原理出發(fā)，放射性母體(N1)與放射性成因子體(N2)存在下列關系：

這就是放射性年齡測定的基本方程。為了得到可靠的結果，就必須精確地則定樣品中放射性母體(N1)及其衰變產物－子體(N2)的含量，同時要假定N1和N2存在于一個近乎封閉的系統(tǒng)中，并且衰變常數(λ)是需要精確測定的。1、放射性同位素測年原理第十頁，共二十頁，2022年，8月28日2、條件

可用作放射性同位素測年的同位素應具備3個條件：①有較長的半衰期；②在巖石中有足夠的含量；③子、母體易于富集保存。利用放射性同位素測年在理論上是極其簡單的，但其實驗程序和技術設備的要求條件非常嚴格，必須十分精確地測定極微量的同位素總量。對于子元素的過剩和丟失必須做出恰當的估計。如，采用K40－Ar40法測年時，通常用黑云母和白云母礦物進行，如果用輝石就會出現過剩的Ar的問題，結果測年值偏老；反之，如果用鉀長石，由于鉀長石對Ar40的保存較差，就會使測年值偏新。第十一頁，共二十頁，2022年，8月28日

3、常用的定年方法

（1）古老巖石的定年方法鉀－氬（K－Ar）法，銣－鍶（Rb－Sr）法，鈾－鉛（U－Pb）法，高精度離子探針質譜法(鋯石U-PbSHRIMP)，釤－釹（Sm－Nd）法等。（2）測定最新地質事件和考古材料年代的14C法

第十二頁，共二十頁，2022年，8月28日

4、存在的問題（1）母體被混染，子體部分丟失，影響測定精度。（2）對放射性同位素含量少的某些礦物，測定精度不夠。（3）對不含放射性同位素的沉積巖，不能用此法確定年齡。

5、發(fā)展趨勢

古地磁定年技術，裂變經跡定年，熱釋光定年等。同位素地質年代學為相對地質年代建立了時間標尺，現代的地質年代表包括了同位素年齡和相對年代兩部分。同位素年代學現已廣泛應用于巖石的年齡測定以及隕石、火星、月球巖石、古生物等的年齡測定，解決了各地質時代有多長的問題，構造、熱事件發(fā)生的時間問題等。第十三頁，共二十頁，2022年，8月28日第三節(jié)地質年代表

一、地質年代表的建立

地質年代表是將地質歷史按年代先后，進行系統(tǒng)的編年，共分出三宙、十代、二十一紀。三宙——顯生宙、元古宙、太古宙十代——新生代、中生代、古生代、新元古代、中元古代、古元古代、新太古代、中太古代、古太古代、始太古代二十一紀——新近紀、古近紀、白堊紀、侏羅紀、三疊紀二疊紀、石炭紀、泥盆紀、志留紀、奧陶紀寒武紀、埃迪卡拉紀、成冰紀、拉伸紀、狹帶紀、延展紀、蓋層紀、固結紀、造山紀層侵紀、成鐵紀第十四頁，共二十頁，2022年，8月28日一地質年代表的建立

地質年代表反映的主要內容有：（1）各地質年代單位、名稱、代號和同位素年齡值表中的名稱，多由英國、德國和前蘇聯的古地名等命名的，又經音譯成日語后我國引用的，因此怪僻難懂。各段時間的劃分是根據當時形成的巖石中所含放射性元素衰變的程度測得的。環(huán)境條件變化了，生成的巖石不同了，地質年代也更換了。地質工作者之間交流地質信息常用的這個時間系統(tǒng)和代號，必須熟記！

第十五頁，共二十頁，2022年，8月28日（2）地質年代單位和年代地層單位

地質年代單位是宙、代、紀、世，與它們對應的年代地層單位是宇、界、系、統(tǒng)。年代地層單位在世界范圍內是可以對比的。

地質年代單位

年代地層單位

宙宇

代

界

紀系世統(tǒng)第十六頁，共二十頁，2022年，8月28日(3)年代地層單位

年代地層單位是經過區(qū)域地層之間（甚至跨越大洋）并依靠化石進行對比、同位素年齡測定，建立的反映全球的地層系統(tǒng)。在這個系統(tǒng)中，合若干組為統(tǒng)；兩個或三個統(tǒng)合稱系；包含生物演化中有相同特點的幾個系合稱界，如含哺乳動物和被子植物化石的稱新生界；裸子植物和陸生爬行動物化石豐富的為中生界；早于中生界形成多樣較低等生物化石的地層，合稱古生界；比古生界更老伏于古生界以下的地層則是元古界。后來又把古生界等含清晰的化石的三個界合稱顯生宇；相應把比顯生宇老，所含化石是一些十分簡單、原始生物的稱元古宇和太古宇。第十七頁，共二十頁，2022年，8月28日

相對年代距今年齡(Ma)生物開始出現時間

宙(宇)

代(界)

紀(系)

世(統(tǒng))代號

植物

動物

顯生宙(宇)

新生代(界)

第四紀(系)Q全新世(統(tǒng))Qh更新世(統(tǒng))Qp

新近紀(系)N上新世(統(tǒng))N2中新世(統(tǒng))N1古近紀(系)E漸新世(統(tǒng))E3始新世(統(tǒng))E2古新世(統(tǒng))E1

中生代(界)

白堊紀(系)K晚(上)白堊世(統(tǒng))K2早(下)白堊世(統(tǒng))K1

侏羅紀(系)J晚(上)侏羅世(統(tǒng))J3中(中)侏羅世(統(tǒng))J2早(上)侏羅世(統(tǒng))J1

三疊紀(系)T晚(上)三疊世(統(tǒng))T3中(中)三疊世(統(tǒng))T2早(上)三疊世(統(tǒng))T1

古生代(界)

晚古生代(界)

二疊紀(系)P晚(上)二疊世(統(tǒng))P3中(中)石炭世(統(tǒng))P2早(下)二疊世(統(tǒng))P1

石炭紀(系)C晚(上)石炭世(統(tǒng))C3早(下)石炭世(統(tǒng))C1

泥盆紀(系)D晚(上)泥盆世(統(tǒng))D3中(中)泥盆世(統(tǒng))D2早(下)泥盆世(統(tǒng))D1

早古生代(界)

志留紀(系)S晚(上)志留世(統(tǒng))S3中(中)志留世(統(tǒng))S2早(下)志留世(統(tǒng))S1

奧陶紀(系)O晚(上)奧陶世(統(tǒng))O3中(中)奧陶世(統(tǒng))O2早(下)奧陶世(統(tǒng))O1

寒武紀(系)∈晚(上)寒武世(統(tǒng))∈3中(中)寒武世(統(tǒng))∈2早(下)寒武世(統(tǒng))∈1

元古宙(宇)新元古代(Pt3)

震旦紀(系)Z晚(上)震旦世(統(tǒng))Z2早(下)震旦世(統(tǒng))Z1中元古代(Pt2)古元古代(Pt1)

太古宙(宇)太古代（Ar）PzKzPz1Pz2Mz8501000160025001.80623.0365.5145.5199.6251299359.2416443.7488.3542被子植物興起被子植物出現鳥類、哺乳類興起(古猿)始祖鳥出現(J3)爬行類繁盛裸子植物出現原始哺乳類出現，爬行類興起造煤植物繁盛兩棲類繁榮，出現原始爬行類出現原始的魚類魚類繁榮