地质年代.ppt
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1、第七章 地质年代 .相对年代的确定 2. 同位素年龄(绝对年龄)的确定 3. 地质年代表 4. 现代地球环境的形成,正如论述人类社会的发展历史,可以社会发展的主要事件作为时间的概念。类似于社会年代,对整个地球发展演化的历史,对地质历史中发生的地质事件的论述、记述、研究也需要一套相应的地质年代。,地质年代,相对年代(地质事件发生的先后顺序) 绝对年代(地质事件发生距今多少年),怎样知道地球的过去?,岩层 层状岩石(包括沉积岩、层状变质 岩、层状火山岩)。 地层 在一定地质时期内所形成的岩层 地层 岩层时间(年代),地球的历史就记录在岩石中,. 相对年代的确定 相对年代的确定就是要判断一些地质事件
2、发生的先后关系。这些地质事件保留在地质历史留下的物质纪录中。,可根据几个基本原则来判断: 地层层序律 生物层序律 切割穿插定律, 地层层序律 原始产出的地层具有下老上新的层序规律。,由于后期地壳运动经常使地层发生变动(倾斜、倒转等)改变了原始的地层层序,,地层的正常层序与倒转层序,可用沉积构造中的层面构造(波痕、泥裂、雨痕等)作为“示底构造”恢复顶底后,再判断先后顺序。,层面泥裂,示底构造,波滚湖底,雨打沙滩,化 石 埋藏在岩层中的地质历史时期的生物遗体或遗迹。(壳、骨、蛋等硬体及活动痕迹)。 人类对现代生物及古生物的研究,认识到生物的演化是从简单到复杂、从低级到高级不断发展。具有不可逆的生物
3、演化规律。,化石是保留在沉积物(岩)中的生物遗骸和遗迹,为研究地史时期的生物特征、发展、演化及与生物有关的问题提供依据。,中生代 菊石化石,复原图,直角石,中生代植物化石,精美的中生代鱼化石,奇虾,古生代寒武纪时期,化石的保存条件 1生物体本身具有硬体部分 (外壳、鳞片、骨骼、柔质纤维等)。 2迅速埋藏(与氧、水隔绝)避免腐烂分解。 3化石化作用(石化作用) 有机物转变为矿物质,但保留生物结构,只有满足上述条件才能保存为化石,被保存为 化石的生物不论数量还是种类都远远少于地史 时期生活的生物。,化石保存具不完备性, 化石的类型 未变实体(猛马象、昆虫)稀少 实体化石: 变化实体(贝壳、骨骼等)
4、遗骸经石化作用形 成大量化石属此类,(硅化木、叶)。 外模 模铸化石 : 内模 铸型 遗迹化石 : 生活时留下的痕迹,虫孔、足印、爬痕(迹),未变实体(猛犸象),硅化木 (新疆准葛尔),变化实体,遗迹化石 潜穴 (形管),潜穴 (直形管),遗迹化石,生物层序律 年代越老的地层中所含生物越原始,越简单、越低级;年代越新的地层所含生物越进步、越复杂、越高级。 不同时期地层中含有不同类型的化石及其组合,而相同时期且在相同相通的地理环境下所形成的地层(只要原先海或陆相通,无论相距多远)都含有相同的化石及其组合。,生物演化是不可逆的,三叶虫,寒武纪地层, ,生态环境, ,生态环境, ,生态环境,生物地层
5、学,三叶虫,腹足类,头足类,双壳类,不同地区的地层对比,不同地区的地层对比,生物化石使不同地区的岩层划分与对比成为可能,不同地区的地层对比,地层层序律和生物层序律为不同地区的岩层划分与对比提供了依据。,标准化石 地质历史中,演化快,延续时间短,特征显著,数量多,分布广的生物化石。 如,三叶虫、笔石、腕足动物,对用于地层划分与对比的生物化石要求有一定的条件:,菊石(T),三 叶 虫,假化石,树枝石,龟甲石,菊花石,. 相对年代的确定 相对年代的确定就是要判断一些地质事件发生的先后关系。这些地质事件保留在地质历史留下的物质纪录中。 可根据几个基本原则来判断 地层层序律 生物层序律 切割穿插定律,对
6、于侵入体之间或侵入体与围岩之间的相对年代(顺序)的确定,可使用切割定律。 切割穿插定律 侵入者年代新,被侵入者年代老, 切割者年代新,被切割者年代老。,岩石的切割与穿插关系,2,3,1,5,4,6,岩体与沉积岩的穿插关系,晚于被切割的地层的时代 早于上覆沉积的地层时代,T-J,2. 绝对年龄的确定 人们很早就一直在探索测定岩石年龄(绝对年代)的方法,直到放射性元素发现之后,才能找到了令人信服的有科学依据的测年方法 同位素测年,卢瑟福1903年提出放射性元素的原子会蜕变,即自行分裂为另外的原子,并在以后的实验中得到证实。,原理:放射性元素有其固定的衰(蜕)变常数。 根据保存在岩石中的放射性元素的
7、母体同位素的含量和子体同位素的含量分析计算,可得出经历多长时间才能有这样子体和母体的比例。,T = 1/* Ln (1+D/N),T 是同位素的形成年龄,即是所在岩石的形成年龄; 衰变常数(0.6931/半衰期) D 子体同位素含量; N 母体同位素含量:,用于岩石测年的元素应具备 长半衰期; 在岩石中易分离,含量较大; 易保存不易在地史中丢失。 常用的测年同位素 K 40 Ar 40 15亿年 U235 Pb 207 7.13亿年 年代新(新生代或考古)常用C14(5370年),注意: 同位素测年方法的原理科学性强,但由于D、N的含量不易测试或地史中保留不全(丢失),故存在测年误差。,地质记
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