第4章-地质年代和地质作用精品PPT课件

1、第四章 地质年代与地质作用主要内容 第一节 地质年代 一、相对地质年代的确定 二、地质年代的同位素测定 三、地质年代表 第二节 地质作用 一、地质作用的能量来源 二、地质作用的基本类型 地质年代是地球上各种地质事件发生的时代。 包含两方面的含义：其一是：指各地质事件发生的先后顺序，称为相对地质年代；其二是：指各地质事件发生的距今年龄，由于主要是运用同位素技术测定的，称为同位素地质年龄，也称绝对地质年代。 第一节 地质年代 一、相对地质年代的确定 第一节 地质年代相对年代（Relative Time）的确定- 对于地质历史时期形成的岩石，利用岩石特征、地质构造，结合埋藏在岩石中能反映生物演化顺序

2、的化石，确定岩石形成的新老顺序。 相对年代确定的方法（基本原理和定律）： 地层学方法-地层层序律(叠置律) 古生物学方法-化石序律（世系原理或演化律） 构造地质学方法-地质体之间的切割率。地层：地质历史上某一时代形成的层状岩石。（一）地层层序律地层层序律地层形成时的原始产状一般是水平的或近水平的，并且总是先形成的老地层在下面，后形成的新地层覆盖在上面，这种正常的地层叠置关系就是地层层序律。灰岩砂岩页岩时代变新地层新老关系的确定（二）化石层序律化石：保存在地层中的古代生物遗体和遗迹。硅化木生物化石杉树叶化石生物演化律：生物演化的总趋势是从简单到复杂，从低级到高级；以往出现过的生物类型在以后的演化

3、过程中绝不会重复出现。人类的演化化石层序律：不同时代的地层中具有不同的古生物化石组合，相同时代的地层中具有相同或相似的古生物化石组合；古生物化石组合的形态、结构越简单，则地层的时代越老，反之则越新。化石层序律示意图 标准化石-生物种属在地质历史上延续时间短、演化快、分布广、数量多、特征显 著，所形成的化石易于寻找、鉴定。 地质时代对比确定： 不论岩石性质是否相同，只要它们所含的标准化石相同，它们的地质时代就相同。生物地层对比示意图含有相同化石组合的地层属于同一层位（三）地层切割律较新的地质体总是切割或穿插较老的地质体，或者说切割者新，被切者老。砾岩页岩深成岩体岩床砂岩岩脉B利用地质体之间的相互

4、穿插、截切关系确定地质的相对地质年代岩脉A 二、地质年代的同位素测定放射性元素衰变现象： 母体元素 子体元素+ （或，或）可以利用以下公式求得岩石或矿物晶体自形成以来所经历的时间 t :式中是衰变常数，D是所测样品中母体的总量，N是衰变产物（子体同位素）的总量。同位素年龄测定常用的方法：U-Pb法、K-Ar法、40Ar-39Ar法、Rb-Sr法、Sm-Nd法、Le-Os法、Lu-Hf、La-Ce、C14法等。 适用性：半衰期足够长、岩石中足够可测的含量等。 三、地质年代表（1）地质年代单位及地层单位划分把地质历史按照一定的依据划分为一些不同级别的时间段，分别以宙、代、纪和世为单位，这就是地质年

5、代单位。与宙、代、纪和世对应的地质时间内形成的地层分别以宇、界、系和统为单位，这就是地层单位。地质年代单位 地层单位宙宇 代界 纪系 世统 岩石地层单位-由于化石稀少或化石采集研究不够，不能定出正式地层单位，只好按照岩性特征划分地层单位，称为岩石地层单位。 按照级别大小，分别称为：群、组、段。相 对 年 代 绝对年龄（Ma） 宙(宇) 代（界） 纪（系） 世（统） 全新世 Qh 第四纪（Q） 更新世 Qp 上新世 N2 晚第三纪（N） 中新世 N1 渐新世 E3 始新世 E2 新生代 Kz 第三纪R 早第三纪（E） 古新世 E1 晚白垩世 K2 白垩纪（K） 早白垩世 K1 晚侏罗世 J1 中

6、侏罗世 J2 侏罗纪（J） 早侏罗世 J3 晚三叠世 T3 中三叠世 T2 中生代 Mz 三叠纪（T） 早三叠世 T1 晚二叠世 P2 二叠纪（P） 早二叠世 P1 晚石炭世 C3 中石炭世 C2 石炭纪（C） 早石炭世 C1 晚泥盆世 D3 中泥盆世 D2 晚 古 生 代 Pz2 泥盆纪（D） 早泥盆世 D1 晚志留世 S3 中志留世 S2 志留纪（S） 早志留世 S1 晚奥陶世 O3 O 中奥陶世 O2 奥陶纪（O） 早奥陶世 O1 晚寒武世 3 中寒武世 2 显 生 宙 古 生 代 Pz 早 古 生 代 Pz1 寒武纪（） 早寒武世 1 震旦纪（Z） 晚元古代Pt3 中元古代Pt2 元古

7、代Pt 早元古代Pt1 隐 生 宙 太古代 2.48 23.3 65 135 208 250 290 355 409 439 510 570 800 1000 1800 2500 3800 地球天文时期 4600 （2）地质年代表第二节 地质作用 地质作用(geological process)-由自然动力引起地壳或岩石圈、甚至整个地球的物质组成、内部结构、构造和地表形态不断发生变化的各种作用。风的地质作用地面流水的地质作用地下水的地质作用冰川的地质作用湖泊和沼泽的地质作用海洋的地质作用负荷地质作用一. 地质作用的能量来源 包括来自地球外部的能源（外动力）和地球内部的能源（内动力）。 地球外部

8、能源主要包括太阳辐射能和日月引力能 地球内部能源主要包括重力能、地热能、地球旋转能和化学能、结晶能等。（一）内 能 旋转能地球自转产生， 重力能重力作用形成 地热能放射性元索蜕变产生 结晶能和化学能能。1、旋转能 (rotational energy) 地球旋转使不同纬度上产生不同的离心力，赤道离心力最大，高纬度的物质向赤道附近运移。2、重力能 ( gravitational energy) 地心引力给予物体的位能，不仅使地表的流水、冰川等发生运动，而且使地球内部物质分异，促进地球核-幔-壳的分异作用。 在重力作用下物质下沉时重力能转化成热能。 重力作用使失衡的地壳发生局部升降运动。3、地热能

9、 (thermal energy)地球通过三种过程逐渐把热量聚集起来： 放射性元素蜕变过程中产生大量热能。 星际物质聚集的过程中，巨大动能的物质相互碰撞冲击，使动能转变为热能。 在重力作用下地球发生压缩，体积逐渐变小，重力压缩能转变为热能。热能是岩浆作用、变质作用的根本原因。（二）外 能 来自地球以外的能主要是太阳辐射能和日月引力能。 此外尚有恒星及行星的辐射、宇宙射线等等。1、太阳辐射能 ( Solar radiating energy) 不同时间、不同地理纬度、不同地形条件下地表所获得的太阳辐射能是不同的，导致风化作用的进行。 大气圈获得热量而运动，产生大气环流，导致风的地质作用。水圈获得

10、热量蒸发，形成降水；通过大气圈和岩石圈形成水的循环，进行流水地质作用 2、日月引力能 ( attraction energy) 在月球引力作用下，地球发生弹性变形。如：固体潮。 在海洋、湖泊中形成潮汐。潮汐摩擦对水体岸边地形塑造、物质搬运起极大作用。二 地质作用分类按照能源和作用部位的不同，分为： 内部地质作用( endogenic process)- 由内能引起整个岩石圈物质成分、内部构造、地表形态发生变化的作用，又称为内动力地质作用。 表层地质作用( exogenic process)-主要由外能引起地表形态和物质成分变化的地质作用，又称为外动力地质作用。 （一） 外力地质作用的方式：风化

11、作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、成岩作用 1 风化作用：是指在地表或近地表环境下，由于气温、大气、水以及生物等因素作用，使地表或岩石圈岩石、矿物在原地遭受分解和破坏的地质作用。可分为机械、化学和生物风化作用。 2 剥蚀作用：是指各种地质营力（如风、水、冰川等）在其运动过程中对地表岩石产生破坏并将破坏的物质剥离原地的作用。进一步又可分为机械、化学和生物剥蚀作用。 3 搬运作用：是指经风化、剥蚀作用剥离下来的物质，被运动介质从一地搬至另一地的作用。机械、化学和生物作用。 4 沉积作用：是指各种营力搬运的物质在介质动能减小或物理化学条件发生变化时，在新的场所堆积下来的作用。 5 成岩作用：是指使

12、得松散沉积物固结并形成沉积岩的作用。进一步可分为胶结、压实和重结晶作用。 此外，按作用的介质条件划分：海洋上的：海浪的地质作用； 潮流的地质作用; 海洋的地质作用。 浊流的地质作用；大陆上的：风的地质作用； 地面流水的地质作用； 地下水的地质作用； 冰川的地质作用； 湖泊的地质作用； 外动力地质作用的影响因素：气候和地形。 1、气候：（1）潮湿气候区：水充足；化学风化、生物风化、河流、湖泊及地下水地质作用发育。 （2）干旱气候区：以风的地质作用 、物理风化作用为主（3）冰冻气候区：冰川地质作用为主。 2、地形：大陆区以剥蚀作用为主（山区） 海洋区则以沉积作用为主。 （二） 内力地质作用的类型

13、包括有构造运动、岩浆作用和变质作用1 构造运动：是指由地球内部能源引起的地壳或岩石圈物质的机械运动。 常以岩石变形、变位以及地表形态变化形式表现出来 。 按运动方向可分为水平运动和垂直运动，按表现形式可分为大陆漂移、海底扩张、褶皱和断裂作用等。（1）垂直运动：地壳或岩石圈的物质沿垂直于地面方向作大面积缓慢升降的运动。 可造成地表地势高差变化、海陆变迁。（2）水平运动：地壳或岩石圈的物质沿平行于地面方向（沿地球的切线）运动，常表现为地壳或岩石圈块体的水平位移和旋转。可造成岩层的褶皱和断裂以及巨大褶皱山系的形成。 破裂和变形变形22 岩浆作用：是指岩浆的形成、运移直到冷凝并固结成岩浆岩的一系列过程。可分为火山作用和侵入作用。 火山作用：指岩浆喷出地表的作用 侵入作用：指岩浆侵入地壳内的作用过程2 岩浆作用2 岩浆作用3 变质作用：是指岩石圈中的原岩，在一定的温度、压力和化学活动性流体等因素的影响下，在基本保持固体状态下，发生结构、构造和物质成分的变化而变成新的岩石的过程。 内力地质作用与外力地质作用的关系： 相互作用，相互制约。前者造成高低起伏，后者进行破坏、重塑地表形态。但前者处于主导地位。而构造运动又是最主要的内力地质作用，因而也是对其他各种地质作用