中南大学地史答案.doc

一、关键词地层叠覆律未经变动的地层，年代较老的地层在下,年 代较新的地层叠覆在上。灾变论（Catastrophism）：以法国古脊椎动物学家居维叶（G.Cuvier）为代表。在对巴黎盆地新生代地层研究时发现，在地层中古生物群面貌有时突然发生变化（即界限上下生物面貌大不相同），据此提出了在地史中有过全球性大灾变的论断。均变论（Uniformitarianism)：以英国地质学家莱伊尔（C.Lyell)为代表，主张生物界和非生物界在一切变革过程中自然法则始终一致。化石层序律含有相同化石的地层， 其时代相同；不同时代 的地层，所含化石不同。全球界线层型全球层型是以正式公布的形式为地层界线指定的 典型，在剖面上用一个特定点在特定的岩层序列中标出， 作为确定和识别两个已命名的全球标准年代地层单位之间 的地层界线的标准。地层划分：根据地层的特征和属性，按照地层的原始顺序以及地层工作的实际需要，把一个地区的地层划分成各种地层单位； 地层对比：在地层划分的基础上，将不同地区的地层进行比较，论证其地质时代地层特征和地层层位的对应关系。标志层地层中厚度不大、岩性稳定、特征突出、容易识别的岩层或矿层。标准化石是指那些演化快、地理分布广、数量丰富、特征明显、易于识别的化石。利用这些化石不仅可以鉴定地层时代，也可以用于地层的年代对比。沉积相 (facies) facies) 反映 沉积记录 成因 （环境、条件和沉积作用） 的岩石特征和生物特征的综合。 即沉积记录成因的物质表现。例如：冲积扇砾岩岩相 (lithofacies, petrofacies) lithofacies petrofacies) 反映 岩石学特征， 例如：砾岩相分析根据地层的物质组成、结构、沉积构造及化石进 行综合分析，确定沉积相，恢复沉积环境。相对比定律：19世纪末期由德国学者瓦尔特(J.Walther，1894)提出，“只有那些目前可以观察到是彼此毗邻的相和相区，才能原生的重叠在一起”。岩石地层单位：由岩性、岩相或变质程度均一的岩石构成的三度空间岩层体。它是客观的物质单位，必须建立在岩石特征在纵、横两个方向具体延站展的基础之上，而不考虑其年龄。包括群、组、段、层四级单位。年代地层单位：是指在特定时间间隔内形成的地层体。包括宇、界、系、统、阶、时带。生物地层单位：根据地层中保存的生物化石划分的地层单位，是以含有相同的化石内容和分布特征，并与邻层化石有别的三度空间岩层体。包括延限带、顶峰带和组合带。组（ Formation Formation）是岩石地层系统的基本单位，具有相对一致的岩性，顶底界线明显，有一定的厚度和一定的分布范围。群（ Group Group）是由岩性相似、结构相近、成因相关的组联合而成。或者为一套厚度巨大，岩类复杂，未作深入研究的岩系。段和层 (member & bed)段：分段的原则是：组内岩性的差别、组内结构的差别、地层成因的不同。层：有两种类型，一是岩性相同或相近的岩层组合，或相同结构的基本层序组合，用于野外研究时分层。宇：对应宙，后者根据生物演化最大阶段性进行划分。太古宇、元古宇、显生宇；界：对应代，后者根据生物界发展的总体面貌以及地壳演化的阶段性划分的。太古界、元古界、古生界、中生界、新生界；系：对应纪，后者根据生物演化的阶段性进行划分；统：是一个世阶段中形成的地质体。阶：年代地层的最基本单位，对应于期。期是根据生物演化的科、属划分的。时带：对应时，是年代地层单位中的最低单位。时是根据属、种生物的演化来划分的。蛇绿岩套（ophiolite suite）：代表洋壳组分的超基性基性岩（橄榄岩、蛇纹岩、辉长岩）、枕状玄武岩和远洋沉积（放射虫硅质岩、软泥等）组成的“三位一体”共生组合体。往往沿两板块碰撞对接后的接触带（地缝合线）分布（如雅江沿线）。混杂堆积（melange）：为海沟、俯冲带的典型产物。其中有逆冲断裂所切碎屑和推覆上来的洋壳残片和因俯冲刮下来的浊流和远洋沉积物，又有浅水中崩塌下来的外来岩块，这种堆积物成因和时代都不同，由外来岩块和深海细粒沉积混杂在一起。生物相（分异）（biofaces）：主要指环境不同而形成生物群在生态组合方面的差异。生物区系（realm）：主要指因温度控制和地理隔离两大因素长期形成的生物分类和演化体系上的主要区别。构造旋回（构造岩浆旋回）：把这种全球性的构造作用旋回现象称为构造旋回。由于地槽在下降和褶皱上升过程中，常伴有早期（下降）的基性、超基性岩浆活动和晚期的（上升）酸性岩浆侵入活动，故又称构造岩浆旋回。把发生这种构造旋回的地质阶段称为构造阶段。早古生代加里东旋回；晚古生代形成的海西（华力西）造山；中新生代形成的阿尔卑斯造山；三叠纪的印支旋回；侏罗和白垩纪的燕山旋回；新生代的喜马拉雅旋回。地台（platform）：与地槽相对应，为相对稳定的地区，相当于板块学说的薄板状刚性块体（即板块），如华北地台（板块），扬子地台（板块）。具二元结构。即下部前古生代变质基底（basement）和上覆古生代开始的未变质的沉积盖层（cover）地盾（shie1d）：台上缺失沉积盖层、变质基底古生代以来基本处于降起剥蚀状态，呈盾形直接暴露于地表，称地盾。地槽（geosyncline）：地壳上垂直沉积接受巨厚海相地层，最后又回返挤压褶解并上升成为山系的巨型狭长的槽状凹陷带。把接近前陆的地槽外带不含大量火山岩的称为冒地槽（miogeosyncline）；把远离前陆的地槽内带含大量火山岩的称为优地槽（eugeosycline）。早古生代末古大西洋关闭，从而使北美板块与俄罗斯板块碰撞对接，形成“劳亚大陆”。早古生代时，地球发生过强烈的构造运动，地质学家们统称“加里东运动”晚二叠世至三叠纪之间的构造运动都统称为印支运动。燕山运动 侏罗纪和白垩纪期间中国广泛发生的地壳运动。喜马拉雅运动新生代地壳运动的总称。阿尔卑斯运动中生代和新生代地壳运动的总称。阜平运动（Fuping movement）是新太古代的一次褶皱运动。吕梁运动是古元古代(2500-1800Ma)期间的构造期，在此期间，在今中国及周边地区发生了吕梁运动或称吕梁事件。晋宁运动（Jinning movement，Tsinning movement）由米士（P.Misch）于1942年创名，是新元古代中期的一次构造运动。通过对某一地区一个时代的地层进行岩相分析，对于全区的海陆分布、地势、气候、沉积区、剥蚀区等有一个全面了解。以简明易读的图例把上述研究结果按比例尺绘制在一张地理底图上，就构成了古地理图。笔石（页岩）相：含有丰富的笔石，很少或无底栖生物为特征的生物相称笔石相，因为笔石多保存在页岩中，故称为笔石页岩相。一般反映了还原条件下的滞流较深海和深海环境，水体宁静、海底缺氧，多H2S气体和黄铁矿，底栖生物无法生存，只有漂浮于水面的笔石死后下沉，又无其它生物吞食，故得以大量保存。该相是奥陶纪和早志留世普遍存在的生物相。 壳相：多由具厚重外壳的底栖生物腕足、双壳、腹足、三叶虫等密集堆积形成的生物相称为壳相。反映了气候间温暖，水体不太深且振荡的滨浅海环境。二、思考题1、地史学 （历史地质学）是地质学的重要分支学科，它主要研 究岩石圈，即地壳和部分上地幔的发 展历史及其规律性。其具体研究内容 包括沉积（地层）发育史、生物演化 史和构造运动史。2、三叶虫： l ：三叶虫一般形体狭长，头大尾小，眼叶大，多新月型、胸节多为主要特征。代表化石：拟小阿贝德虫（Parabzdiella）、（始莱德利基虫（Eorechia）、湖北盘虫（Hupeidiscus）、古油栉虫（Palaeolenus）。2：多具强大尾刺、固定颊较宽阔，眼脊较平直为特征。山东盾壳虫（Shantungaspis）、德氏虫（Damesella）、毕雷氏虫（Baildella）3：种类繁多，形态各异，球节子类也是一类常见标准化石。蝴蝶虫（Blackwelderia）、多尾刺、蝙蝠虫（Drepanura）、具强大尾刺、假球梭子（Pseadagmostus）继寒武纪之后继续发展，并在全球范围内达到了最繁盛时期，不同生态类型的三叶虫共存，表明这时生物生态已开始发生分异。O1：指纹头虫、O2：宝石虫O3：小达尔曼虫、南京三瘤虫 志留纪大量减少，常见化石为王冠虫。3、陆生植物的演化阶段T1 ：古生代高大石松仅存矮小类型，如肋木Pleuromeia(Mz的孓遗, 干旱气候)T2-K1：裸子植物苏铁、松柏、银杏繁盛，真蕨类仍繁盛K2：被子植物繁盛，如悬铃木(俗称法国梧桐Platanu)陆生植物的代表分子及分区北方区：D.-B.(延长)植物群( Danaeopsis拟丹尼蕨Bernoullia贝尔瑙蕨)。 环境：温带潮湿内陆环境南方区：D-C(东京)植物群(Dictyophyllum网脉蕨-Clathropteris格脉蕨）。环境：热带、亚热带近海环境。（T3南北分界：古天山古秦岭古大别）南半球T1温凉气候代表:Glossopteris植物群北方区：C.-Ph. 植物群( Coniopteris锥叶蕨-Phoenicopsis拟刺葵). 环境：温带潮湿内陆环境南方区，C.-Pt. 植物群( Coniopteris锥叶蕨-Ptilophyllum毛羽叶). D-C植物群仍存在.环境：热带、亚热带环境（J1-2古天山-古秦岭-古大别）J3-K1:地理分界线有所北移, 即阴山山脉4、沉积环境的主要识别标志1）、物理标志1.1 沉积岩颜色： 浅色陆相或者浅水的， 氧化的；暗色一般是深水的，还原的； 1.2 沉积物结构： 粒度、圆度、球度、分选 性、定向性、支撑类型等； 1.3 沉积构造： 层面（沉积前）构造、层理 构造、准同生变形（沉积后）构造、化学 和生物成因构造。粒度，碎屑颗粒的大小称为粒度。粒度越粗，反映搬运能量越大，而且距离物源区越近。一般说来，颗粒的大小与它的搬运距离成反比。分选性，它代表沉积介质把不同颗粒分开的能力， 是沉积环境判别最有用的标志之一。分选 性取决于物源（花岗岩和沉积岩物源有不 同的分选）、颗粒大小（砂比粗粒的砾和 细粒的粉砂、泥有更好的分选）和沉积机 理（快速的沉积作用如重力流沉积分选较 差，而风或水的簸选作用常常形成分选较 好的沉积）定向性（优选方位）碎屑长轴具优选方位，代表着牵引流的产 物，重力流沉积物通常是不发育定向性。 因此，优选方位通常代表古流的方向。支撑类型 ，构成岩石的碎屑支撑类型，是颗粒支撑还是基质 支撑。颗粒支撑常常是高能环境下的产物，如滨 岸砾岩和砂岩、河道滞流砾岩和砂岩等；碎屑流 沉积物常常是基质支撑。 2、岩石矿物标志：岩石类型、自生矿物； 2）、古生物标志； 3）、沉积体的几何形态。（在不同的沉积环境中，沉积物有着不同的标志特征。主要包括：a、沉积岩石的颜色；b、古生物群的面貌；c、岩性特征及层理和层面构造特征；d、矿物标志或称地球化学标志等。1、沉积岩组分和结构的环境意义A、牵引流沉积作用：以床沙载荷（推移法）方式搬运，这种作用常见于陆上（如冲积扇、河流、三角洲）和滨浅海环境，在深海洋流中也存在。特点：随着水流速度降低和波能量减弱而出现自下而上由粗到细的“沉积分异作用”，从而使沉积物（地层）呈有规律的分布。B、重力流沉积作用为一类水中含有大量弥散沉积物的高密度流。常见于陆上和海洋坡折带（如山麓、深湖盆、大陆斜坡等）。特点：粗细混杂、分选较差。重力流包括泥石流、颗粒流、液化流和浊流四类，以浊流最为常见，且重要。C、常见岩矿标志有：岩屑、石英、长石、石榴子石；席状分布规模大且稳定的碳酸盐岩；海绿石，鲕绿泥岩，磷块岩；冰碛和冰川纹泥；煤，赤铁矿，铝土矿；石膏和各种盐岩；鲕粒结构岩矿；富有机质和黄铁矿微晶的炭质，硅质，泥质岩类等。）5、沉积环境类型沉积环境:是沉积物质沉积时的自然地理环境，是一个发生沉积作用的、具有独特的物理、化学和生物特征的地貌单元，并以此与相邻的地区相区别。环境参数:物理参数；化学参数；生物参数一）大陆环境的沉积相类型特点：地形复杂，地质作用多样，沉积介质影响显著（水、冰川和风等介质）受气候分带的影响也明显。因此，各地区沉积特征及陆生生物（尤其是植物）的生态特征及地理分布均存在明显的差异，故而造成了沉积作用和沉积物类型的多样性和复杂性。1、潮湿气候平原沉积相类型：气候潮湿、地形起伏微弱、平原地区分布广，广泛发育在热带和温带地区。多雨、生物繁盛、河网密集，湖泊发育，沉积类型多样。A、蛇曲河（曲流河）沉积类型（微相）：在平原区，河谷宽，流速小，河床坡度小，蛇曲现象发育。蛇曲河具二元结构：a、河道（床）沉积；b、洪泛平原沉积（河漫滩）B、湖泊相：在降雨量充沛的潮湿气候区多形成淡水湖泊。根据湖水深度可分为滨湖、浅湖和深湖。水体封闭，从湖滨到湖心，随着湖水深度的增加，水动力逐步减弱，沉积物也由粗至细的机械分异。多呈环带状分布，层理类型也从交错层理（滨浅湖）渐变为水平纹理（湖心）。2、干旱气候平原沉积相类型：干旱气侯，少雨、风大、河流不发育，湖水浅且多为咸水湖，沙漠广布。常见风力作用沉积，河流（多季节性河流）沉积，咸水湖泊相沉积类型。3、山麓及山间盆地沉积类型：形成于山间和山前地带。地势起伏悬殊，高差和坡度大，以快速堆积为主。如：洪积扇堆积，以粗砾为主，多呈棱角状，分选和磨圆极差，砾径大小混杂，一般扇根处最粗，向外扇中和扇端逐渐变细，层理多不发育，常为块状构造。二）过渡环境的沉积相类型以三角洲环境为典型代表。是河流与海（湖）盆汇合处形成的巨大锥形沉积体。其沉积特征和生物群面貌具有明显的过渡性。沉积体由相互连接的三部分组成。1、三角洲平原（顶积层）：三角洲的陆上部分。包括分支河道砂质沉积和泛滥平原上的粉砂、粘土和泥炭沉积，陆生生物化石丰富。2、三角洲前缘（前积层）：水平面以下，三角洲向海推进的前坡。3、前三角洲（底积层）：位于三角洲前缘向海（湖）的方向上。由于三角洲沉积体不断向海（湖）方向推近，这时则以侧向加积为主，形成前积层底部明显的下超形态。因而，在剖面上，沉积物自下而上呈现出由细到粗反旋回序列。也是三角洲沉积的一个主要识别标志。三、海洋环境的沉积相类型一）碎屑型滨海沉积相类型：滨海带是指浪基面以上的海岸地带，也称滨岸沉积环境。受潮汐和海浪的影响最为强烈，滨海区的宽度随海岸地形而定。一般分为有障壁和无障壁两类海岸。1、有障壁的海岸：可形成砂坝和泻湖沉积。2、无障壁的海岸：滨海带较宽广，且平坦，形成潮坪环境（有沉积作用），无沉积作用的称为潮浦。以潮汐作用为主。可进一步划分为潮上、潮间和潮下三个带。二)、砰屑型浅海沉积相类型：位于浪基面以下，水深十几米10200m的海域，即陆棚或陆架地带。这一地带海域广阔，可达数百公里。受潮汐流和气象因素控制（风暴、洋流）。特点：常以泥岩、页岩、粉砂岩沉积为主，夹有薄的粉砂、砂、贝壳层或生物碎屑灰岩；富含狭盐底栖生物，如珊、腕、棘皮、苔藓虫、钙质有孔虫等，也常见有丰富的遗迹化石（动藻迹等），化石保存完整，分异度高。三)、碳酸盐型滨浅海沉积相类型A、碳酸盐缓坡位置：从海岸线向盆内缓慢倾斜的斜坡（一般不足1），与较深水的低能环境之间一般无明显的坡折（斜坡），最高能量带位于近岸地区；特征：自近岸至远岸一般从潮坪沉积、泻湖沉积的鲕粒或面在滨水碳酸盐岩在横向上（平面上）相变为较深水泥质粒泥灰岩或泥灰岩，含各种完整的广海生物化石群。在剖面上，可与斜坡或盆地环境的深水灰岩或具水平层理的页岩等构成沉积组合序列。B、生物礁和碳酸盐台地位置：在碳酸盐缓坡的浪基面与水下斜坡的交截区域（已经发育了较明显的大陆斜坡），有利于形成生物碎屑砂坝和生物营造的、地形向上隆起的初期（碳酸盐）建隆，由于建隆的出现，这时原来的碳酸盐缓坡开始转变成了碳酸盐台地；沉积特点是：水体浅、富氧和营养、透光好，生物大量繁殖、生物礁发育（如造礁的群体珊瑚、层孔虫、海绵和藻类等），（生物礁具有生物建造的抗浪骨架的碳酸盐建隆）。C、陆棚海位置：朝海岸方向与大陆相邻，朝海洋方向与大陆斜坡相邻的一个浅水碳酸盐沉积环境；特点：水深变化大，从十几米到200米海底位于正常浪基面之下，碳酸盐分布广而连续，多呈板状体；岩性特征：粒泥灰岩（Wackstone）组成，泥粒灰岩（Packstone）和灰泥灰岩（mudstone）常与泥灰岩或页岩呈互层，局部有粘结灰岩和生物碎屑颗粒灰岩；生物：正常浅海相生物化石组合（珊、腕、苔藓虫、三叶虫等）。四)、深海和次深海沉积相类型位置：浅海陆棚坡折外侧的大陆斜坡、陆隆及深海平原。陆隆：如果大陆斜坡及深海平原相接处存在深海沟则无陆隆；常见沉积类型有两种：海底扇和大洋盆地沉积。海底扇：是一种块体重力流的再沉积作用。是指由于风暴、地震等因素的触发，在浊流作用驱动下，将浅水陆棚边缘的大量沉积物沿海底峡谷顺大陆斜坡以高速度运向深水区，至大洋边缘因坡度变缓而迅速形成扇状浊积岩（turbidite）堆积一即海底扇，这种海底地形称为陆隆。鲍马序列：浊积岩的岩性一般由数种岩类（砂、泥质、钙、泥质或火山碎屑）组成频繁的韵律结构。每一韵律底部常为具递变层理的砂岩（有的为角砾）向上颗粒变细，层理特征也发生相应变化，组成了著名的鲍马序列。单层的韵律层厚十至几十厘米，但整套的浊积岩可厚达数百至几千米。复理石（flysch）沉积（建造）：由巨厚的韵律结构频繁的一套深海浊积岩和其它沉积类型组成的综合体称复理石沉积。大洋盆地：为远离大陆的远洋深水盆地。特征：无强大水流，悬浮物质主要为浮游生物，如放射虫、海绵、抱球虫、硅藻、颗石藻、头足类等组成的生物碎屑及粘土、粉砂、