地质年代和第四纪课件.pptx
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- 地质年代 第四纪 课件
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1、311 相对年代与绝对年代相对年代与绝对年代 地球形成至今已有地球形成至今已有46亿年。在整个地质历史时期,亿年。在整个地质历史时期,地质作用贯穿始终。因此时间的概念极其重要,地质学地质作用贯穿始终。因此时间的概念极其重要,地质学以相对年代和绝对年代两种方法计算时间。表示地质事以相对年代和绝对年代两种方法计算时间。表示地质事件发生的先后顺序为相对年代,表示地质事件发生至今件发生的先后顺序为相对年代,表示地质事件发生至今的年龄称为绝对年代的年龄称为绝对年代(同位素年龄同位素年龄),1 ) 相对年代的确定相对年代的确定 (1)地层层序律地层层序律 地层层序律是确定地层相对年代的基本方法。未经过地层
2、层序律是确定地层相对年代的基本方法。未经过构造运动改造的层状岩层大多是水平岩层。水平岩层的构造运动改造的层状岩层大多是水平岩层。水平岩层的层序为每一层都比它下伏的相邻层新而比它上覆的相邻层序为每一层都比它下伏的相邻层新而比它上覆的相邻层老,为下老上新这就是地层岩层因构造运动而发生倾层老,为下老上新这就是地层岩层因构造运动而发生倾斜但未倒转时,倾斜面以上的岩层新,倾斜面以下的岩斜但未倒转时,倾斜面以上的岩层新,倾斜面以下的岩层老。层老。 当构造运当构造运动使岩层层序动使岩层层序颠倒称地层倒颠倒称地层倒转,则老岩层转,则老岩层就会覆盖在新就会覆盖在新岩层之上。这岩层之上。这时要仔细研究时要仔细研究
3、沉积岩的泥裂、沉积岩的泥裂、波痕、递变层波痕、递变层理、交错层等理、交错层等原生构造来判原生构造来判别岩层的顶、别岩层的顶、底面。底面。 岩层层序律岩层层序律(a)岩层水平岩层水平(b)岩层倾斜岩层倾斜岩层层序倒转时(图的中部新岩层岩层层序倒转时(图的中部新岩层被老岩层所覆盖)被老岩层所覆盖)1,2,3,依次从老到新,依次从老到新(2)生物层序律生物层序律 沉积岩中保存的地质时期生物遗体和遗迹称为化石。化石沉积岩中保存的地质时期生物遗体和遗迹称为化石。化石的成分常常已变为矿物质,但原来生物骨骼或介壳等硬件部分的成分常常已变为矿物质,但原来生物骨骼或介壳等硬件部分的形态和内部构造却在化石里保存下
4、来。的形态和内部构造却在化石里保存下来。 在漫长的地质历史时在漫长的地质历史时期内,生物从无到有、从简单到复杂、从低级到高级发生不可期内,生物从无到有、从简单到复杂、从低级到高级发生不可逆转的发展演化。所以不同地质时代的岩层中含有不同类型的逆转的发展演化。所以不同地质时代的岩层中含有不同类型的化石及其组合。而在相同地质时期的相同地理环境下形成的地化石及其组合。而在相同地质时期的相同地理环境下形成的地层,如果原先的海洋和陆地是相通的,则都含有相同的化石。层,如果原先的海洋和陆地是相通的,则都含有相同的化石。这就是生物层序律。注意寻找和采集古生物化石标本,尤其是这就是生物层序律。注意寻找和采集古生
5、物化石标本,尤其是那些对确定地质年代有决定意义的标准化石,就可以依据古生那些对确定地质年代有决定意义的标准化石,就可以依据古生物地层学方法确定岩层的地质年代。物地层学方法确定岩层的地质年代。 (3)切割律切割律 不同时代的岩层或岩体常被侵入岩侵入穿插,就侵入岩与不同时代的岩层或岩体常被侵入岩侵入穿插,就侵入岩与围岩相比,侵入者时代新,被侵入者时代老,这就是切割律。围岩相比,侵入者时代新,被侵入者时代老,这就是切割律。 包裹者新,被包裹者老。如侵人体中捕虏体形成年代要老于侵包裹者新,被包裹者老。如侵人体中捕虏体形成年代要老于侵人体。砾岩中砾石的形成年代比砾岩老。此法还适用于有交切人体。砾岩中砾石
6、的形成年代比砾岩老。此法还适用于有交切关系的地质体,中,砾岩与石灰岩为不整合接触关系。不整合关系的地质体,中,砾岩与石灰岩为不整合接触关系。不整合面以下的岩层时代老。面以下的岩层时代老。 菊石类化石菊石类化石地球生物的演化地球生物的演化运用切割律确定岩石形成的顺序运用切割律确定岩石形成的顺序1 石灰岩石灰岩2 花岗岩花岗岩3 硅卡岩硅卡岩4 闪长岩闪长岩5 辉绿岩辉绿岩6 砾石砾石7 砾岩砾岩2 ) 同位素年龄的测定同位素年龄的测定 自自20世纪世纪30年代发现了元素的放射性后,同位年代发现了元素的放射性后,同位素地质年代测定方法得到越来越广泛的应用。基素地质年代测定方法得到越来越广泛的应用。
7、基本原理是基于放射性元素具有固定的衰变系数本原理是基于放射性元素具有固定的衰变系数(衰衰变系数且代表每年每克母体同位素能产生的子体变系数且代表每年每克母体同位素能产生的子体同位素的克数同位素的克数),而且矿物中放射性同位素蜕变后,而且矿物中放射性同位素蜕变后剩余的母体同位素含量剩余的母体同位素含量(N)与蜕变而成的子体同与蜕变而成的子体同位素含量位素含量(D)可以测出,通常用来测定地质年代可以测出,通常用来测定地质年代的放射性同位素有:钾一氩、铷一锶、铀一铅和的放射性同位素有:钾一氩、铷一锶、铀一铅和碳一碳一14等。其中碳一等。其中碳一14专用于测定最新地质事件专用于测定最新地质事件和大部分考
8、古材料的年代。其余几种主要用来测和大部分考古材料的年代。其余几种主要用来测定较古老岩石的地质年龄。定较古老岩石的地质年龄。 312 地质年代表地质年代表 通过对全球各个地区地层划分和对比以及对各种岩石进行通过对全球各个地区地层划分和对比以及对各种岩石进行同位素年龄测定,按年代先后进行系统性的编年,列出同位素年龄测定,按年代先后进行系统性的编年,列出“地质地质年代表年代表” 。它的内容包括地质年代单位、名称、代号和绝对年。它的内容包括地质年代单位、名称、代号和绝对年龄值等。龄值等。 地质年代表使用不同级别的地质年代单位和年代地层地质年代表使用不同级别的地质年代单位和年代地层单位。地质年代单位包括
9、宙、代、纪、世,与其相对应的年代单位。地质年代单位包括宙、代、纪、世,与其相对应的年代地层单位分别是宇、界、系、统。宙是地质年代的最大单位,地层单位分别是宇、界、系、统。宙是地质年代的最大单位,根据生物演化,把距今根据生物演化,把距今6亿年以前仅有原始菌藻类出现的时代亿年以前仅有原始菌藻类出现的时代称为隐生宙,距今称为隐生宙,距今6亿年以后称为显生宙,是地球上生命大量亿年以后称为显生宙,是地球上生命大量发展和繁荣的时代。代是地质年代的二级单位。隐生宙划分两发展和繁荣的时代。代是地质年代的二级单位。隐生宙划分两个代:太古代和元古代。显生宙进一步划分成三个代:古生代、个代:太古代和元古代。显生宙进
10、一步划分成三个代:古生代、中生代、新生代。与代相应的时段内形成的岩石地层相应单位中生代、新生代。与代相应的时段内形成的岩石地层相应单位为界。纪是地质年代的三级单位。古生代分为六个纪,中生代为界。纪是地质年代的三级单位。古生代分为六个纪,中生代分为三个纪,新生代分为两个纪分为三个纪,新生代分为两个纪(表表31)。在纪的时段内形成。在纪的时段内形成的岩石地层其年代地层单位称做系。世是纪下面的次一级地质的岩石地层其年代地层单位称做系。世是纪下面的次一级地质年代单位。一般一个纪分成三个或两个世,称为早世、中世、年代单位。一般一个纪分成三个或两个世,称为早世、中世、晚世或早世与晚世,并在纪的代号右下角分
11、别标晚世或早世与晚世,并在纪的代号右下角分别标出出l、2、3或或1、2表示之。比较特殊的是新生代表示之。比较特殊的是新生代划分为七个世。与世相应的年代地层单位称做统,划分为七个世。与世相应的年代地层单位称做统,它们相应地称为下统、中统和上统。各个代、纪它们相应地称为下统、中统和上统。各个代、纪延续时间不一,总趋势是年代越老延续时间越长,延续时间不一,总趋势是年代越老延续时间越长,年代越新延续时间越短;年代越新者保留下来的年代越新延续时间越短;年代越新者保留下来的地质事件的记录地质事件的记录地层越全,划分越细。此外,地层越全,划分越细。此外,地质年代单位的划分也考虑到生物进化的阶段性,地质年代单
12、位的划分也考虑到生物进化的阶段性,年代越新,生物进化的速度加快,反映出地质环年代越新,生物进化的速度加快,反映出地质环境演化速度加快。境演化速度加快。3 . 1 . 3 地方性岩石地层单位地方性岩石地层单位各地区在地质历史中所形成的地层事实上是不完全相各地区在地质历史中所形成的地层事实上是不完全相同的。地方性岩石地层划分,首先是调查岩石性质、运同的。地方性岩石地层划分,首先是调查岩石性质、运用确定相对年代的方法研究它们的新老关系,对岩石地用确定相对年代的方法研究它们的新老关系,对岩石地层进行系统划分。岩石地层单位,或称做地方性地层单层进行系统划分。岩石地层单位,或称做地方性地层单位,可分为群、
13、组、段等不同级别。位,可分为群、组、段等不同级别。 群是岩石地层的最大单位,常常包含岩石性质复杂的群是岩石地层的最大单位,常常包含岩石性质复杂的一大套岩层,它可以代表一个统或跨二个统,如南京附一大套岩层,它可以代表一个统或跨二个统,如南京附近有象山群。组是岩石地层划分的基本单位,岩石性质近有象山群。组是岩石地层划分的基本单位,岩石性质比较一。组可以代表一个统或比统小的年代地层单位,比较一。组可以代表一个统或比统小的年代地层单位,如南京附近有栖霞组、龙潭组等。段是组内次一级的岩如南京附近有栖霞组、龙潭组等。段是组内次一级的岩石地层单位,代表组内具有明显特征的一段地层,如南石地层单位,代表组内具有
14、明显特征的一段地层,如南京附近栖霞组分出臭灰岩段、下硅质岩段、本部灰岩段京附近栖霞组分出臭灰岩段、下硅质岩段、本部灰岩段等。群、组、段的前面常冠以该地层发育区的地名。在等。群、组、段的前面常冠以该地层发育区的地名。在岩石地层层序建立的基础上通过古生物化石研究以及同岩石地层层序建立的基础上通过古生物化石研究以及同位素绝对年龄测定建立地方性地层位素绝对年龄测定建立地方性地层 表或地层柱状图。表或地层柱状图。314 我国地史概况我国地史概况 1 )太古代)太古代(界、界、Ar)太古界主要分布于华北地区,为各类片岩、片麻岩。在太古界主要分布于华北地区,为各类片岩、片麻岩。在冀东迁西地区发现同位素年龄为
15、冀东迁西地区发现同位素年龄为343367亿的变质亿的变质岩,这是我国目前已知的最老地层。岩,这是我国目前已知的最老地层。太古代时可能地太古代时可能地球上已有原始生物,但至今尚未发现可靠化石。太古代球上已有原始生物,但至今尚未发现可靠化石。太古代末有一次强烈的地壳运动,我国五台运动,表现为元古末有一次强烈的地壳运动,我国五台运动,表现为元古界不整合覆于太古界之上,同时有花岗岩侵入。界不整合覆于太古界之上,同时有花岗岩侵入。 2) 元古代元古代(界、界、Pt)元古界主要分布于华北及长江流域,此外还分布在塔里元古界主要分布于华北及长江流域,此外还分布在塔里木盆地及天山、昆仑山、祁连山等地。元古界分;
16、下两木盆地及天山、昆仑山、祁连山等地。元古界分;下两部分:下部为下元古界,为浅变质的沉积岩或沉积部分:下部为下元古界,为浅变质的沉积岩或沉积火火山岩系;上部称震旦系,为未变质的砂岩、石英、硅质山岩系;上部称震旦系,为未变质的砂岩、石英、硅质灰岩灰岩(产藻类化石产藻类化石)和白云岩组成。早元古代末期的地壳运和白云岩组成。早元古代末期的地壳运动,称吕动,称吕梁运梁运动,使震旦系与下元古界呈度不整合动,使震旦系与下元古界呈度不整合接触。接触。3 ) 古生代古生代(界、界、Pz) 古生代是地球上生物繁盛的时代。所以,从寒武纪开始,古生代是地球上生物繁盛的时代。所以,从寒武纪开始,就可以利用古生物化石来
17、划分地层。古生代地主要为石灰就可以利用古生物化石来划分地层。古生代地主要为石灰岩、白云岩、碎屑岩等海洋环境沉积。中、上石炭统和上岩、白云岩、碎屑岩等海洋环境沉积。中、上石炭统和上二叠统在一些地区含煤。二叠纪末部地区上升成为陆地。二叠统在一些地区含煤。二叠纪末部地区上升成为陆地。 早古生代的地壳运动,世界上称为加里东运动。在我国南早古生代的地壳运动,世界上称为加里东运动。在我国南方表现为泥盆系与前泥盆系,为角度整合接触。二叠纪末方表现为泥盆系与前泥盆系,为角度整合接触。二叠纪末期地壳运动影响广泛,内蒙、天山、昆仑山都发生强烈褶期地壳运动影响广泛,内蒙、天山、昆仑山都发生强烈褶皱上升成山,并有岩浆
18、活动,之为海西运动。古生代末,皱上升成山,并有岩浆活动,之为海西运动。古生代末,海水消退,中国大陆雏形出现。海水消退,中国大陆雏形出现。4 ) 中生代中生代(界、界、Mz)中生代意为中生代意为“中等生物中等生物”的时代,以陆上爬行动物盛行为的时代,以陆上爬行动物盛行为特征。中生代时除南方部分地区和西藏等地为海洋环境外,特征。中生代时除南方部分地区和西藏等地为海洋环境外,我国大部分已形成为陆地。三叠系、侏罗系都是主含煤地我国大部分已形成为陆地。三叠系、侏罗系都是主含煤地层。中生代发生多次强烈地壳运动,主要有印支运动和燕层。中生代发生多次强烈地壳运动,主要有印支运动和燕山运动,并伴随有广泛的岩浆侵
19、入活动和火山爆发。中生山运动,并伴随有广泛的岩浆侵入活动和火山爆发。中生代构造活动,奠定了我国东部地质构造的基础。代构造活动,奠定了我国东部地质构造的基础。5 )新生代)新生代(界、界、Kz) 新生代为近代生物的时代。哺乳动物和被子植物非新生代为近代生物的时代。哺乳动物和被子植物非常繁盛,新生代包括第三纪和第四纪。常繁盛,新生代包括第三纪和第四纪。 第三纪仅台湾和喜马拉雅地区仍被海水淹没,我国第三纪仅台湾和喜马拉雅地区仍被海水淹没,我国第三系主要为陆相红色碎屑岩沉积并含有丰富的岩盐,第三系主要为陆相红色碎屑岩沉积并含有丰富的岩盐,第三纪末期的地壳运动称为喜马拉雅运动,它使台湾和第三纪末期的地壳
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