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1、地质时代与地层,目 录,第一节 确定地层时代的方法第二节 地质年代和地层单位划分第三节 华北地块地史概况第四节 古生物简介,第一节 确定地层时代的方法,一、地层和地层时代的概念1、地层的概念某一地质时代形成的岩层或岩石组合，包括沉积岩、岩浆岩和变质岩。2、研究地层的意义了解地壳发展历史探索各类矿产形成和分布规律，指导找矿,3、地质时代地层形成的时间4、地层时代岩层形成的地质时代5、相对地质时代和绝对地质时代相对地质时代岩层形成的相对新老关系或先后顺序绝对地质时代各时代岩层距今的时间及整个地质时代的年龄。,二、确定地层时代的方法1、三个原则（定律）地层层序律：对于层状岩层而言，老地层先形成、在下
2、面，新地层依次层层叠覆，越往上，地层越新。,岩性法：在岩性变化不大地区可以依岩性划分对比地层 标志层法：岩性突出、横向变化少、厚度稳定的岩层 沉积旋回法：一套岩石按照一定的生成顺序在剖面中有规律重复地球物理学方法：测井、地震资料,化石：保存于地层中的古生物遗体或遗迹。保存条件：具备硬体；埋藏迅速；经过石化作用石化作用指矿物质充填或置换生物硬体，使生物遗体变得致密坚硬，如钙化、硅化、黄铁矿化等。生物演化的特点 低级高级简单复杂植物动物微观宏观演化不可逆,标准化石某一地层中特有的、生存短、分布广、数量多、保存好、易鉴定的生物化石。生物组合（生物群）法,生物演化律（化石层序律）：不同时代的地层含有不
3、同的化石，不同地区含相同化石的地层属同一时代。含低等生物结构的地层时代老，而含高等生物结构的地层时代新。,切割律：对于呈块状产出的岩浆岩或变质岩，因为他们不成层、不含化石，地层层序律和化石层序律不再适合。但这些岩石常与层状岩石之间以及它们本身之间存在相互穿插、切割的关系。当喷发岩呈间隙喷发时，形成夹层，如能确定其下伏和上覆层的化石时代，则喷发岩出现时代的上下限也可间接确定。侵入接触时，围岩比侵入体要老。沉积接触时，沉积层比侵入体要新。,2、绝对地质年代 相对地质时代只表示地质事件或地层的先后顺序，古生物化石也仅能大致了解他们形成时代。要确切、全面了解地球的发展时，除知道各种事件的先后顺序及大致
4、时代，必须定量知道地质事件究竟发生在距今多少年？延续时间的长短？地质事件的剧烈程度或作用速率？1658年，爱尔兰大主教厄谢尔（J.Ussher）认为地球诞生于公元前4004年，这个时间是以圣经里的纪年做为基础计算出来的，这是十八世纪晚期和十九世纪的地质学家所不能接受的。因为大多数地质学家，甚至包括维尔纳和布丰（Buffon）这样的水成论者也认为，地壳沉积岩的形成至少需要几万年。,沉积速率：早在公元前五世纪，希罗多德（Herodotus）已对尼罗河三角洲进行了研究。他根据沉积物沉积的年速率推断，该三角洲必定有几千年的历史。后来，尤其在十九世纪末和二十世纪初，人们曾根据沉积岩最大厚度与沉积速率来计
5、算地球的年龄。自从地球形成以来，估计已经沉积了厚33，000-100，000米的沉积岩，而沉积速率的估计变化相当大，每百万年从50-3000米。地球年龄估算结果是17至1584百万年。海洋里的盐：早期人们曾试图根据海洋内的全部盐量与每年增加的盐量的比较来确定地球的年龄。这个方案是假设在地球历史上海洋开始的初期为淡水水体。估计海洋里含盐的全部总量为161012吨，而每年增加160百万吨盐（主要来自岩石及土壤风化和河流溶解所携带的盐）。用这种推论方法，地球的年龄大约是100百万年。但是这个计算没有考虑世界许多地方在沉积岩系中出现的大量盐。冷却速率：十九世纪，英国物理学家开尔文（L.Kelvin）根
6、据地球的冷却速率确定地球的年龄为70百万年。凯尔文假设地球开始是从太阳抛出的一个熔融体，而且地球最初的温度是平均火成岩的熔融点。这个计算的错误在于开尔文假设地球内部不存在热的来源。因那时还不知道放射性衰变能释放大量的热能。,绝对地质时代的确定同位素年龄测定依据：天然放射性元素的衰变速度在地史期间不变计算某种矿物和岩石形成至今的年龄值常用方法：铀钍铅法、钾氩法、铷锶法、氦法、放射性碳法古地磁年龄测定依据：地球磁场全球性、周期性发生倒转,第二节 地质年代和地层单位划分,一、基本概念1、地质年代表示地质历史时期中的时间间隔单位2、地层单位不同时期形成的地层相应地在空间上划分出的单位年代地层单位：特定
7、的地质时间间隔内形成的岩层体，其顶底界面为等时面。宙 宇 代 界 纪 系 世 统 期 阶 时 时间带,地质年代单位,年代地层单位,二、国际性的或大区域性的年代地层单位（地质年代表）1、宇宙：最大的地层单位，包括隐生宇和显生宇。2、界带：太古界、元古界、古生界、中生界和新生界，三分或两分3、系纪4、统世：三分或两分。5、阶期：命名与划分决定于生物地理分区。6、时间带时：年代地层单位中最低级别。常以分带化石的种属名称命名。,地质年代表,牢记!,教材：P202表6-2,二、区域性的或地方性的岩性地层单位（一）群：地方性最大的地层单位，通常相当于一个统（二）组：地方性最基本的地层单位，一般相当于一个阶
8、，地质制图的标准单位（三）段：组内再分出的地方性地层单位（四）层：最小的岩石单位，指组内或段内的一个明显的特殊的单位,第三节 华北地块地史概况,一、前寒武纪寒武纪以前的全部地质时代1、划分冥古代太古代距今3825亿年元古代距今256亿年,2、沉积地层中上元古界：沉积岩其余地层：变质,3、古生物菌、藻类为主,二、古生代1、划分早古生代：寒武纪、奥陶纪、志留纪，距今64亿年，加里东运动晚古生代：泥盆纪、石炭纪、二叠纪，距今42.3亿年，海西运动,（1）寒武纪（系，）与太古界角度不整合接触海侵开始三叶虫的时代（2）奥陶纪（系，O）海相碳酸盐岩地层中奥陶世末期海退，上升为陆笔石兴起标准化石,（3）志留
9、纪（系，D）（4）泥盆纪（系，S）（5）石炭纪（系，C）与奥陶系灰岩平行不整合海水再次入侵中晚石炭世海陆交互相含煤沉积蕨类植物繁盛造煤期（博山、新汶、本溪、唐山赵各庄）两栖动物盛极一时,（6）二叠纪（系，P）海退成陆沼泽河湖相沉积两栖类发育出现爬行类末期许多无脊椎动物绝灭,1、划分三叠纪印支构造期侏罗纪白垩纪2、地层三叠系陆相侏罗白垩系西部大型内陆盆地陆相沉积海相沉积,燕山构造期,三、中生代距今2.30.65亿年,中生代古生物,四、新生代距今6500万年01、划分第三纪距今6500万年200万年第四纪2、生物哺乳动物和被子植物时代,3、地层（1）第三系中国东部陆相断陷湖盆沉积三列沉降带三列隆起
10、带中国西部山间盆地陆相沉积雅鲁藏布江以南和塔里木西南缘早第三纪有海相沉积,（2）第四系陆相沉积：类型多样、结构松散、尚未成岩多次冰期,小 结,地质年代简表,前寒武纪 古生代（寒武纪奥陶纪志留纪泥盆纪石炭纪二叠纪）中生代（三叠纪侏罗纪白垩纪）新生代（第三纪第四纪）,三叶虫,笔石,鱼类,蜓,哺乳动物和被子植物,菊石、恐龙、裸子植物,造煤期,第四节 古生物简介,1、古生物指地质历史中生存过的生物，一般以第四纪全新世开始作为划分古生物和现代生物的时间界限。2、古生物学（1）概念研究地质历史期间生物界特征及其演化规律的科学。（2）研究对象化石,一、古生物与古生物学的概念,化石：保存于地层中的古生物遗体或
11、遗迹。保存条件具备硬体埋藏迅速经过石化作用石化作用指矿物质充填或置换生物硬体，使生物遗体变得致密坚硬，如钙化、硅化、黄铁矿化等。,研究古生物的意义确定地层层序确定相对地质年代划分和对比地层判断古气候分析古地理环境推断大地构造活动特征帮助确定包括油、气等沉积矿产的成因和分布。,生物演化的特点低级高级简单复杂植物动物微观宏观演化不可逆,二、古植物,1、分类（1）低等植物 菌 藻（2）高等植物 苔藓 蕨类 裸子 被子,2、演化历史（1）太古代志留纪水生菌藻类（2）志留纪末中泥盆世裸蕨为主最古老的陆生植物,（3）晚泥盆世早二叠世楔叶、石松、真蕨、种子蕨、苛达树石炭、二叠第一个成煤期,（4）晚二叠世早白
12、垩世苏铁、银杏类（）、松柏类侏罗纪第二个成煤期,（5）早白垩世晚期现代被子植物,1、演化过程 单细胞多细胞多细胞海绵腔肠动物,三、古动物,2、主要类型（1）海绵最简单的多细胞动物多为海生（2）珊瑚腔肠动物固着底栖多为海生,（3）腕足类海底底栖两瓣外壳大小不等古生代繁盛（4）腹足类早古生代至今陆生、海生（5）瓣腮类水生软体动物对称两壳间肌肉足斧足,北方奥陶系,石炭系,（6）头足类海生软体动物角石、菊石；章鱼、乌贼身体两侧对称头很明显口在头中央，四周有触手,下三叠统,中奥陶统,（7）三叶虫古生代海生无脊椎动物多体节，分腹背,亚洲下寒武统标准化石,我国北方上寒武,中国中志留统,（8）笔石海生群体动物仅奥陶、志留大为繁盛良好的分层对比化石,我国中下志留统,四、微体古生物1、孢子花粉植物的繁殖器官孢子孢子植物（主要是蕨类植物）花粉种子植物（雄性）孢粉外壁为稳定的碳水化合物易于保存,蕨类植物孢子,裸子植物花粉,2、介形虫类节肢动物水生钙质或几丁质两瓣外壳3、有孔虫类单细胞动物水生25mm,下第三系陆相地层,4、牙形石类已经绝灭的海生动物化石形似鱼牙0.14mm,
