地层单位和地层系统.ppt

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1、第八章第八章 地层单位地层单位 和 地层系统地层系统1.1.地层的划分地层的划分 和和 对比对比2.2.地层单位和地层系统地层单位和地层系统地层划分 -根据岩层具有的不同特征或属性把岩层 组织成不同的单位。地层对比地层对比 -根据不同地区或不同剖面地层的各种属根据不同地区或不同剖面地层的各种属 性的比较，确定地层单位的地层时代或性的比较，确定地层单位的地层时代或 地层层位的对应关系。地层层位的对应关系。地层的划分和对比是地层学研究的重要内容多重地层划分多重地层划分地层对比的类型也与组成地层可划分的属性地层对比的类型也与组成地层可划分的属性有关。根据地层不同的物质属性，可以进行有关。根据地层不同

2、的物质属性，可以进行不同的地层对比。不同的地层对比。现代地层学更强调地层的时间对比时间对比，甚至将时间对比作为地层对比的同意词。因此，地层的时间属性对比是最重要和最基本的对地层的时间属性对比是最重要和最基本的对比。比。一、一、地层的物质属性地层的物质属性 地层划分的依据地层划分的依据 1.岩石学特征岩石学特征 地层的岩石学特征是认识地层的最重要内容和划分地层的最重要基础。它包括组成地层的岩石的颜色颜色、矿物组分矿物组分或结构组分结构组分和沉积构造沉积构造等。在岩石地层划分中，首要考虑的是组成地层的岩石特征。岩性相同或大致相同的连续岩层可以划分为一个岩石地层单位，岩性不同的地层体应该划分为不同的

3、岩石地层单位。2.生物学特征生物学特征主要包括地层中所含的生物化石组分(类别)，以及生物化石的含量、生物化石的保存状态等。地层中所含的生物化石在认识地层和地层划分对比中至少具有两方面的意义:一是一是年代学的意义，地层中所含的生物化石类别不同，可以反映地层形成的时代不同;二是二是环境学的意义，地层中所含的生物化石类别、含量、保存状态及相互关系的变化可以反映它们形成环境的差别。3.地层结构地层结构是近年来地层学的一个新概念。它是指组成地层时岩层在时空上的组构方式。大量的研究工作表明，大多数地层是由有限的岩层类型构成的，这些岩层通常又以规律的组合方式组构在一起。因此，根据岩层的组构方式划分地层的结构

4、类型可作为地层划分的依据。均一式结构均一式结构是指地层是由一种单一的岩层类型组成的，结构、组构和沉积构造相同或相似，颜色和层厚相近等。互层式结构互层式结构是指地层由两种岩层类型规则或不规则交互而成的，如砂岩和页岩的交互、灰岩和白云岩的交互等。夹层式结构夹层式结构是指组成地层的岩层以一种岩层类型为主，间夹另一种岩层类型，如地层总体为泥岩岩层，内夹有少量砂岩岩层等。4.地层的厚度和体态 地层的厚度和体态也是地层学研究的重要内容。它包括组成地层的岩层的厚度和体态，一个地层单位应有一定的厚度、厚度过小不足以建立一个地层单位。地层单位的厚度要求一般根据地质填图的比例尺确定地层的体态是指岩层或地层体空间形

5、态和分布状态。地层的形态一般是层状的，但也不乏非层状的，如楔状、透镜状、丘状等。5地层的接触关系地层的接触关系是地层的重要物质属性之一。它在识别地层结构、划分地层单位中具有重要作用。整合整合假整合假整合(平行不整合平行不整合)角度不整合角度不整合一、整合整合 表现：表现：新老地层产状一致，岩性变化及古生物演化渐 变而连续，新老地层时代连续，其间没有地层 缺失。说明：说明：地层形成的过程中基本保持稳定的沉积环境，构造运动主要是地壳缓缓下降，即使有上升，也未使沉积层面上升到水平面之上遭受到剥蚀。整合表示：整合表示：连续不间断的连续不间断的接受沉积带来接受沉积带来了整合接触了整合接触二、假整合（平行

6、不整合）假整合（平行不整合）表现表现：新老地层产状一致，岩性及古生物演化突变，地层时代 不连续，有地层 缺失。新地层之下常有底砾岩。底砾岩下部时代较老的地层遭到剥蚀后形成的岩石碎 块，重新胶结成岩，保留在新地层之下。说明：说明：老地层沉积后地壳有明显的均衡上升（水平抬升），遭 受剥蚀后，地壳又均衡下降，接受新地层的沉积，虽然有 部分地层缺失掉，但新老地层产状没变，假整合的表示：假整合的表示：-假整合（平行不整合）接触假整合（平行不整合）接触地层接触关系三、不整合（角度不整合）三、不整合（角度不整合）表现：表现：新老地层产状不一致，岩性及古生物变化突变，有 地层缺失，新老地层之间有广泛的剥蚀面。

7、新地层 之下常见底砾岩。说明：说明：老地层形成之后有强烈的构造运动，形成褶皱、断裂，同时长期遭受风化剥蚀，而后又下降接受 新地层的沉积。不整合的表示：不整合的表示：角度不整合接触形成过程地层接触关系角度不整合苏格兰角度不整合苏格兰1784赫屯所确认赫屯所确认的为加里东运动，的为加里东运动，Moine片岩片岩角度不整合形成的过程地层接触关系角度不整合接触时时间间推推移移二、地层对比的原则和方法地层对比是在空间上延伸一个地层单位的重要手段。它地层对比是在空间上延伸一个地层单位的重要手段。它在古地理、古构造及矿产资源调查和勘探中具有重要意在古地理、古构造及矿产资源调查和勘探中具有重要意义，义，因此它

8、是沉积地质和沉积矿产研究的重要基础性工因此它是沉积地质和沉积矿产研究的重要基础性工作。作。一是一是地层的物质属性相当的原则。二是二是不同类型或不同地层单位的地层对比不一致的原则。原原则则时间属性时间属性进行的地层对比进行的地层对比才具有时间对比时间对比意义以地层的岩石学特征进行的地层对.地层对比方法：常用标志层法常用标志层法标志层是指那些厚度不大、岩性稳定、特征突出、易于识别、分布广泛的特殊岩层，标志层通常可以用于地层对比。一是一是穿时性的标志层，如地层中的砂岩夹层、煤层、蒸发岩层等。穿时性的标志层只能用于岩石地层单位的对比二是二是等时性的标志层，如火山灰层等。等时性的标志层才能用于年代地层单

9、位的对比。1岩石学的方法对比不是时间对比，因为穿时普遍性存在原理决定了绝大多数岩石地层单位是穿时的。海进海进(a)和和海退海退(b)及及其形成的其形成的超覆和退超覆和退覆的示意覆的示意生物层序律：“含有相同化石的地层的时代相同，不同时代的地层所含的化石不同”。地层对比方法：标准化石法：标准化石法：标准化石是指那些演化快、地理分布广、标准化石是指那些演化快、地理分布广、数量丰富、特征明显、易于识别的化石。数量丰富、特征明显、易于识别的化石。2生物学的方法 利用这些化石不仅可以鉴定地层的时代，也可以用于地层的年代对比。但标准化石法通常受诸多因素影响而受到限制，如用作标准化石的生物对环境的宽容度较小

10、生态环境相对局限地层对比方法：生物组合法：生物组合法：化石组合是指在一定的地层层位中所共生的所有化石组合是指在一定的地层层位中所共生的所有化石的综合。根据化石组合所限定的界线不仅可以进行化石的综合。根据化石组合所限定的界线不仅可以进行地层划分和建立地层单位，也可以进行地层对比。地层划分和建立地层单位，也可以进行地层对比。2生物学的方法3.构造运动面的对比构造运动面的对比 利用地层中的不整合面不整合面进行地层对比是一种常用的方法。由于不整合界面代表一次区域性的地壳运动，所以有较大的分布范围，因此可以用来作为地层对比的界线。如果不同地区的地层为连续可追索的不整合界面所限定，这些地层是可以对比的。

11、不整合界面可以作为一个等时面等时面，但紧邻该面上下的地层是不等时的。角度不整合形成的过程不整合界面可以作为一个等时面等时面，但紧邻该面上下的地层是不等时的角度不整合接触形成过程4.同位索年龄测定与地层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。用于地层年龄测量的同位素方法主要有U-Pb法、Th-pb法、Rb-Sr法、K-Ar法、Sm-Nd法等。同一地区的地层的同位素年龄可以用于地层年龄的确定，不同地区的地层的同位素年龄可以用于地层对比。5.磁性地层对比 在地层记录中，通常可以保存沉积物沉积或成岩期的磁性特征，这种磁性称为“剩余磁性”。第八章第八章 地层单位地层单位 和 地层系统地层系统

12、1.1.地层的划分地层的划分 和和 对比对比2.2.地层单位和地层系统地层单位和地层系统主要的地层单位分为两类主要的地层单位分为两类:一是一是以建立局部地层系统为目的，主要以区域性特征为依据的岩石地层单位系统岩石地层单位系统，以及为改善、补充和验证该地层系统的其他地层学分支所提供的地层单位(如地震地层单位、构造地层单位、化学地层单位及生态地层单位等)，所有这些地层单位之间的界面一般是穿时的穿时的;二是二是以建立全球性年代地层系统为目的的年代地层单位系统，以及为完善和验证该系统服务的生物地层单位和磁性地层单位，这些地层单位之间的界面是等时的。等时的。一、岩石地层单位和地层系统一、岩石地层单位和地

13、层系统组组 组是岩石地层单位系统的基本单位，是具有相对一致的岩性和具有一定结构类型的地层体。群群 群为比组高一级的地层单位，为组的联合。其联合的原则是:岩性的相近;成因的相关;结构类型的相似等。一、岩石地层单位和地层系统一、岩石地层单位和地层系统 段段段为比组低一级的地层单位，为组的再分。分段的原则主要包括:组内岩性的差别;组内结构的差别;地层成因的不同等。也即依据组内地层的岩性、结构、成因的差别划分段。层层层是最小的岩石地层单位。层有两种类型:一是岩性相同或相近的岩层组合，或相同结构的基本层序的组合，其可以用于野外剖面研究时的分层。二是岩性特殊、标志明显的岩层或矿层，其可以作为标志层或区域地

14、质填图的特殊层。二、年代地层单位和地层系统二、年代地层单位和地层系统宇宇 宇是最大的年代地层单位，它是与时间“宙”对应的年代地层单位。它是根据生物演化最大的阶段性，即生命物质的存在及方式划分的。宇是全球性统一的地层单位界界 界是第二级年代地层单位，它是与时间“代”对应的年代地层单位，是根据生物界发展的总体面貌以及地壳演化的阶段性划分的。界也是全球性统一的地层单位二、年代地层单位和地层系统二、年代地层单位和地层系统系系 系是低于界的年代地层单位，它对应于地质间单位“纪”。纪的划分主要是依据生物界演化的阶段性。系仍是全球性统一的地层单位统统 统是系内的次级地层单位，与地质年代单位“世”相对应。一般

15、一个纪可以依据生物界面貌划分为两到三个世，通常称之为早、中、晚世，与之对应的年代地层单位则为下、中、上统统也是全球性统一的地层单位二、年代地层单位和地层系统二、年代地层单位和地层系统阶阶 阶是年代地层单位的最基本单位，对应于地质时间单位“期”。期的划分主要是根据科、属级的生物演化特征划分的。只能应用于一定的区域三、生物地层单位三、生物地层单位 1.延限带 2.顶峰带 3.组合带四、层型 在地层划分和建立地层单位的过程中，对于新建的地层单位必须采用优先权法则，并为命名的地层单位指定一个代表该单位指定一个代表该单位的地层模式，该模式即为层型。的地层模式，该模式即为层型。层型是命名的地层单位或地层界

16、线的概念和含义的体现者层型是命名的地层单位或地层界线的概念和含义的体现者单位层型和界线层型图单位层型和界线层型图(a)岩石地层单位的单位层型和界线层型岩石地层单位的单位层型和界线层型;(b)年代地层单位的界线层型年代地层单位的界线层型建立层型时必须满足一定的要求：建立层型时必须满足一定的要求：层型剖面一般要求是连续出露的地层剖面，地理位置应该不存在政治限制，交通要方便，逾越条件要好。地质上主要要求地层划分或建立地层单位的标志清楚，易于识别。属于全球性的年代地层单位层型，为了能使各国所接受，必须通过国际合作的方式，建立这类地层单位的定义标准，并通过国际性权威地质学组织的认可方才有效。“金钉子剖面

17、金钉子剖面”属于区域性的岩石地层单位、生物地层单位等，也要经过国家或区域权威地质学组织的认可。全球层型剖面和点全球层型剖面和点(GSSP)俗称“金钉子”(Golden Spike)是全球确定唯一的点位,作为国际对比标准GSSP-Global Standard(Boundary)Stratotype Section and Point国际地层委员会(ICS)国际地球科学计划 The International Geoscience Programme(IGCP)我国目前共有我国目前共有9个金钉子个金钉子2010 2010 国际地层年表国际地层年表全球二叠系全球二叠系三叠系界三叠系界线层型线层型剖

18、面和点剖面和点（GSSP）(induan)浙江省长兴煤山浙江省长兴煤山宜昌宜昌 奥陶系赫南特阶层型剖面奥陶系赫南特阶层型剖面宜昌宜昌 奥陶系赫南特阶层型剖面奥陶系赫南特阶层型剖面浙江常山黄泥塘乡奥陶系浙江常山黄泥塘乡奥陶系达瑞威尔阶金钉子剖面达瑞威尔阶金钉子剖面五、地层单位之间的相互关系五、地层单位之间的相互关系首先，岩石地层单位是根据地层的岩石学及地层结构等特征确定的，而这些特征是随沉积环境的变迁或沉积作用方式的演变而变化的。因此，多数岩石地层单位和年多数岩石地层单位和年代地层单位的界线不一致代地层单位的界线不一致，或岩石地层单位的界线与年代地层单位的界线斜交。这种现象称为岩石地层岩石地层单

19、位的穿时或时侵单位的穿时或时侵。华北地区三山子组白云岩的穿时关系华北地区三山子组白云岩的穿时关系 其次，生物地层单位和年代地层单位界线也是不一致的，或者说生物地层单位也具穿时性。生物地层单位也具穿时性。生物地层单位的生物带仅仅是指所含某类化石或化石组合的地层，不含该类化石或化石组合的地层不属于该生物带。时带是某一类化石或化石组合所占有的时间间隔内的所有地层，而不管该地层是否含有该化石。六、年代地层表和地质年代表六、年代地层表和地质年代表 年代地层表年代地层表与地质年代表地质年代表是两个不同的概念年代地层表是由地层组成的物质单位地质年代单位则是地质时间单位它们是相互严格对应的关系。年代地层单位它们是相互严格对应的关系。年代地层单位包括从太古宙到第四纪的整个地质历史时间内形成包括从太古宙到第四纪的整个地质历史时间内形成的全部地层。的全部地层。2010 2010 国际地层年表国际地层年表