地史学复习提纲考试必备.docx

（一）总论（沉积古地理学+地层学+大地构造学）A， 沉积古地理学 沉积古地理学是地史学研究的基础，对于地层的沉积相的相分析是进行大地构造学的研究以及地层学的研究的基石。本节内容的概要，本人分为三节-基本概念、相标志、几种沉积相的介绍。A-1基本概念：沉积相：沉积于特定的古环境的具有一定的岩石、化学特征的地层。相变：沉积相在横向上的变化，反映了空间上的变化。瓦尔特定律：在连续沉积的前提下，空间上相邻的沉积相在纵向上亦是相邻的。相分析：依据不同地层的岩石、化学、生物特点分析其形成环境。相标志：反映地层形成环境的原生沉积特征。A-2，相标志：A-2-1，物理标志：层理构造：分为水平层理、平行层理、交错层理、递变层理、脉状层理、透镜状层理、块状层理；水平层理多由细粒的泥或者粉砂质组成，纹层极薄，反映低能的水环境。平行层理由较粗的砂质组成，由较高的水动力产生。交错层理，又分为板状交错层理、楔状交错层理、槽状交错层理。板状交错层理的层系面为平面且相互平行；楔状交错层理的层系面为平面但是彼此相交；槽状交错层理的层系面为曲面且彼此相交。从板状交错层理到槽状交错层理大致上反映了一个水动力递增的变化。此外交错层理具有示顶底及定流向的作用。递变层理，由重力流产生，形成的没有纹层面的粒度由下至上由粗到细或者由细到粗的层理构造。脉状层理、透镜状层理：脉状层理为砂包泥式的泥沙质互层，而透镜状层理为泥包砂式的泥沙质互层。前者反映水动力较强的环境，后者反映水动力较弱的环境。层面构造：波痕、泥裂、雨痕等波痕是由于水流的流动造成的，可以指示水流的流向，也可以指示地层的顶底。而泥裂以及雨痕等暴露构造可以指示干旱的环境。软沉积构造，由于地层的扰动产生的构造，可以反映地震等古地质事件。A-2-2，化学标志地层中的一些自生矿物（如海绿石）与沉积环境的特定的地球化学条件有关。A-2-3，生物特征不同的生物具有不同的生物习性，通过研究地层中的一些特殊的指相化石，可以判断其沉积相。A-3，几种沉积相进行合理而且正确的相分析的前提是对几种特别典型常见的沉积相的基本情况有所了解乃至比较精通。接下来介绍几种典型的沉积相滨浅海（碎屑型、碳酸盐型）、半深海、深海、海陆交互相、河流相。重点介绍其沉积岩的岩性以及构造类型。沉积环境 岩性特点 构造曲流河上粗下细，上部泥岩粉砂岩，下部砂岩二元结构；可见交错层理、平行层理等碎屑型滨海潮上带，泥、粉砂、砂质沉积为主；潮下高能带，石英砂岩；潮下低能带，粉砂、泥岩为主潮上带，暴露标志发育潮间带，双向交错层理，破碎的生物介壳潮下高能带，交错层理潮下低能带，水平层理碎屑型浅海泥岩、泥页岩、粉砂岩碳酸盐型滨海潮上带，白云岩潮间带，白云岩-白云质灰岩潮下高能带，鲕状灰岩、生物碎屑灰岩潮下低能带，泥晶灰岩潮上带，鸟眼构造、泥裂潮间带，叠层石、藻纹层潮下高能带，交错层理潮下低能带，水平层理碳酸盐型浅海泥灰岩风暴流沉积海陆交互相三角州平原，砂纸沉积、泥质泛滥平原沉积，陆生生物化石丰富三角洲前缘，砂质、粉砂质为主前三角洲，泥质为主三角州平原，交错层理三角洲前缘，大型交错层理前三角洲，水平层理、块状层理半深海浊积岩沉积，发育，常见页岩、泥岩等鲍马序列远洋沉积深海软泥潮湿湖泊粉砂-泥质湖滨-湖心，沉积物粗到细，层理由平行层理-水平层理干旱湖泊紫红色的粉砂-泥质沉积物，石膏盐类沉积泥裂等暴露标志B， 地层学地层学的研究范畴是地质历史时期形成的岩石记录。以下分为地层学基本定律、地层间的接触关系、海侵与海退、地层的划分与对比、岩石地层单位与时间地层单位进行介绍。B-1，地层学基本定律，如下表：地层层覆律原始地层自下而上由老到新原始水平律地层的沉积总是连续的侧向连续律地层在一定的范围内是连续的化石层序律不同时代地层中的化石不同，含相同化石的地层时代相同B-2，地层间的接触关系整合接触上下地层产状相同，时代连续平行不整合上下地层产状相同，时代缺失角度不整合上下地层产状不同，时代缺失沉积接触沉积岩盖在侵入岩上面，沉积岩底部存在侵入岩的底砾岩侵入接触侵入岩侵入于围岩，可见烘烤边、冷凝边B-3，海侵与海退海侵：由于海平面上升或者是地壳下降，导致的海岸线向着大陆方面延伸的现象。超覆：由于海侵导致的上覆的沉积超过下覆的沉积物沉积在更老的地层上面。海侵序列：由于海侵导致的地层上细下粗的沉积序列。海退：由于海平面下降或者是地壳上升，导致的海岸线远离大陆的现象。退覆：由于海退导致的沉积范围缩小的现象。海退序列：由于海退导致的沉积物上粗下细的现象。B-4，地层对比与地层划分地层划分：按照地层的各种属性把地层剖面分为大小不同的单位。地层对比：比较地层特征、属性，包括岩性、生物地层单位、年代对比等。古地层的划分方法：古生物化石对比，包括标准化石、指相化石同位素时间对比古地磁极性对比岩石地层岩石、化学特征对比地质事件对比B-5，岩石地层单位与时间地层单位岩石地层单位：依据地层岩性划分出的单位时间地层单位：依据地层形成时间进行划分、对比成的单位对比：岩石地层单位不受等时面控制，与地质年代单位无对应关系。年代地层单位不受岩性控制。岩石地层单位具有空间上的局限性，而年代地层单位则无空间上的局限性。 地质年代表C， 大地构造学大地构造学分历史大地构造的分析方法以及威尔逊旋回、古板快的恢复方法来概括。C-1，历史大地构造的分析方法A，沉积组合、沉积物组分：不同构造背景下的沉积区具有不同的岩石矿物成分。 陆壳稳定区：沉积岩的成熟度高 构造活动区：沉积迅速，成熟度低 不同构造背景下的沉积组合也有不同： 磨拉石组合代表碰撞隆升的山麓盆地沉积复理石组合代表大陆边缘-大陆坡沉积活动大陆边缘的岛弧岩屑杂砂岩-火山岩组合 B,沉积厚度分析： 补偿：基盘沉降速度大于沉积速率，沉积厚度等于盆地下降速度，水深、沉积相不变。 非补偿：基盘沉降速度大于沉积速率，发育海进序列 超补偿：基盘沉降速度小于沉积速率，发育海退序列C,古板块的恢复方法1 地质学方法：a，蛇绿岩套；b，混杂堆积；c，沉积组合分析；d，火成岩组合2 古地磁方法3 生物古地理方法（二）断代史1，全球古构造早古生代存在冈瓦纳大陆、北美、俄罗斯、西伯利亚、哈萨克斯坦、华北、华南大陆；早古生代末，加里东运动影响，扬子板块和华夏板块拼合；古大西洋闭合，劳伦大陆与古俄罗斯大陆碰撞拼合形成劳俄大陆晚古生代存在北方大陆群（劳俄大陆、西伯利亚大陆、哈萨克斯坦大陆）、冈瓦纳大陆以及夹在其中的华夏陆块群；晚古生代末，海西运动影响，古亚洲洋闭合，北亚大陆形成；C-P之交：劳亚大陆形成；P末，劳亚大陆和冈瓦纳大陆碰撞形成联合古陆；中生代印支运动影响，三叠纪末期联合古陆开始分解，古特提斯洋闭合以及新特提斯洋扩张；使华南大陆和劳亚大陆拼合； 燕山运动影响，形成环太平洋构造-岩浆带和能源盆地的形成；新生代始新世晚期印度洋板块和古亚洲板块对接碰撞，新特提斯洋闭合，而后印度洋板块向亚洲板块俯冲，导致古近纪以来的青藏高原急剧抬升；古太平洋板块的运动方向从NNE变为NWW，形成新的太平洋沟-弧-盆体系；2，中国古构造阜平运动（2500Ma）华北陆核形成吕梁运动（1800Ma）华北板块形成似盖层沉积芹裕运动（1000Ma）华北板块形成稳定的盖层沉积晋宁运动（800Ma）扬子板块稳定陆壳形成广西运动（早古生代末）扬子板块和华夏板块碰撞形成东南造山带，华北主体成陆，形成南海北陆格局印支运动（P2-T）中三叠纪末，扬子板块和华北板块碰撞，秦岭-桐柏残余海槽封闭，华南大规模海退（印支运动1）；三叠纪末期，形成印支褶皱带，古特提斯洋关闭、新特提斯洋扩张；印支运动使中国的古地理格局由南海北陆过渡为以大兴安岭-太行山-雪峰山为限以东为断陷盆地及海陆交互相沉积盆地，以西为稳定盆地。燕山运动（J-K）使以大兴安岭-太行山-雪峰山西的稳定盆地消亡，以东的断陷盆地消亡；形成松辽、华北、江汉等能源盆地；东部的构造-岩浆带东移；环太平洋火环形成；喜马拉雅运动（ENQ）古近纪，特提斯洋关闭；新近纪，构造活动加剧第四纪，青藏高原迅速隆起3，华北板块形成晚太古代硅铝壳已初具规模阜平运动（2500Ma）陆核形成吕梁运动（1800Ma）似盖层沉积形成芹峪运动（1000Ma）稳定的盖层沉积形成，华北板块形成4，扬子板块形成下太古界-下元古界形成扬子板块初始的变质基底中新元古界发育似盖层沉积晋宁运动后扬子板块发育稳定的盖层沉积5，华北板块古地理一，古生代地层典型剖面汇总山东张夏剖面岩性剖面分析早寒武世，馒头组钙质泥岩、泥灰岩浅海中寒武世，毛庄组紫色砂页岩热带滨海徐庄组砂页岩、鲕状灰岩滨浅海张夏组鲕状灰岩浅海晚寒武世，崮山组竹叶状灰岩、灰岩浅海长山组凤山组河北唐山剖面早奥陶世，冶里组竹叶状灰岩、灰岩浅海亮甲山组灰岩-白云岩浅海-滨海下马家沟组泥灰岩-泥质白云岩浅海-滨海上马家沟组灰岩-灰质白云岩浅海-滨海不整合-下石炭世，本溪组砂页岩、灰岩滨浅海下石炭世-上二叠世，太原组三段砂岩-页岩及煤层-灰岩旋回缓坡陆表海山西太原剖面早二叠世，山西组黑色含煤页岩热带潮湿三角州平原沼泽下石盒子组黄绿色砂页岩潮湿河湖相沉积上石盒子组杂色砂页岩半干旱河湖相石千峰组紫色砂页岩干旱河湖相二，华北板块古地理、古构造总貌寒武纪：1，主体自晚太古宇、晚元古宇后期抬升后就一直遭受风化剥蚀； 2，1晚期开始海侵 3，华北板块内部为稳定的陆表海碳酸盐沉积 4，西南缘早寒武纪未沉积，中寒武纪张裂成裂陷海槽，发育复理石沉积。 5，南缘为秦岭海向北俯冲，形成活动大陆边缘。 6，早中寒武世，北高南低的陆表海；晚寒武世，南高北低的陆表海 7，寒武纪整体为一个大的沉积旋回，张夏期的海侵最为广泛 早寒武纪中国岩相古地理图 中晚寒武纪中国岩相古地理图奥陶纪：1，O1早期地势南高北低，北部为浅海，南部为潮上带； 2，O1中期南部抬升剥蚀，亮甲山末期，华北大部分为陆地； 3，O1晚期海侵 4，O1晚期到O2岩相稳定，海侵广泛 5，O3抬升，整体形成稳定的古陆剥蚀区 中国早奥陶纪古地理图 中国中奥陶纪古地理图中国晚奥陶纪古地理图志留纪-泥盆纪，主体为古陆剥蚀区 中国早中志留纪古地理图 中国中晚志留纪古地理图 中国泥盆纪古地理图石炭纪：1，C2华北板块是东北低西南高的滨浅海；C2末期是北高南低的地形，海岸线逐渐南移 2，本溪组煤层由东北向西南逐渐变薄；太原组以北纬34度30分-37度30分之间煤层最好，为当时的滨海沼泽环境 3，华北板块北缘和西南缘为活动大陆边缘，东南缘为被动大陆边缘；中国早石炭纪古地理图 中国晚石炭纪古地理图二叠纪：1，早二叠早期华北普遍聚煤，北部陆相河相沉积，南部近海沼泽； 2，早二叠晚期-晚二叠早期，发育干旱内陆河湖沉积 3，晚二叠晚期，发育干旱河湖沉积； 中国早二叠纪古地理图 中国晚二叠纪古地理图6，扬子板块古地理一， 古生代扬子板块典型剖面滇东剖面岩性岩相分析1梅树村组磷块岩，产小壳化石潮间-潮下环境平行不整合筇竹寺组砂页岩-炭质页岩，澄江动物群潮下低能带到正常浅海环境平行不整合沧浪铺组砂页岩滨海龙王庙组白云岩内陆咸化海沉积2陡坡寺组泥灰岩-粉砂岩浅海双龙潭组灰岩、泥灰岩浅海宜昌剖面1水井沱组黑色页岩夹灰岩滞留还原环境石牌组灰绿色页岩、砂岩、灰岩互层浅海天河板组泥灰岩浅海石龙洞组厚层白云岩干旱滨海2覃家庙组薄-中层白云岩干旱滨海3三游洞组厚层白云岩干旱滨海宜昌三峡剖面O1西陵峡组厚层白云岩、白云质灰岩潮坪南津关组灰岩潮间-潮下高能带分乡组生物碎屑灰岩夹页岩正常浅海红花园组灰岩正常浅海大湾组灰岩正常浅海牯牛潭组灰岩正常浅海O2庙坡组黑色页岩夹灰岩较深浅海，陆棚边缘宝塔组灰岩浅海O3临湘组泥灰岩浅海五峰组黑色页岩半深海宜昌剖面S1龙马溪组黑色页岩半深海罗惹坪组泥页岩、灰岩，产珊瑚浅海石屋子组泥页岩滨海S2纱帽组砂页岩滨海不整合桂中泥盆系剖面莲花山组紫红色砂泥岩干旱气候下的河湖滨岸那高岭组泥岩、灰岩浅海郁江组白云岩、泥岩灰岩夹页岩页岩夹泥灰岩潮坪较深浅海四排组生物灰岩夹白云岩、灰岩正常浅海，海退应塘组灰岩、泥灰岩、页岩较深浅海，海进东岗岭组泥灰岩、灰岩、白云质灰岩、白云岩滨浅海谷闭组灰岩浅海融县组生物碎屑灰岩、白云质灰岩、白云岩滨浅海黔东南剖面C1汤筢沟组灰岩、石英砂岩、页岩潮坪浅海旧司组石英砂岩、黑色页岩灰岩夹页岩潮坪浅海上司组泥灰岩、砂岩、页岩白云岩、灰岩浅海滨海C2威宁组灰岩、白云质灰岩、白云岩滨浅海C2-P1马平组灰岩浅海黔中剖面不整合P1梁山组含煤碎屑沉积滨海沼泽栖霞组灰岩浅海茅口组灰岩浅海不整合龙潭组黑色页岩、砂岩，含煤层海陆交互相长兴组灰岩浅海大隆组硅质岩半深海二， 扬子板块古地理特点：寒武纪：1，1-S4 稳定的滨浅海碳酸盐、碎屑岩沉积北缘是南秦岭裂谷; 东南缘是被动大陆边缘；扬子板块与华夏板块之间为裂谷盆地； 2.寒武纪扬子区海侵广泛，地层具明显两分性：下统为泥砂质和碳酸盐沉积，化石丰富；中上统以镁质碳酸盐沉积为主，化石稀少 奥陶纪：1，奥陶晚期华南发生广西运动； 2，自西向东依然为：扬子板块内部江南被动大陆边缘华南裂谷盆地三个沉积区华南裂谷盆地逐渐萎缩，中奥陶世后萎缩加剧，广西运动（O3）后导致华南的古地理格局明显变化 3，东南被动大陆边缘西部为湘桂次深海（湘中地区奥陶纪是一套深灰至灰黑色含碳质、硅质的笔石页岩，代表一种非补偿滞流还原环境），东部为浙皖次深海（浙西早中奥陶世也为滞流环境的笔石页岩相，晚奥陶世沉积了一套巨厚的浅水浊积岩）4，华南裂谷盆地早奥陶世古地理格局与寒武纪相似，也由闽粤浅海相和赣粤桂次深海相二个大相带控制，寒武纪末云开和粤东上升成陆，沿着古陆周缘规律地出现滨海、陆棚次级环境分布。中奥陶世以后，华南盆地加速萎缩，晚奥陶世为厚度较大的浊积岩。奥陶纪末华南区主体成陆；5，北部大陆边缘与寒武纪相似，为被动大陆边缘6，西缘早、中奥陶世是被动大陆边缘砂泥质浊积岩沉积，晚奥陶世转化为浅海碳酸盐台地志留纪：1 华南裂谷盆地萎缩、消亡2 扬子板块早期海域限于北部，中晚期海退，主体抬升成陆3 志留纪后期的加里东运动使华夏板块与扬子板块拼合统一4 东缘（湘中过渡带）类复理石沉积5 华南裂谷盆地仅在钦防地区残留深水海槽6 北部边缘（南秦岭）裂谷盆地7 西缘构造环境比较复杂，活动性较强泥盆纪：1，象州型，地层：浅水碳酸盐岩为主，厚度较大生物化石：底栖生物为主，腕足、珊瑚等环境：浅水富氧的碳酸盐台地环境（正常浅海） 2，南丹型，地层：主要为暗色含浮游、游泳生物的薄层泥岩、泥灰岩、泥晶灰岩和硅质岩生物化石：浮游生物（菊石、竹节石及无眼的三叶虫）环境：较深水滞流贫氧的微型裂陷槽（台内断槽）沉积 3，1 S/D连续沉积区：滇东、钦防海槽2 D1主要限于滇黔桂海，以碎屑岩及泥灰质沉积为主；晚期开始出现南丹型和象州型岩相分异3 D2-3：地势平缓，海侵范围扩大，岩相分异加剧：滇黔桂地区：南丹型和象州型；湘粤:超覆区, 亦有岩相分异,”宁乡式”鲕状赤铁矿.湘赣交界、鄂西：海陆交互碎屑岩沉积为主闽中：山前断陷盆地的磨拉石粗碎屑沉积下扬子地区：五通组以近海河湖相沉积为主，夹海相层（小腕足化石） 石炭纪：岩关阶：滇黔桂地区：碳酸盐岩为主, 岩相分异；湘粤：陆表海碳酸盐岩及碎屑岩沉积湘赣交界至广东陆丰：海相碎屑沉积；赣东、浙闽：陆相沉积大塘阶：滇黔桂地区：碳酸盐岩为主；湘粤：下部为滨海沼泽，上部为浅水灰岩湘赣交界：滨海含煤碎屑沉积；赣东、浙闽：陆相含煤沉积下扬子地区：滨海碎屑沉积至碳酸盐沉积晚石炭世：海侵扩大，陆棚浅水碳酸盐沉积，岩相、厚度稳定二叠纪：梁山期：滨海湖沼相陆源碎屑沉积限于昆明、贵阳至江南古陆一线以北的上扬子地区；栖霞期：最大海侵期，岩相均一茅口期：岩相分异明显，湘中、下扬子地区滞留静水环境的硅质、泥质沉积；闽浙赣地区近海碎屑含煤沉积；上扬子地区灰岩；康滇古陆附近，晚期出现玄武岩喷发。东吴运动：大规模海退，玄武岩喷发，华夏古陆上升龙潭组：岩相分异加剧（自西向东）：玄武岩陆相火山喷发夹煤海陆交互含煤沉积海相碳酸盐岩（吴家坪组） 海陆交互含煤沉积（湘赣地区及粤北） 粗碎屑含煤沉积（粤东及闽中）（西侧）长兴组（东侧）大隆组；康滇古陆东侧陆相含煤沉积7，中新生代华南华北板块特点 三叠纪：1，空间上具有三分性，以秦岭-昆仑山为界，呈现出南海北陆 以龙门山-康滇古陆为界，东侧为华南稳定浅海，西侧为活动的多岛洋 2，时间上的二分：以印支运动为转折，早中三叠纪以浅海碳酸盐为主，气候干旱，晚三叠纪以海陆交互相碎屑岩为主，气候潮湿 侏罗纪、白垩纪：1，印支运动后，由南海北陆转为东西差异 2，东部：沿海火山活动带及陆相断陷盆地，燕山运动后不断萎缩，最后消亡西部：大型稳定陆相盆地（J鼎盛，K2萎缩消亡）发育于印支运动以后，侏罗纪为其全盛期，为大型稳定陆相盆地，罗纪末期（燕山运动）萎缩，白垩纪沉积范围小3，运动使东西分带随时间逐渐东移新生代：沉积史：生末次冰期（7.5-1万年前）；沉积类型丰富多彩, 陆相沉积广泛发育；E已基本固结成岩，N尚未完全固结构造史：基亚超大陆裂解,环太平洋沟弧盆体系形成，大陆裂谷活动发育;Tethys仅残留地中海;Alps山和喜马拉雅山形成;青藏高原强烈隆升 中国第四纪：青藏高原快速整体抬升; 大西北为高山深盆; 内蒙-晋陕高原风蚀作用显著; 华南中低山丘陵上升剥蚀; 大面积沉降的近海平原：松辽，华北，江汉，苏北; 大幅度变迁的海岸线; 地势西高东低8，几次重要的构造运动 1， 加里东运动：早古生代后期，中国表现为广西运动，华北板块与柴达木 板块、秦岭微板块拼合；扬子板块与华夏板块拼合；全球构造运动上，古大西洋闭合，劳伦大陆与俄罗斯大陆拼合形成劳俄大陆2， 海西运动：晚古生代，古亚洲洋闭合，北亚大陆形成（西伯利亚、塔里 木、华北、哈萨克斯坦）；石炭二叠纪时，劳俄大陆与西伯利亚大陆拼合，劳亚大陆形成晚二叠纪，劳亚大陆与冈瓦纳大陆拼合形成联合古陆3， 印支运动：1 发生的时间T2T3J12 表现：a. 古地理格局变化，华南、华北T二分性明显，大海退，古气候重大变化 b. 中国东部由南北对峙转变为东西分异，西部大型稳定盆地开始发育（第3沉降带雏形形成） c. 印支褶皱带形成，中国几个大的板块基本拼合 d. 环太平洋火环开始发育4，燕山运动：1 分为早(J2/J3)、中（K11/K12)、晚(K22/K23)三期。2 使太行山雪峰山以西大型稳定盆地(第3沉降带)萎缩消亡，也使东部隆起带上的断陷小盆地逐渐消亡, 形成松辽、华北、江汉等能源盆地(第2沉降带)3岩浆活动东移（辽西鸡西，浙西浙东）；以陆内俯冲和陆内多向造山为特征4 太平洋板块向东亚的作用加剧与环太平洋火环成型 5，喜马拉雅运动：使特提斯洋闭合，E-N，特提斯洋闭合，构造加剧，Q，青藏高原隆起9，生物史早古生代：1，海生无脊椎生物空前繁盛 2，动植物登陆3，早中奥陶纪生物大辐射 4，奥陶纪末生物大灭绝寒武纪三叶虫的时代奥陶纪笔石繁盛，腕足繁盛志留纪笔石为主，次要：珊瑚、腕足、三叶虫三叶虫早寒武：头大尾小胸节多中寒武：头鞍截锥形，小尾，尾刺发育晚寒武：头鞍