第五章代地層學(xué)

一、基本概念年代地層學(xué)(chronstratigraphy):是地層學(xué)的一個(gè)分支,是研究巖石體的相對(duì)時(shí)間關(guān)系及年齡的學(xué)科.年代地層單位(chronstratigraphicunits):是指一特定的地質(zhì)時(shí)間間隔中形成的所有成層或非成層的綜合巖石體.年代地層面(chronohorizon):年代地層單位的界面,為一等時(shí)面.現(xiàn)在是1頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期四宇Eonothem界

Erathem系System統(tǒng)Series階

Stage

亞階Substage宙Eon代Era紀(jì)Period世Epoch期Age亞期Subage年代地層單位地質(zhì)年代單位年代地層單位與地質(zhì)年代嚴(yán)格對(duì)應(yīng)。年代地層單位以等時(shí)面為界，單位級(jí)別與巖層所包含的時(shí)間長(zhǎng)短相對(duì)應(yīng)，而與巖層的厚度無(wú)關(guān)。二、年代地層單位及等級(jí)現(xiàn)在是2頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期四階統(tǒng)宇界系Carnivora/食肉類,Canid/犬科,Canis/犬屬,lupus/天狼座Domain現(xiàn)在是3頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期四1）指在“宙”的時(shí)間內(nèi)形成的地層。

2）根據(jù)生物演化最大的階段性，即生命的存在與否及存在方式劃分：太古宇、元古宇和顯生宇。所對(duì)應(yīng)的地質(zhì)年代單位為太古宙、元古宙和顯生宙。

3）宇是全球性統(tǒng)一的、年代地層單位中最大的地層單位。PhPtAr宇現(xiàn)在是4頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期四界一個(gè)代的時(shí)間內(nèi)形成的地層,根據(jù)大的生物門類演化特征劃分。PZ1-海生無(wú)脊椎動(dòng)物繁盛；PZ2-魚類、兩棲類、蕨類植物和海生無(wú)脊椎并存；MZ-爬行類、裸子植物、菊石類繁榮；KZ-則以哺乳類、被子植物、軟體動(dòng)物大發(fā)展為特征。主要是根據(jù)化石特征及其反映的生物進(jìn)化階段而劃分現(xiàn)在是5頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期四系一個(gè)紀(jì)的時(shí)間內(nèi)形成的地層,根據(jù)較大的生物門類(如綱,目)演化特征劃分。

-三葉蟲類；O-直角石類、筆石類；S-裸蕨類；D-魚類；命名多樣時(shí)間位置:第四系;巖石特征:石炭系,白堊系;部族:奧陶系,志留系;地名:寒武系,二疊系,泥盆系,侏羅系亞系：為解決一些遺留問(wèn)題而提出，比統(tǒng)高一級(jí)。比如石炭系，現(xiàn)在分為賓西法尼亞系和密西西比亞系。（美國(guó)最早是賓西法尼系和密西西比系,歐洲有石炭紀(jì),二分或三分）現(xiàn)在是6頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期四統(tǒng)一個(gè)世的時(shí)間內(nèi)形成的地層,根據(jù)次一級(jí)的生物門類(如科,屬)演化特征劃分，往往是某類生物進(jìn)化顯示出階段性；1-多節(jié)多刺、頭大尾小的原始類型；命名:上、中、下，或地名?，F(xiàn)在是7頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期四階階是一個(gè)期的時(shí)間內(nèi)形成的地層,根據(jù)種或?qū)僖患?jí)的生物門類演化特征.階是年代地層學(xué)的基本工作單位，也是可在全球范圍內(nèi)識(shí)別的標(biāo)準(zhǔn)年代地層等級(jí)系列中最小的地層單位。階的命名一般為地理名稱，少量為化石名或神名，如提堂階、長(zhǎng)興階是統(tǒng)內(nèi)部據(jù)生物演化階段或特征(屬/種/亞種)的進(jìn)一步劃分，代表相對(duì)較短的時(shí)間間隔；（多在2-10Ma內(nèi)）由于生態(tài)因素和生物分區(qū)的限制，據(jù)底棲生物建立的階往往只有區(qū)域性的等時(shí)意義；而據(jù)浮游生物建立的階才可能具有全球等時(shí)的意義；其界線層型應(yīng)在一個(gè)基本連續(xù)的沉積序列內(nèi)，最好是海相沉積;頂/底界線應(yīng)是易于識(shí)別可在大范圍內(nèi)追索具有時(shí)間意義的明顯標(biāo)志面階的上、下界線代表了地質(zhì)時(shí)期兩個(gè)特定的瞬間，兩者之間的時(shí)間間隔就是該階的時(shí)間跨度。

亞階(Substage)是階的再分;幾個(gè)相鄰的階可歸并為超階。但對(duì)這些單位的創(chuàng)建要慎重。最好是將原來(lái)的階分成多個(gè)新階；或是將原來(lái)的階提升為包含這些新階的統(tǒng)。現(xiàn)在是8頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期四時(shí)帶是指某一指定的地層單位或地質(zhì)特征的時(shí)間跨度內(nèi)在世界任何地區(qū)所形成的巖石體。與之對(duì)應(yīng)的地質(zhì)年代單位是時(shí)。時(shí)帶是沒(méi)有特定等級(jí)的正式年代地層單位，而不是年代地層單位等級(jí)系列(宇、界、系、統(tǒng)、階)中的一部分;時(shí)帶的時(shí)間跨度也就是原指定的地層單位，如巖石地層單位、生物地層單位或是磁性地層單位的時(shí)間跨度。例如，據(jù)生物帶的時(shí)限建立的時(shí)帶，包括了在年代上相當(dāng)于這個(gè)生物帶的最大總時(shí)間跨度內(nèi)的所有地層，不管有無(wú)該帶的特有化石。時(shí)帶的時(shí)間跨度可差別很大。如說(shuō)“菊石時(shí)帶”，指菊石生存的漫長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)形成的所有巖石，而不管地層中是否含有菊石；也可說(shuō)“峨嵋山玄武巖時(shí)帶”，指在該玄武巖形成時(shí)隔內(nèi)任何地方形成的任何巖層，而不論是否有玄武巖。理論上時(shí)帶的地理范圍是世界性的，但它的可應(yīng)用性只限于那些其時(shí)間跨度能夠在地層中識(shí)別的地區(qū)；時(shí)帶的名稱取自它所依據(jù)的地層單位。如“Triticites時(shí)帶”(取自Triticites延限帶)，“張夏時(shí)帶”(取自張夏組)。現(xiàn)在是9頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期四Exusalbus生物帶與Exusalbus生物時(shí)帶

之間的相互關(guān)系時(shí)帶建立的基礎(chǔ)為生物帶,但含義不一樣現(xiàn)在是10頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期四年代地層單位宇、界、系統(tǒng)、階、時(shí)帶（公轉(zhuǎn)一周，春分，…)Eonothem,erathem,systemseries,stage,chronozone地質(zhì)年代單位宙、代、紀(jì)世、期、時(shí)（年-季-月-日-時(shí)-分）Eon,era,periodepoch,age,chron年代地層單位與地質(zhì)年代單位的關(guān)系現(xiàn)在是11頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期四三、年代地層單位建立的準(zhǔn)則顯生宙全球年代地層界線通過(guò)全球界線層型剖面和層型點(diǎn)(GSSP)厘定前寒武系的年代地層界線采用絕對(duì)年齡作為全球標(biāo)準(zhǔn)年齡(GlobalStandardStratigraphicAge簡(jiǎn)稱GSSA)現(xiàn)在是12頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期四年代地層單位建立準(zhǔn)則1.用界線層型的下界確立年代地層單位單位層型:作為說(shuō)明和識(shí)別一個(gè)地層單位的標(biāo)準(zhǔn)界線層型:給定義和識(shí)別一個(gè)地層界線作標(biāo)準(zhǔn)用的一個(gè)特殊巖層序列中的一個(gè)特殊的點(diǎn)現(xiàn)在是13頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期四用界線層型比單位層型要好,問(wèn)題少現(xiàn)在是14頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期四2.選擇年代地層單位界線的要求：全球界線層型剖面及點(diǎn)(Global[boundary/standard]

StratotypeSectionandPoint簡(jiǎn)稱GSSP)(金釘子)(1)連續(xù)沉積的剖面中(2)全球標(biāo)準(zhǔn)年代地層單位(Standardglobalchronstratigraphicunits)應(yīng)選擇在海相剖面中;區(qū)域年代地層單位的界線層型必要時(shí)可選擇在非海相地層中(3)所選擇的界線層型在垂向和橫向上有一定的厚度,巖相及生物相縱向上變化小;化石豐富、保存好、特征顯著，具世界性廣布且多樣化的動(dòng)物群或植物群；現(xiàn)在是15頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期四（4）剖面出露良好，構(gòu)造變形、地表?yè)蟿?dòng)、變質(zhì)及成巖變化（如白云巖化）最小。（5）剖面易于到達(dá)，能為自由研究、采樣和長(zhǎng)期保護(hù)提供合理的保證，并有永久的野外標(biāo)志。（6）剖面研究透徹，研究結(jié)果已發(fā)表；剖面中采集的化石已妥善收藏并易于獲取進(jìn)行研究。（7）應(yīng)考慮歷史上優(yōu)先和慣用的原則，應(yīng)大致接近傳統(tǒng)的界線。（8）易于識(shí)別的標(biāo)志面及其它特點(diǎn)。（9）與代表不同巖相和生物相之間的聯(lián)系。GSSP的建立有特定的要求，是一種相對(duì)比較科學(xué)的方法，可以減少傳統(tǒng)研究中定義不精確的矛盾；但同時(shí)也過(guò)份的強(qiáng)調(diào)“地層沉積的連續(xù)過(guò)程”，在實(shí)踐中有些層段很難找到這樣的點(diǎn)現(xiàn)在是16頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期四太古宙+元古宙：12個(gè)GSSA;顯生宙:96個(gè)GSSP中國(guó)：已獲9(至2008年):2∈,3O,1C,2P,1T3800(12+96)=35.2Ma1平均分辨率只有35Ma2不斷地被修改3基石是生物地層三個(gè)特點(diǎn)GTS,Ma現(xiàn)在是17頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期四四、年代地層單位的年代對(duì)比1、地層之間的自然關(guān)系地層疊覆律2、巖石學(xué)方法一個(gè)巖石地層單位總是具有一定的年代地層含義的，至少可用在局部地區(qū)大致指示年代地層位置。特殊的事件層，可作為等時(shí)性的標(biāo)志?，F(xiàn)在是18頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期四3，古生物學(xué)方法是年代地層對(duì)比最好的方法!化石首現(xiàn)面(FAD):如Hindeodusparvus

化石序列的對(duì)比:缺陷：在進(jìn)行大范圍對(duì)比時(shí)，雖價(jià)值很大，但存在相當(dāng)?shù)木窒扌?。（環(huán)境變化、大陸漂移、生物遷移、地層中的成巖變化及變質(zhì)作用、化石保存變化、采集的偶然性等多種因素，會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題復(fù)雜化）現(xiàn)在是19頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期四現(xiàn)在是20頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期四4，地磁極性倒轉(zhuǎn)方法地球磁場(chǎng)極性的周期性反轉(zhuǎn)必須與生物地層學(xué)、同位素側(cè)年法等相配合，否則難以識(shí)別特定的極性反轉(zhuǎn)5，同位素測(cè)年為年代地層學(xué)提供了絕對(duì)數(shù)字年齡獲取技術(shù)；局限：并非所有巖石類型都適于做同位素年齡分析6，其它方法

層序地層法、生態(tài)地層法、事件地層法、地震-測(cè)井地層法、化學(xué)地層法、分子地層法、旋回地層法和定量地層法現(xiàn)在是21頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期四五、巖石、生物和年代地層單位間的關(guān)系巖石地層單位：Lithostratigraphicunit-LU生物地層單位：BiostratigraphicUnit-BU年代地層單位：ChronostratigraphicUnits-CU

現(xiàn)在是22頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期四Lithostratigraphicunit-LULU主要依據(jù)巖石特征。其中所含化石在某些情況下可以是識(shí)別這些地層單位的重要因素，但并非因?yàn)樗哪甏饬x，而是其自身所特有的巖石學(xué)特征。如貝殼灰?guī)r、藻礁、放射蟲巖、牡蠣層、煤層等。巖性特征受形成環(huán)境的影響比形成時(shí)間的影響更強(qiáng)烈；相似的巖石類型在地層序列中可重復(fù)出現(xiàn)。幾乎所有的巖石地層單位界線橫向上都是穿時(shí)的。每個(gè)LU都是在特定的地質(zhì)時(shí)間內(nèi)形成；不僅具有巖石學(xué)意義，而且也有年代地層意義。但這種時(shí)間概念在建立或鑒別巖石地層單位及其界線時(shí)不起多少作用。LU是地表和地下填圖的基本單位。巖石地層劃分是任何一個(gè)新區(qū)開(kāi)展地層工作的首要途徑。只要有巖石存在，便可開(kāi)展巖石地層劃分?，F(xiàn)在是23頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期四BiostratigraphicUnit-BUBU位是依據(jù)巖石中的化石內(nèi)容建立的。它的建立與選擇不由巖層的巖石組分決定；只是化石的有無(wú)及化石種類可能與含化石地層的巖石類型和巖相有關(guān)。BU與LU是根本不同的兩類地層單位，各自所依據(jù)的鑒別標(biāo)準(zhǔn)不同。兩者的界線可能在局部相符，或位于不同的地層面，或相互交錯(cuò)。所有巖石(沉積的、火成的、變質(zhì)的)都可以劃分為巖石地層單位，而生物地層單位只能在含化石的巖層中建立。LU和BU均反映沉積環(huán)境，但BU更受時(shí)代的影響，而且可指示地質(zhì)年代。因?yàn)锽U是以動(dòng)、植物的進(jìn)化演變?yōu)榛A(chǔ)的，在特征上幾乎不重復(fù)。在一個(gè)地區(qū)建立地層層序時(shí)，巖石地層與生物地層都是具有重要價(jià)值的初始工作，又是基本的地層分類單位，在某些地區(qū)也是唯一的地層分類方法。LU和BU是必不可少的實(shí)體地層單位，是描繪地殼巖石組成和幾何形態(tài)以及地球上生命發(fā)展和古環(huán)境的基本單位。但研究不含化石的巖層時(shí)，巖石地層學(xué)就成了地層劃分的主要初期手段。現(xiàn)在是24頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期四ChronostratigraphicUnits-CUCU是依據(jù)時(shí)間建立的，包括地球某個(gè)時(shí)間跨度內(nèi)所形成的所有巖石，而不考慮這些巖石的成分或特性。因此，它在各處都只包括某一時(shí)代的巖石，其界線在各個(gè)地方都是等時(shí)的。識(shí)別CU的主要依據(jù)是它們的時(shí)間---這是一個(gè)抽象的特征或?qū)傩?，而其它單位則主要是依據(jù)能觀察到的物理特征建立和識(shí)別的.CU與LU大不相同；后者在任何有巖石的地方都可以被客觀地識(shí)別。與生物地層單位、磁性地層單位和不整合界定的地層單位相比較，后者只有在巖石中實(shí)際出現(xiàn)某些特征或?qū)傩詴r(shí)，這些地層單位才是相對(duì)客觀的物質(zhì)單位。BU通常接近于年代地層單位(CU)。雖然生物對(duì)比接近于時(shí)間對(duì)比，但生物地層單位(BU)在根本上不同于年代地層單位。所有地層單位對(duì)于開(kāi)展年代地層工作都具有重要作用。由于化石在地層中廣泛分布以及生物進(jìn)化所具有的不可逆性，化石對(duì)于顯生宙沉積地層的時(shí)代確定和對(duì)比提供了極好的標(biāo)志。現(xiàn)在是25頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期四巖石地層單位的界限是穿時(shí)的生物地層單位的界限也是穿時(shí)的年代地層單位的界限絕對(duì)等時(shí)地層界線的穿時(shí)與等時(shí)地層界線的穿時(shí)與等時(shí)具有方向性現(xiàn)在是26頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期四華北地區(qū)三山子組的穿時(shí)關(guān)系河南河北河北SSWNNE現(xiàn)在是27頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期四生物-年代地層單位間的關(guān)系延限帶對(duì)比及誤差現(xiàn)在是28頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期四延限帶對(duì)比及誤差現(xiàn)在是29頁(yè)\一共有42頁(yè)\編輯于星期四1LU具穿時(shí)性，而CU不穿時(shí)

2CU的根本特點(diǎn)在于它與時(shí)間嚴(yán)格對(duì)應(yīng)；而LU的上下界線與時(shí)間界面是不一致的

3LU所依據(jù)的巖性特征主要受沉積-古地理環(huán)境控制，而后者不可能全球一致的，因此,LU的地理分布只能是區(qū)域性的；

4CU沒(méi)有固定的具體巖石內(nèi)容，而LU當(dāng)巖性特征發(fā)生改變后，單位名稱也變化；

5Cu反映了全球統(tǒng)一的地質(zhì)發(fā)展階段，對(duì)了解全球地質(zhì)史有巨大的優(yōu)點(diǎn)；而