(6)年代地层学

第八章地层学六、年代地层学地层学一、地层学概念及基本原理二、地层时间及地层的划分与对比三、地层接触关系、层型及地层区划四、岩石地层学五、生物地层学六、年代地层学七、岩石、生物、年代各种地层单位之间的关系六、年代地层学（一）年代地层学的含义（二）年代地层单位（三）年代地层实例（四）年代地层应用（一）年代地层学的含义 1、年代地层学含义研究岩石体的相对时间关系及年龄利用保存在地层中的时间标志（生物标志、物理标志），把一个地区划分为若干年代地层单位，并与不同地区的年代码地层进行对比是地层学中的一个重要分支六、年代地层学（一）年代地层学的含义（二）年代地层单位（三）年代地层实例（四）年代地层应用（二）年代地层单位1、定义：指以地层的形成时限（或地质时代）为依据而划分的地层单位。它代表了地质历史时期某一时间片断内形成的所有岩石（或地层）也就是在一段特定的地质时间间隔内形成的成层或非成层的岩石体（二）年代地层单位2、特点①每个年代地层单位都有严格相对应的地质时间，如石炭系是在石炭纪形成的地层②年代地层的顶底界线都是以等时面为界，单位的大小随地层形成所需时间的长短③有其自身体系，有级别大小，连续④适用于全球（二）年代地层单位3、年代地层单位等级地质年代单位年代地层单位宙（Eon）宇（Eonothem）代（Era）界（Erathem）纪（Period）系（System）世（Epoch）统（Series）期（Age）阶（Stage）亚期（Subage）亚阶（Substage）地层分类的类型和单位术语总表（二）年代地层单位3、年代地层单位宇（eonothem）指在“宙”的时间内形成的地层根据生物演化最大的阶段性，即生命物质的存在及方式划分由于地球早期的生命记录为原核细胞生物，之后的生命记录为真核细胞生物，最后才发展为高级的具硬壳的后生生物。所以可将整个地史时期分为太古宙、元古宙和显生宙。所对应的年代地层单位则为太古宇、元古宇和显生宇。宇是全球性统一的、年代地层单位中最大的地层单位。（二）年代地层单位3、年代地层单位界（erathem）指在一个“代”的时间内形成的地层根据生物界发展的总体面貌以及地壳演化的阶段性划分的太古宙和元古宙依据地壳演化的阶段性划分显生宙主要根据生物界演化的阶段性来划分，如Pz界以海生无脊椎动物为特征；Mz界以爬行类和裸子植物为特征；Kz以哺乳类和被子植物为特征（二）年代地层单位3、年代地层单位界（erathem）太古宇——始太古界，古太古界，中太古界，新太古界元古宇——古元古界，中元古界，新元古界显生宇——古生界，中生界，新生界宇和界两级年代地层单位的名称均采用国际通用名称（二）年代地层单位3、年代地层单位系（system）指在一个纪的时间内形成的地层纪的划分主要是依据生物某些纲或目的演化的阶段性如寒武系则以三叶虫纲为特征又如晚古生代的泥盆纪以鱼类脊椎动物、裸蕨类植物、以及较早古生代有显著变革的无脊椎动物为特色，故泥盆纪可以称为“鱼类的时代”。与泥盆纪对应的年代地层单位则为泥盆系系是年代地层单位最重要的单位，具有全球可对比性，因此，系也是全球统一（二）年代地层单位3、年代地层单位系（system）一个系的延续年限平均为30~80Ma，但第四系例外，仅2Ma。有的系（如寒武系）延续时限超过一个界（如新生界为65Ma）系的名称均采用国际通用名称，不另命名。但有一个例外，即震旦系对元古代最晚期的地层，国际上正在酝酿建立一个新的地层单位。中国具有十分优越的条件。震旦系的研究和建立是中国地层学的一项重要任务，也可能对世界地层学的建系做出贡献（二）年代地层单位3、年代地层单位系（system）需要指出的是，经国际地层委员会讨论通过原下第三系——改名为古近系原上第三系——改名为新近系（二）年代地层单位3、年代地层单位系（system）系的名称来源不一：有的表示时间位置（第四系）有的出自岩石含义（石炭系、三叠系、白垩系）有的源于种族名称（奥陶系、志留系）有的来自地名（寒武系、二叠系、泥盆系、侏罗系）国外还用亚系或超系，如美国密西西比亚系，宾夕法尼亚亚系，南非卡鲁超系（二）年代地层单位3、年代地层单位统(Series)指在一个“世”的时间内形成的地层是根据生物目或科演化的阶段性划分一般一个纪可以依据生物界面貌划分为两到三个世，通常称之为早、中、晚世，与之对应的年代地层单位则为下、中、上统；也有用派生希腊词根，如始新统等，也有出自地名，如壶天统、狭南统（二）年代地层单位3、年代地层单位统(Series)一个统的延续时限为13-35Ma，第四系的统例外，更新统2Ma，全新统约1万年古新统，始新统，渐新统——古近系中新统，上新统——新近系更新统，全新统——第四系由于世所代表的地质时间仍较长，全球生物界面貌在较长时间范围内仍能保持一致，所以统仍是全球性统一的。（二）年代地层单位3、年代地层单位阶（Stage）指在一个“期”的时间内形成的地层阶是年代地层单位中最基本的单位，将来有可能成为世界上广泛使用的基本单位阶的划分主要是根据属、种级的生物演化特征标准阶的延续时限为2-10Ma一般一个统包含2-6个阶国际上有一套阶名，我国要建立自已的一套阶名（二）年代地层单位3、年代地层单位阶（Stage）阶的应用范围取决于建阶所选的生物类别，以游泳型、浮游型生物建的阶一般可全球对比，如奥陶系、志留系以笔石建的阶、中生代以菊石建的阶。而以底栖型生物建的阶一般是区域性的，只能用于一定区域，如寒武系以底栖型生物三叶虫建的阶。（二）年代地层单位3、年代地层单位亚阶（Substage）亚阶是最小的一个正式年代地层单位，代表一个亚期的时间内形成的地层亚阶是阶的再分，它根据界线层型而确定（二）年代地层单位3、年代地层单位年代地层单位构成一个全球性的独立地层系统（二）年代地层单位4、各级年代地层单位代号宇一级：两个字母均大写，如太古宇—AR，元古宇—PT，显生宇—PH界一级：两个字母，第一个大写，第二个小写，如太古界—Ar，元古界—Pt，古生界—Pz，中生界—Mz系一级：一个字母正体大写，如奥陶系—O；但有三个系为例外，长城系—Ch，蓟县系—Jx，青白口系—Qn（二）年代地层单位4、各级年代地层单位代号统一级：其代号在系代号的右下角注以阿拉伯数字，下、中、上统注1、2、3，如下奥陶统（O1）下统和上统则注1、2，如上石炭统（C2）如有四个统，下、中、上、顶统则注1、2、3、4，如顶志留统（S4）阶一级：在统的代号之后加该阶名汉语拼音字头（或拉丁文字头）的一个正式小写字母，如长兴阶（P3c），梅树村阶（∈1m）六、年代地层学（一）年代地层学的含义（二）年代地层单位（三）年代地层实例（四）年代地层应用年代地层学实例二叠纪年代地层划分中国二叠系划分3个统8个阶乐平统长兴阶吴家坪阶阳新统冷坞阶二叠系孤峰阶祥播阶罗甸阶船山统隆林阶紫松阶国际二叠系划分3个统9个阶LopingianChanghsingian(长兴阶)（乐平统）Wuchiapigian(吴家坪阶)Capitania(卡匹达阶)PwemianGuadalupinWordian(沃尔特阶)（二叠系）(瓜德路普统）Roadian(洛第阶)Kungurian(孔谷阶)CisuralingArtinskian(阿丁斯克阶)(西苏拉里统）Sakmarian(萨克马尔阶)Asselian(阿舍利阶)六、年代地层学（一）年代地层学的含义（二）年代地层单位（三）年代地层实例（四）年代地层学应用（四）年代地层学应用年代地层学的年代地层单位最可望成为广泛应用于全球的正式命名单位。它经常可以在全球范围内识别出来，为地层学家在国际交流中讨论有关地层柱的位置提供了最好的表达方法当同行说他正在研究某地区的侏罗系、中新统或土伦阶时，任何地层学家都能明白无误地理解其含义而如果只提到一个组、一个生物地层带或其他地方性地层单位名称时，世界上其他地区的地层学家可能连该单位在地层柱中的大体位置都无法确定（四）年代地层学应用年代码地层学系统地编制成与地质时间间隔（地质年代单位）相对应的年代地层单，位，使之作为时间对比的基础及记录地质历史事件的参照系统确定地方性时间对比以及单纯地确定地方性剖面或地区范围内地层的相对年代，对于地方或区域地质起着重要的作用地层学一、地层学概念及基本原理二、地层时间及地层的划分与对比三、地层接触关系、层型及地层区划四、岩石地层学五、生物地层学六、年代地层学七、岩石、生物、年代各种地层单位之间的关系七、岩石、生物、年代各种地层单位之间的关系 岩石地层学、生物地层学、年代地层学及其相应的地层单位在地层学的研究中是最为常用的，是地层学研究中三大重要分支，其他地层学新分支的研究都离不开它们 在建立一个地区岩石的相对层序时，岩石地层学和生物地层学都是具有重要价值的初始工作。其分类单位是客观的单位，是描绘地壳岩石组成、几何形态，以及地球上生命的发展和古代环境的基本单位七、岩石、生物、年代各种地层单位之间的关系 不同类型的地层单位是根据地层的不同物质属性确定的，因此各类地层单位之间的关系是错综复杂的1、岩石地层单位与年代地层单位岩石地层单位主要是依据岩性特征确定的，而这些特征是随沉积环境的变迁或沉积作用方式的演变而变化。因此多数岩石地层单位与年代地层的界线不一致，或岩石地层单位的界线与年代地层单位的界线斜交（穿时或称时侵）华北地区三山子组的穿时关系岩石地层单位、年代地层单位与地质年代单位的关系七、岩石、生物、年代各种地层单位之间的关系2、岩石地层单位与生物地层单位岩石地层单位和生物地层单位各自依据不同的特征而建立，两者间的界线可能在局部相符；或位于不同的地层面；或互相穿越岩石地层单位和生物地层单位还另外一个区别，所有的岩石（沉积岩、火山岩、变质岩）都可以划分出岩石地层单位，生物地层单位只能在含化石的地层中划分出生物地层单位可指示地质的相对年代七、岩石、生物、年代各种地层单位之间的关系3、生物地层单位与年代地层单位生物地层单位与年代地层单位的界线也是不一致的，或者说生物地层单位也具穿时性生物地层单位的“生物带”与年代地层单位的“时带”不同。生物地层单位的生物带仅是指某类化石或化石组合的地层，不含该类化石或化石组合的地层不属于该生物带；时带是某一类化石或化石组合所占有的时间间隔内所有的地层，而不管该地层是否含有该化石或化石组合生物地层单位和年代地层单位也是不一致的，或者说生物地层单位也具穿时性Exusalbus时间带和Exusalbus生物带之间的相互关系一个笔石分类单位的上限与一个等时面的关系岩石、生物、年代三类地层单位的比较 地层单位类型特征 岩石地层单位 生物地层单位 年代地层单位 划分依据 岩性 生物化石 岩石形成年代 地层单位术语及级别 群、组、段、层已成体系，有大小级别之分 延限带、组合带、富集带、间隔带、其他各种生物带未成体系，无大小级别 宇、界、系、统、阶、时带已成体系，有大小级之分 与时间面关系 普遍穿时 穿时或等时 等时，顶底界线为等时面 使用范围 地方性 区域性 全球性岩石、生物、年代各种地层单位之间的关系