地球科學概論課件：地球的年齡和地質(zhì)年代1

地質(zhì)年代與地質(zhì)作用地球的起源地球上最古老的巖石年齡大約為：A:25億年；B：36億年；C:46億年我們是怎樣推測地球年齡的？A:根據(jù)化石記錄B:根據(jù)外星系的規(guī)律C:根據(jù)地表最老的巖石年代澳大利亞的古老巖石（41億年）古老巖石為較輕的硅鋁質(zhì)巖石，且通過搬運沉積作用由此推論：地球的圈層分異在42億年前已經(jīng)完成地球上最古老的巖石（同位素方法測年）南美圭亞那角閃巖41.3億年格林蘭片麻巖40億年非洲阿扎尼亞片麻巖38.7億年澳大利亞燧石35億年隕石46億年月巖31－46億年宜昌地區(qū)的古老變質(zhì)巖－－37億年何為地質(zhì)年代？相對年代地質(zhì)事件的發(fā)生按先后順序絕對年代地質(zhì)事件發(fā)生距今的年齡相對年代(relativeage)

的確定1、地層層序律

(principleofstratigraphicsuperposition)

一定地質(zhì)時期形成的巖層所具有的下老上新的規(guī)律A下老上新的疊置原理老新B構(gòu)造運動使地層發(fā)生傾斜時反斜方向老順斜方向新從上游至下游，地層年代由（）到（）。A老到新B新到老上游下游C地層倒轉(zhuǎn)時，用泥裂、波痕等先確定頂?shù)酌胬闲滦滦?、生物層序律

(Principleoffaunalandfloralsuccession)老地層新地層生物原始簡單生物進步、復雜低級生物高級生物生物進化不可逆轉(zhuǎn)－地質(zhì)時間不同化石組合不同－地質(zhì)時間和環(huán)境相同，地點不同化石組合相同即生物層序律(1)Thetendencyoflifeevolutionisfromsimpletocomplex,fromlowerleveltohigherone.EachearthhistoricalperiodhaditsparticularlivingthingsPrincipleoffaunalandfloralsuccessionPrincipleoffaunalandfloralsuccession(2)Thespeedoflifeevolutionisheterogeneous.Livingthingsevolvedonalternatespeed.Generallytheyevolvedsmoothlyinarelativelongerperiodofgeologicaltime,howevertheycoulddorapidlyinashorterspan,inwhichmanyorganismswereextinctandsomenewspeciesoccurredordeveloped.(3)Lifeevolutioncouldnotbeofreversion.Thatmeansifanorganismhasdisappearedinanearth’shistoricalperiod,itneveremergesagainlater.Principleoffaunalandfloralsuccession(4)Becauselivingthingshaveabilitytoadaptlivingenvironmentincertainscale,andtomigratefromplacetoothers,theyaresimilartoeachotherduringthecertainperiodsinspecialregion,oreveninacontinent.Principleoffaunalandfloralsuccession3、切割律或穿插關(guān)系

(cross-cuttingrelationship)侵入者年代新(巖漿巖體、巖脈)被侵入者年代老砂巖灰?guī)r花崗巖二、地層接觸關(guān)系

（Uncomformities）Angularuncomformity角度不整合接觸Discomformity平行不整合接觸(假整合)Noncomformity整合接觸1．整合接觸Noncomformity2．假整合接觸（平行不整合接觸）

DiscomformityChronologicalgap3．不整合接觸（角度不整合接觸）

Angularuncomformity特征：①新老地層的產(chǎn)狀不一致②經(jīng)過順構(gòu)造地形階段③不整合的年代確定不整合接觸三、絕對年齡（同位素年代測定）

Absoluteage(radiometricdating)放射性同位素衰變原理：放射性元素的原子不穩(wěn)定，一定時間后必然衰變?yōu)槠渌忧宜プ兊乃俾什皇芡饨鐪囟群蛪毫Φ挠绊懤樱?38U

206Pb238U經(jīng)過45億年后，其一半原子數(shù)衰變?yōu)?06Pb即半衰期計算公式t=1/λ

?In(1+D/N)衰變常數(shù)年齡母體同位素含量子體同位素含量＝1In(1+）常用于測定地質(zhì)年齡的同位素同位素子體半衰期有效測年范圍適用材料母體（年）14C14N5730100－70000木材、骨、貝殼、CO239Ar39K29710-300040K40Ar12億

5000－46億云母、角閃石、火成巖238U206Pb45億1－46億鋯石、瀝青鈾礦235U207Pb7.1億同上－－232Th208Pb13.9億同上－－－87Rb87Sr50億同上云母、長石、火成巖討論長沙馬王堆考古發(fā)掘中的西漢初期棺木，如何測定棺木的確切年齡？如何確定珠海地區(qū)花崗巖侵入體的相對年齡和絕對年齡？古代陶瓷如何測定年齡？四、地質(zhì)年代表

GeologicaltimescaleEon=宙thelargestintervalofgeologicaltimeEra=代Period=紀Epoch＝世四、地質(zhì)年代表CenozoicEra＝新生代MesozoicEra＝中生代PaleozoicEra=古生代ProterozoicEra=元古代ArchaeozoicEra=太古代microscopiclife-formsArchean(Greekwordforancient)年代單位與地層單位年代單位地層單位代－－－－－－－－－－－－界 紀－－－－－－－－－－－－系 世－－－－－－－－－－－－統(tǒng) 群 組、段OO3O2O1地質(zhì)年代表顯生宙新生代中生代古生代早、中、晚元古代新近紀志留紀奧陶紀寒武紀三疊紀侏羅紀白堊紀古近紀泥盆紀石炭紀二疊紀早晚250Ma540Ma65Ma400Ma元古宙太古宙冥古宙NEKJTPCDSOC前寒武紀（46億-5.4億年）

（隱生宙）冥古宙（始太古代）HadeanEon，具有“開天劈地”之意，是地球發(fā)展的初期階段，約>40（或38）億年，目前在地球表面尚未見到或確證這一時期形成的大量巖石，這可能是該時期的地表巖石絕大部分已被后期改造的緣故。太古宙（40-25億年）(ArcheanEon)

是已有大量巖石記錄的最古老地質(zhì)年代，這一時期的巖石一般是變質(zhì)程度很高的變質(zhì)巖，這一時期全球被海洋覆蓋，無陸源碎屑沉積，約35億年前出現(xiàn)原核細胞生物（菌藻類）元古宙（25-5.4億年）ProterozoicEon,為較古老的地質(zhì)年代，這一時期的巖石記錄已十分普遍，元古宙包括古元古代、中元古代和新元古代3個代。冥古宙太古宙元古宙古生代中生代人類哺乳類陸生植物動物多細胞生物真核生物原核生物

主要由長石和石英組成的片麻巖類。長石以富鈉質(zhì)斜長石為主，鉀長石主要為微斜長石，并含有少量的黑云母、角閃石、透輝石等暗色礦物。片麻狀構(gòu)造比較明顯。具有英云閃長巖、奧長花崗巖和花崗閃長巖的化學成分。經(jīng)常與麻粒巖、斜長角閃巖、富鋁片麻巖、條帶狀磁鐵石英巖等伴生。主要分布區(qū)有中國、格陵蘭、加拿大、南非和印度等地。經(jīng)多種同位素方法測定、最老的年齡可大于36億年，被認為是地球歷史中最古老的硅鋁質(zhì)巖石。太古宙灰色片麻巖克拉通（Craton）是地球上相對穩(wěn)定的構(gòu)造單元，形成于太古代－早元古代的克拉通能長期保持穩(wěn)定，巖石圈根厚達250－300km甚至更厚。然而，在特定構(gòu)造環(huán)境下，古老穩(wěn)定的克拉通會發(fā)生活化，巖石圈根被移除,同時伴隨大規(guī)模巖漿活動。高分辨率的地震層析成像結(jié)果揭示了華北克拉通現(xiàn)今巖石圈結(jié)構(gòu)細節(jié)：太行山以東、燕山以南的華北盆地、膠東半島和渤海灣之下，巖石圈厚60-100km，表明巖石圈已顯著減薄，而其周緣的太行山、燕山-遼西和遼東地區(qū)，巖石圈仍厚達100-150km。太行山以西的鄂爾多斯地塊巖石圈厚230km左右。華北克拉通既有被破壞的東部塊體，也有基本保持穩(wěn)定的西部塊體；在新太古代或古元古代期間，華北的東、西陸塊之間被古大洋分割；古大洋向陸塊下俯沖，導致大陸邊緣巖漿弧、島弧和弧后盆地的形成；古大洋全部俯沖消失后，陸塊碰撞拼合，最后形成了華北克拉通。華北古元古代塊體拼合的地球物理證據(jù)在古元古代，中國北方已經(jīng)形成華北原地臺，南方形成揚子原地臺，西部則形成塔里木原地臺。華北地區(qū)早在太古宙末，中國北部和遼寧南部已形成幾個穩(wěn)定陸核，陸核之間是活動地區(qū)，其間填充了五臺群和滹沱群，經(jīng)過呂梁運動褶皺變質(zhì)固結(jié)，它們把陸核連接起來，形成較大規(guī)模的穩(wěn)定地區(qū)——華北原地臺。元古宙與太古宙相比，巖石變質(zhì)程度較淺，并有一部分未經(jīng)變質(zhì)的沉積巖。華北地臺的中、新元古代地層屬穩(wěn)定類型的蓋層沉積，其余為活動類型沉積。新元古代地層上部的紅色碎屑堆積，廣泛分布于中國南方。太古宙以來的生態(tài)系統(tǒng)建立與進化地球生命的起源生命起源的機制無機

有機在地球上進行？米勒放電實驗“生命培養(yǎng)湯”有機小分子

復雜有機大分子和多分子體系非生命的化學演化階段簡單有機小分子（氨基酸等）

復雜有機大分子（核酸、類蛋白質(zhì)等）多分子體系（蛋白質(zhì)等）

初步的新陳代謝生命現(xiàn)象生命的出現(xiàn)最古老的單細胞生命（細菌化石）記錄是A：15億年B：25億年C：38億年南非巴布頓地區(qū)（1）厭氧異養(yǎng)原核生物始于38億年前(太古宙)無細胞核、膜分異食物：分解海