第十一章地层的划分和对比ppt课件

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 地层的构成作用地层的构成作用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. .包括包括一切的堆积岩一切的堆积

2、岩, ,部分火成岩和部分火成岩和蜕变岩蜕变岩. .layered(ICS,1994)地层学地层学: :研讨成层岩系研讨成层岩系构成的先后顺序、地构成的先后顺序、地质年代、时空分布规质年代、时空分布规律律( (狭义狭义) )和构成环境和构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 地层的构成作用地层的构成作用 Formational Formational processes of stratigraphyprocesses of stratigraphy垂向加积垂向加积/V

3、ertical aggradation /Vertical aggradation 侧向加积侧向加积/ Lateral aggradation/ Lateral aggradation生物堆积生物堆积/Biosedimentation/Biosedimentation海进海进- -海退海退/Transgression & regression/Transgression & regressionVertical aggradation垂向加积是指堆积物在地球重力场的作用下从堆积介质垂向加积是指堆积物在地球重力场的作用下从堆积介质( (水体水体) )中自上而下降落，依次堆积在堆积

4、盆地底部的堆积作用。构中自上而下降落，依次堆积在堆积盆地底部的堆积作用。构成成“千层糕式的地层。千层糕式的地层。地层特征：岩性界面普通是程度或近于程度的地层特征：岩性界面普通是程度或近于程度的; ;时间界面与岩时间界面与岩性界面是平行或根本平行的性界面是平行或根本平行的. .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侧向加积是指堆积物在搬运介质中沿程度方向的侧向加积是指堆积物在搬运介质中沿程度方向的位移和堆积作用。如曲流河河道侧向迁

5、移构成位移和堆积作用。如曲流河河道侧向迁移构成的侧向加积作用、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堆积的退积滩、障壁沙坝的进积作用以及滨岸堆积的退积作用等。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：在一切侧向堆积作用过程中构穿时普遍性原理：在一切侧向堆积作用过程中构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

6、筑积而构成地层的作用指造架生物原地筑积而构成地层的作用地层特征：地层普通呈丘状隆起，岩层多具块状地层特征：地层普通呈丘状隆起，岩层多具块状构造构造在方式上，可以表现为侧向加积或垂向加积在方式上，可以表现为侧向加积或垂向加积Biosedimentation1.3 1.3 地层学的根本定律地层学的根本定律Basic stratigraphic lawsBasic stratigraphic laws地层叠覆律地层叠覆律: 任何未经扰动的地层序列，原始地层的先后任何未经扰动的地层序列，原始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)由丹麦学者由丹麦学者N.

7、Steno(1638-1686)于于1669年一次提出年一次提出(Stenos stratigraphic 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不同时代的地层含有不同时代的地层含有不同的化石，含一不同的化石，含一样化石的地层其时样化石的地层其时代一样

8、。代一样。William Smith (1769-1839)-地地层学之父于层学之父于1817年年提出。提出。Principle 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 foss

9、ils. 化石层序律的实际根底和问题Life has varied through time Fossils & 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

10、 & 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，使海岸线不断向大陆方向退却的景象使海岸线不断向大陆方向退却的景象. . 超覆超覆overlapoverlap：由于海侵使得堆积盆地范围：由于海侵使得堆积盆地范围不断扩展，后期构成的堆积层超越其下伏的较不断扩展，后期构成的堆积层超越其下伏的较老的堆积层而盖在更老的地层之上的景象。超老的堆积层而盖在更老的地层之上的景象。超出的部分即超覆区出的部分即超覆区 海进序列：由继续海侵超覆构成的下粗上细的海进序列：由继续海侵超覆构成的下粗上细的堆积序列堆积序列Transgression海进序列海进序列Reg

11、ression & 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，使海水从大陆撤离的景象水从大陆撤离的景象 退覆：由海退呵斥的地层分布范围不断退覆：由海退呵斥的地层分布范围不断减少的景象减少的景象 海退序列：由继续海退构成的堆积物纵海退序列：由继续海退构成的堆积物纵向上的下细上粗的堆积序列向上的下细上粗的堆积序列Regression 堆积旋回堆积旋回 不整合不整合平行平行parallel/discon.角度角度/angularDisconformity，假整合，假整合整合整合延续延续/continuity不延续不延续discontinuity有地层缺失

12、，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没有明显的堆积延续上下地层之间没有明显的堆积延续有堆积延续有堆积延续 (hiatus/diastem), unconformityconformity非整合非整合nonconformity堆积接触堆积接触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

13、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disconformity小延续小延续Paraconformity延续延续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角度不整合的构成角度不整合的构成及意义及意义Angular unconformity/DisconformityNonconformity, 鸡冠山鸡冠山, 北戴河北

14、戴河堆积接触堆积接触:年轻的堆积盖层直接覆年轻的堆积盖层直接覆盖在较古老的岩浆岩或深蜕变岩上盖在较古老的岩浆岩或深蜕变岩上, 年轻堆积盖层的底部常含下覆岩石年轻堆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遭到不同程度的烘烤的交界部位常遭到不同程度的烘烤.200 km 接触关系在空间上是可以变化的Contact relationships may change in space, from land

15、to marine basin.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 地层的构成作用地层的构成作用2.1 Concepts of Stratigraphic subdivision and correlation地层划分：根据地层划分：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 systema

16、tic organization of the Earths rock bodies, as they 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 Z2123

17、O1古生物学方法古生物学方法FossilsFossils1 1 测剖面、采集化石测剖面、采集化石2 2 化石处置、鉴定化石处置、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同位素年龄测定与地层划同位素年龄测定与地层划分对比分对比同位素年龄测定是根据放同位素年龄测定是根据放射性同位素衰变原理进展射性同位素衰变原理进展的。放射性元素在衰变过的。放射性元素在衰变过程中，释放出能量并转化程中，释放出能量并转化为终极元素。为终极元素。用于地层年龄

18、丈量的同位用于地层年龄丈量的同位素方法主要有铀铅法、素方法主要有铀铅法、钍铅法、铷锶法、钾钍铅法、铷锶法、钾氩法、钐钕法等。同氩法、钐钕法等。同一地域地层的同位素年龄一地域地层的同位素年龄可以用于地层年龄确实定，可以用于地层年龄确实定，不同地域地层的同位素年不同地域地层的同位素年龄可以用于地层对比。龄可以用于地层对比。铀铀铅法测年铅法测年铀铀铅铅法测年法测年14C dating14C的构成速率的构成速率是是2个个/sec214C 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

19、新世磁极倒转时间表倒转时间表GilbertReversedEpochMatuyamaReversedEpochChemostratigraphyIchnostratigraphy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域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表表示示图图 按两地岩层的颜色、成分、构造和构造的类似性建立对比。 常用标志层法对比。 标志层：穿时性标志层、等时性标志层。 规范化石法 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 根据地层的不同性质所作的地层划分，可根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