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本學期授課次序65-68(課堂65-66實習67-68)授課班級

課題名稱地質年代

教學目的要求：

初步掌握地層年代確定方法；了解地殼歷史大的階段劃分及其最主要特征，能

熟記地質年代表。

教學重點及難點：

重點是地層年代確定方法，地質年代表。

教次序內容計劃時間

學第十七章地質年代

第一節地層年代的確定

程一、相對年代的確定

二、同位素年齡（絕對年齡）的確定

序第三、古地磁測年法

十第二節地質年代表

七一、地質年代表的建立

設章

二、巖石地層單位的概念

第三節地殼歷史簡述

計

一、前震旦紀

二、震旦紀和早古生代

三、晚古生代

四、中生代

五、新生代

實習九、參觀認識古生物（化石）

作業及思考題：

1.相對地質年代是依據什么劃分的？什么是地層層序律和化石層序律？

2.地質年代表是怎樣建立的？默寫出各代、紀的名稱與代碼。

3.地殼歷史分為哪幾個大的階段？列出各階段主要的地殼運動。

教學實施經驗小記（請寫后面）

第十七章地質年代

地質年代：指地質體形成或地質事件發生的時代。分為：

1、相對年代：地質體形成或地質事件發生的先后順序。

2、絕對年代：地質體形成或地質事件發生時距今多少年（由同

位素年齡確定）。

在描述地球歷史或地質事件的年代時，兩者都很重要。

第一節地層年代的確定

研究地殼歷史的依據

地殼是在各種內、外力地質作用互相矛盾斗爭中不斷演變和發展

的。研究地殼的歷史，就是研究各種地質作用的演化及其相互關系的

歷史。其中起主導作用的是地殼運動。在地殼運動的作用下，可以形

成不同的地質構造；產生不同的古地理（沉積環境）；引起不同的內、

外力地質作用，外力地質作用可形成不同的沉積巖和外生礦床。內力

地質作用可形成不同的巖漿巖、變質巖以及不同的內生礦床和變質礦

床。內外地質作用的演變還影響著生物的演化史。

所以巖漿巖、變質巖和沉積巖、生物化石、地質構造是我們研究

地殼歷史的依據。也是地史學研究的主要內容。

一、巖漿巖、沉積巖和變質巖三大巖類的巖石性質和分布特點（恢

復當時的形成環境）

二、生物化石的特征（時代和環境）

三、地質構造（產生的時間、形成時的環境）

因通過它們的研究，分析它們產生的時間、形成時的環境及其變

化規律，可以了解內外力地質作用發生的時間和發展、演化歷史。

例如：

①某地區有大片玄武巖分布，說明這個地區曾經發生過地殼運

動，產生了深大斷裂，使來自上地殼幔的基性巖漿上升到地表，形成

玄武漿的噴溢活動；

②沉積巖分布區，可說明該地原來可能為河流、湖泊、海洋等洼

沉積區，從而說明該地區曾發生過地殼下沉或構造運動；

③若有大面積片麻巖出露，則說明這里過去曾處于地下深處，可

能經受過大規模的強烈褶皺運動、巖漿活動和區域變質作用，以后又

經過上升剝蝕，才得以出露地表。

④各種生物都是在一定的自然環境下生存的。自然環境又是在不

斷的變化與發展之中，生物為了適應環境，其本身也在不斷的演化中，

它們的演變與發展是遵循從量變到質變，從漸變到突變的規律。不同

的時代具有不同的生物，老地層中生物化石比較低級、簡單；新的地

層中，生物化石比較高級、復雜。因此，每一個地質時代的生物群，

都有一定的特點。且有些生物，生存時間短，演化迅速，數量多，分

布廣，這種能指示某一地層時代的化石，叫做“標準化石”。我們根

據這些保存在巖石中的“標準化石”就可以確定地層的時代。

由于各種生物的生存，往往只適應于一定的自然環境，所以在咸

水、淡水；濱海、淺海、深海；熱帶、寒帶；高山、平原、草原等

各種不同環境中都有其各自的特殊生物。因此我們就可以根據地層所

含的化石來推測當時的古地理環境和古氣候。

⑤根據不整合、斷層的切割情況，褶皺巖層的時代可推定構造運

動的發生時間。

根據巖層的產狀、斷裂的發育程度，巖石變質程度可推斷當時的

大地構造環境。

如產狀平緩、巖相穩定、構造運動不強烈、巖漿活動微弱、變質

作用不發育的地區是處于穩定的地臺。

相反，地層褶皺強烈、斷裂發育（尤其是逆掩斷層）、構造變動、

巖漿活動和變質作用強烈的地區是地殼活動性大的地槽區。

因此，我們可以根據組成地殼的巖石、化石、地質構造來分析研

究地殼的發展歷史。

一、相對年代的確定

（一）地層相對年代的確定

1、地層層序律：沉積巖是按先后順序一層層地依次沉積下來的。

因此正常的地層是老的在下、新的在上（即下老上新），這是確定地

層新老順序的一般規律，叫地層層序律。

2、化石層序律：

化石：埋藏在巖層中的古代生物遺體或遺跡。

生物的演化是從簡單到復雜，低級到高級不斷發展的，巖層中所

含的化石也具有一定的規律，巖石年代越老，保存的生物化石越原始、

越簡單、越低級。巖石年代越新、保存的生物化石越復雜、越高級。

根據這個原理就導出化石層序律。

化石層序律：根據新老不同的地層中特有的化石（標準化石等），

就可以確定化石之間的相對新老關系，并以化石來確定地層的相對新

老關系的方法。

地層層序和化石層序是相輔相成的，利用地層層序律確定地層新

老，可以幫助確定化石的新老；反過來，根據地層中化石的新老，也

可以確定地層的新老層序。這樣經過多年的對比積累就能建立起地層

順序。

第二節地質年代表

一、地質年代表建立

如果地球上有這么一個地區，發育了自有沉積以來的全部沉積地

層，我們只要把這些地層按先后（新、老）順序連接起來，就可以得

到地殼形成以來的全部地層層序。但實際上這是不可能的。因為地殼

是在不停地運動、變化和發展，往往在某一時間內某一區域的地殼上

升，沉積作用就間斷，早期形成的地層還會遭受風化剝蝕；而在別一

地區的地殼則可能處于下降接受沉積，然而，在另一段時間內，原來

的沉積區可能上升遭受風化剝蝕，而原來風化剝蝕地區則可下降接受

沉積。另外地殼運動的影響還可使形成的地層發生倒轉，甚至缺失破

壞，致使地層零亂和殘缺，因此，要想在一個地區找到完整的全部地

層是困難的，甚至是不可能的。

我們只有把不同地區的沉積地層，根據化石和巖性（主要是化石）

進行詳細分析和對比，弄清它們之間的相互關系，按先、后（新、老）

順序連接起來，才能建立一個完整的地層系統。

全球性的地層系統就是地層系統表（簡稱地層表）

在地層系統表的基礎上結合同位素年齡、生物的演化階段、大的

構造運動等，將地殼的全部歷史劃分成若干個自然階段，這就是地質

年代，再按新老順序排列起來，并進行地質編年就構成地質年代表。

地質工作者把地殼歷史劃分二個宙（隱生宙、顯生宙），宙之下

劃分為代（太古代、元古代、中生代、新生代），代之下又可劃分為

若干個紀，每個紀又分為兩個或三個世，世以下分期，期以下分時。

與地質年代單位相對應的地層單位為：宇、界、系、統、階、帶、

時。

表中列出了它們的對應關系。

地質年代單位宙代紀世期時

年代地層單位宇界系統階帶

例如：寒武紀所形成的地層叫寒武系，古生代形成的地層叫古生

界。

1.宙一般是以生物演化來劃分的。

2.代一般是以生物演化和大的地殼運動劃分的。

3.紀、世一般是以生物演化和古地理環境變化來劃分的。

在實際工作中，由于工作程度和客觀條件的限制，針對一個具體

的地區的地層，按年代地層劃分有困難，還可用巖石地層單位來劃分

（地方性地層單位），巖石地層單位是根據地層的巖性特征進行劃分

的。從大到小分為：群、組、段、層。

第三節地殼歷史簡述

到目前為止，地球上最古老的巖石是在南非和格陵蘭島發現的，

年齡約為38億年，說明地殼的年齡至少有38億年。那么地球形成的

時間必然應該更早，科學家估計約為46億年。

因此，地球的歷史大致分為兩大時期：

天文時期——38億年前，為行星形成和發展時期，屬天文學研

究的范疇。

地質時期——38億年以來，即地殼形成以來的地質發展時期。

古生物地史學就是要研究在地質時期，古地理沉積環境和生物的

演化史、地殼運動史、巖漿活動史以及變質史。（附錄像）

一、前震旦紀

從地殼形成至震旦紀以前（38－8億年前）歷時30億年。包

括太古代、早、中元古代和晚元古代早期。

（一）太古代（插圖“地質歷史”）

距今約38億年－25億年，其特征是：

1.地殼處于普遍活動狀態，地殼很薄，斷裂構造、火山活動極發

育。

2.形成了原始大氣圈和水圈，產生了原始海洋和原始大陸。

3.開始有了風化、剝蝕、搬運、沉積等外力地質作用，并形成沉

積巖。

4.距今約32億年首次出現了無細胞核的原核生物（原始細菌和藻

類）。

（二）早中元古代－晚元古代早期

距今25億年至8億年。特征是：

1.地殼運動、巖漿活動和變質作用強烈而廣泛，但比太古代弱得

多。

2.出現了大量最原始的具有真核細胞的藍綠藻和細菌。陸地上巖

石裸露，一片荒涼。

3.游離氧增多，并出現了代表氧化環境的紅色地層。

總之，前震旦紀是地殼運動巖漿活動最強烈的時期，晉寧運動結

束了本階段的歷史并形成了地球上地臺的褶皺基底。如我國中朝準地

臺，楊子準地臺塔里木地臺的褶皺基底。太平洋可能就是在這個階段

因巖石圈拉張斷裂的發展而開始形成的。

二、震旦紀和早古生代

距今8億年到4億，歷時約4億年，包括四個紀：震旦紀、寒武

紀、奧陶紀、志留紀。

其特征有：

1.是地殼運動相對比較平靜的時期。

2.是一個大海侵時期，海洋面積比現今更為遼闊。構成了一個海

進——海進高潮——海退旋回。

北半球除俄羅斯外都被海水淹沒，而南半球具有一個由現今的非

洲、南美洲、澳洲、南極洲、印度等陸塊組成的巨大古陸，稱為“岡

瓦納古陸”。

3.我國除個別島嶼外也是一片汪洋。

4.震旦紀中期出現了地史上第一個冰川時期。

5.三葉蟲、孔火類、頭足類、筆石、珊瑚等海洋生物開始繁盛，

出現了大量無脊椎動物，到志留紀時，出現了原始魚類和植物登上了

陸地。

6.志留紀末期，加里東運動使海面縮小、陸地擴大，并形成了一

些新的褶皺山脈，如我國的祁連山褶皺帶、華南褶皺帶。

三、晚古生代

距今4.09億年至2.5億年，歷時約1.6億年，包括三個紀：泥盆

紀、石炭紀、二疊紀。特征是：

1.地殼運動較為激烈，形成第二次大海侵，但比早古生代范圍小。

海進、海退的方向，時間已有明顯的差異。二疊紀華北上升為陸，形

成南海北陸的局面。

2.生物界大發展時期

①陸生植物第一次大發展，蕨類植物興盛。

②脊椎動物從水到陸的飛躍，魚類、兩棲類動物空前繁盛。

③海洋無脊椎動物興衰變化：早古生代興盛的三葉蟲、筆石、鸚

鵡螺類等大量減少，最終滅絕，代之而起的是珊瑚、菊石類等的繁盛。

3.二疊紀來地球上各個古陸聚合形成聯合古陸，赤道羊消失，烏

拉爾海消失，形成了特提期海，即古地中海。由于海面運動形成了烏

拉爾海褶皺山脈、阿帕拉契山脈以及我國的天山、昆侖山、北山、大

小興安嶺、長白山等褶皺山脈，同時伴有大量的花崗巖漿侵入。

四、中生代

中生代從距今2.5億年至0.65億年，歷時約1.85億年，包括三疊

紀、侏羅紀，白堊紀。

無論是構造運動、巖漿活動以及生物、古地理等方面和古生代相

比，均有明顯的差異和新的發展，是一個強烈活動的時期。

1.三疊紀中、晚期的印支運動，使聯合古陸沿赤道附近分裂解體，

特提斯海聯合古陸分割成北方的勞亞古陸和南方的岡瓦納古陸。在我

國使秦嶺、巴顏喀拉大雪山、滇西海槽褶皺、隆起，華南淺海區褶皺

上升為陸。從而結束了南海北陸的格局。

2.白堊紀早期特提斯海進一步擴張，印度已向北遷移到南緯30°

左右，非洲和南美洲開始分裂，形成大西洋的“胚胎”。

3.侏羅紀、白堊紀時，世界大陸地區進入了第三次大海侵時期，

大部分陸地被海水淹沒。而我國由于三期燕山運動使絕大部分地區都

上升為陸，在東部形成一系列北東向、北北東向構造線和斷陷盆地，

地層間形成多次不整合，并形成大規模、大范圍的巖漿噴發和侵入活

動。

4.生物界顯著變化的時期

①爬行類動物——恐龍極為興盛，因此中生代稱為恐龍的時代。

侏羅紀鳥類開始出現。

②無脊椎動物古生代種群滅絕，代之以新的種群。

③陸生植物以真蕨類