1、第四章 地質年代與地質作用主要內容 第一節 地質年代 一、相對地質年代的確定 二、地質年代的同位素測定 三、地質年代表 第二節 地質作用 一、地質作用的能量來源 二、地質作用的基本類型 地質年代是地球上各種地質事件發生的時代。 包含兩方面的含義：其一是：指各地質事件發生的先后順序，稱為相對地質年代；其二是：指各地質事件發生的距今年齡，由于主要是運用同位素技術測定的，稱為同位素地質年齡，也稱絕對地質年代。 第一節 地質年代 一、相對地質年代的確定 第一節 地質年代相對年代（Relative Time）的確定- 對于地質歷史時期形成的巖石，利用巖石特征、地質構造，結合埋藏在巖石中能反映生物演化順序

2、的化石，確定巖石形成的新老順序。 相對年代確定的方法（基本原理和定律）： 地層學方法-地層層序律(疊置律) 古生物學方法-化石序律（世系原理或演化律） 構造地質學方法-地質體之間的切割率。地層：地質歷史上某一時代形成的層狀巖石。（一）地層層序律地層層序律地層形成時的原始產狀一般是水平的或近水平的，并且總是先形成的老地層在下面，后形成的新地層覆蓋在上面，這種正常的地層疊置關系就是地層層序律。灰巖砂巖頁巖時代變新地層新老關系的確定（二）化石層序律化石：保存在地層中的古代生物遺體和遺跡。硅化木生物化石杉樹葉化石生物演化律：生物演化的總趨勢是從簡單到復雜，從低級到高級；以往出現過的生物類型在以后的演化

3、過程中絕不會重復出現。人類的演化化石層序律：不同時代的地層中具有不同的古生物化石組合，相同時代的地層中具有相同或相似的古生物化石組合；古生物化石組合的形態、結構越簡單，則地層的時代越老，反之則越新。化石層序律示意圖 標準化石-生物種屬在地質歷史上延續時間短、演化快、分布廣、數量多、特征顯 著，所形成的化石易于尋找、鑒定。 地質時代對比確定： 不論巖石性質是否相同，只要它們所含的標準化石相同，它們的地質時代就相同。生物地層對比示意圖含有相同化石組合的地層屬于同一層位（三）地層切割律較新的地質體總是切割或穿插較老的地質體，或者說切割者新，被切者老。礫巖頁巖深成巖體巖床砂巖巖脈B利用地質體之間的相互

4、穿插、截切關系確定地質的相對地質年代巖脈A 二、地質年代的同位素測定放射性元素衰變現象： 母體元素 子體元素+ （或，或）可以利用以下公式求得巖石或礦物晶體自形成以來所經歷的時間 t :式中是衰變常數，D是所測樣品中母體的總量，N是衰變產物（子體同位素）的總量。同位素年齡測定常用的方法：U-Pb法、K-Ar法、40Ar-39Ar法、Rb-Sr法、Sm-Nd法、Le-Os法、Lu-Hf、La-Ce、C14法等。 適用性：半衰期足夠長、巖石中足夠可測的含量等。 三、地質年代表（1）地質年代單位及地層單位劃分把地質歷史按照一定的依據劃分為一些不同級別的時間段，分別以宙、代、紀和世為單位，這就是地質年

5、代單位。與宙、代、紀和世對應的地質時間內形成的地層分別以宇、界、系和統為單位，這就是地層單位。地質年代單位 地層單位宙宇 代界 紀系 世統 巖石地層單位-由于化石稀少或化石采集研究不夠，不能定出正式地層單位，只好按照巖性特征劃分地層單位，稱為巖石地層單位。 按照級別大小，分別稱為：群、組、段。相 對 年 代 絕對年齡（Ma） 宙(宇) 代（界） 紀（系） 世（統） 全新世 Qh 第四紀（Q） 更新世 Qp 上新世 N2 晚第三紀（N） 中新世 N1 漸新世 E3 始新世 E2 新生代 Kz 第三紀R 早第三紀（E） 古新世 E1 晚白堊世 K2 白堊紀（K） 早白堊世 K1 晚侏羅世 J1 中

6、侏羅世 J2 侏羅紀（J） 早侏羅世 J3 晚三疊世 T3 中三疊世 T2 中生代 Mz 三疊紀（T） 早三疊世 T1 晚二疊世 P2 二疊紀（P） 早二疊世 P1 晚石炭世 C3 中石炭世 C2 石炭紀（C） 早石炭世 C1 晚泥盆世 D3 中泥盆世 D2 晚 古 生 代 Pz2 泥盆紀（D） 早泥盆世 D1 晚志留世 S3 中志留世 S2 志留紀（S） 早志留世 S1 晚奧陶世 O3 O 中奧陶世 O2 奧陶紀（O） 早奧陶世 O1 晚寒武世 3 中寒武世 2 顯 生 宙 古 生 代 Pz 早 古 生 代 Pz1 寒武紀（） 早寒武世 1 震旦紀（Z） 晚元古代Pt3 中元古代Pt2 元古

7、代Pt 早元古代Pt1 隱 生 宙 太古代 2.48 23.3 65 135 208 250 290 355 409 439 510 570 800 1000 1800 2500 3800 地球天文時期 4600 （2）地質年代表第二節 地質作用 地質作用(geological process)-由自然動力引起地殼或巖石圈、甚至整個地球的物質組成、內部結構、構造和地表形態不斷發生變化的各種作用。風的地質作用地面流水的地質作用地下水的地質作用冰川的地質作用湖泊和沼澤的地質作用海洋的地質作用負荷地質作用一. 地質作用的能量來源 包括來自地球外部的能源（外動力）和地球內部的能源（內動力）。 地球外部

8、能源主要包括太陽輻射能和日月引力能 地球內部能源主要包括重力能、地熱能、地球旋轉能和化學能、結晶能等。（一）內 能 旋轉能地球自轉產生， 重力能重力作用形成 地熱能放射性元索蛻變產生 結晶能和化學能能。1、旋轉能 (rotational energy) 地球旋轉使不同緯度上產生不同的離心力，赤道離心力最大，高緯度的物質向赤道附近運移。2、重力能 ( gravitational energy) 地心引力給予物體的位能，不僅使地表的流水、冰川等發生運動，而且使地球內部物質分異，促進地球核-幔-殼的分異作用。 在重力作用下物質下沉時重力能轉化成熱能。 重力作用使失衡的地殼發生局部升降運動。3、地熱能

9、 (thermal energy)地球通過三種過程逐漸把熱量聚集起來： 放射性元素蛻變過程中產生大量熱能。 星際物質聚集的過程中，巨大動能的物質相互碰撞沖擊，使動能轉變為熱能。 在重力作用下地球發生壓縮，體積逐漸變小，重力壓縮能轉變為熱能。熱能是巖漿作用、變質作用的根本原因。（二）外 能 來自地球以外的能主要是太陽輻射能和日月引力能。 此外尚有恒星及行星的輻射、宇宙射線等等。1、太陽輻射能 ( Solar radiating energy) 不同時間、不同地理緯度、不同地形條件下地表所獲得的太陽輻射能是不同的，導致風化作用的進行。 大氣圈獲得熱量而運動，產生大氣環流，導致風的地質作用。水圈獲得

10、熱量蒸發，形成降水；通過大氣圈和巖石圈形成水的循環，進行流水地質作用 2、日月引力能 ( attraction energy) 在月球引力作用下，地球發生彈性變形。如：固體潮。 在海洋、湖泊中形成潮汐。潮汐摩擦對水體岸邊地形塑造、物質搬運起極大作用。二 地質作用分類按照能源和作用部位的不同，分為： 內部地質作用( endogenic process)- 由內能引起整個巖石圈物質成分、內部構造、地表形態發生變化的作用，又稱為內動力地質作用。 表層地質作用( exogenic process)-主要由外能引起地表形態和物質成分變化的地質作用，又稱為外動力地質作用。 （一） 外力地質作用的方式：風化

11、作用、剝蝕作用、搬運作用、沉積作用、成巖作用 1 風化作用：是指在地表或近地表環境下，由于氣溫、大氣、水以及生物等因素作用，使地表或巖石圈巖石、礦物在原地遭受分解和破壞的地質作用。可分為機械、化學和生物風化作用。 2 剝蝕作用：是指各種地質營力（如風、水、冰川等）在其運動過程中對地表巖石產生破壞并將破壞的物質剝離原地的作用。進一步又可分為機械、化學和生物剝蝕作用。 3 搬運作用：是指經風化、剝蝕作用剝離下來的物質，被運動介質從一地搬至另一地的作用。機械、化學和生物作用。 4 沉積作用：是指各種營力搬運的物質在介質動能減小或物理化學條件發生變化時，在新的場所堆積下來的作用。 5 成巖作用：是指使

12、得松散沉積物固結并形成沉積巖的作用。進一步可分為膠結、壓實和重結晶作用。 此外，按作用的介質條件劃分：海洋上的：海浪的地質作用； 潮流的地質作用; 海洋的地質作用。 濁流的地質作用；大陸上的：風的地質作用； 地面流水的地質作用； 地下水的地質作用； 冰川的地質作用； 湖泊的地質作用； 外動力地質作用的影響因素：氣候和地形。 1、氣候：（1）潮濕氣候區：水充足；化學風化、生物風化、河流、湖泊及地下水地質作用發育。 （2）干旱氣候區：以風的地質作用 、物理風化作用為主（3）冰凍氣候區：冰川地質作用為主。 2、地形：大陸區以剝蝕作用為主（山區） 海洋區則以沉積作用為主。 （二） 內力地質作用的類型

13、包括有構造運動、巖漿作用和變質作用1 構造運動：是指由地球內部能源引起的地殼或巖石圈物質的機械運動。 常以巖石變形、變位以及地表形態變化形式表現出來 。 按運動方向可分為水平運動和垂直運動，按表現形式可分為大陸漂移、海底擴張、褶皺和斷裂作用等。（1）垂直運動：地殼或巖石圈的物質沿垂直于地面方向作大面積緩慢升降的運動。 可造成地表地勢高差變化、海陸變遷。（2）水平運動：地殼或巖石圈的物質沿平行于地面方向（沿地球的切線）運動，常表現為地殼或巖石圈塊體的水平位移和旋轉。可造成巖層的褶皺和斷裂以及巨大褶皺山系的形成。 破裂和變形變形22 巖漿作用：是指巖漿的形成、運移直到冷凝并固結成巖漿巖的一系列過程。可分為火山作用和侵入作用。 火山作用：指巖漿噴出地表的作用 侵入作用：指巖漿侵入地殼內的作用過程2 巖漿作用2 巖漿作用3 變質作用：是指巖石圈中的原巖，在一定的溫度、壓力和化學活動性流體等因素的影響下，在基本保持固體狀態下，發生結構、構造和物質成分的變化而變成新的巖石的過程。 內力地質作用與外力地質作用的關系： 相互作用，相互制約。前者造成高低起伏，后者進行破壞、重塑地表形態。但前者處于主導地位。而構造運動又是最主要的內力地質作用，因而也是對其他各種地質作用