年代地层学PPT课件

1、一、基本概念 年代地层学(chronstratigraphy):是地层学的一个分支,是研究岩石体的相对时间关系及年龄的学科. 年代地层单位(chronstratigraphic units):是指一特定的地质时间间隔中形成的所有成层或非成层的综合岩石体. 年代地层面(chronohorizon):年代地层单位的界面,为一等时面.宇 Eonothem 界 Erathem 系 System 统 Series 阶 Stage 亚阶Substage宙 Eon 代 Era 纪 Period 世 Epoch 期 Age 亚期Subage年代地层单位地质年代单位年代地层单位与地质年代严格对应。年代地层单位以

2、等时面为界，单位级别与岩层所包含的时间长短相对应，而与岩层的厚度无关。单位级别与岩层所包含的时间长短相对应，而与岩层的厚度无关。阶Carnivora/Carnivora/食肉类,Canid/,Canid/犬科, Canis/, Canis/犬属, lupus/, lupus/天狼座Domain 1）指在“宙” 的时间内形成的地层。2）根据生物演化最大的阶段性，即生命的存在与否及存在方式划分：太古宇、元古宇和显生宇。所对应的地质年代单位为太古宙、元古宙和显生宙。3）宇是全球性统一的、年代地层单位中最大的地层单位。宇宇界 一个代的时间内形成的地层,根据大的生物门类演化特征划分。 PZ1-海生无脊椎

3、动物繁盛； PZ2-鱼类、两栖类、蕨类植物和海生无脊椎并存； MZ-爬行类、裸子植物、菊石类繁荣； KZ-则以哺乳类、被子植物、软体动物大发展为特征。主要是根据化石特征及其反映的生物进化阶段而划分系 一个纪的时间内形成的地层, ,根据较大的生物门类( (如纲, ,目) )演化特征划分。 -三叶虫类；O-直角石类、笔石类；S-裸蕨类；D-鱼类； 命名多样亚系：为解决一些遗留问题而提出，比统高一级。比如石炭系，现在分为宾西法尼亚系宾西法尼亚系和密西西比亚系密西西比亚系。（美国最早是宾西法尼系和密西西比系,欧洲有石炭纪,二分或三分）统 一个世的时间内形成的地层,根据次一级的生物门类(如科,属)演化特

4、征划分，往往是某类生物进化显示出阶段性； 1-多节多刺、头大尾小的原始类型； 命名:上、中、下，或地名。阶 阶是一个期的时间内形成的地层, 根据种或属一级的生物门类演化特征. 亚阶亚阶(Substage)(Substage)是阶的再分是阶的再分; ;几个相邻的阶可归并为几个相邻的阶可归并为超阶超阶。但对这些单位的创建。但对这些单位的创建要慎重。最好是将原来的阶分成多个新阶；或是将原来的阶提升为包含这些新要慎重。最好是将原来的阶分成多个新阶；或是将原来的阶提升为包含这些新阶的统。阶的统。时带 是指某一指定的地层单位或地质特征的时间跨度内在世界任何地区所形成的岩石体。与之对应的地质年代单位是时。E

5、xus albus生物带与Exus albus生物时带之间的相互关系年代地层单位年代地层单位宇、界、系统、阶、时带（公转一周，春分，)Eonothem, erathem, systemseries, stage, chronozone地质年代单位地质年代单位宙、代、纪 世、期、时（年-季-月-日-时-分）Eon, era, periodepoch, age, chron年代地层单位与地质年代单位的关系三、年代地层单位建立的准则 显生宙全球年代地层界线通过全球界线层型剖面和层型点(GSSP)厘定 前寒武系的年代地层界线采用绝对年龄作为全球标准年龄(Global Standard Stratigr

6、aphic AgeGlobal Standard Stratigraphic Age 简称GSSA)年代地层单位建立准则 1.用界线层型的下界确立年代地层单位单位层型单位层型: :作为说明和识别一个地层单位的标准作为说明和识别一个地层单位的标准界线层型界线层型:给定义和识别一个地层界线作标准用的一个特殊岩层序列中的一个特给定义和识别一个地层界线作标准用的一个特殊岩层序列中的一个特殊的点殊的点用界线层型比单位层型要好,问题少2.选择年代地层单位界线的要求：全球界线层型剖面及点(Global boundary/standard Stratotype Section and Point 简称简称GS

7、SP)(金钉子) (1)连续沉积的剖面中 (2)全球标准年代地层单位(Standard global chronstratigraphic units)应选择在海相剖面中;区域年代地层单位的界线层型必要时可选择在非海相地层中 (3)所选择的界线层型在垂向和横向上有一定的厚度,岩相及生物相纵向上变化小;化石丰富、保存好、特征显著，具世界性广布且多样化的动物群或植物群； （4）剖面出露良好，构造变形、地表挠动、变质及成岩变化（如白云岩化）最小。 （5）剖面易于到达，能为自由研究、采样和长期保护提供合理的保证，并有永久的野外标志。 （6）剖面研究透彻，研究结果已发表；剖面中采集的化石已妥善收藏并易于

8、获取进行研究。 （7）应考虑历史上优先和惯用的原则，应大致接近传统的界线。 （8）易于识别的标志面及其它特点。 （9）与代表不同岩相和生物相之间的联系。太古宙+元古宙：12个GSSA; 显生宙: 96个GSSP中国：已获9(至2008年): 2, 3O, 1C, 2P, 1T3800(12+96)=35.2Ma1 平均分辨率只有35Ma2 不断地被修改3 基石是生物地层三个特三个特点点GTS, Ma四、年代地层单位的年代对比 1、地层之间的自然关系 地层叠覆律 2、岩石学方法 一个岩石地层单位总是具有一定的年代地层含义的，至少可用在局部地区大致指示年代地层位置。 特殊的事件层，可作为等时性的标

9、志。3，古生物学方法，古生物学方法 是年代地层对比最好的方法是年代地层对比最好的方法! 化石首现面化石首现面(FAD):如如Hindeodus parvus 化石序列的对比化石序列的对比:缺陷：在进行大范围对比时，虽价值很大，但存在相当的局限缺陷：在进行大范围对比时，虽价值很大，但存在相当的局限性性。（环境变化、大陆漂移、生物迁移、地层中的成岩变化及变质作。（环境变化、大陆漂移、生物迁移、地层中的成岩变化及变质作用、化石保存变化、采集的偶然性等多种因素，会导致问题复杂化）用、化石保存变化、采集的偶然性等多种因素，会导致问题复杂化）4，地磁极性倒转方法，地磁极性倒转方法 地球磁场极性的周期性反转

10、地球磁场极性的周期性反转 必须与生物地层学、同位素侧年法等相配合，否则难以识别特定的极必须与生物地层学、同位素侧年法等相配合，否则难以识别特定的极性反转性反转5，同位素测年，同位素测年 为年代地层学提供了绝对数字年龄获取技术；为年代地层学提供了绝对数字年龄获取技术； 局限：并非所有岩石类型都适于做同位素年龄分析局限：并非所有岩石类型都适于做同位素年龄分析6，其它方法，其它方法 层序地层法、生态地层法、事件地层法、地震层序地层法、生态地层法、事件地层法、地震-测井地层法、化学地层测井地层法、化学地层法、分子地层法、旋回地层法和定量地层法法、分子地层法、旋回地层法和定量地层法五、岩石、生物和年代地

11、层单位间的关系 Lithostratigraphic unit-LUuLU主要依据主要依据岩石特征岩石特征。其中所含化石在某些情况下可以是识别这些地层单。其中所含化石在某些情况下可以是识别这些地层单位的重要因素，但并非因为它的年代意义，而是其自身所特有的岩石学特征。位的重要因素，但并非因为它的年代意义，而是其自身所特有的岩石学特征。如贝壳灰岩、藻礁、放射虫岩、牡蛎层、煤层等。如贝壳灰岩、藻礁、放射虫岩、牡蛎层、煤层等。u岩性特征岩性特征受形成环境的影响受形成环境的影响比形成时间的影响更强烈；相似的岩石类型在地比形成时间的影响更强烈；相似的岩石类型在地层序列中层序列中可重复出现可重复出现。几乎所

12、有的岩石地层单位界线横向上都是。几乎所有的岩石地层单位界线横向上都是穿时的穿时的。u每个每个LU都是在都是在特定的地质时间内形成特定的地质时间内形成；不仅具有岩石学意义，而且也有年；不仅具有岩石学意义，而且也有年代地层意义。但这种时间概念在建立或鉴别岩石地层单位及其界线时不起多代地层意义。但这种时间概念在建立或鉴别岩石地层单位及其界线时不起多少作用。少作用。uLU是地表和地下填图的是地表和地下填图的基本单位基本单位。岩石地层划分是任何一个新区开展地层。岩石地层划分是任何一个新区开展地层工作的首要途径。只要有岩石存在，便可开展岩石地层划分。工作的首要途径。只要有岩石存在，便可开展岩石地层划分。B

13、iostratigraphic Unit-BUuBUBU位是依据岩石中的位是依据岩石中的化石内容化石内容建立的。它的建立与选择不由岩层的岩石组分决定；建立的。它的建立与选择不由岩层的岩石组分决定；只是化石的有无及化石种类可能与含化石地层的岩石类型和岩相有关。只是化石的有无及化石种类可能与含化石地层的岩石类型和岩相有关。uBUBU与与LULU是根本不同的两类地层单位，各自所依据的鉴别标准不同。两者的界线可能是根本不同的两类地层单位，各自所依据的鉴别标准不同。两者的界线可能在局部相符，或位于不同的地层面，或相互交错。所有岩石在局部相符，或位于不同的地层面，或相互交错。所有岩石( (沉积的、火成的、

14、变质沉积的、火成的、变质的的) )都可以划分为岩石地层单位，而生物地层单位都可以划分为岩石地层单位，而生物地层单位只能在含化石的岩层中建立只能在含化石的岩层中建立。uLULU和和BUBU均反映沉积环境，但均反映沉积环境，但BUBU更受时代的影响更受时代的影响，而且可指示地质年代。因为，而且可指示地质年代。因为BUBU是以是以动、植物的进化演变为基础的，动、植物的进化演变为基础的，在特征上几乎不重复在特征上几乎不重复。u在一个地区建立地层层序时，岩石地层与生物地层都是具有重要价值的初始工作，在一个地区建立地层层序时，岩石地层与生物地层都是具有重要价值的初始工作，又是又是基本的地层分类单位基本的地

15、层分类单位，在某些地区也是唯一的地层分类方法。，在某些地区也是唯一的地层分类方法。LULU和和BUBU是必不可是必不可少的实体地层单位，是描绘地壳岩石组成和几何形态以及地球上生命发展和古环境的少的实体地层单位，是描绘地壳岩石组成和几何形态以及地球上生命发展和古环境的基本单位。但研究不含化石的岩层时，岩石地层学就成了地层划分的主要初期手段。基本单位。但研究不含化石的岩层时，岩石地层学就成了地层划分的主要初期手段。Chronostratigraphic Units-CUuCU是是依据时间建立的依据时间建立的，包括地球某个时间跨度内所形成的所有岩石，而不考虑这些，包括地球某个时间跨度内所形成的所有岩

16、石，而不考虑这些岩石的成分或特性。因此，它在各处都只包括某一时代的岩石，其岩石的成分或特性。因此，它在各处都只包括某一时代的岩石，其界线在各个地方界线在各个地方都是等时的。都是等时的。u识别识别CU的主要依据是它们的的主要依据是它们的时间时间-这是一个抽象的特征或这是一个抽象的特征或属性属性，而其它，而其它 单位则主单位则主要是依据能观察到的物理特征建立和识别的要是依据能观察到的物理特征建立和识别的. CU与与LU大不相同；后者在任何有岩石大不相同；后者在任何有岩石的地方都可以被客观地识别。与生物地层单位、磁性地层单位和不整合界定的地层的地方都可以被客观地识别。与生物地层单位、磁性地层单位和不

17、整合界定的地层单位相比较，后者只有在岩石中实际出现某些特征或属性时，这些地层单位才是相单位相比较，后者只有在岩石中实际出现某些特征或属性时，这些地层单位才是相对客观的物质单位。对客观的物质单位。uBU通常接近于年代地层单位通常接近于年代地层单位(CU)。虽然生物对比接近于时间对比，但。虽然生物对比接近于时间对比，但生物地层单生物地层单位位(BU)在根本上不同于年代地层单位在根本上不同于年代地层单位。u所有地层单位对于开展年代地层工作都具有重要作用所有地层单位对于开展年代地层工作都具有重要作用。由于化石在地层中广泛分布。由于化石在地层中广泛分布以及生物进化所具有的不可逆性，化石对于显生宙沉积地层

18、的时代确定和对比提供以及生物进化所具有的不可逆性，化石对于显生宙沉积地层的时代确定和对比提供了极好的标志。了极好的标志。岩石地层单位的界限是穿时的岩石地层单位的界限是穿时的生物地层单位的界限也是穿时的生物地层单位的界限也是穿时的年代地层单位的界限绝对等时年代地层单位的界限绝对等时地层界线的地层界线的穿时与等时穿时与等时地层界线的地层界线的穿时与等时具有穿时与等时具有方向性方向性华北地区三山子组的穿时关系生物-年代地层单位间的关系延限带对比及误差延限带对比及误差延限带对比及误差 LUCU !六、主要的年代地层单位及其特征中国的南华系和震旦系芙蓉统芙蓉统排碧阶排碧阶(三个牙形石带三个牙形石带, W

19、estergaardodina tetragonia带、带、Westergaat dodina matsushitai带和带和Westergaardodina bicuspidate 3个牙形刺带个牙形刺带)国际上为四分国际上为四分中国的寒武系中国的寒武系 寒武系的底界: 1)三叶虫首次出现 2)小壳动物首次出现 3)两个小壳动物带之间中国的奥陶系中国的奥陶系笔石相(穆恩之,1974)阶钱 塘 江 阶艾 家 山 阶达 瑞 威 尔 阶大 湾 阶道 保 湾 阶新 厂 阶下 奥 陶 统中 奥 陶 统上 奥 陶 统奥陶系490438统传统划分方案中国的志留系中国的志留系中国的泥盆系中国的泥盆系中中国国的的石石炭炭系系传统的二叠系的划分方案及对比传统的二叠系的划分方案及对比两分两分二叠系现在的划分方案二叠系现在的划分方案三分，与欧洲接轨三分，与欧洲接轨, Asselian Stage新生界划分方案新生界划分方案思考题岩石地层单位、生物地层单位和年代地层单位三者之间的差异？系 一个纪的时间内形成的地层, ,根据较大的生物门类( (如纲, ,目) )演化特征划分。 -三叶虫类；O-直角石类、笔石类；S-裸蕨类；D-鱼类； 命名多样亚系：为解决一些遗留问题而提出，比统高一级。比如石炭系，现在分为宾西法尼亚系宾西法尼亚系和密西西比亚系密西西比亚系。（美国最早是宾西法尼系和密西