地球科学概论地质年代与地质作用课件公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx

第一节第一节 地质年代地质年代第二节第二节 地质作用地质作用第四章第四章 地质年代与地质年代与地质作用地质作用第1页第1页一、相对地质年代确实定一、相对地质年代确实定 二、同位素地质年龄测定二、同位素地质年龄测定 三、地质年代表三、地质年代表第一节第一节 地质年代地质年代第2页第2页如何知道地球过去？如何知道地球过去？那些发生在亿万年以前那些发生在亿万年以前往事，你们是如何知道？往事，你们是如何知道？地球历史就统计在地球历史就统计在岩石岩石身上身上第3页第3页中国学者中国学者朱熹朱熹(1130-1200)(1130-1200)发觉发觉 尝见高山有螺蚌壳，或生石尝见高山有螺蚌壳，或生石中，此石即中，此石即水中之物水中之物。下者却变。下者却变而为高，柔者变而为刚。而为高，柔者变而为刚。此事思之至深，有可验者。此事思之至深，有可验者。第4页第4页第5页第5页第6页第6页意大利著名艺术家、知识渊博意大利著名艺术家、知识渊博学者学者达达芬奇芬奇(Leonado Da Leonado Da VinciIVinciI，1452-1519)1452-1519)亚平宁山脉上发觉海生介壳化石，本是生活在海滨生物。他推论，以后这里地势升高，因此这些海洋生物遗体就会出现在山上。第7页第7页 指地球上各种地质事件发生时指地球上各种地质事件发生时代。代。它包括两方面含义：其一是指它包括两方面含义：其一是指各地质事件发生先后顺序，称为各地质事件发生先后顺序，称为相相对地质年代对地质年代；其二是指各地质事件发生距今其二是指各地质事件发生距今年龄，由于利用同位素定年技术取年龄，由于利用同位素定年技术取得，称为得，称为同位素地质年龄同位素地质年龄。地质年代地质年代第8页第8页1 1、地层层序律地层层序律 地质历史上某一时代形成层状岩石地质历史上某一时代形成层状岩石称为称为地层地层。地层形成时原始产状普通是地层形成时原始产状普通是水平或近于水平，并且总是先形成老地水平或近于水平，并且总是先形成老地层在下面，后形成新地层盖在上面，这层在下面，后形成新地层盖在上面，这种正常地层叠置关系称为种正常地层叠置关系称为地层层序律地层层序律。一、相对地质年代拟定第9页第9页第10页第10页 地层层序律示意图地层层序律示意图A原始水平层理原始水平层理 B倾斜层理倾斜层理 C倒转地层倒转地层1、2、3、4示地层从老到新示地层从老到新第11页第11页 地质历史上生物称为地质历史上生物称为古生物古生物，化石化石是是保留在地层中古代生物保留在地层中古代生物遗体遗体和和遗迹遗迹。生物演化律生物演化律-生物演化总趋势是从简生物演化总趋势是从简朴到复杂，从低档到高级（朴到复杂，从低档到高级（阶段性）阶段性）；以往出现过生物类型，在以后演化过以往出现过生物类型，在以后演化过程中绝不会重复出现（程中绝不会重复出现（不可逆性）不可逆性）。2 2、化石层序律化石层序律第12页第12页 不同时代地层中含有不同古生物化石组合，相同时代地层中含有相同或相同古生物化石组合；古生物化石组合形态、结构愈简朴，则地层时代愈老，反之则愈新。这就是化石层序律或称生物群层序律。2 2、化石层序律化石层序律第13页第13页 地层对比及综合柱状图地层对比及综合柱状图第14页第14页 地质体之间切割律地质体之间切割律-即较即较新地质体总是切割或穿插较老地新地质体总是切割或穿插较老地质体，或质体，或者说切割者新、被切割者说切割者新、被切割者老。者老。3 3、切割律切割律第15页第15页第16页第16页二、同位素地质年龄测定二、同位素地质年龄测定 贝克尔贝克尔(H.Becquel,1852-H.Becquel,1852-1908)1908)1896年，天然放射线铀被发觉。第17页第17页卢瑟福卢瑟福(L.RutherfordL.Rutherford,1871-1937)19提出放射性元素原子会蜕变，即自行分裂为另外原子，并在以后试验中得到证实。第18页第18页 放射性元素在自然界中自动地放放射性元素在自然界中自动地放射出射出(粒子粒子)、(电子电子)或或(电磁电磁辐射量子辐射量子)射线，而蜕变成另一个新射线，而蜕变成另一个新元素。元素。各种放射性元素都有自已恒定蜕各种放射性元素都有自已恒定蜕变速度。其衰变速度通常是用变速度。其衰变速度通常是用半衰期半衰期表示。表示。所谓所谓半衰期半衰期是指母体元素原子数是指母体元素原子数蜕变二分之一所需要时间。蜕变二分之一所需要时间。第19页第19页 自然界矿物和岩石一经形成，其中自然界矿物和岩石一经形成，其中所含有放射性同位素就开始以恒定速度所含有放射性同位素就开始以恒定速度蜕变，这就像天然时钟同样统计着它们蜕变，这就像天然时钟同样统计着它们本身形成年龄。本身形成年龄。当知道了某一放射元素蜕变速度后，当知道了某一放射元素蜕变速度后，就可依据这种矿物晶体中所剩余该放射就可依据这种矿物晶体中所剩余该放射性元素性元素(母体同位素母体同位素N N)总量总量(N)N)和蜕变产和蜕变产物物(子体同位素子体同位素D D)总量总量(D)D)百分比计算。百分比计算。T=(1/T=(1/)ln(1+D/N)ln(1+D/N)其中其中 0.639/T0.639/T1/21/2第20页第20页 自然界放射性同位素种类诸多，能够自然界放射性同位素种类诸多，能够用来测定地质年代必须具备下列条件：用来测定地质年代必须具备下列条件：含有含有较长半衰期较长半衰期，那些在几年或几，那些在几年或几十年内就蜕变殆尽同位素是不能使用；十年内就蜕变殆尽同位素是不能使用；该同位素在岩石中有该同位素在岩石中有足够含量足够含量，能，能够分离出来并加以测定；够分离出来并加以测定；其子体同位素其子体同位素易于富集并被保留易于富集并被保留下下来。来。第21页第21页放射性元素蜕变放射性元素蜕变 238238U-U-206206Pb+8 Pb+8 4 4He He 半衰期半衰期 45 45 亿年亿年 235235U-U-207207Pb+7 Pb+7 4 4He 7.1 He 7.1 亿年亿年 232 232Th-Th-208208Pb+6 Pb+6 4 4He 139 He 139 亿年亿年第22页第22页最古老岩石最古老岩石 19731973年在格陵兰发觉，年龄为年在格陵兰发觉，年龄为3838亿亿年；年；19831983年又在澳大利亚找到几粒年龄年又在澳大利亚找到几粒年龄为为41-4241-42亿年矿物颗粒。亿年矿物颗粒第23页第23页中国最古老岩石中国最古老岩石鞍山白家坟鞍山白家坟 发觉有发觉有3838亿年岩石。亿年岩石。迁西太平寨迁西太平寨 发觉有发觉有3838 3737亿年岩石。亿年岩石。第24页第24页同位素定年办法同位素定年办法 1 U-Pb 2 Rb-Sr 3 K-Ar 4 Ar-Ar 5 Sm-Nd 6 C-N 5692年年第25页第25页地质年代表地质年代表 宙宙(宇宇)代代(界界)纪纪(系系)同位素年龄同位素年龄(百万年百万年)新生代新生代(界界)第四纪第四纪(系系)0 0 第三纪第三纪(系系)白垩纪白垩纪(系系)65 65 中生代（界）中生代（界）侏罗纪侏罗纪(系系)三迭纪三迭纪(系系)显生宙显生宙(宇宇)二叠纪二叠纪(系系)248 248 石炭纪石炭纪(系系)古生代古生代(界界)泥盆纪泥盆纪(系系)志留纪志留纪(系系)奥陶纪奥陶纪(系系)寒武纪寒武纪(系系)543)543 元古宙元古宙 震旦纪震旦纪(系系)800)800 中元古代中元古代(界界)古元古代古元古代(界界)太古宙太古宙(宇宇)2500 2500 冥古宙冥古宙(宇宇)第26页第26页 以地球演化自然阶段性为依据，以地球演化自然阶段性为依据，配协议位素地质年龄测定，对漫长地配协议位素地质年龄测定，对漫长地质历史进行系统性编年与划分，编制质历史进行系统性编年与划分，编制出在全球范围内能普遍参考对比年代出在全球范围内能普遍参考对比年代表即表即地质年代表地质年代表。三、地质年代表三、地质年代表第27页第27页 地质年代单位地质年代单位划分是以生物界及无机界划分是以生物界及无机界演化阶段为依据，这种阶段延续时间经常演化阶段为依据，这种阶段延续时间经常在百万年、千万年甚至数亿年以上，并且在百万年、千万年甚至数亿年以上，并且经常是大阶段中又套着小阶段，小阶段中经常是大阶段中又套着小阶段，小阶段中又包括着更小阶段。又包括着更小阶段。地质年代单位地质年代单位第28页第28页 依据这种阶段级次关系，地质年代表中划分出了对应不同级别地质年代单位，其中最主要有宙、代、纪、世四级年代单位。地质年代单位地质年代单位第29页第29页 “宙宙”是最大一级地质年代单位，它是最大一级地质年代单位，它往往反应了全球性无机界与生物界重大演往往反应了全球性无机界与生物界重大演化阶段，整个地质历史从老到新被分为冥化阶段，整个地质历史从老到新被分为冥古宙、太古宙、元古宙和显生宙古宙、太古宙、元古宙和显生宙4 4个宙，个宙，每个宙演化时间均在每个宙演化时间均在5 5亿年以上亿年以上。“代代”是仅次于是仅次于“宙宙”地质年代单位，地质年代单位，往往反应了全球性无机界与生物界明显演往往反应了全球性无机界与生物界明显演化阶段。每个代演化时间均在化阶段。每个代演化时间均在50005000万年以万年以上上。第30页第30页 “纪纪”是次于是次于“代代”地质年代单位，地质年代单位，它往往反应了全球性生物界明显改变及它往往反应了全球性生物界明显改变及区域性无机界演化阶段。每个纪演化时区域性无机界演化阶段。每个纪演化时间在间在200 200 万年万年以上以上。“世世”是次于是次于“纪纪”地质年代单位，地质年代单位，它往往反应了生物界中它往往反应了生物界中“科科”“”“属属”一一定改变。每个纪普通分为早、中、晚定改变。每个纪普通分为早、中、晚3 3个世或早、晚个世或早、晚2 2个世。但在第三纪与第个世。但在第三纪与第四纪中，世名称比较特殊。四纪中，世名称比较特殊。第31页第31页 与上述各级地质年代单位与上述各级地质年代单位相相应年代地层单位为：相相应年代地层单位为：宇宇、界界、系系、统统 它们是在各级地质年代单它们是在各级地质年代单位时间内所形成地层位时间内所形成地层。地层单位地层单位第32页第32页地质年代单位地质年代单位 地层单位地层单位宙宙宇宇 代代界界 纪纪系系 世世统统第33页第33页第34页第34页地质年代表地质年代表 宙宙(宇宇)代代(界界)纪纪(系系)同位素年龄同位素年龄(百万年百万年)新生代新生代(界界)第四纪第四纪(系系)0 0 第三纪第三纪(系系)白垩纪白垩纪(系系)65 65 中生代（界）中生代（界）侏罗纪侏罗纪(系系)三迭纪三迭纪(系系)显生宙显生宙(宇宇)二叠纪二叠纪(系系)248 248 石炭纪石炭纪(系系)古生代古生代(界界)泥盆纪泥盆纪(系系)志留纪志留纪(系系)奥陶纪奥陶纪(系系)寒武纪寒武纪(系系)543)543 元古宙元古宙 震旦纪震旦纪(系系)800)800 中元古代中元古代(界界)古元古代古元古代(界界)太古宙太古宙(宇宇)2500 2500 冥古宙冥古宙(宇宇)第35页第35页 元古宙菌藻类生物元古宙菌藻类生物第36页第36页 早古生代海生无脊椎动物早古生代海生无脊椎动物第37页第37页第38页第38页泥盆纪鱼类泥盆纪鱼类第39页第39页第40页第40页 晚古生代蕨类孢子植物晚古生代蕨类孢子植物第41页第41页第42页第42页第43页第43页第44页第44页 中生代爬行动物恐龙中生代爬行动物恐龙第45页第45页 新生代哺乳动物及被子植物新生代哺乳动物及被子植物第46页第46页第47页第47页第48页第48页一、地质作用能量起源一、地质作用能量起源二、地质作用类型二、地质作用类型第二节第二节 地质作用地质作用第49页第49页 地质学把自然界引起地壳或岩石地质学把自然界引起地壳或岩石圈物质构成、结构、结构及地表形态圈物质构成、结构、结构及地表形态等不断发生改变各种作用称为等不断发生改变各种作用称为地质作地质作用用；把引起这些改变自然动力称为把引起这些改变自然动力称为地地质营力质营力；而传播能量媒介称为；而传播能量媒介称为介质介质。地质作用地质作用第50页第50页 引起地质作用能量起源主要包括地球引起地质作用能量起源主要包括地球外部和地球内部能源两种。外部和地球内部能源两种。地球地球外部能源外部能源主要是太阳辐射能和日主要是太阳辐射能和日月引力能月引力能,另外其它星体作用及陨石撞击另外其它星体作用及陨石撞击等也起着一定作用。等也起着一定作用。地球地球内部能源内部能源主要包括重力能、地热主要包括重力能、地热能、地球旋转能及化学能、结晶能等。能、地球旋转能及化学能、结晶能等。一、地质作用能量起源一、地质作用能量起源第51页第51页 1、表层地质作用 指主要由地球外部能源引发、发生在地球表层地质作用(又称外动力地质作用或外力地质作用)。按不同地质营力介质物理状态可分3种类型：地面流水、地下水、海洋、湖泊、冰川及风地质作用等。二、地质作用类型二、地质作用类型第52页第52页 每种营力普通都按照每种营力普通都按照风化作用风化作用、剥蚀作用剥蚀作用、搬运作用搬运作用、沉积作用沉积作用和和成岩作用成岩作用这样过程进行。这样过程进行。这几种作用既代表了表层地质这几种作用既代表了表层地质作用序列，也是表层地质作用主要作用序列，也是表层地质作用主要类型。类型。第53页第53页 是指主要由地球内部能源引起地是指主要由地球内部能源引起地质作用质作用(又称又称内动力地质作用内动力地质作用或或内力地内力地质作用质作用)。内部地质作用普通起源和发生于内部地质作用普通起源和发生于地球内部，但经常能够影响到地球表地球内部，但经常能够影响到地球表层，如火山作用、结构运动等。层，如火山作用、结构运动等。内部地质作用主要包括内部地质作用主要包括岩浆作用岩浆作用、变质作用变质作用和和结构运动结构运动。2 2、内部地质作用内部地质作用第54页第54页下课了第55页第55页