《地层的划分和对比》PPT课件.ppt

第十一章 地层学Stratigraphy,1 概念、定律和地层的接触关系 2 地层划分和对比 3 地层单位和地质年代 4 地层的形成作用,1.1 Strata&stratigraphy,Strata:All layered rocks,which include all sedimentary rocks,a part of igneous rocks and metamorphic rocks,地层:层状岩石的统称.包括所有的沉积岩,部分火成岩和变质岩.,layered,(ICS,1994),地层学:研究成层岩系形成的先后顺序、地质年代、时空分布规律(狭义)和形成环境条件及其物理、化学性质的地质学分支学科.,Stratigraphy,复 习,地层的构造特征 层面 层理,1.2 地层的形成作用 Formational processes of stratigraphy,垂向加积/Vertical aggradation 侧向加积/Lateral aggradation生物沉积/Biosedimentation海进-海退/Transgression&regression,Vertical aggradation,垂向加积是指沉积物在地球重力场的作用下从沉积介质(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。形成“千层糕式”的地层。地层特征：岩性界面一般是水平或近于水平的;时间界面与岩性界面是平行或基本平行的.环境分布:较深水海洋盆地、湖盆,泛滥平原,Horizontal bedding，N1,山旺,Hemipelagic&pelagic oozes,Lateral aggradation,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作用等。地层特征：地层时间界面和岩性界面不一致或斜交。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。,Brained stream deposits,Delta deposits,Biosedimentation,生物筑积定义:指造架生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，岩层多具块状构造在形式上，可以表现为侧向加积或垂向加积,Biosedimentation,1.3 地层学的基本定律Basic stratigraphic laws,地层叠覆律: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。(上新下老)由丹麦学者N.Steno(1638-1686)于1669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（Principle of fossil succession）,不同时代的地层含有不同的化石，含相同化石的地层其时代相同。William Smith(1769-1839)-地层学之父于1817年提出。,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 fossils.,化石层序律的理论基础和问题,Life has varied through time Fossils&fossil assemblages are recognizably different from one anotherHomology?&migration,相同时代的地层就一定含有相同的化石吗？不一定,1.相同的时代可有不同的沉积环境2.相同的时代也可有不同的埋藏和保存环境.,化石层序律的意义,根据化石内容1 对比不同剖面的地层2 确定地层的相对顺序及相对时间,三剖面相距500KM,1.4 海进与海退transgression and regression,Transgression&overlap,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现象.超覆（overlap）：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海进序列：由持续海侵超覆形成的下粗上细的沉积序列,Transgression,海进序列,Regression&offlap,海退 由于大陆上升或海平面下降，使海水从大陆撤退的现象退覆：由海退造成的地层分布范围不断缩小的现象海退序列：由持续海退形成的沉积物纵向上的下细上粗的沉积序列,Regression,沉积旋回,不整合,平行parallel/discon.,角度/angular,Disconformity，假整合,整合,连续/continuity,不连续discontinuity,有地层缺失，上下地层产状一致,有地层缺失，上下地层产状不一致,上下地层之间没有明显的沉积间断,有沉积间断(hiatus/diastem),unconformity,conformity,非整合,nonconformity,沉积接触depositional contact,侵入接触intrusive contact,地层与地层,地层与其他地质体,1.5 地层的接触关系The contact relationships of strata,地层接触关系,角度不整合 Angular unconformity,非整合nonconformity,平行不整合disconformity,小间断Paraconformity连续Continuity,整合接触,Conformity;D1 western Junggar,昌平组,景儿峪组,Parallel unconformity/disconformity,（北京西山）,explained,observed,D3,S2,角度不整合的形成及意义,Angular unconformity/Disconformity,Nonconformity,鸡冠山,北戴河,沉积接触: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,年轻沉积盖层的底部常含下覆岩石的成分或砾石.侵入接触:年轻的岩浆侵入到较古老的地层中,年轻岩体的边缘常含来源于地层的捕虏体,地层与岩体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 地层学Stratigraphy,1 概念、定律和地层的接触关系 2 地层划分和对比 3 地层单位和地质年代 4 地层的形成作用,2.1 Concepts of Stratigraphic subdivision and correlation,地层划分：根据地层的特征和属性（如岩性和化石等）将地层组织成相应的单位,Stratigraphic subdivision:The systematic 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,2.2 地层的划分方法Methodology of Stratigraphic subdivision,LithologyFossilsPhysical Chemical Others,Z2,1,2,3,O1,标准化石/Index fossils：指那些演化速度快、地理分布广、数量丰富、特征明显、易于识别的化石。利用标准化石不仅可以鉴定划分地层的时代，还可以用于地层的年代对比。化石组合/Fossil association：指在一定的地层层位中所共生的所有化石。化石组合法是根据地层的化石组合划分对比地层的方法。,古生物学方法（Fossils）,1 测剖面、采集化石2 化石处理、鉴定3 化石的分析比较地层划分对比,300 km,Index fossils,Fossil associations,Index fossils,Physical characters同位素年龄测定与地层划分对比同位素年龄测定是根据放射性同位素衰变原理进行的。放射性元素在衰变过程中，释放出能量并转化为终极元素。用于地层年龄测量的同位素方法主要有铀铅法、钍铅法、铷锶法、钾氩法、钐钕法等。同一地区地层的同位素年龄可以用于地层年龄的确定，不同地区地层的同位素年龄可以用于地层对比。,同位素年龄测定,铀铅法测年,铀铅法测年,14C dating,14C的形成速率是2个/sec.cm2,14C dating,14C&tree-ringpatterns dating,同位素年龄测定,地层中通常可以保存沉积物沉积或成岩期的磁性特征，即“剩余磁性”。地史中地磁极曾发生许多次倒转。根据地磁极的倒转并配合同位素年龄测定，可以建立一个地磁极向年表。由于地球的磁极是全球性的，利用地磁极向年表可以对地层定年和进行磁性地层的对比,磁性地层划分对比/Magnetostratigrapgy,更新世磁极倒转时间表,GilbertReversedEpoch,MatuyamaReversedEpoch,事件地层不整合层序地层分子地层气候地层,其它地层划分对比方法,ChemostratigraphyIchnostratigraphy,事件地层对比,1000 KM,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,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,岩性地层对比示意图,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 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有三类。岩石地层系统 生物地层系统 年代地层系统,一、岩石地层单位,组（formation）：具有岩性、岩相和变质程度的一致性的岩层；或者由一种岩石构成，或者以一种岩石为主，夹有重复出现的夹层，或者由两三种岩石交替出现所构成，还可能以很复杂的岩石组分为一个组的特征，而与其它比较单纯的组相区别。组具有一定的空间展布范围，在该范围内其岩性、岩相应基本稳定。群（group）：比组高一级，岩石地层系统中最大的分类单位。群是由两个或两个以上经常伴随在一起而又具有某些统一的岩石学特点的组联合构成，也可以将一大套地层厚度巨大，岩类复杂，又因受到构造扰动致使原始顺序无法重建的地层视为一个特殊的群。段（member）：组内的次一级岩石地层单位，由于它具有与组内相邻岩层不同的岩石特征，可以作为次一级的单位 层（bed）：是最小的岩石单位,二、生物地层单位,组合带：所含的化石或其中的某一类化石，从整体上看，构成一个自然的组合，并与此区别于相邻地层内的生物组合。延限带：任一生物分类单位在其整个延续范围内所代表的地层体。顶峰带：某些化石种、属最繁盛的一段地层。间隔带,三、时间地层单位和地质年代系统,宙宇 代界 纪系 世统 期阶 时时带,地层年代单位 年代地层单位,四、不同地层单位之间的相互关系,1、岩石地层单位的穿时性及时间地层单位的非穿时性。2、地层单位上下界线与时间界面的关系。3、表示的范围不同。4、年代地层单位没有固定的具体岩性内容。,