地质年代的概念及表示方法.ppt

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1、地质年代,一、地质年代的概念及表示方法二、地质年代表,地质年代是指地球上地层形成及各种地质事件发生的时代，它可以用相对的和绝对的地质年代来表示。绝对地质年代是指地层形成和地质事件发生的距今年龄。相对地质年代是指地层形成和地质事件发生的先后顺序。,一、地质年代的概念及其表示,2.3 地质年代,(一）绝对地质年代 绝对地质年代是以绝对的天文单位“年”来表达地质时间的方法，20世纪40年代，放射性同位素衰裂变定年技术的应用，为测定矿物、岩石的绝对地质年龄提供了精确的方法，从而开创了绝对地质年代的研究。通过岩石样品中所含放射性元素来测定的，可以用来确定地质事件发生、延续和结束的时间。,2.3 地质年代

2、,测定绝对地质年龄计算公式,2.3 地质年代,（二）相对地质年代 相对地质年代是通过比较地层的沉积顺序、接触关系、古生物特征和地层切割关系来确定其形成先后的一种方法，在地质工作中被广泛使用。（1）沉积岩相对地质年代的确定,地层层序律 即在地层形成过程中，先沉积的一定位于下部，后沉积的一定位于上部。,2.3 地质年代,水平岩层,2.3 地质年代,倾斜岩层,2.3 地质年代,直立 近直立岩层,2.3 地质年代,倒转褶皱,2.3 地质年代,化石层序律 在地史中，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，在以后的演化过程中决不会重复出现，即生物演化具有明显的阶段性、是不可逆的

3、。地层的沉积顺序和接触关系只能确定同一地区相互叠置在一起的地层的新老关系，若要对比不同地区的地层之间的新老关系，或进行跨区域的地层对比，就必须利用保存在地层中的古生物化石来确定。,2.3 地质年代,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，地层的时代就越老，反之古生物化石组合的形态、结构越复杂，地层的时代就越新。这一规律称为化石层序律或生物群层序律。,2.3 地质年代,利用化石跨地区对比地层,2.3 地质年代,利用化石层序律，不仅可以确定地层的先后顺序，而且还可以确定地层形成的大致时代。但是在研究工作中，主要是选

4、择那些在地质历史中存在时间较短、演化较快、分布范围较广的化石（标准化石）进行跨区域的地层对比，以确定不同地区地层的相对地质年代。,2.3 地质年代,岩性对比法 在一定区域内，同一时期形成的岩层，其岩性特点通常应当一致或近似。因此，可将岩石的组成、结构、构造等岩性特点，作为对比基础。但此法有一定局限性，应当与其他确定方法综合使用。,2.3 地质年代,地层的接触关系 地层的接触关系，是指层状堆积、上下叠置的岩层彼此之间的衔接状态。沉积岩层之间的接触关系，一般可分为整合接触、不整合接触两种状况。a、整合接触 同一地区上、下两套岩层之间产状一致、相互平行，而且在岩性、时代及古生物特征上都是连续的，这种

5、接触关系称为整合接触。表明该地区长时间连续不断地接受了沉积。,2.3 地质年代,2.3 地质年代,整合接触,b、不整合接触1）平行不整合 同一地区上、下两套岩层之间产状一致，互相平行，但在岩性、时代及古生物特征上出现异常，这种接触关系称为假整合或平行不整合接触。它反映该地区在某一地质时期先下降接受稳定沉积，但在沉积过程中，曾被抬升到侵蚀基准面以上遭受风化剥蚀，而造成沉积间断，然后再度下降接受稳定沉积的演化过程。,2.3 地质年代,2.3 地质年代,1,2,3,4,1,2,3,4,1 下降沉积,2 抬升剥蚀,3 再次下降,4 重新沉积,平行不整合,2.3 地质年代,2）角度不整合接触 同一地区上

6、、下两套岩层之间产状不一致，不但彼此以角度相交，而且在岩性、时代及古生物特征上都表现出显著的差别，这种接触关系称为不整合接触或角度不整合接触。它反映了该地区在接受沉积的过程中，曾发生过强烈的地壳运动，由于地壳发生水平运动和垂直运动而使地层遭受挤压变形和抬升风化剥蚀，然后再度下降接受沉积的地史演化过程。,2.3 地质年代,1 水平沉积,2 褶皱隆起,3 风化剥蚀,4 下沉再沉积,角度不整合,2.3 地质年代,角度不整合接触,2.3 地质年代,（2）岩浆岩相对地质年代的确定,上述地层层序律和化石层序律准则主要适用于确定沉积岩或层状岩石的相对新老关系，但对于呈块状产出、不含化石的岩浆岩或变质岩则难以

7、运用。通常岩浆岩的相对地质年代，是通过它与沉积岩的接触关系，以及它本身的穿插、切割关系来确定的。,2.3 地质年代,a、侵入接触 如岩浆侵入于沉积岩层之中，并使围岩发生变质，则该岩浆岩侵入体的形成年代晚于发生变质的沉积岩层的地质年代。b、沉积接触 如岩浆岩侵入体形成之后，经过长期隆起被风化剥蚀，后来在侵蚀面之上又有新的沉积，且侵蚀面之上的沉积岩层无变质现象，则该岩浆岩侵入体的形成年代早于其上覆沉积岩层的地质年代。c、穿插构造 如岩浆岩侵入体相互穿插、切割，则被穿插、切割的岩体的形成时代老，穿插、切割者的形成时代新。,2.3 地质年代,二、地质年代表 地质年代表是将地球上的各种地质事件，按其发生

8、的先后顺序，进行系统地时代编排后列出的反映地质历史的时间表。19世纪以来，人们根据生物地层学的方法，逐步进行了地层的划分和对比工作，并按时代早晚顺序进行编年、列表。1881年在意大利召开的第二届国际地质学大会上曾经通过了一个定性的地质年代表。,2.3 地质年代,2.3 地质年代,2.3 地质年代,地质年代单位和时间地层单位 在地质年代表中，首先根据生物演化的巨型阶段，将46亿年地球演化史划分为隐生宙（冥古宙、太古宙、元古宙）和显生宙。然后在显生宙中，根据生物界的总体面貌划分出3个二级地质年代单位（代），即从老至新分为古生代、中生代和新生代。在每一个代中，再根据生物界面貌及其演化特色划分出若干三

9、级地质年代单位（纪），纪是最常用的地质年代单位。,2.3 地质年代,在该表中依据生物界的发展演化阶段，将地质历史划分为四个代，即：太古代（最古老的生命）；古生代（古老的生命）；中生代（中等年龄的生命）；新生代（新生命的开始）。由于在古老岩层中缺少或少有生物化石，当时对于这样的地层和地质年代的划分遇到很大困难。直到20世纪初，有了同位素年龄资料后，这个问题才得以解决。,2.3 地质年代,新元古代晚期只划分出1个震旦纪；古生代划分出6个纪，即寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪；中生代划分出3个纪，即三叠纪、侏罗纪和白垩纪；新生代划分出2个纪，第三纪和第四纪。目前震旦纪只适用于中国，其他

10、11个纪全世界通用。,2.3 地质年代,纪向下再划分出第四级地质年代单位（世），大部分纪都三分，如寒武纪分为早寒武世、中寒武世、晚寒武世，侏罗纪分为早侏罗世、中侏罗世、晚侏罗世等；少数纪二分，如白垩纪分为早白垩世、晚白垩世等。,2.3 地质年代,对应于特定地质年代的时间段落中形成的地层，称为时间地层单位。与地质年代单位宙、代、纪、世相互对应的年代地层单位分别称为宇、界、系、统，它们是适用于全球的地层单位，所以也叫国际性年代地层单位。如显生宙形成的地层称显生宇，古生代形成的地层称为古生界，寒武纪形成的地层称为寒武系，早、中、晚寒武世形成的地层分别称为下、中、上寒武统等.,2.3 地质年代,地质年

11、代单位与时间地层单位,2.3 地质年代,主要地质时代的基本特征 在寒武纪之前，地球上的生物极其稀少，人们把寒武纪以前的一段漫长地质时期统称前寒武纪。在中国划分出一个震旦纪，主要分布在华南、西南地区。前寒武纪已知最老的动物化石为埃迪卡拉动物群，最老的植物化石为同圆藻。,2.3 地质年代,前寒武纪泥岩中最老的动物化石埃迪卡拉动物群,2.3 地质年代,最老的植物化石同圆藻,前寒武纪迭层石灰岩中的层状藻类体,2.3 地质年代,寒武纪是古生代的第一个纪，进入寒武纪后，地球上出现了广泛的海侵，为海洋生物的生长创造了条件。寒武纪最显著的特点，就是具有硬壳的不同门类的无脊椎动物飞速涌现（即生物大爆炸）。寒武纪

12、海相页岩和石灰岩地层中产有丰富的三叶虫化石，其化石数量约占当时化石总量的60%，所以寒武纪也称三叶虫时代。,2.3 地质年代,三叶虫,2.3 地质年代,奥陶纪是古生代的第二个纪。奥陶纪是早古生代海侵最广泛的时期，海生无脊椎动物门类和属种都很丰富，其中以笔石类和鹦鹉螺类十分繁盛为其特征。,2.3 地质年代,笔石奥陶纪海洋中的漂浮动物,2.3 地质年代,震旦角石,角石,2.3 地质年代,志留纪 是古生代的第三个纪。由于强烈的造山运动，志留纪时海洋面积缩小，陆地扩大，但海洋中各种无脊椎动物仍继续繁盛，以单笔石的兴起，珊瑚类和腕足类的大量繁育为其特点。,2.3 地质年代,单笔石化石,2.3 地质年代,

13、链珊瑚化石,2.3 地质年代,志留纪浅海底部的腕足动物,无洞贝,2.3 地质年代,泥盆纪 是古生代的第四个纪。由于受早古生代末的造山作用影响，泥盆纪时全球陆地面积继续扩大。从这一时期起，生物开始从海洋向陆地进军。植物开始向陆地上扩展，在泥盆纪早期，气候变得干燥炎热，适宜这种环境的裸蕨植物获得了迅速发展；泥盆纪晚期，石松类和真蕨类形成了成片的滨海森林，为陆生生物的大发展准备了条件。,2.3 地质年代,另一方面，海洋中的无脊椎动物仍然统治着那里的世界，其中腕足类是非常引人注目的一类生物。在当时，鱼类首先从无脊椎动物中分化出来，形成生物界的新族（脊椎动物）。泥盆纪的鱼类空前繁盛，故称“鱼类的时代”。

14、中国的泥盆系以海陆过渡相的砂岩为主，含有铁、锰、石油等矿产。,2.3 地质年代,工蕨化石广西泥盆纪泥岩,2.3 地质年代,工蕨化石,2.3 地质年代,鱼化石泥盆纪湖生动物,2.3 地质年代,鱼化石泥盆纪湖生动物,2.3 地质年代,鹗头贝泥盆纪湖生腕足动物,2.3 地质年代,石炭纪 是古生代的第五个纪，当时陆生植物从滨海地带向大陆内部延伸，形成了大规模的森林和沼泽，给煤炭的形成提供了有利条件。在石炭纪的森林中，既有高大的乔木，也有茂密的灌木。鳞木是高大的树形石松，高达40m或更高，具特征的鳞片状树皮。石炭纪的海生无脊椎动物中以蜓类的出现和发展为其特征。中国的石炭系以海相灰岩和海陆交互相的含煤沉积

15、为主，含有煤、铁、锰、黄铁矿、铝土矿等矿产。,2.3 地质年代,石炭纪晚期的鳞木,2.3 地质年代,石炭纪的栉羊齿,2.3 地质年代,石炭纪（宾夕法尼亚纪）森林沼泽景观,2.3 地质年代,石炭纪海生无脊椎动物,2.3 地质年代,的纵切面 岩石薄片,2.3 地质年代,二叠纪 是古生代的最后一个纪。二叠纪既是重要的成煤期，也是地球发展史上重要的成礁和生油时期。二叠纪的植物界面貌与石炭纪相似，还有分布在我国、朝鲜、东南亚一带的“华夏植物群”。二叠纪的海生无脊椎动物以蜓类、珊瑚、腕足类、菊石类最重要。二叠纪的两栖动物逐渐从水域向岸边移动，最后登陆演化成原始爬行动物。中国的二叠系以海相灰岩和海陆交互相的

16、含煤沉积为主，含有煤、铁、锰、石油等矿产。,2.3 地质年代,华夏植物群二叠纪的齿叶植物,2.3 地质年代,腕足动物化石,2.3 地质年代,珊瑚,二叠纪海洋中的腔肠动物,2.3 地质年代,珊瑚,二叠纪海洋中的腔肠动物,2.3 地质年代,三叠纪 是中生代的第一个纪。地层三分性质非常明显，下部是陆相杂色砂页岩，中部为海相灰白色石灰岩，上部是陆相红色岩。三叠纪的生物界面貌完全不同于二叠纪。在海洋中，随着二叠纪末大量生物门类的绝灭，代之而起的是菊石类、瓣鳃类和腹足类等软体动物，以及六射珊瑚、海绵类、海百合、有孔虫、苔藓虫等。,2.3 地质年代,在陆地上，裸子植物继续保持着优势，苏铁类占据主要地位；陆生

17、脊椎动物出现了水龙兽等爬行动物。三叠纪末，在我国广大地区发生了“印支运动”，扬子板块和华北板块连为一体，结束了我国东部地区“南海北陆”的局面。中国的三叠系以陆相砂岩为主，底部为海相，含有石油、岩盐、煤等矿产。,2.3 地质年代,苏铁植物,叉蕨化石,2.3 地质年代,侏罗纪 是中生代的第二个纪。侏罗纪是爬行动物大繁盛的时期，天空中、海洋里、陆地上到处都是恐龙的家族；侏罗纪晚期，一部分爬行动物向鸟类方向进化，出现了最早的鸟类始祖鸟；侏罗纪的植物界以裸子植物中的苏铁类、松柏类和银杏类为主；海生无脊椎动物以菊石和箭石等最繁盛。中国的侏罗系以陆相砂岩为主，含煤、铁、铜、铅、锌等矿产。,2.3 地质年代,

18、侏罗纪的恐龙,2.3 地质年代,拟银杏叶化石,松枝化石,拟苏铁化石,2.3 地质年代,侏罗纪的始祖鸟化石,2.3 地质年代,侏罗纪海生动物 海胆和菊石,2.3 地质年代,白垩纪 是中生代的最后一个纪。白垩纪是地球发展史上的重要时期，爬行动物极盛，根据恐龙蛋化石和恐龙脚印研究，当时的恐龙（如霸王龙）非常巨大、强悍。白垩纪的植物界出现了被子植物，且哺乳动物开始发展。但到了白垩纪末期由于地壳运动或地外物体撞击地球作用的影响，不仅使各种恐龙相继绝灭，而且使整个生物界遭到了毁灭性的打击。中国的白垩系以砂砾岩、火山岩为主，含煤、石油和金属矿产。,2.3 地质年代,白垩纪恐龙蛋化石,2.3 地质年代,白垩纪

19、砂岩中的恐龙脚印,2.3 地质年代,第三纪 是新生代的第一个纪。第三纪分为老第三纪和新第三纪。老第三纪生物界的基本特点是哺乳动物迅速演化发展；海生无脊椎动物中以有孔虫类、软体动物、六射珊瑚等为主；被子植物占据主要地位并越来越繁盛。新第三纪生物界的总体面貌与现代更为接近。新第三纪的上新世，地球上相继形成阿尔卑斯山、喜马拉雅山、落基山等一系列巨大的山系，地表高差十分显著。,2.3 地质年代,渐新世的羊齿兽头骨化石,2.3 地质年代,中新世褐煤中桦木叶化石,2.3 地质年代,第四纪 是地质历史上最新的一个纪，是哺乳动物和被子植物高度发展的时代。第四纪最重要的事件是人类的出现，故称“人类纪”。2005

20、年国际地层委员会向国际地科联申报的国际地层表中，将晚第三纪上新世最上部的格拉斯期以上划归第四纪，把第四纪的下限移至约2.6百万年。第四纪历史虽然只有二百万年左右，但新构造运动强烈，海平面和气候变化频繁，因而，第四纪沉积环境极为复杂。,2.3 地质年代,2.3 地质年代,第四纪沉积物的总体特征是形成时间短，成岩作用不充分，常呈松散、多孔、软弱、半固结状态的土层(土体)覆盖在第四纪以前的坚硬岩层(岩体)之上。我国第四纪沉积物的基本类型可分为海相和陆相两大类。海相沉积主要分布在我国的东部地区，大多数是继承了第三纪的沉积地层特征，如台湾、海南岛、沿海一带以及距海较远的大陆地区。,作业及思考题,5.1 什么是地质年代？什么是相对地质年 代、绝对地质年代？5.2 确定地层相对地质年代的方法有哪些？5.3 角度不整合接触关系是如何形成的？它 有何地质意义？5.4 矿物、岩石的绝对地质年龄是如何确定 的？5.5 识记地质年代表,