第十一章地层的划分和对比

1、第十一章第十一章 地层学地层学stratigraphystratigraphy 1 概念、定律和地层的接触关系概念、定律和地层的接触关系 2 地层划分和对比地层划分和对比 3 地层单位和地质年代地层单位和地质年代 4 地层的形成作用地层的形成作用1.1 strata & stratigraphystrata: all layered rocks, which include all sedimentary rocks, a part of igneous rocks and metamorphic rocks地层地层: :层状岩石的统称层状岩石的统称. .包括包括所有的沉积岩所有的沉积岩, ,

2、部分火成岩和部分火成岩和变质岩变质岩. .layered(ics,1994)地层学地层学: :研究成层岩系研究成层岩系形成的形成的先后顺序、地先后顺序、地质年代、时空分布质年代、时空分布规规律律( (狭义狭义) )和形成环境和形成环境条件及其物理、化学条件及其物理、化学性质的地质学分支学性质的地质学分支学科科. .stratigraphy复复 习习 地层的构造特征 层面 层理1.2 1.2 地层的形成作用地层的形成作用 formational formational processes of stratigraphyprocesses of stratigraphy垂向加积垂向加积/ /ver

3、tical aggradationvertical aggradation 侧向加积侧向加积/ / lateral aggradationlateral aggradation生物沉积生物沉积/ /biosedimentationbiosedimentation海进海进- -海退海退/ /transgression & regressiontransgression & regressionvertical aggradation垂向加积垂向加积是指沉积物在地球重力场的作用下从沉积介质是指沉积物在地球重力场的作用下从沉积介质( (水体水体) )中自上而下降落，依次沉积在沉积盆地底部的沉积作用。

4、形中自上而下降落，依次沉积在沉积盆地底部的沉积作用。形成成“千层糕式千层糕式”的地层。的地层。地层特征：地层特征：岩性界面一般是水平或近于水平的岩性界面一般是水平或近于水平的; ;时间界面与岩时间界面与岩性界面是平行或基本平行的性界面是平行或基本平行的. .环境分布环境分布: : 较深水海洋盆地、湖盆较深水海洋盆地、湖盆, , 泛滥平原泛滥平原 horizontal bedding，n1, 山山旺旺hemipelagic & pelagic oozes侧向加积是指沉积物在搬运介质中沿水平方向的侧向加积是指沉积物在搬运介质中沿水平方向的位移和堆积作用。如曲流河河道侧向迁移形成位移和堆积作用。如曲

5、流河河道侧向迁移形成的侧向加积作用、河流作用为主的三角洲与海的侧向加积作用、河流作用为主的三角洲与海滩、障壁沙坝的进积作用以及滨岸沉积的退积滩、障壁沙坝的进积作用以及滨岸沉积的退积作用等。作用等。地层特征：地层时间界面和岩性界面不一致或斜地层特征：地层时间界面和岩性界面不一致或斜交。交。穿时普遍性原理：在所有侧向堆积作用过程中形穿时普遍性原理：在所有侧向堆积作用过程中形成的岩石地层必然是穿时的成的岩石地层必然是穿时的。 brained stream depositsdelta depositsdelta deposits生物筑积生物筑积定义定义: : 指造架生物原地筑积而形成地层的作用指造架生

6、物原地筑积而形成地层的作用地层特征：地层一般呈丘状隆起，岩层多具块状地层特征：地层一般呈丘状隆起，岩层多具块状构造构造在形式上，可以表现为侧向加积或垂向加积在形式上，可以表现为侧向加积或垂向加积biosedimentation1.3 1.3 地层学的基本定律地层学的基本定律basic stratigraphic laws地层叠覆律地层叠覆律: 任何未经扰动的地层序列，任何未经扰动的地层序列，原始原始地层的先后地层的先后顺序总是自下而上是从老到新。顺序总是自下而上是从老到新。(上新下老上新下老)由丹麦学者n. steno(1638-1686)于1669年一次提出(stenos stratigra

7、phic axioms)principle of superposition in any sequence of undisturbed strata (rock layers), the oldest layer is on the bottom and the youngest is on the top. 化石层序律化石层序律（principle of fossil succession）不同不同时代时代的地层含有的地层含有不同的不同的化石化石，含相，含相同化石的地层其时同化石的地层其时代相同。代相同。william smith (1769-1839)-地层学之父于1817年提出。pr

8、inciple of fossil succession fossils found in one rock layer will differ from layers above and below. by determining the sequence of fossils in one location, it is possible to correlate rocks from another location if they contain the same fossils. 化石层序律的理论基础理论基础和和问题问题life has varied through time fos

9、sils & fossil assemblages are recognizably different from one anotherhomology? & migration化石层序化石层序律的意义律的意义根据化石内容根据化石内容1 1 对比不同剖对比不同剖面的地层面的地层2 2 确定地层的确定地层的相对顺序及相相对顺序及相对时间对时间三剖面相距三剖面相距500km1.4 海进与海退海进与海退transgression and regressiontransgression & overlap 海侵（海进）：由于地壳下降或海平面上升，海侵（海进）：由于地壳下降或海平面上升，使海岸线不断向

10、大陆方向退却的现象使海岸线不断向大陆方向退却的现象. . 超覆（超覆（overlapoverlap）：由于海侵使得沉积盆地范围）：由于海侵使得沉积盆地范围不断扩大，后期形成的沉积层超越其下伏的较不断扩大，后期形成的沉积层超越其下伏的较老的沉积层而盖在更老的地层之上的现象。超老的沉积层而盖在更老的地层之上的现象。超出的部分即超覆区出的部分即超覆区 海进序列：由持续海侵超覆形成的下粗上细的海进序列：由持续海侵超覆形成的下粗上细的沉积序列沉积序列transgression海进序列海进序列regression & offlap 海退海退 由于大陆上升或海平面下降，使海由于大陆上升或海平面下降，使海水从

11、大陆撤退的现象水从大陆撤退的现象 退覆：退覆：由海退造成的地层分布范围不断由海退造成的地层分布范围不断缩小的现象缩小的现象 海退序列：海退序列：由持续海退形成的沉积物纵由持续海退形成的沉积物纵向上的向上的下细上粗下细上粗的沉积序列的沉积序列regression 沉积旋回沉积旋回 不整合不整合平行平行parallel/discon.角度角度/angulardisconformity，假整合假整合整合整合连续连续/continuity不连续不连续discontinuity有地层缺失，上下地层产状一致有地层缺失，上下地层产状一致有地层缺失，上下地层产状不一致有地层缺失，上下地层产状不一致上下地层之间

12、没有明显的沉积间断上下地层之间没有明显的沉积间断有沉积间断有沉积间断 (hiatus/diastem), unconformityconformity非整合非整合nonconformity沉积接触沉积接触depositional contact侵入接触侵入接触intrusive contact地层与地层地层与地层地层与其地层与其他地质体他地质体1.5 地层的接触关系地层的接触关系the contact relationships of strata地层接触关系地层接触关系角度不整合角度不整合 angular unconformity非整合非整合nonconformity平行不整合平行不整合di

13、sconformity小间断小间断paraconformity连续连续continuity 整合接触conformity; d1 western junggar昌平组昌平组景儿峪组景儿峪组parallel unconformity/disconformity（北京西山）（北京西山）explainedobservedd3s2角度不整合的形成角度不整合的形成及意义及意义angular unconformity/disconformitynonconformity, 鸡冠山鸡冠山, 北戴河北戴河沉积接触沉积接触:年轻的沉积盖层直接覆年轻的沉积盖层直接覆盖在较古老的岩浆岩或深变质岩上盖在较古老的岩浆岩

14、或深变质岩上, 年轻沉积盖层的底部常含下覆岩石年轻沉积盖层的底部常含下覆岩石的成分或砾石的成分或砾石.侵入接触侵入接触:年轻的岩浆侵入到较古年轻的岩浆侵入到较古老的地层中老的地层中, 年轻岩体的边缘常含年轻岩体的边缘常含来源于地层的捕虏体来源于地层的捕虏体, 地层与岩体地层与岩体的交界部位常受到不同程度的烘烤的交界部位常受到不同程度的烘烤.200 km 接触关系在空间上是可以变化的contact relationships may change in space, from land to marine basin.第十一章第十一章 地层学地层学stratigraphystratigraphy

15、 1 概念、定律和地层的接触关系概念、定律和地层的接触关系 2 地层划分和对比地层划分和对比 3 地层单位和地质年代地层单位和地质年代 4 地层的形成作用地层的形成作用2.1 concepts of stratigraphic subdivision and correlation地层划分：地层划分：根据根据地层的特征和属地层的特征和属性（如岩性和化性（如岩性和化石等）将地层组石等）将地层组织成相应的单位织成相应的单位stratigraphic subdivision: the systematic organization of the earths rock bodies, as they

16、 are found in their original relationships, into units based on any of the properties or attributes that may be useful in stratigraphic work.找异找异2.2 地层的划分方法地层的划分方法methodology of stratigraphic subdivisionlithologyfossilsphysical chemical others z2123o1古生物学方法（古生物学方法（fossilsfossils）1 1 测剖面、采集化石测剖面、采集化石

17、2 2 化石处理、鉴定化石处理、鉴定3 3 化石的分析比较化石的分析比较地层划分对比地层划分对比300 kmindex fossilsindex fossilsphysical charactersphysical characters铀铀铅法测年铅法测年铀铀铅铅法测年法测年14c dating14c的形成速率的形成速率是是2个个/sec.cm214c dating14c & tree-ringpatterns dating磁性地层划分对比磁性地层划分对比/ magnetostratigrapgy更新世磁极更新世磁极倒转时间表倒转时间表gilbertreversedepochmatuyamar

18、eversedepochchemostratigraphyichnostratigraphy一、地层的划分一、地层的划分 地层划分是把岩层按原有顺序，组织成具有某种特征、性质或属性的地层单位。 方法：构造学方法：不整合面、假整合面。 岩石学方法：岩性特征、岩石组合及旋回韵律等。 古生物学方法二、地层的对比二、地层的对比 地层对比是论证不同地区或不同剖面地层单位间特征的一致性或地层位置的相当。 方法：岩石学方法 生物学方法岩岩性性地地层层对对比比示示意意图图 按两地岩层的颜色、成分、结构和构造的相似性建立对比。 常用标志层法对比。 标志层：穿时性标志层、等时性标志层。 标准化石法 化石组合法第二节第二节 地层单位和地层系统地层单位和地层系统 依据地层的不同性质所作的地层划分，可依据地层的不同性质所作的地层划分，可建立不同的地层系统，不同的地层系统有建立不同的地层系统，不同的地层系统有不同的地层单位，最常用的地层单位系统不同的地层单位，最常用的地层单位系统有三类。有三类。 岩石地层系统岩石地层系统 生物地层系统生物地层系统 年代地层系统年代地层系统一、一、 岩石地层单位岩石地层单位 组（formation）：具有岩性、岩相和变质程度的一