第二章地层学基本原理和方法

第二章 地层学基本原理和方法1第二章 地层学基本原理和方法第一节 地层学的有关概念第二节 地层层序及地质年代的确定方法第三节 地层单位与年代地层表第四节 地层划分和对比的方法2一、地层概念和地层叠覆律 把野外见到的 成层岩石 (包括沉积岩、火山岩及其变质岩) ，泛称 岩层 ；地层 (Stratum):是指具有 某些共同特征 和 属性 ，与相邻岩层存在 明显差异 、具有 一定地质年代 的 岩层 或 岩石组合 ；地层 除具有一定的形体和岩石内容外，还有 时间顺序 的涵义。v 地 层第一节 地层学的有关概念34整合接触、不整合接触1、整合接触定义 ：指相邻的新、老地层产状一致，岩石性质与生物演化是 连续而渐变 的，沉积作用 没有间断 （ 实线 ）。意义 ：表明该地区 地壳运动相对较为稳定 ，一直处于 持续下降 或 持续上升状态 ，因此沉积物能够 连续沉积 而形成 整合接触 。二、地层之间的关系及其地质意义第一节 地层学的有关概念5u侏罗系（ J）页岩。u接触界限u三叠系（ T）砂岩。62、不整合接触定义 ：上、下地层间的层序如果有了 间断 ，即先后沉积的地层之间 缺失 了一部分地层。包括 ： 平行不整合 和 角度不整合 假整合接触（平行不整合接触）定义 ：指相邻的新、老地层 产状一致 ，但有 明显的沉积间断或 地层缺失 的接触关系。（ 虚线 ） 意义 ：表明该地区，老地层形成后，地壳均衡 上升 为陆，使该地层遭受 风化剥蚀 ，形成了剥蚀面，随后地壳均衡 下降 ，在剥蚀面上重新 接受沉积 ，并形成了新地层，这种接触关系是 地壳升降 的重要标志。第一节 地层学的有关概念7平行不整合PK8下降沉积 上升、接受剥蚀 ,沉积间断 再下降 , 再沉积 第一节 地层学的有关概念9 角度不整合接触定义 ：相邻的新、老地层 产状不一致 ，分界面为剥蚀面 ，并且剥蚀面产状与新地层一致，老地层以 不同角度斜交 接触。（ 波浪线 ）意义 ：表明老地层形成后经受了 强烈的构造运动，使岩层发生了 变形 （倾斜或褶皱）并 遭受风化剥蚀，形成剥蚀面，然后 地壳下降 ，在剥蚀面上 接受沉积形成新地层。第一节 地层学的有关概念10角度不整合的形成过程B 褶皱 /抬升A 沉积C 剥蚀 D 沉降接受沉积下降、接受沉积 褶皱上升 (常伴有断裂变动、岩浆活动、区域变质等 )、沉积间断、遭受剥蚀 再次下降、再沉积。11SJ角度不整合1213侵入接触 ：如果岩浆岩在沉积岩形成之后侵入，则在侵入体接触带上，会出现 烘烤变质 等现象，侵入岩体中往往还残留有围岩的 捕虏体 ，有时还被与侵入体共生的岩脉所贯入，这种关系称 侵入接触 。沉积岩层 先于 岩浆岩侵入体沉积。沉积接触 ：如果侵入岩 冷却凝固 ，由于剥蚀作用而露出地表，其上又被新的沉积岩层所覆盖，这时沉积岩层底部往往有 侵入岩的砾石 ，这种关系称 沉积接触 。沉积岩 晚于 岩浆岩侵入体沉积。 第一节 地层学的有关概念14第一节 地层学的有关概念15海水范围扩大 ，海岸线推进到原来的陆地内，即发生了海侵 。由于海水范围扩大， 海水加深 ， 海岸线向陆内推进 ，所造成的 沉积 成为 海进序列 。新沉积形成岩层 的分布范围 超过了 更老的岩层 分布范围，这种现象称为 超覆 。超过的那一部分地区称为 超覆区 。海进序列 ： 海水 深 ， 海水面积 大 ， 沉积物 细 ， 沉积面积 大 。 2、海侵超覆和海退退覆第一节 地层学的有关概念16地层超覆序列第一节 地层学的有关概念细粗超覆区17沉积盆地内海平面 相对下降 时，海水分布范围不断缩小 ，称为 海退 （ regression），它所形成的沉积称 海退序列 。愈新 的地层 分布范围愈小 ，这称为 退覆 ， 较新的地层未覆盖的地区 称为 退覆区 。海退序列： 海水 浅 ， 海水面积 小 ， 沉积物 粗 ， 沉积面积 小 。第一节 地层学的有关概念18地层退覆序列第一节 地层学的有关概念细粗退覆区19成因上有 联系 的、地层的 岩性 或 岩石组合 按一定的 生成顺序 在剖面上 规律叠覆 的现象称为 沉积旋回 （ Cycle of Sedimentation）。 3、沉积旋回沉积旋回层序的产生主要受四种因素的影响 ： 海（湖）平面升降 、 古气候变化 、 沉积物源供应速率 和 构造环境的改变。第一节 地层学的有关概念20海相沉积旋回模式 ：由 海进 至 海退 组成的 完整旋回 。第一节 地层学的有关概念细粗粗细粗粗21第二章 地层学基本原理和方法第一节 地层学的有关概念第二节 地层层序及地质年代的确定方法第三节 地层单位与年代地层表第四节 地层划分和对比的方法22地层叠覆律 ：年代较 老 的地层在 下 ，年代较 新 的地层叠覆在 上 。地层叠覆律是 确定地层层序 的主要方法。第二节 地层层序及地质年代的确定方法一、地层层序及相对地质年代的确定方法23根据 化石 确定 相对地质年代 ： 不同时代的地层 含有 不同的化石 群， 同一时代的地层 含有 同时代的化石 或 化石组合 ，这就是 化石层序律 。根据 岩石的结构 、 构造 等岩性特征确定 相对地质年代 。根据 层理构造 、 印模构造 、 层面构造 等。第二节 地层层序及地质年代的确定方法24二、同位素地质年龄（绝对地质年龄）的确定方法其基本原理 ：基于放射性元素有 固定的衰变常数 ，即每年每克母体同位素能产生的子体同位素的克数。因此，分别测定岩石中矿物所含的放 射性同位素 （ 母体同位素 ）及由其 蜕变产物 （ 子体同位素 ）的含量，就可以计算出该矿物从形成到现在的 实际年龄 。常用的方法由 铀铅法 、 铷锶法 、 钾氩法 。同位素 半衰期 衰变常数铀 U238 铅 Pb206 4.468×109年 0.155×10 9/年铷 Rb87 锶 Sr87 4.9×1010年 0.141×10 10/年钾 K40 氩 Ar40 1.28×109年 0.541×10 9/年碳 C14 氮 N14 5730年 1.21×10 4/年 第二节 地层层序及地质年代的确定方法25第二章 地层学基本原理和方法第一节 地层学的有关概念第二节 地层层序及地质年代的确定方法第三节 地层单位与年代地层表第四节 地层划分和对比的方法26一、地层划分和对比的概念与多重地层单位 1、 地层划分 （ Subdivision）：根据 地层各种属性 和 特性，按照 地层的原始顺序 ，系统地把 一个地区 的地层划分为 各种地层单位 。2、 地层对比 （ Correlation）：根据 地层各种属性 和 特征，对 不同地区 的地层单位 进行 比较 ，找出这些地层单位的 相应关系 和 分布规律 。在地层学的意义上是表示 地层特征和地层位置的相当 。3、 地层划分与对比 ：确定地层的 相对新老关系 及其 分布规律 。 第三节 地层单位与年代地层表27第三节 地层单位与年代地层地层划分对比的方法很多。地层的划分方案也很多即多重地层单位。主要有：岩石地层单位年代地层单位生物地层单位磁性地层单位层序地层单位281、地层划分方法 ：岩性、化石、不整合面等2、地层对比岩石地层学方法 ：岩性法、标志层法、沉积旋回法；生物地层学方法 ：化石或化石组合；地球物理学方法 ：地震、测井（电阻率、自然伽玛、自然电位等）。第三节 地层单位与年代地层29地层划分与对比及综合地层柱状图第三节 地层单位与年代地层30