地層學基礎知識

地層學基礎知識第一頁，共八十二頁，2022年，8月28日地層學基本概念第一節(jié)地層概述第二節(jié)地層的劃分和對比第三節(jié)相的基本概念第二頁，共八十二頁，2022年，8月28日第一節(jié)地層概述第三頁，共八十二頁，2022年，8月28日地層某一地質(zhì)時期形成的成層巖石，包括沉積巖、成層的火山巖以及由這兩類巖石變質(zhì)而來的變質(zhì)巖統(tǒng)稱為地層。地層與其相鄰的地層之間有明顯的層面或不整合面分開，也可由巖性、所含化石、礦物成分、化學成分、物理性質(zhì)等的變化決定的明顯的界面分開。第四頁，共八十二頁，2022年，8月28日地層的形成地層是地表的碎屑物質(zhì)或火山噴出物一層一層地疊置而形成的。組成地層的物質(zhì)可以是巖石，也可以是未固結(jié)的松散堆積物。第五頁，共八十二頁，2022年，8月28日地殼運動對地層形成的影響在相對上升地區(qū)，地表位于剝蝕基準面之上，不但不會接受沉積，形成沉積巖和其他成層巖層，甚至以前形成的沉積物和沉積巖也會被剝蝕掉。所以極難甚至不能形成地層。在相對下降地區(qū)，地表位于剝蝕基準面之下，會不斷接受沉積，形成各種成層巖石，是地層形成的主要地區(qū)。第六頁，共八十二頁，2022年，8月28日地層的產(chǎn)狀地層產(chǎn)狀的基本概念地層產(chǎn)出的狀態(tài)稱為地層的產(chǎn)狀。地層產(chǎn)狀要素走向傾向傾角第七頁，共八十二頁，2022年，8月28日第八頁，共八十二頁，2022年，8月28日水平巖層、傾斜巖層和直立巖層根據(jù)巖層的產(chǎn)狀可將巖層分為：水平巖層傾斜巖層直立巖層第九頁，共八十二頁，2022年，8月28日第十頁，共八十二頁，2022年，8月28日第十一頁，共八十二頁，2022年，8月28日地層間的接觸關(guān)系整合接觸不整合接觸平行不整合接觸角度不整合接觸第十二頁，共八十二頁，2022年，8月28日第十三頁，共八十二頁，2022年，8月28日第十四頁，共八十二頁，2022年，8月28日第十五頁，共八十二頁，2022年，8月28日第十六頁，共八十二頁，2022年，8月28日第十七頁，共八十二頁，2022年，8月28日地層和巖體間的接觸關(guān)系侵入接觸關(guān)系沉積接觸關(guān)系第十八頁，共八十二頁，2022年，8月28日第十九頁，共八十二頁，2022年，8月28日第二十頁，共八十二頁，2022年，8月28日有關(guān)地層的基本定律地層原始水平率地層層序率化石層序率第二十一頁，共八十二頁，2022年，8月28日地層原始水平率所有沉積物的表面由于重力的影響，最終會與當時的水準面基本相同，所以由沉積物形成的地層，其層面可代表當時的水準面，這個現(xiàn)象稱為地層原始水平率。第二十二頁，共八十二頁，2022年，8月28日地層層序率后形成的地層位于先形成的地層之上，這個規(guī)律稱為地層層序率。第二十三頁，共八十二頁，2022年，8月28日化石層序率地層形成的時代越早，其中含有的化石構(gòu)造越簡單，形成時代越晚的地層其中含有的化石越高等構(gòu)造越復雜。同一時代形成的地層中所含的化石基本相同；不同時代形成的地層，其中所含的化石也不同。第二十四頁，共八十二頁，2022年，8月28日第二十五頁，共八十二頁，2022年，8月28日從簡單到復雜，從低級到高級，從水生到陸生是生命總體趨勢。第二十六頁，共八十二頁，2022年，8月28日地層層序的建立建立地層層序就是將地層按照生成的順序排列起來，在這個過程中還要確定地層間的接觸關(guān)系。建立地層關(guān)系最主要的方法是實測地層剖面法。建立地層層序的最終成果是地層剖面圖。第二十七頁，共八十二頁，2022年，8月28日在實際工作中很少見到規(guī)則而完整的剖面，不同巖性和接觸關(guān)系的地層分布在不同的地點有時還被斷層斷開。以地層層序律為原則，通過追索、拼接整理就可以得到該地區(qū)的地層的形成順序和厚度。（右圖－地層剖面圖）第二十八頁，共八十二頁，2022年，8月28日確定地層是否倒轉(zhuǎn)的方法因構(gòu)造運動的影響，地層的產(chǎn)狀一般常發(fā)生傾斜，甚至倒轉(zhuǎn)，因此建立地層層序時確定地層是否正常十分重要。確定地層是否倒轉(zhuǎn)的方法主要有：古生物學的方法巖石學方法層面構(gòu)造干裂波痕雨痕生物的爬跡等層內(nèi)構(gòu)造斜層理疊層石垂直分布的蟲孔等第二十九頁，共八十二頁，2022年，8月28日層面構(gòu)造第三十頁，共八十二頁，2022年，8月28日層面構(gòu)造：波痕第三十一頁，共八十二頁，2022年，8月28日層面構(gòu)造：干裂第三十二頁，共八十二頁，2022年，8月28日層內(nèi)構(gòu)造第三十三頁，共八十二頁，2022年，8月28日第三十四頁，共八十二頁，2022年，8月28日第三十五頁，共八十二頁，2022年，8月28日第二節(jié)地層地劃分和對比第三十六頁，共八十二頁，2022年，8月28日一.地層的劃分地質(zhì)時期中無機界和生物界的演化都有階段性和不可逆性的特征，根據(jù)這個特征將地層分為若干自然組合的過程稱為地層的劃分。依據(jù)地層的不同特征和屬性，地層的劃分有許多不同的方法，其中常用的方法有：巖石學方法古生物學方法年代學方法地球化學方法地球物理學方法等第三十七頁，共八十二頁，2022年，8月28日巖石學方法不同地質(zhì)時期地表自然地理環(huán)境各不相同，各種地質(zhì)作用也有較大的差異，所以形成的地層也不同。在地質(zhì)歷史中，無機界與生物界一樣，也在不斷地發(fā)展，并表現(xiàn)為一定的階段性。這是巖石學方法劃分地層的主要理論依據(jù)。第三十八頁，共八十二頁，2022年，8月28日地層中巖性變化的韻律性組成地層巖層的巖性在縱向常呈規(guī)律性的變化，如由礫巖—砂巖—頁巖—灰?guī)r—頁巖—砂巖—礫巖等。以上這種現(xiàn)象稱為沉積韻律，它們一般代表了一次地殼升降運動。第三十九頁，共八十二頁，2022年，8月28日地層劃分的原則不整合在劃分中的作用韻律在劃分中的作用第四十頁，共八十二頁，2022年，8月28日巖石地層單位群：比組高一級的巖石地層單位。在成因上彼此有聯(lián)系的組的集合。

組：巖石地層基本單位?？梢杂蓡我粠r性的巖石組成，也可以由成因上有聯(lián)系的多種巖層構(gòu)成。段：比組低一級地巖石地層單位，為組內(nèi)具明顯特征的一段地層。層：比段低一級的巖石地層單位，常為特殊的巖層，如礦層、化石層等。第四十一頁，共八十二頁，2022年，8月28日第四十二頁，共八十二頁，2022年，8月28日生物地層學方法根據(jù)化石層序率利用其中的化石劃分地層的方法稱為生物地層學方法。第四十三頁，共八十二頁，2022年，8月28日生物地層單位、化石帶的基本概念利用地層中所含的化石為依據(jù)劃分出的地層單位稱為生物地層單位。生物地層單位的名稱為化石帶。依據(jù)定義化石帶方式不同，化石帶可有各種類型，常見的化石帶有：延限帶極盛帶共生延限帶組合帶等。第四十四頁，共八十二頁，2022年，8月28日延限帶某一生物分類單位從出現(xiàn)到絕滅時期所形成的異端地層。第四十五頁，共八十二頁，2022年，8月28日極盛帶某一生物分類單位最繁盛時期形成的一段地層。第四十六頁，共八十二頁，2022年，8月28日共生延限帶由兩個或兩個以上生物分類單位共同存在的一段地層稱為共生延限帶。第四十七頁，共八十二頁，2022年，8月28日組合帶指含有一定特征化石組合的一段地層。第四十八頁，共八十二頁，2022年，8月28日啞帶位于兩個生物地層單位之間缺乏任何化石的地層段稱為啞帶。第四十九頁，共八十二頁，2022年，8月28日第五十頁，共八十二頁，2022年，8月28日年代地層學方法根據(jù)地層形成年代劃分地層的方法稱為年代地層學方法。年代地層單位的界面為等時面。第五十一頁，共八十二頁，2022年，8月28日利用年代地層學的方法劃分地層放射性同位素測年古地磁學方法古氣候?qū)W方法事件地層學方法第五十二頁，共八十二頁，2022年，8月28日放射性同位素測年利用放射性同位素衰變速度穩(wěn)定不變的特征可以測定地層形成的年齡。選擇放射性同位素的原則：半衰期與地球年齡應屬同一數(shù)量級，不能過大也不能過小。在地層中含量較豐富。第五十三頁，共八十二頁，2022年，8月28日常用放射性同位素方法鈾釷鉛法

U238___PB206+8He4U235—Pb207+7He4

Th232—Pb208+6He4銣鍶法

Rb87—Sr87鉀氬法

K40—Ar40

第五十四頁，共八十二頁，2022年，8月28日第五十五頁，共八十二頁，2022年，8月28日古地磁學方法地球磁場在地質(zhì)時期中其方向曾發(fā)生過多次反轉(zhuǎn)，這個現(xiàn)象稱為磁極倒轉(zhuǎn)。根據(jù)地球磁場與現(xiàn)代磁場方向的異同將地質(zhì)時期分為正向期和反向期兩種類型。在正向期中較短的反向期稱為反向事件。在反向期中較短的正向期稱為向事件。根據(jù)地球磁場變化建立的地質(zhì)年代表稱為地磁年代表。據(jù)此可確定地層形成的年代。第五十六頁，共八十二頁，2022年，8月28日第五十七頁，共八十二頁，2022年，8月28日古氣候?qū)W方法在地質(zhì)時期中，氣候條件經(jīng)常發(fā)生變化，依據(jù)氣候變化的階段性也可劃分地層。這種劃分地層的方法稱為古氣候?qū)W方法。如第四紀寒冷氣候期和溫暖氣候期相間分布，所以這個時期被分為冰期和間冰期，冰期有寒冷時期的沉積物，而間冰期會形成溫暖時期的沉積物，據(jù)此可劃分地層。第五十八頁，共八十二頁，2022年，8月28日事件地層學方法地質(zhì)時期持續(xù)時間較短的地質(zhì)作用稱為地質(zhì)事件。影響范圍較大的地質(zhì)事件常用來作為劃分地層的重要標志。如火山爆發(fā)、隕星撞擊等。第五十九頁，共八十二頁，2022年，8月28日考古地層學方法利用人類社會發(fā)展的階段性劃分地層的方法。這種方法常用來劃分第四紀地層第六十頁，共八十二頁，2022年，8月28日年代地層單位宇界系統(tǒng)階時間帶第六十一頁，共八十二頁，2022年，8月28日利用地球物理的方法劃分地層由于組成地層巖性的物理性質(zhì)（密度、磁性、電阻率、自然電位、電阻率等）存在著差異，利用這些性質(zhì)可作為劃分地層重要的標志。這種劃分地層的方法稱為地球物理方法。第六十二頁，共八十二頁，2022年，8月28日第六十三頁，共八十二頁，2022年，8月28日利用地球化學的方法劃分地層地層中所含的化學成分（特別是微量元素）存在較大的差異。利用這種差異可作為劃分地層的依據(jù)。利用這種方法劃分地層的方法稱為地球化學方法。第六十四頁，共八十二頁，2022年，8月28日二.地層的對比將不同地區(qū)的地層單位，根據(jù)地層的特征進行層位上的比較研究的過程稱為地層的對比。第六十五頁，共八十二頁，2022年，8月28日巖石地層學方法利用巖性突變面對比地層標志層的概念和應用標志層特征明顯巖性穩(wěn)定厚度較小延伸穩(wěn)定標志層常作為地層對比的重要依據(jù)。韻律法第六十六頁，共八十二頁，2022年，8月28日生物地層學方法標準化石的概念和應用標準化石：特征明顯數(shù)量眾多分布廣泛演化迅速指相化石：能較好反映生存環(huán)境特征的化石稱為指相化石。第六十七頁，共八十二頁，2022年，8月28日化石層序率第六十八頁，共八十二頁，2022年，8月28日第六十九頁，共八十二頁，2022年，8月28日地球物理學方法利用地球物理突變面對比地層。第七十頁，共八十二頁，2022年，8月28日地球化學方法利用化學突變面對比地層。第七十一頁，共八十二頁，2022年，8月28日年代地層學方法利用等時面對比地層。第七十二頁，共八十二頁，2022年，8月28日第三節(jié)相的基本概念第七十三頁，共八十二頁，2022年，8月28日相的概念相是地層的沉積特征、生物特征極其所代表的生成環(huán)境的總和。根據(jù)地層的的沉積特征和生物特征得出環(huán)境條件的研究過程稱為相分析。相分析是地層工作重要的研究手段。第七十四頁，共八十二頁，2022年，8月28日相變相變是指同一時期的地層在不同地區(qū)由于環(huán)境條件不同引起的沉積特征和生物特征的變化。相變的研究是恢復古地理條件的重要手段。第七十五頁，共八十二頁，2