地层学作业3.doc

17 第 页 本科课程论文 学 院： 资源与环境工程学院 专 业： 环境科学 课 程： 地层学 年 级： 2010级 班 级： 环科101班 学 号： 0908100122 学生姓名： 张建 指导教师： 喻羑艺 教授 从寒武纪到三叠纪各个时期典型的地层单元及划分标志张建（贵州大学 资环学院 贵州贵阳 550025）摘要：地质历史上的每一个时期都有自己的沉积记录，由于构造运动，出现褶皱造山，再加上地壳的升降运动等，有的地层保留完好，而在有的地区则处于风华剥蚀的状态，失去了沉积记录，造成了地层缺失，根据国家地层委员会的厘定和划分标志，本文对中国南方的从寒武纪以来到三叠纪的典型地层单元及划分标志进行简单分析。关键词：寒武纪 三叠纪 地层单元 划分标志 1. 寒武纪中国寒武系发育，全国广大地区广泛分布，尤以华北地区、扬子地区尤为典型，江南区及塔里木区也有分布，有些发育在 台地边缘，岩石地层分区和相变较大，岩石单位不同地区有不同的划分，可以通过生物地层进行对比，下面介绍标准剖面及岩石地层单位。1.1中国寒武系标准剖面：1.2山东长清县的张夏剖面：1.3中国寒武系地层分区对比表：我国，一般以传统的梅树村组的底界作为寒武纪系底界。首先从梅树村组开始就爆式 地 大量出现小壳化石，是地史上最早的骨骼化石群，理应归入寒武纪，其次，灯影组和梅树村组之间存在不整合或者较长时间的侵蚀，沉积环境有明显的不同，是地层结构的转换面。最后，梅树村组本身是一个完整的层序，而且是2级旋回的开始，与灯影组分属不同的沉积体系域，反应了地质历史进程中的重大变化。1.4 寒武纪的生物地层 寒武纪开始，地球生物蓬勃发展，尤其带壳生物的出现，使生物适应性和化石的保存得到极大的丰富，是全球第一个能用生物演化阶段性来进行地层对比的纪。从底部最早出现的小壳动物群，确认早寒武的开始，这在全球得到五致认可。接下来大量的三叶虫动物出现，按三叶虫动物的演化阶段作出各世的标准化石，以三叶虫分带对应的阶、期划分得到应用。值得一提的在全球寒武系的地层中不仅生物地层的方法得以应用，而且保存了对生命起源、演化研究具重大意义许多保持有生物软体的动物群如1909年发现加拿大哥伦比亚省中寒武统布尔吉斯页岩 化石群、1985年中国云南澄江县发现的下寒统筇竹寺组澄江化石群、1982年贵州台江中-下寒武统凯里组凯里化石群，1998年发现的下寒武统的牛蹄塘组的牛蹄塘化石群。除此在全球发现了此类型的化石群十多个，其它规模相对小些。由此生动证实了寒武生物大爆发的理论。 寒武系生物地层划分主要以三叶虫为准：2. 奥陶纪 奥陶系分布范围广，沉积类型多，岩性地层各个区域划分组合多，但可通过生物地层进行对比.2.1年代地层划分：下奥陶统 特马豆克阶（下部）上部未定 （国际） （中国习用）两河口阶 红花园阶 大湾阶 牯牛潭阶中奥陶统 下部未定 达瑞威尔阶 （国际）（中国习用）庙坡阶 宝塔阶上奥陶统 国际未定（中国习用）临湘阶 五峰阶2.2奥陶系标准剖面：2.3中国奥陶纪地层对比简表：3. 志留纪 是早古界的最后一个系。处于加里东构造旋回晚期，许多的大陆板块、古海洋经历了复杂的构造运动。发生俯冲、碰撞的造山作用。因此，志留纪是一个地壳运动活跃的时期，也是全球构造格局及古地理面貌发生明显变化的时期。中国的许多板块在这一时期发生了重大的构造古地理变化，华北板块与塔里木地块碰撞拼合，扬子板块与华夏地块的碰撞对接， 沉积环境的改变，分布范围较之前大大缩小。沉积岩性以浅海砂岩，砂页岩和灰岩夹泥岩为主。3.1 年代地层的划分志留系：普里道利统 415410Ma 罗德洛统 425415Ma 温洛克统 430425Ma 兰多维列统 435430Ma更进一步的划分：兰多维列统 ：鲁丹阶 埃隆阶 特列奇阶（国际地层表）温 洛 克 统：申伍德阶 侯默阶罗 德 洛 统：戈斯特阶 卢德福德阶普里道利统 ：未分出3.3岩石地层单位及其分布中国的志留系、华南板块，（包括了扬子板、华夏地块）分布较广，华北局部分布，塔里木板块与西伯利亚板块的南缘、冈瓦纳板块也有发育。在以上相应的地区发育了标准剖面，具代表性湖北宜昌的罗惹坪纱帽山剖面，也是世界研究志留系的重要剖面。除此外，四川的秀山，贵州石阡，甘肃等地都发育了良好的志留系地层。湖北宜昌主要为下统：岩石地层单位：龙马溪组，罗惹坪组。石屋子组中统 ：纱帽组。岩性：泥、页岩及粉砂岩。3.4志留纪的标准剖面3.5志留纪的生物地层 志留纪的生物界与奥陶纪相比有了进一步的发展和改变，三叶虫已衰退，仅有镜眼虫目的王冠虫比较重要，节肢动物中出现了淡水生活巨型的板足鲎。珊瑚以床板珊瑚最繁盛，常形成礁体。笔石以单笔石为主，腕足仍大量繁育，出现内部构造复杂的五房贝类及石燕贝类，脊椎动物出现了有鄂的盾皮鱼类。植物除水生的海藻外，首次出现了原始陆生的裸蕨类。因此，笔石、三叶虫、腕足、珊瑚是作为生物地层划分对比的主要化石。 中国志留纪地层对照简表：4.泥盆纪我国的泥盆纪的古地理受到加里东运动的影响，柴达木地块与华北板块拼合形成的祁连加里东造山带，使二者连为一体。杨子板块和华夏地板块的碰撞形成范围更大的华南板块。泥盆纪形成了华北柴达木 和华南板块相隔不远而又独立发展的局面。分隔华北、塔 里木和西伯得亚板块的古亚洲洋仍为一广阔的的多鸟洋。冈瓦那板块与杨子板块及羌塘地块之间，此时很可能形成了特提斯多岛洋。分布区为华南、塔里木板块以北和东北地区周边地带。泥盆系的发育以南方的海相碳酸盐为主，标准剖面多为南方的地层组成。4.1中国华年地区柱状对比图：4.2 岩石地层单位及标准剖面标准剖面即为桂中：上覆地层： 下石炭统 ：岩关阶 间断上泥盆统：谷闭组 融县组中泥盆统：应堂组 东岗岭组下泥盆统：莲花山组 那高岭组 郁江组 四排组 角度不整合 下伏地层 中寒武统 浅变质岩 所有地层通过古生物进行对比4.3泥盆系的标准剖面4.4泥盆系的生物地层： 泥盆系的地层不同地区，沉积类型不同，在岩相上分异出，西南地区的浅海相泥盆系、川东、鄂西和湘东赣西一带海陆交互相的中、上泥盆统；苏南、皖南、浙江、福建等地的陆相泥盆系。由此，生物的组合出现了海相、陆相的生长的生物种类。主要为无脊椎的腕足类、珊瑚类、菊石、脊椎动物的鱼类、植物的蕨类、薄皮木等。地层的横向对比通过生物化石的种类进行。泥早泥盆纪处于加里东期后，形成的 沉 积，随着地球运动进入新的构造阶段印支海西阶段（国际上称海西或华力西阶段）。由于海进与海退过程和科学家据沉积旋回研究的推断 ，泥盆系经历了大的二次海平面的升降和可能的外星碰撞，在整个系中至少经历了8次明显的生物灭绝事件，其中特别重要的是三次：1、发生于埃母斯阶内部（四排组下部），以东京石燕动物群的灭绝为标志称Em事件。2、弗拉斯-法门阶事件（FF事件）是显生宙以来五大生物绝灭事件之一，弗拉斯期末大量珊瑚、层孔虫、腕足、三叶虫、菊石等绝灭，法门期形成了新的动物群，腕足类中的小嘴贝类的兴起.3、泥盆纪石碳纪之交的生物灭绝事件（D-C），晚泥盆世盛行的海神石、三叶虫（隐头虫），盾皮鱼类和无颌鱼类全部灭绝，石碳纪菊石类、珊瑚类、介形虫类牙形类和腕足类都发生了新的辐射。4.5华南地区泥盆系柱状对比图：5. 石炭纪： 我国的石炭纪，在古地理面貌是泥盆纪的继续和发展。在华北与华南，沉积上有显著的不同。华南在泥盆纪后，早石炭世开始了新的海侵，直到石炭纪末，期间仅经历了短暂的海退，基本上连续沉积浅海碳酸盐地层，华北一般缺失早石炭世的沉积， 晚石炭世，以海陆交互相的含煤 沉积为主， 是我国北方重要的成煤期和含煤地层。石炭纪是地史上出现冰期和间冰期的时代。 生物以腕足类，珊瑚、菊石及头足类、类；植物叶状化石和鳞木为主。5.1石炭纪年代地层单位：石炭系：宾夕法尼亚亚系 320295Ma 密西西比亚系 355320Ma经历了65Ma（最新国际地层表）进一步划分为：密西西比亚系 ：杜内阶 维宪阶 谢尔普霍夫阶宾西法泥亚亚系：巴什基尔阶 莫斯科阶 卡西莫夫阶 格舍尔阶我国现改为二分：丰宁统（C1）壶天统 （C2）（原沿用三分）丰宁统：岩关阶、大塘阶 、德坞阶壶天统：罗苏阶、滑石板阶、达拉阶、逍遥阶5.2 石炭系的岩石地层单位 壶天统 （C2） 威宁组 马平组（跨系组 穿时性） 壶天统（ C2在华北）： 本溪组 太原组 丰宁统（ C1 ）：汤耙沟组 旧司组 上司组（标准剖面贵州独山） 通过生物地层进行对比。中国华南地区石炭系对比：5.3石炭系的生物地层如下：6二叠纪二叠系：是 古生界的最后一个系。处于地壳运动的活跃 期， 为印支海西构造旋印支运动中，许多的大陆板块、古海洋经历了复杂的构造运动，碰合,在二叠纪末期形成地史中著名的联合大陆(Pangea)该大陆几乎由北延伸至南极，跨越了不同的气候带， 全球构造格局及古地理面貌发生重大变化。陆相、泻湖相沉积类型广泛发育。生物界发生了重大的变革，多近300个科的生物灭绝。亚洲板块与欧洲板块碰撞拼合，中国 华南区域 发育内陆相、泻湖相，海陆交互相含煤的沉积类型，华北至塔里木北部发育了内陆盆地的碎屑沉积。中国二叠系地层分布广泛，生物化石以珊瑚、类、菊石和植物化石为主。国的二叠系、华南板块，（包括了扬子板、华夏地块）分布较广，华北局部分布，塔里木板块与西伯利亚板块的南缘、冈瓦纳板块也有发育。在以上相应的地区发育了标准剖面，具代表性扬子板块上黔中剖面，华南其它地区的二叠系与它基本相似。华北板块二叠系的则以山西太原一带的剖面为例。除此外，二叠系在东北北部，西北地区、青藏高原、及台湾岛有分布。二叠纪的生物界除保存最好的蜒和珊瑚类和假提罗菊石，除此外大量陆相的植物化石，羊齿类，即植物的叶化石。由于南北二区沉积环境的变化，生物地层对比，在局部较好，而在全球的对比主要通微体化石来确认。江苏长兴二叠系与三叠系的界线划分，是以牙形石作为标准的。2002年成为全球划分的金钉子。二叠系正处于全球构造运动华力西或海西运动阶段最后时期，全球板块发生首次大拼合，联合大陆已经形成，构造运动普遍，尤其板块相接区域发生强烈的地壳运动，地层中发育火山喷发岩。而中国所处区域，二叠纪末是印支运动开始的阶段。6.1二叠纪的生物地层：6.2年代地层的划分 二叠系：乐平统 （P3 251.1Ma （P） 瓜德鲁普统 P2 272.2 乌拉尔统 P1 295272.2Ma （最新国际地层表） 原采用：二分法（上、下二叠统）历经43.9Ma更进一步的划分：乌拉尔统 ：阿瑟尔阶 萨克马尔阶 亚丁斯克阶 空谷阶（国际 地层表）瓜德鲁普统：罗德阶 卡匹敦阶乐平世： 吴家坪阶 长兴阶 我国传统上是二分，下、 上二叠统 不同地区划分不同 ，通过生物地层进行对比。二叠 是我国重要的成煤地层，华北太原组中、 上部，山西组含重要的煤层。而石盒子组，仅在豫西、淮南一带有可采煤层，显示了聚煤层向南穿时抬升的特点。华南与青藏地区的聚煤层存在由东向西穿时抬升的特点。茅口期仅限在闽淅粤一带；龙潭期是华南主要聚煤期；分布广，富煤带是黔西、六盘水地区。长兴期的煤层出现在藏东妥坝和藏北双湖，规模小。除煤系外有铝土矿和耐火材料的粘土，北疆准噶尔盆地二叠系是找油的目的层，川中盆地的天然气。6.3中国华南地区二叠系对比图：7.三叠纪： 我国的三叠系分布广泛，发育良好，化石丰富，有海相（南方）陆相（北方）两种主要的沉积类型。由于古生代末期的地壳运动，使得秦岭-昆仑山以北的广大地区，除南祁连山个别地区外，海水全部退出，三叠纪时处于陆地状态，华南地区三叠纪时仍有较广泛的海侵，则海相地层为主。在西藏、滇西、川西、青海一带继续为一大海槽。东北北部三叠系基本不发育，东部发育了三叠系晚期的火山喷发碎屑岩。三叠纪的地层一开始处于早印支运动 中，三叠纪末期经历印支运动的晚期，在东南亚一带，晚三叠纪至早侏罗纪的地层普遍不整合于老地层上，这次运动基本上继承了晚古生代海西运动阶段古地理格局，中国陆地面积继续扩大，北陆、南海的格局依然维持。中国大陆原有的海槽在这次运动中褶绉隆起，使长期处于海盆状态的川、黔、湘、鄂一带隆起为陆，川西、滇西、秦岭和桂、粤贑、闽等地发生岩桨侵入，形成 一些内生矿床。 三叠纪的矿产中，煤是在晚三叠世是中国南北方共同的聚煤期。华南地区为近海的海陆交互的近海环境，储量大，煤质好，聚煤带主要分布在湘中、贑北一带（安源群下部）。北部含煤盆地分布较广，但含煤性较差。石膏、岩盐 早、中三叠纪的干旱气候，导致了扬子陆表海内，普遍出现咸化泻湖环境，是膏盐形成 的良好条件。川中地区共生的有含钾卤水，钾盐产区。锰主要在滇北鹤庆一带晚三叠世（松桂组）中赋存大型的锰矿。油、气川中地区 嘉陵江组是天然气储集层段川中雷口坡组和须家河组也含有工业意义的油、气资源。7.1中国南方的岩石地层单位：上三叠统： 把南组（T3 b） 火把冲组（T3 h） 龙头组（ T3 l） /二桥组中三叠统： 关岭组（ T2 g） 法朗组（T2 f ）下三叠统：飞仙关组（T1 f ） 永宁镇组（ T1 y）北方：上三叠统： 延长组（T3 y）中三叠统： 二马营组（ T2 e） 铜川组（T2 t）下三叠统：刘家沟组（T1 l） 和尚沟组（ T1 h）7.2中国华南三叠系的标准剖面及岩石地层：北方地区三叠系的分布：海西阶段后，属于古亚洲洋的北方海槽消失，华北-塔里木板块与西北利亚板对接相连，形成统一的北方大陆。早中三叠世我国北陆南海的地理格局一直保持与二叠纪结束时一致，三叠系仅在一系列的内陆河、湖、盆地中发育。大型 一点的盆地陕甘宁（鄂尔多斯 ）盆地、宁武-沁水盆地，西北地区的准喀尔盆地，塔里木盆地。其次华北东部、东北地区及西北祁连山、天山等地零星分布的小型山间盆地保存的陆相地层。参考文献1.张文堂，1987，澄江动物群及其其中的三叶虫。古生物学报，26（3）:223235.2.陈均远、侯先光等，1989，早寒武世带网状鳞片的蠕行海生动物。古生物学报，28（1）:1-26.3.赵元龙，袁金良等，1994，贵州台江中寒武世凯里动物群，古生物学报。33（3）:263-271。4陈旭，戎嘉余等，1993中国奥陶纪生物地层学研究的新进展。地层学杂志，17（2）:88-89页。5汪啸风，1993,1993全球奥陶系年代地层学的研究进展与问题。地球科学进展，8（1）:28-34.6陈旭，邱金玉，1986，宜昌奥陶纪古