第五章代地層學(xué)

一、基本概念年代地層學(xué)(chronstratigraphy):是地層學(xué)的一個分支,是研究巖石體的相對時間關(guān)系及年齡的學(xué)科.年代地層單位(chronstratigraphicunits):是指一特定的地質(zhì)時間間隔中形成的所有成層或非成層的綜合巖石體.年代地層面(chronohorizon):年代地層單位的界面,為一等時面.現(xiàn)在是1頁\一共有42頁\編輯于星期四宇Eonothem界

Erathem系System統(tǒng)Series階

Stage

亞階Substage宙Eon代Era紀(jì)Period世Epoch期Age亞期Subage年代地層單位地質(zhì)年代單位年代地層單位與地質(zhì)年代嚴(yán)格對應(yīng)。年代地層單位以等時面為界，單位級別與巖層所包含的時間長短相對應(yīng)，而與巖層的厚度無關(guān)。二、年代地層單位及等級現(xiàn)在是2頁\一共有42頁\編輯于星期四階統(tǒng)宇界系Carnivora/食肉類,Canid/犬科,Canis/犬屬,lupus/天狼座Domain現(xiàn)在是3頁\一共有42頁\編輯于星期四1）指在“宙”的時間內(nèi)形成的地層。

2）根據(jù)生物演化最大的階段性，即生命的存在與否及存在方式劃分：太古宇、元古宇和顯生宇。所對應(yīng)的地質(zhì)年代單位為太古宙、元古宙和顯生宙。

3）宇是全球性統(tǒng)一的、年代地層單位中最大的地層單位。PhPtAr宇現(xiàn)在是4頁\一共有42頁\編輯于星期四界一個代的時間內(nèi)形成的地層,根據(jù)大的生物門類演化特征劃分。PZ1-海生無脊椎動物繁盛；PZ2-魚類、兩棲類、蕨類植物和海生無脊椎并存；MZ-爬行類、裸子植物、菊石類繁榮；KZ-則以哺乳類、被子植物、軟體動物大發(fā)展為特征。主要是根據(jù)化石特征及其反映的生物進(jìn)化階段而劃分現(xiàn)在是5頁\一共有42頁\編輯于星期四系一個紀(jì)的時間內(nèi)形成的地層,根據(jù)較大的生物門類(如綱,目)演化特征劃分。

-三葉蟲類；O-直角石類、筆石類；S-裸蕨類；D-魚類；命名多樣時間位置:第四系;巖石特征:石炭系,白堊系;部族:奧陶系,志留系;地名:寒武系,二疊系,泥盆系,侏羅系亞系：為解決一些遺留問題而提出，比統(tǒng)高一級。比如石炭系，現(xiàn)在分為賓西法尼亞系和密西西比亞系。（美國最早是賓西法尼系和密西西比系,歐洲有石炭紀(jì),二分或三分）現(xiàn)在是6頁\一共有42頁\編輯于星期四統(tǒng)一個世的時間內(nèi)形成的地層,根據(jù)次一級的生物門類(如科,屬)演化特征劃分，往往是某類生物進(jìn)化顯示出階段性；1-多節(jié)多刺、頭大尾小的原始類型；命名:上、中、下，或地名?，F(xiàn)在是7頁\一共有42頁\編輯于星期四階階是一個期的時間內(nèi)形成的地層,根據(jù)種或?qū)僖患壍纳镩T類演化特征.階是年代地層學(xué)的基本工作單位，也是可在全球范圍內(nèi)識別的標(biāo)準(zhǔn)年代地層等級系列中最小的地層單位。階的命名一般為地理名稱，少量為化石名或神名，如提堂階、長興階是統(tǒng)內(nèi)部據(jù)生物演化階段或特征(屬/種/亞種)的進(jìn)一步劃分，代表相對較短的時間間隔；（多在2-10Ma內(nèi)）由于生態(tài)因素和生物分區(qū)的限制，據(jù)底棲生物建立的階往往只有區(qū)域性的等時意義；而據(jù)浮游生物建立的階才可能具有全球等時的意義；其界線層型應(yīng)在一個基本連續(xù)的沉積序列內(nèi)，最好是海相沉積;頂/底界線應(yīng)是易于識別可在大范圍內(nèi)追索具有時間意義的明顯標(biāo)志面階的上、下界線代表了地質(zhì)時期兩個特定的瞬間，兩者之間的時間間隔就是該階的時間跨度。

亞階(Substage)是階的再分;幾個相鄰的階可歸并為超階。但對這些單位的創(chuàng)建要慎重。最好是將原來的階分成多個新階；或是將原來的階提升為包含這些新階的統(tǒng)?，F(xiàn)在是8頁\一共有42頁\編輯于星期四時帶是指某一指定的地層單位或地質(zhì)特征的時間跨度內(nèi)在世界任何地區(qū)所形成的巖石體。與之對應(yīng)的地質(zhì)年代單位是時。時帶是沒有特定等級的正式年代地層單位，而不是年代地層單位等級系列(宇、界、系、統(tǒng)、階)中的一部分;時帶的時間跨度也就是原指定的地層單位，如巖石地層單位、生物地層單位或是磁性地層單位的時間跨度。例如，據(jù)生物帶的時限建立的時帶，包括了在年代上相當(dāng)于這個生物帶的最大總時間跨度內(nèi)的所有地層，不管有無該帶的特有化石。時帶的時間跨度可差別很大。如說“菊石時帶”，指菊石生存的漫長時期內(nèi)形成的所有巖石，而不管地層中是否含有菊石；也可說“峨嵋山玄武巖時帶”，指在該玄武巖形成時隔內(nèi)任何地方形成的任何巖層，而不論是否有玄武巖。理論上時帶的地理范圍是世界性的，但它的可應(yīng)用性只限于那些其時間跨度能夠在地層中識別的地區(qū)；時帶的名稱取自它所依據(jù)的地層單位。如“Triticites時帶”(取自Triticites延限帶)，“張夏時帶”(取自張夏組)。現(xiàn)在是9頁\一共有42頁\編輯于星期四Exusalbus生物帶與Exusalbus生物時帶

之間的相互關(guān)系時帶建立的基礎(chǔ)為生物帶,但含義不一樣現(xiàn)在是10頁\一共有42頁\編輯于星期四年代地層單位宇、界、系統(tǒng)、階、時帶（公轉(zhuǎn)一周，春分，…)Eonothem,erathem,systemseries,stage,chronozone地質(zhì)年代單位宙、代、紀(jì)世、期、時（年-季-月-日-時-分）Eon,era,periodepoch,age,chron年代地層單位與地質(zhì)年代單位的關(guān)系現(xiàn)在是11頁\一共有42頁\編輯于星期四三、年代地層單位建立的準(zhǔn)則顯生宙全球年代地層界線通過全球界線層型剖面和層型點(GSSP)厘定前寒武系的年代地層界線采用絕對年齡作為全球標(biāo)準(zhǔn)年齡(GlobalStandardStratigraphicAge簡稱GSSA)現(xiàn)在是12頁\一共有42頁\編輯于星期四年代地層單位建立準(zhǔn)則1.用界線層型的下界確立年代地層單位單位層型:作為說明和識別一個地層單位的標(biāo)準(zhǔn)界線層型:給定義和識別一個地層界線作標(biāo)準(zhǔn)用的一個特殊巖層序列中的一個特殊的點現(xiàn)在是13頁\一共有42頁\編輯于星期四用界線層型比單位層型要好,問題少現(xiàn)在是14頁\一共有42頁\編輯于星期四2.選擇年代地層單位界線的要求：全球界線層型剖面及點(Global[boundary/standard]

StratotypeSectionandPoint簡稱GSSP)(金釘子)(1)連續(xù)沉積的剖面中(2)全球標(biāo)準(zhǔn)年代地層單位(Standardglobalchronstratigraphicunits)應(yīng)選擇在海相剖面中;區(qū)域年代地層單位的界線層型必要時可選擇在非海相地層中(3)所選擇的界線層型在垂向和橫向上有一定的厚度,巖相及生物相縱向上變化小;化石豐富、保存好、特征顯著，具世界性廣布且多樣化的動物群或植物群；現(xiàn)在是15頁\一共有42頁\編輯于星期四（4）剖面出露良好，構(gòu)造變形、地表撓動、變質(zhì)及成巖變化（如白云巖化）最小。（5）剖面易于到達(dá)，能為自由研究、采樣和長期保護(hù)提供合理的保證，并有永久的野外標(biāo)志。（6）剖面研究透徹，研究結(jié)果已發(fā)表；剖面中采集的化石已妥善收藏并易于獲取進(jìn)行研究。（7）應(yīng)考慮歷史上優(yōu)先和慣用的原則，應(yīng)大致接近傳統(tǒng)的界線。（8）易于識別的標(biāo)志面及其它特點。（9）與代表不同巖相和生物相之間的聯(lián)系。GSSP的建立有特定的要求，是一種相對比較科學(xué)的方法，可以減少傳統(tǒng)研究中定義不精確的矛盾；但同時也過份的強(qiáng)調(diào)“地層沉積的連續(xù)過程”，在實踐中有些層段很難找到這樣的點現(xiàn)在是16頁\一共有42頁\編輯于星期四太古宙+元古宙：12個GSSA;顯生宙:96個GSSP中國：已獲9(至2008年):2∈,3O,1C,2P,1T3800(12+96)=35.2Ma1平均分辨率只有35Ma2不斷地被修改3基石是生物地層三個特點GTS,Ma現(xiàn)在是17頁\一共有42頁\編輯于星期四四、年代地層單位的年代對比1、地層之間的自然關(guān)系地層疊覆律2、巖石學(xué)方法一個巖石地層單位總是具有一定的年代地層含義的，至少可用在局部地區(qū)大致指示年代地層位置。特殊的事件層，可作為等時性的標(biāo)志。現(xiàn)在是18頁\一共有42頁\編輯于星期四3，古生物學(xué)方法是年代地層對比最好的方法!化石首現(xiàn)面(FAD):如Hindeodusparvus

化石序列的對比:缺陷：在進(jìn)行大范圍對比時，雖價值很大，但存在相當(dāng)?shù)木窒扌浴＃ōh(huán)境變化、大陸漂移、生物遷移、地層中的成巖變化及變質(zhì)作用、化石保存變化、采集的偶然性等多種因素，會導(dǎo)致問題復(fù)雜化）現(xiàn)在是19頁\一共有42頁\編輯于星期四現(xiàn)在是20頁\一共有42頁\編輯于星期四4，地磁極性倒轉(zhuǎn)方法地球磁場極性的周期性反轉(zhuǎn)必須與生物地層學(xué)、同位素側(cè)年法等相配合，否則難以識別特定的極性反轉(zhuǎn)5，同位素測年為年代地層學(xué)提供了絕對數(shù)字年齡獲取技術(shù)；局限：并非所有巖石類型都適于做同位素年齡分析6，其它方法

層序地層法、生態(tài)地層法、事件地層法、地震-測井地層法、化學(xué)地層法、分子地層法、旋回地層法和定量地層法現(xiàn)在是21頁\一共有42頁\編輯于星期四五、巖石、生物和年代地層單位間的關(guān)系巖石地層單位：Lithostratigraphicunit-LU生物地層單位：BiostratigraphicUnit-BU年代地層單位：ChronostratigraphicUnits-CU

現(xiàn)在是22頁\一共有42頁\編輯于星期四Lithostratigraphicunit-LULU主要依據(jù)巖石特征。其中所含化石在某些情況下可以是識別這些地層單位的重要因素，但并非因為它的年代意義，而是其自身所特有的巖石學(xué)特征。如貝殼灰?guī)r、藻礁、放射蟲巖、牡蠣層、煤層等。巖性特征受形成環(huán)境的影響比形成時間的影響更強(qiáng)烈；相似的巖石類型在地層序列中可重復(fù)出現(xiàn)。幾乎所有的巖石地層單位界線橫向上都是穿時的。每個LU都是在特定的地質(zhì)時間內(nèi)形成；不僅具有巖石學(xué)意義，而且也有年代地層意義。但這種時間概念在建立或鑒別巖石地層單位及其界線時不起多少作用。LU是地表和地下填圖的基本單位。巖石地層劃分是任何一個新區(qū)開展地層工作的首要途徑。只要有巖石存在，便可開展巖石地層劃分。現(xiàn)在是23頁\一共有42頁\編輯于星期四BiostratigraphicUnit-BUBU位是依據(jù)巖石中的化石內(nèi)容建立的。它的建立與選擇不由巖層的巖石組分決定；只是化石的有無及化石種類可能與含化石地層的巖石類型和巖相有關(guān)。BU與LU是根本不同的兩類地層單位，各自所依據(jù)的鑒別標(biāo)準(zhǔn)不同。兩者的界線可能在局部相符，或位于不同的地層面，或相互交錯。所有巖石(沉積的、火成的、變質(zhì)的)都可以劃分為巖石地層單位，而生物地層單位只能在含化石的巖層中建立。LU和BU均反映沉積環(huán)境，但BU更受時代的影響，而且可指示地質(zhì)年代。因為BU是以動、植物的進(jìn)化演變?yōu)榛A(chǔ)的，在特征上幾乎不重復(fù)。在一個地區(qū)建立地層層序時，巖石地層與生物地層都是具有重要價值的初始工作，又是基本的地層分類單位，在某些地區(qū)也是唯一的地層分類方法。LU和BU是必不可少的實體地層單位，是描繪地殼巖石組成和幾何形態(tài)以及地球上生命發(fā)展和古環(huán)境的基本單位。但研究不含化石的巖層時，巖石地層學(xué)就成了地層劃分的主要初期手段?，F(xiàn)在是24頁\一共有42頁\編輯于星期四ChronostratigraphicUnits-CUCU是依據(jù)時間建立的，包括地球某個時間跨度內(nèi)所形成的所有巖石，而不考慮這些巖石的成分或特性。因此，它在各處都只包括某一時代的巖石，其界線在各個地方都是等時的。識別CU的主要依據(jù)是它們的時間---這是一個抽象的特征或?qū)傩?，而其它單位則主要是依據(jù)能觀察到的物理特征建立和識別的.CU與LU大不相同；后者在任何有巖石的地方都可以被客觀地識別。與生物地層單位、磁性地層單位和不整合界定的地層單位相比較，后者只有在巖石中實際出現(xiàn)某些特征或?qū)傩詴r，這些地層單位才是相對客觀的物質(zhì)單位。BU通常接近于年代地層單位(CU)。雖然生物對比接近于時間對比，但生物地層單位(BU)在根本上不同于年代地層單位。所有地層單位對于開展年代地層工作都具有重要作用。由于化石在地層中廣泛分布以及生物進(jìn)化所具有的不可逆性，化石對于顯生宙沉積地層的時代確定和對比提供了極好的標(biāo)志?，F(xiàn)在是25頁\一共有42頁\編輯于星期四巖石地層單位的界限是穿時的生物地層單位的界限也是穿時的年代地層單位的界限絕對等時地層界線的穿時與等時地層界線的穿時與等時具有方向性現(xiàn)在是26頁\一共有42頁\編輯于星期四華北地區(qū)三山子組的穿時關(guān)系河南河北河北SSWNNE現(xiàn)在是27頁\一共有42頁\編輯于星期四生物-年代地層單位間的關(guān)系延限帶對比及誤差現(xiàn)在是28頁\一共有42頁\編輯于星期四延限帶對比及誤差現(xiàn)在是29頁\一共有42頁\編輯于星期四1LU具穿時性，而CU不穿時

2CU的根本特點在于它與時間嚴(yán)格對應(yīng)；而LU的上下界線與時間界面是不一致的

3LU所依據(jù)的巖性特征主要受沉積-古地理環(huán)境控制，而后者不可能全球一致的，因此,LU的地理分布只能是區(qū)域性的；

4CU沒有固定的具體巖石內(nèi)容，而LU當(dāng)巖性特征發(fā)生改變后，單位名稱也變化；

5Cu反映了全球統(tǒng)一的地質(zhì)發(fā)展階段，對了解全球地質(zhì)史有巨大的優(yōu)點；而