工程地质培训讲义-地质年代.pptx

1、地质年代一、地质年代的概念及表示方法二、地质年代表地质年代是指地球上地层形成及各种地质事件发生的时代，它可以用相对的和绝对的地质年代来表示。绝对地质年代是指地层形成和地质事件发生的距今年龄。相对地质年代是指地层形成和地质事件发生的先后顺序。一、地质年代的概念及其表示绝对地质年代是以绝对的天文单位“年”来表达地质事件的方法，20世纪40年代，放射性同位素衰裂变定年技术的应用，为测定矿物、岩石的绝对地质年龄提供了精确的方法，从而开创了绝对地质年代的研究。通过岩石样品中所含放射性元素来测定的，可以用来确定地质事件发生、延续和结束的时间。(一）绝对地质年代测定绝对地质年龄计算公式相对地质年代是通过比较

2、地层的沉积顺序、接触关系、古生物特征和地层切割关系来确定其形成先后的一种方法，在地质工作中被广泛使用。1、沉积岩相对地质年代的确定地层层序法 即在正常的地层形成过程中，先沉积的一般位于下部，后沉积的一般位于上部。（二）相对地质年代水平岩层倾斜岩层直立 近直立岩层倒转褶皱 化石层序法在地史中，生物演化的总趋势是从简单到复杂，从低级到高级，以往出现过的生物类型，在以后的演化过程中决不会重复出现，即生物演化具有明显的阶段性、是不可逆的。地层的沉积顺序和接触关系只能确定同一地区相互叠置在一起的地层的新老关系，若要对比不同地区的地层之间的新老关系，或进行跨区域的地层对比，就必须利用保存在地层中的古生物化

3、石来确定。生物演化是不可逆的中生代菊石化石复原图化石。中生代植物化石精美的中生代鱼化石不同时代的地层中具有不同的古生物化石组合，相同时代的地层中具有相同或相似的古生物化石组合，古生物化石组合的形态、结构越简单，地层的时代就越老，反之古生物化石组合的形态、结构越复杂，地层的时代就越新。这一规律称为化石层序法或生物群层序法。利用化石跨地区对比地层岩性对比法在一定区域内，同一时期形成的岩层，其岩性特点通常应当一致或近似。因此，可将岩石的组成、结构、构造等岩性特点，作为对比基础。但此法有一定局限性，应当与其他确定方法综合使用。地层的接触关系地层的接触关系，是指层状堆积、上下叠置的岩层彼此之间的衔接状态

4、。沉积岩层之间的接触关系，一般可分为整合接触、不整合接触两种状况。a、整合接触同一地区上、下两套岩层之间产状一致、相互平行，而且在岩性、时代及古生物特征上都是连续的，这种接触关系称为整合接触。表明该地区长时间连续不断地接受了沉积。整合接触b、不整合接触1）平行不整合 同一地区上、下两套岩层之间产状一致，互相平行，但在岩性、时代及古生物特征上出现异常，时间缺失，这种接触关系称为假整合或平行不整合接触。它反映该地区在某一地质时期先下降接受稳定沉积，但在沉积过程中，曾被抬升到侵蚀基准面以上遭受风化剥蚀，而造成沉积间断，然后再度下降接受稳定沉积的演化过程。43211 下降沉积2 抬升剥蚀3 再次下降4

5、 重新沉积4321平行不整合2）角度不整合接触同一地区上、下两套岩层之间产状不一致，不但彼此以角度相交，而且在岩性、时代及古生物特征上都表现出显著的差别，时间缺失，这种接触关系称为不整合接触或角度不整合接触。它反映了该地区在接受沉积的过程中，曾发生过强烈的地壳运动，由于地壳发生水平运动和垂直运动而使地层遭受挤压变形和抬升风化剥蚀，然后再度下降接受沉积的地史演化过程。1 水平沉积2 褶皱隆起3 风化剥蚀4 下沉再沉积角度不整合角度不整合接触2、岩浆岩相对地质年代的确定上述地层层序法和化石层序法主要适用于确定沉积岩或层状岩石的相对新老关系，但对于呈块状产出、不含化石的岩浆岩或变质岩则难以运用。通常

6、岩浆岩的相对地质年代，是通过它与沉积岩的接触关系，以及它本身的穿插、切割关系来确定的。a、侵入接触 如岩浆侵入于沉积岩层之中，并使围岩发生变质，则该岩浆岩侵入体的形成年代晚于沉积岩层的地质年代。b、沉积接触 如岩浆岩侵入体形成之后，经过长期隆起被风化剥蚀，后来在侵蚀面之上又有新的沉积，且侵蚀面之上的沉积岩层无变质现象，则该岩浆岩侵入体的形成年代早于其上覆沉积岩层的地质年代。c、穿插构造 如岩浆岩侵入体相互穿插、切割，则被穿插、切割的岩体的形成时代老，穿插、切割者的形成时代新。地质年代表是将地球上的各种地质事件，按其发生的先后顺序，进行系统地时代编排后列出的反映地质历史的时间表。19世纪以来，人

7、们根据生物地层学的方法，逐步进行了地层的划分和对比工作，并按时代早晚顺序进行编年、列表。1881年在意大利召开的第二届国际地质学大会上曾经通过了一个定性的地质年代表。二、地质年代表在地质年代表中，首先根据生物演化的巨型阶段，将46亿年地球演化史划分为隐生宙和显生宙。然后在显生宙中，根据生物界的总体面貌划分出3个二级地质年代单位（代），即从老至新分为古生代、中生代和新生代。在每一个代中，再根据生物界面貌及其演化特色划分出若干三级地质年代单位（纪），纪是最常用的地质年代单位。地质年代单位在寒武纪之前，地球上的生物极其稀少，人们把寒武纪以前的一段漫长地质时期统称前寒武纪。在中国划分出一个震旦纪，主要

8、分布在华南、西南地区。前寒武纪已知最老的动物化石为埃迪卡拉动物群，最老的植物化石为同圆藻。主要地质时代的基本特征前寒武纪泥岩中最老的动物化石埃迪卡拉动物群最老的植物化石同圆藻寒武纪是古生代的第一个纪，进入寒武纪后，地球上出现了广泛的海侵，为海洋生物的生长创造了条件。寒武纪最显著的特点，就是具有硬壳的不同门类的无脊椎动物飞速涌现（即生物大爆炸）。寒武纪海相页岩和石灰岩地层中产有丰富的三叶虫化石，其化石数量约占当时化石总量的60%，所以寒武纪也称三叶虫时代。三叶虫奥陶纪是古生代的第二个纪。奥陶纪是早古生代海侵最广泛的时期，海生无脊椎动物门类和属种都很丰富，其中以笔石类和鹦鹉螺类十分繁盛为其特征。笔

9、石奥陶纪海洋中的漂浮动物震旦角石角石志留纪是古生代的第三个纪。由于强烈的造山运动，志留纪时海洋面积缩小，陆地扩大，但海洋中各种无脊椎动物仍继续繁盛，以单笔石的兴起，珊瑚类和腕足类的大量繁育为其特点。单笔石化石链珊瑚化石志留纪浅海底部的腕足动物无洞贝泥盆纪是古生代的第四个纪。由于受早古生代末的造山作用影响，泥盆纪时全球陆地面积继续扩大。从这一时期起，生物开始从海洋向陆地进军。植物开始向陆地上扩展，在泥盆纪早期，气候变得干燥炎热，适宜这种环境的裸蕨植物获得了迅速发展；泥盆纪晚期，石松类和真蕨类形成了成片的滨海森林，为陆生生物的大发展准备了条件。另一方面，海洋中的无脊椎动物仍然统治着那里的世界，其中

10、腕足类是非常引人注目的一类生物。在当时，鱼类首先从无脊椎动物中分化出来，形成生物界的新族（脊椎动物）。泥盆纪的鱼类空前繁盛，故称“鱼类的时代”。中国的泥盆系以海陆过渡相的砂岩为主，含有铁、锰、石油等矿产。工蕨化石广西泥盆纪泥岩工蕨化石鱼化石泥盆纪湖生动物鱼化石泥盆纪湖生动物鹗头贝泥盆纪湖生腕足动物石炭纪是古生代的第五个纪，当时陆生植物从滨海地带向大陆内部延伸，形成了大规模的森林和沼泽，给煤炭的形成提供了有利条件。在石炭纪的森林中，既有高大的乔木，也有茂密的灌木。鳞木是高大的树形石松，高达40m或更高，具特征的鳞片状树皮。石炭纪的海生无脊椎动物中以蜓类的出现和发展为其特征。中国的石炭系以海相灰岩

11、和海陆交互相的含煤沉积为主，含有煤、铁、锰、黄铁矿、铝土矿等矿产。石炭纪晚期的鳞木石炭纪的栉羊齿石炭纪（宾夕法尼亚纪）森林沼泽景观石炭纪海生无脊椎动物的纵切面 岩石薄片二叠纪是古生代的最后一个纪。二叠纪既是重要的成煤期，也是地球发展史上重要的成礁和生油时期。二叠纪的植物界面貌与石炭纪相似，还有分布在我国、朝鲜、东南亚一带的“华夏植物群”。二叠纪的海生无脊椎动物以蜓类、珊瑚、腕足类、菊石类最重要。二叠纪的两栖动物逐渐从水域向岸边移动，最后登陆演化成原始爬行动物。中国的二叠系以海相灰岩和海陆交互相的含煤沉积为主，含有煤、铁、锰、石油等矿产。华夏植物群二叠纪的齿叶植物腕足动物化石珊瑚二叠纪海洋中的腔

12、肠动物珊 二瑚 叠纪海洋中的腔肠动物三叠纪是中生代的第一个纪。地层三分性质非常明显，下部是陆相杂色砂页岩，中部为海相灰白色石灰岩，上部是陆相红色岩。三叠纪的生物界面貌完全不同于二叠纪。在海洋中，随着二叠纪末大量生物门类的绝灭，代之而起的是菊石类、瓣鳃类和腹足类等软体动物，以及六射珊瑚、海绵类、海百合、有孔虫、苔藓虫等。在陆地上，裸子植物继续保持着优势，苏铁类占据主要地位；陆生脊椎动物出现了水龙兽等爬行动物。三叠纪末，在我国广大地区发生了“印支运动”，扬子板块和华北板块连为一体，结束了我国东部地区“南海北陆”的局面。中国的三叠系以陆相砂岩为主，底部为海相，含有石油、岩盐、煤等矿产。苏铁植物叉蕨化

13、石侏罗纪是中生代的第二个纪。侏罗纪是爬行动物大繁盛的时期，天空中、海洋里、陆地上到处都是恐龙的家族；侏罗纪晚期，一部分爬行动物向鸟类方向进化，出现了最早的鸟类始祖鸟；侏罗纪的植物界以裸子植物中的苏铁类、松柏类和银杏类为主；海生无脊椎动物以菊石和箭石等最繁盛。中国的侏罗系以陆相砂岩为主，含煤、铁、铜、铅、锌等矿产。侏罗纪的恐龙拟银杏叶化石松枝化石拟苏铁化石侏罗纪的始祖鸟化石侏罗纪海生动物海胆和菊石白垩纪是中生代的最后一个纪。白垩纪是地球发展史上的重要时期，爬行动物极盛，根据恐龙蛋化石和恐龙脚印研究，当时的恐龙（如霸王龙）非常巨大、强悍。白垩纪的植物界出现了被子植物，且哺乳动物开始发展。但到了白垩

14、纪末期由于地壳运动或地外物体撞击地球作用的影响，不仅使各种恐龙相继绝灭，而且使整个生物界遭到了毁灭性的打击。中国的白垩系以砂砾岩、火山岩为主，含煤、石油和金属矿产。白垩纪恐龙蛋化石白垩纪砂岩中的恐龙脚印第三纪是新生代的第一个纪。第三纪分为老第三纪和新第三纪。老第三纪生物界的基本特点是哺乳动物迅速演化发展；海生无脊椎动物中以有孔虫类、软体动物、六射珊瑚等为主；被子植物占据主要地位并越来越繁盛。新第三纪生物界的总体面貌与现代更为接近。新第三纪的上新世，地球上相继形成阿尔卑斯山、喜马拉雅山、落基山等一系列巨大的山系，地表高差十分显著。渐新世的羊齿兽头骨化石中新世褐煤中桦木叶化石第四纪是地质历史上最新

15、的一个纪，是哺乳动物和被子植物高度发展的时代。第四纪最重要的事件是人类的出现，故称“人类纪”。2005年国际地层委员会向国际地科联申报的国际地层表中，将晚第三纪上新世最上部的格拉斯期以上划归第四纪，把第四纪的下限移至约2.6百万年。第四纪历史虽然只有二百万年左右，但新构造运动强烈，海平面和气候变化频繁，因而，第四纪沉积环境极为复杂。第四纪沉积物的总体特征是形成时间短，成岩作用不充分，常呈松散、多孔、软弱、半固结状态的土层(土体)覆盖在第四纪以前的坚硬岩层(岩体)之上。我国第四纪沉积物的基本类型可分为海相和陆相两大类。海相沉积主要分布在我国的东部地区，大多数是继承了第三纪的沉积地层特征，如台湾、海南岛、沿海一带以及距海较远的大陆地区。