1、第4章 地質(zhì)年代與地質(zhì)作用綜述主要內(nèi)容 第一節(jié) 地質(zhì)年代* 第二節(jié) 地層的劃分與對比* 第二節(jié) 地質(zhì)作用概述*第一節(jié) 地質(zhì)年代一. 地球的演化階段地球的年齡：46億年天文演化階段：46-40億年，無生命，冥古宙地質(zhì)演化階段：40億年有巖石記錄以來地質(zhì)歷史時期：地球形成-更新世（46億年前-1萬年前）二. 相關(guān)概念巖層：層狀巖石的統(tǒng)稱，包括沉積巖、層狀的巖漿巖和變質(zhì)巖地層：某一地質(zhì)時期形成的巖層或巖石組合，包括沉積巖、巖漿巖以及由此經(jīng)變質(zhì)作用形成的變質(zhì)巖古生物：地質(zhì)歷史時期的生物化石：保存在地層中的古生物的遺體和遺跡地史學(xué)：研究地球地質(zhì)歷史及其發(fā)展規(guī)律的科學(xué)，以地層和古生物為研究對象實體化石 猛

2、犸象 全新世鑄模化石 植物莖葉遺跡化石 恐龍蛋 河南西峽遺跡化石 人足印墨西哥4萬年前化石的常見類型三. 地質(zhì)年代的確定方法1. 相關(guān)概念地質(zhì)年代：地質(zhì)事件形成的時代和順序 相對地質(zhì)時代：地質(zhì)事件發(fā)生的先后順序 絕對地質(zhì)時代：地質(zhì)事件發(fā)生的確切時間（單位 Ma）2. 相對地質(zhì)年代的確定方法相對地質(zhì)時代：地質(zhì)事件發(fā)生的先后順序相對地質(zhì)年代的確定方法地層學(xué)方法：地層層序律古生物學(xué)方法：化石層序律構(gòu)造地質(zhì)學(xué)方法：地質(zhì)體切割律 地層形成時水平或近水平，老地層先形成、在下，新地層依次層層疊覆，越往上地層越新250 Ma550 Ma1.7 Ba 前寒武系 美國大峽谷古生代地層地層層序律示意圖（1）地層層序

3、律（2）化石層序律結(jié)構(gòu)構(gòu)造：簡單復(fù)雜；生物類型：低等高等； 生活環(huán)境：海洋陸地、空中；不可逆轉(zhuǎn)性1）生物進化的總體趨勢不同時代的地層含有不同的化石組合，具有相同或相近化石組合的地層形成年代相同；地層越老所含生物化石越低級、結(jié)構(gòu)越簡單；地層越新，所含生物化石越高級、結(jié)構(gòu)越復(fù)雜；可根據(jù)地層中所含化石確定地層的相對年代2）化石層序律的內(nèi)容標準化石：生存時間短、分布廣、數(shù)量多、特征明顯、保存完好、容易鑒定的化石萊德利基蟲（三葉蟲） 早寒武世單筆石 志留紀-早泥盆世標準化石 較新的地質(zhì)體總是切割或穿插較老的地質(zhì)體，即切割者新、被 切割者老Principles.ppt 新老（3）地質(zhì)體切割律地質(zhì)體切割律示

4、意圖3. 絕對地質(zhì)年代的確定方法同位素：具有相同質(zhì)子數(shù)和不同中子數(shù)的一組核素，在元素周期表中占據(jù)同一個位置例：Pb有4個同位素， 204Pb、206Pb、207Pb和208Pb ，這4個同位素都有82個質(zhì)子，因而它們都位于元素周期表第6周期第A族，但具有不同的中子數(shù)穩(wěn)定同位素：原子核穩(wěn)定，不自發(fā)地衰變或衰變期長，原子核的變化不能被察覺或可忽略不計放射性同位素：原子核不穩(wěn)定，能以一定方式自發(fā)衰變形成其它核素，衰變形成的同位素叫放射成因同位素（1）放射性同位素衰變簡介87Rb -87Sr + 37P, 50N 38P, 49N放射性同位素衰變實例放射性同位素衰變實例：原子彈爆炸半衰期（T1/2）：

5、放射性同位素體系，放射性核素母體原子衰變完一半所需要的時間放射性同位素半衰期示意圖T1/2=ln（2/ ）同位素半衰期K-Ar同位素體系半衰期示意圖母同位素子同位素半衰期(億年)定年范圍定年材料238U206Pb451 Ma- 4.6 Ba鋯石40K40Ar1350,000 a - 4.6 Ba黑云母，白云母，角閃石，鉀長石或全巖87Rb87Sr47010 Ma - 4.6 Ba黑云母，白云母，鉀長石或全巖14C14N5730年100 a - 70,000 a木材, 木炭, 泥炭, 骨頭, 牙齒, 貝殼, 碳酸鹽常用同位素體系的半衰期（2）放射性同位素定年原理t-時間；-為衰變常數(shù)；D-放射成

6、因同位素的含量；P-剩余放射性同位素的含量（Rutherford and Soddy，1902） t = 1/ ln(1 + D/P)礦物形成后，在與外部環(huán)境隔絕的情況下，所含放射性同位素不斷衰變，同時放射成因同位素相應(yīng)增加，期間不存在外界同位素的進出，實驗室通過測試母體同位素的剩余量及子體放射性成因同位素的含量，即可計算同位素衰變經(jīng)過的時間，即礦物的形成年齡鋯石U-Pb定年實例LA-ICP-MSSHRIMP四.地質(zhì)年代表地質(zhì)時代年齡(Ma)生物演化階段宙代紀世動物植物顯生宙新生代(Kz)第 四 紀(Q)全新世，更新世2.58人類無脊椎動物繼續(xù)演化被子植物新近紀(N)上新世(N2)5.3哺乳動

7、物中新世(N1)23.0古近紀(E)漸新世(E3)33.9始新世(E2)56古新世(E1)66中生代(Mz)白堊紀(K)早, 晚白堊世145爬行動物裸子植物侏羅紀(J)早,中,晚侏羅世201三疊紀(T)早,中,晚三疊世252古 生 代Pz2二疊紀(P)早,中,晚二疊世299兩棲動物石炭紀(C)早,晚石炭世359蕨類泥盆紀(D)早,中,晚泥盆世419魚類Pz1志留紀(S)始,早,中,晚志留世443無脊椎動物硬殼動物裸蕨奧陶紀(O)早,中,晚奧陶世485寒武紀()始,早,中,晚寒武世541藻類菌類元古宙新元古代震旦紀,青白口紀1000裸露動物中元古代薊縣紀,長城紀1600古元古代（Pt1）2500

8、太古宙新太古代2800中太古代3200古太古代3800生命出現(xiàn)始太古代4000冥古宙(Hd)4600地質(zhì)年代單位：宙 代 紀 世 期宙-冥古宙,太古宙,元古宙和顯生宙 顯生宙-古生代,中生代和新生代古生代-早古生代,晚古生代 早古生代-寒武紀（）,奧陶紀（O）,志留紀（S） 晚古生代-泥盆紀（D）,石炭紀（C）,二疊紀（P）中生代-三疊紀（T）,侏羅紀（J）,白堊紀（K）新生代-古近紀（E）,新近紀（N）,第四紀（Q）1. 地質(zhì)年代的劃分2. 地質(zhì)年代的特征及由來冥古宙：最早巖石和生命出現(xiàn)之前的時期；太古宙：原始生命出現(xiàn)及生物演化的初級階段；元古宙：早期原始生命，菌藻類；古生代：“古老生物”時

9、代，包括六個紀寒武紀：“寒武”是英國威爾士的古稱，在威爾士研究的最早；奧陶紀：“奧陶”英國威爾士的一個古代民族的名稱；志留紀：“志留”是英國威爾士邊境的一個古代部族的名稱；泥盆紀：在英格蘭泥盆郡研究最早；石炭紀：地層中富含煤層，創(chuàng)名于英國；二疊紀：最早研究于烏拉爾山，具有明顯的二分性；中生代：“中期生物”時代，分為三個紀三疊紀：該地層在德國南部研究最早，地層具明顯三分性；侏羅紀：在法國與瑞士的交界的侏羅山研究最早；白堊紀：最早發(fā)現(xiàn)于英吉利海峽北岸，產(chǎn)出白色的細粒碳酸鈣，拉 丁文稱為Creta，意為白堊；新生代：近代生物時代，包括古近紀、新近紀和第四紀第三紀、第四紀的起源于18世紀歐洲地質(zhì)學(xué)家對

10、地層系統(tǒng)的劃分第二節(jié) 地層的劃分與對比地層劃分：按照巖性、化石和接觸關(guān)系將地層劃分為不同級別單位地層的劃分與對比方法巖石地層生物地層年代地層地層對比：將不同區(qū)域的地層加以比較，確定彼此形成的先后次序一. 巖石地層巖石地層單位：群、組、段、層 巖石地層：地層的巖性、 巖相或變質(zhì)程度的特征松遼盆地早白堊世營城組巖石地層特征巖石地層：巖石組合山東萊陽白堊系青山群群-最大的巖石地層單位，由兩個或兩個以上具有相似巖石學(xué)特征的組構(gòu)成；組-巖石地層的基本單位，具有巖性、巖相和變質(zhì)程度的一致性的巖層；段-與組內(nèi)相鄰巖層具有不同的巖石特征；層-最小的巖石地層單位，指組內(nèi)或段內(nèi)的一個明顯的特殊的單位（顏色、巖性和

11、化石）巖石地層單位Diagram cited from: 巖石地層對比：根據(jù)特征巖性，標志層對比地層巖石地層對比示意圖二. 生物地層生物地層：地層的化石及其組合特征生物地層單位： 組合帶：所含化石或其中的某一類化石的自然組合； 延限帶：任一生物分類單位在其整個延續(xù)范圍內(nèi)所 代表的地層； 頂峰帶：某些化石種、屬最繁盛的一段地層生物地層劃分示意圖生物地層對比示意圖三. 年代地層地質(zhì)年代單位年代地層單位巖石地層單位宙宇代界紀系世統(tǒng)群期階組時時間帶段層年代地層：特定的地質(zhì)時間間隔內(nèi)形成的地層，其頂?shù)捉缑鏋榈葧r面第三節(jié) 地質(zhì)作用概述一. 地質(zhì)作用的概念地質(zhì)作用：由自然動力引起地球的物質(zhì)組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和地表形態(tài)變化與發(fā)展的作用舉例：地震作用二. 地質(zhì)作用的能量來源1. 來自地球內(nèi)部的能量（內(nèi)能） 地球旋轉(zhuǎn)能、重力能、地?zé)崮堋⒔Y(jié)晶能和化學(xué)能2. 來自地球外部的能量（外能） 太陽輻射能、日月引力能和生物能三. 地質(zhì)作用的分類根據(jù)能量來源，可將地質(zhì)作用分為兩種基本的類型：內(nèi)動力地質(zhì)作用外動力地質(zhì)作用內(nèi)動力地質(zhì)作用：由地球內(nèi)能引起的巖石圈乃至地球物質(zhì)組