古生物地史学公开课一等奖优质课大赛微课获奖课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第八章 地层划分和对比,一、地层划分：,依据岩层含有不同特性或属性把岩层组成不同单位工作。,多重地层划分。,第1页,第1页,二、地层对比：,依据不同地域或不同剖面地层各种属性比较，确定地层单位地质时代或地层层位对应关系工作。,第2页,第2页,第一节、地层物质属性地层划分依据,物质属性,地层单位,物理属性,岩性特性,岩石地层单位,磁性特性,磁性地层单位,电性特性,测井地层单位,地震特性,地震地层单位,生物属性,生物特性,生物地层单位,生态特性,生态地层单位,分子化石特性,分子地层单位,生物时代属性,年代地层单位,化学属性,同位素年龄,地球化学特性,化学地层单位,宏观属性,接触关系,不整合界定地层单位,旋回特性,旋回地层、层序地层单位,事件特性,事件地层单位,变形和变质特性,结构地层单位,岩层组构特性,非史密斯地层单位,数学特性,定量地层单位,古气候特性,气候地层单位,第3页,第3页,一、岩石学特性,包括构成地层岩石颜色、矿物组分、或结构组分、结构、组构和沉积结构等。,岩性相同或大体相同连续岩层能够划分为一个岩石地层单位。,第4页,第4页,二、生物学特性,包括地层中所含生物化石组分、以及生物化石含量、生物化石保留状态、生物化石之间及生物化石与围岩之间互相关系等。,化石双重意义：,年代学意义,环境学意义,第5页,第5页,三、地层结构,构成地层岩层在时空上组构方式。,层状地层,非层状地层,简朴型,均质式,均一式,斜列式,叠积式,嵌入式等,非均质式,互层式,夹层式,有序多层式,无序多层式,复合型,上述各种简朴型结构复合,地层结构是认识地层和划分地层主要依据。一个岩石地层单位除含有一定岩石特性外，还应该具备一定地层结构。不同地层单位在地层结构上也应有所差异。,第6页,第6页,四、地层厚度和体态,包括构成地层岩层厚度和体态，也包括地层单位厚度和体态。,地层体态指岩层或地层体空间形态和分布状态。有层状，或非层状（楔状、透镜状、丘状）,一个地层单位应有一定厚度。依据地质填图百分比尺而定,在地质图上以最小表示尺度(1mm)去表示。,第7页,第7页,五、地层接触关系,整合接触,不整合接触：,角度不整合：分隔下部被褶曲或掀斜地层与水平地层间,分隔面。分隔地层单位主要界面。,非整合：指沉积盖层和下伏岩浆岩或深变质岩之间分,隔界面。是划分地层单位主要界面。,假整合（平行不整合）：组一级地层单位之间常见假,整合接触关系，组内普通不允许假整合存在。,小间断：地层中由于沉积作用中断或沉积环境变迁造成,沉积间断面。能够作为地层基本层序之间分,隔面。,第8页,第8页,第9页,第9页,六、其它属性,如磁性特性、电阻率和自然电位、矿物特性、地球化学特性、生态特性、同位素年龄等。,第10页,第10页,地层划分、对比标准：,（1）地层物质属性相称标准,（2）不同类型或不同地层单位地层对比不一致标准,第二节,、地层划分、对比原则和办法,第11页,第11页,第12页,第12页,第13页,第13页,地层划分、对比方法,一、岩石学方法：,1、单一岩性法,依据岩石颜色、成份、结构、结构不同，划分成含有单一岩性自然层，1、2、3。,第14页,第14页,2、标志层法：,标志层：厚度不大、特性突出、分布广泛、易于辨认特殊岩层。,如华北地台区下奥陶统顶面，上石炭统底部G层铝土矿就是华北地域一个良好标志层，它为下奥陶统和上石炭统划分和对比提供了许多以便，可使华北上下古生界划分对比工作大大简化,第15页,第15页,穿时性标志层砂岩夹层、煤层等，用于岩石地层单位对比。,非穿时性标志层：火山灰层和小行星撞击事件层等，用于年代地层单位对比。,第16页,第16页,3、地层结构法：,有地层中岩层结构或组合常有一定规律，（1）一个岩石为主夹有其它少许岩石；（2）两种岩石互层；（3）沉积旋回。如华北石炭二叠系太原组砂岩粉砂岩泥质 岩灰岩构成有序多层式结构。,4、重矿物法：,比重2.9。锆石英、磷灰石、电气石、金红石、钛铁矿。利用重矿物组合和含量进行地层划分和对比。,第17页,第17页,二、生物地层办法,1、,原则化石,法：,演化快、分布广、数量多、特性明显、易于辨认。,第18页,第18页,2、化石组合法：,在一定地层层位中所共生所有化石综合。,第19页,第19页,三、结构运动面办法,地质结构发展主控原因是地壳运动，地壳运动性质和强度决定了地层之间关系。,利用地层之间各种关系划分和对比地层。,1、整合接触：,连续或极小间断。,2、不整合接触：,角度不整合：地层单位内部（组、段）普通不允许,非整合（下伏岩浆岩或变质岩、上覆沉积地层）,平行不整合：组内普通不允许存在,第20页,第20页,利用不整合面对比地层是一个惯用办法,不整合面能够作为一个等时面，但其上下地层是不等时,结构运动面普通用于岩石地层单位对比，在应用于年代地层单位对比时应谨慎,第21页,第21页,四、放射性同位素年龄法,放射性元素在衰变过程中，释放出能量并转变为终极元素。,U-Pb法、K-Ar法、Rb-Sr法、Th-Pb法、Sm-Nd法,铷(,87,Rb)可变为锶(,87,Sr)；钾(,40,K)可变为氩(,40,Ar)等等。当岩石中含某放射性元素，开始时有No个原子，由于衰变现在只剩余N个原子，则产生出新元素原子数DNoN。假如测出岩石中已知放射性元素原子数N及其衰变产物终极元素原子数D，则岩石形成年龄t可按下式计算,第22页,第22页,五、地球物理法,1、地震法：,2、测井法：,电测井、核测井、声波测井、地层倾角测井等等,3、古地磁法（磁性地层法）,剩余磁性：岩石形成时受当初地磁场影响而磁化结果，含有全球一致性。,地磁极倒转也反应在岩石中：地磁极向年代表。,第23页,第23页,以K-Ar法同位素年龄测定,地磁场极性倒转时间表,黑色代表正常期,白色代表倒转期,第24页,第24页,（六）地球化学法,1、稳定同位素法：,2、元素（比值）法：,拓展知识点，查资料,（七）数学地质法,趋势面分析法、多项式迫近法、图像辨认法、马尔可夫链法,第25页,第25页,内蒙古柴登勘察区某勘探线煤层对比图,第26页,第26页,一、多重地层单位和两类地层系统,第九章 地层单位和地层系统（掌握,）,依据地层不同性质或属性所作地层划分，可建立不同地层系统，不同地层系统有不同地层单位。,属性是各种多样，地层单位或系统也是多重。,第27页,第27页,多重地层单位可概括为两大类：,一是：建立局部地层系统为目的物质性地层单位系统（如岩石地层单位），着重表达地层实体固有特性（岩性、电性、化学性等）。对生产实践价值很大，但具穿时性。,第28页,第28页,二是：以建立全球性年代地层系统为目的年代地层单位系统，着重表达地层时间属性时间地层单位系统。含有等时性,生物地层单位、磁性地层单位为完善、验证该系统服务,第29页,第29页,惯用地层单位：,岩石地层单位,生物地层单位,年代地层单位,第30页,第30页,年代地层单位,地质年代单位,岩石地层单位,生物地层单位,宇 Eonthem,界 Erathem,系System,统Series,阶Stage,时带 Chronozone,宙 Eon,代 Era,纪Period,世 Epoch,期 Age,时 Chron,群 Group,组 Formation,段 Member,层 Bed,延限带 range zone,组合带 assemblage zone,顶峰带 abundance zone,谱系带 lineage zone,间隔带 interval zone,不同类型地层单位级别体系,第31页,第31页,第一节、岩石地层单位和地层系统（掌握）,依据岩石学办法和结构学办法划分地层单位。,由岩性、岩相或变质程度均一岩石构成三度空间岩层体。,不考虑其年龄。,要求：岩性稳定、地层结构稳定,第32页,第32页,分为,4级：群、组、段、层,1、,组（formation）：,含有相对一致岩性和含有一定结构类型地层体。,岩性由单一或两种互层、或夹层构成，或岩性相近、成因相关各种岩性组合而成。或为一套岩性复杂，但可与相邻岩性简朴地层单位体区别。,厚度几米乃致数百米，,有一定空间分布范围，上、下界线清楚；,是野外地质调查和填图中最主要基本岩石地层单位。,第33页,第33页,建组基本条件：,（1）含有一定岩石组合和地层结构。如一个或几种旋回，或以一个岩石为主夹少许其它岩石，或两种或三种岩石互层，或很复杂岩石组分与其它较单纯组分相区别等。,内部不分段组为一个结构类型，分段组可有各种结构类型。,（2）要有明确顶、底界线。组内不允许有不整合界线,（3）区域上厚度稳定，有一定分布范围。区域地质图可表示,（4）反应一定岩相特性（能反应沉积环境阶段性）。,第34页,第34页,2、群（group）：,比组高一级岩石地层单位，为组联合。在地层划分中也是最大岩石地层单位（国外惯用超群或亚群）。,普通由岩性相同、结构相近、成因相关组联合构成。群顶底界线普通为不整合界线，或明显整合界线。,另一个是地层厚度巨大，岩类复杂，又受到结构运动，使原始顺序无法重建地层构成一个特殊群。,第35页,第35页,3、段（member）：低于组岩石地层单位，为组深入划分。依据组内地层岩性、结构、成因差异划分。,一个段岩性相同或相近、一个结构类型、成因相关,段顶底界线应显著，普通为标志显著整合界线。,必须“含有与组内相邻岩层不同岩性特性”，即一组多段，或组下面普遍不细分为段。,如馒头组划分为石店段、上页岩段、洪河段。,第36页,第36页,淄博西黑山剖面二叠系上石盒子组奎山砂岩段,第37页,第37页,4、层（bed）：,是等级最小岩石地层单位。两种类型：,岩性相同或相近岩层组合或相同结构基本层序组合。,岩性特殊、标志明显岩层或矿层,厚度数厘米、数米及至十余米。如煤层、油层等,第38页,第38页,上石盒子组底部B层铝土(淄博八陡东黑山剖面顶部),第39页,第39页,5、岩群、岩组、岩段,在造山带结构变形和变质作用改造地层区或克拉通深变质岩区，由于变形和变质作用改造，原始地层顺序、位态及互相关系都发生了改变，难以恢复原生地层单位和地层系统，采用,岩群、岩组、岩段地层单位术语。,主要依据地层岩性组合、变形和变质程度。,岩段顶底界线普通是断层界线，或受断层改造不整合界线。,第40页,第40页,泰山岩群,柳杭组:角闪岩相和绿片岩相山草峪组:低角闪岩相雁翎关组:低角闪岩相和绿片岩相孟家屯组:角闪岩相,新泰雁翎关 雁翎关岩组斜长角闪岩,第41页,第41页,1、划分依据：,以地层形成时代为依据划分地层单位。生物演化特性、放射性同位素年龄、磁性地层是年代地层划分依据。,2、定义：,在特定地质时间间隔内形成地层体。,年代地层单位相应时间阶段叫做地质年代单位第二节 年代地层单位和地层系统,第42页,第42页,年代地层单位：,全球性：宇、界、系、统,区域性：阶、时带,宇：最大年代地层单位，与“宙”相应，依据生物演化最大阶段性，即生命物质存在及方式划分。,太古宙（宇）：原核细胞生物,元古宙（宇）：真核细胞生物,显生宙（宇）：具硬壳后生动物,第43页,第43页,界：,依据生物界发展总体面貌（显生宙）以及地壳演化阶段性（太古宙和元古宙）划分。,早古生代加里东结构运动阶段海洋无脊椎动物、裸蕨植物,晚古生代海西结构运动阶段早期鱼类、中晚期两栖类、蕨类植物及新海洋无脊椎动物为特色。,中生代阿尔卑斯结构阶段裸子植物、爬行类、鸟类及新海洋无脊椎动物为特色。,新生代喜马拉雅结构阶段被子植物、哺乳动物、及更新海洋无脊椎动物为特色,第44页,第44页,系：,依据生物界演化阶段性划分,晚古生代,泥盆纪鱼类、裸蕨类,统世：,阶期：依据科、属级生物演化特性划分,如寒武纪可划分为10个期，相应10个阶,时带时：依据属、种级生物演化划分，普通以生物属种命名。以全球性分布游泳生物或浮游生物划分时带是全球性，如菊石、牙形石时带等。,以底栖生物划分时带普通是区域性。,第45页,第45页,山东寒武系综合剖面,示统、阶、带关系,第二统,第,三,统,芙,蓉,统,馒头组,炒,米,店,组,第46页,第46页,第47页,第47页,第三节、生物地层单位,依据地层中保留生物化石划分地层单位（生物带），以含有相同化石内容和分布为特性，并与相邻单位化石有别三度空间地层体。不含化石地层，就不是生物地层划分对象。,1、延限带：,任一生物分类单位在整个延续范围之内所代表地层。从发生绝灭所占用地层。,在一个剖面上，从最早出现到最后消失界线,第48页,第48页,图91 延限带示意图,第49页,第49页,2、顶峰带：,一些化石属、种最繁盛时期一段地层。,繁盛三种表现形式：,（1）化石在特定期期一定地理范围内富集，比其早期和晚期化石密度大。,（2）化石在一定地理范围富集，单位面积化石个数基本是一个常数，仅地理分布范围比早期和晚期大。,（3）化石仅在特定环境中，极窄范围内富集，在该化石所占其它地域个体数却不多。,第50页,第50页,顶峰带示意图,不同地域繁盛期未必完全一致，只有经过等时性对比才干确定。,第51页,第51页,3、组合带,特有化石组合所占有地层。,依据各种化石类别共存所占有地层拟定。,第52页,第52页,4、间隔带,位于两个特定生物面之间地层体。,包括：生物化石最高存在界面、最低存在界面。,第53页,第53页,5、谱系带,第54页,第54页,五、层型,为命名地层单位指定代表该单位地层剖面。,各种层型：年代地层单位层型、岩石地层单位层型、生物地层单位层型等,1、界线层型（Boundary stratotype）,给两个命名地层单位之间地层界线下定义和辨认这个界线做原则特殊岩层序列中一个特定点。,要求：,地层连续沉积（无间断），相同岩相类型（单相：海相或陆相），同一古生物演化系列中拟定一个特殊点，用以标定,年代地层单位界线层型。,第55页,第55页,2、单位层型（Unit stratotype）,给一个命名地层单位下定义和识别一个命名地层做标准用一个特殊岩层序列中特定间隔经典剖面。,（一个地层单位经典剖面）,泛指不同类型地层单位（岩石地层单位、年代地层单位）经典剖面，其上、下限由界线层型标定，内部允许存在部分覆盖。,B组、单位层型,第56页,第56页,3、其它层型,正层型(Holostratotype)原作者在提出地层单位或界线时所指定原始层型。副层型(Parastratotype)原作者在使用原定义解释正层型时所用补充层型。选层型(Lectostratotype)命名地层单位时没有指定层型，原作者或别人以后选择指定层型。新层型(Neostratotype)因正层型被毁坏或无法靠近而重新指定一个层型。次层型(Hypostratotype)为扩展正副层型概念或界线，在正、选、新层型所在地之外所建立作参考用层型。次层型也称参考剖面。,第57页,第57页,4、建立层型要求,（1）、连续出露地层剖面,（2）、地理位置不存在政治限制,（3）、交通以便,（4）、标志清楚，易于辨认,（5）、国际或区域权威地质学组织认可,第58页,第58页,5、层型描述内容,地理位置、交通路径或方式,航片或照片,地层分层、岩性、厚度、生物化石、矿物、结构、地貌等，地层界线划分标志,地层剖面图、柱状图,建立永久性人工标志,第59页,第59页,寒武系柱状图,震旦-寒武系界线层型候选剖面,第60页,第60页,全球二叠系-三叠系界线层型剖面和点,全球通用年代地层单位界线层型必须得到国际相关最高地质机构认可。各年代地层界线全球层型剖面和点在国际上是唯一，它是在国际上众多界线地层剖面中，按照国际地层委员会对界线层型严格要求，通过国际界线地层工作组、断代地层分会和国际地层委员会3轮投票，60以上赞同后，由国际地质科学联合会最后审定，严格筛选出来。因此它确实定无疑代表了国际领先水平和最高荣誉。如殷鸿福等(殷鸿福等，1988；Yin et a1，1996，)在中国浙江省长兴县煤山所定义全球,二叠系一三叠系界线层型3轮国际投票支持率均在80以上(分别为87、81和100)，表明了其绝对领先地位。3月初，国际地质科学联合会正式确认：全球二叠系三叠系界线层型剖面和点(GSSP of PTB)选定在中国浙江省长兴县煤山D剖面27c层之底.牙形石Hindeodus parvus首现点上。,第61页,第61页,全球二叠系一三叠系界线层型剖面位于浙汀省长兴县煤山镇至新槐乡葆青村公路北侧山坡上沿山坡分布着许多采石场，众多采石场构成了煤山剖面群。该剖面群从东向两长约2km，在2km 范围内每个采石场上均可观测到出露良好二叠系一三叠系界线层，盛金章等将该剖面群自西向东命名为A、B、C、D、E和Z 6个子剖面(Sheng et al，1984)(图)。其中D剖面被列为全球二叠系一三叠系界线层型剖面(图33。用全球卫星定位仪(GPS)测得煤山D剖面二叠系一三叠系界线层位置北纬31,0450.47，东经1194222.24,第62页,第62页,第63页,第63页,六、年代地层表和地质年代表,第64页,第64页,地质时代、地壳运动与生物演化简表,第65页,第65页,（一）、全球统一地质年代单位划分：进展,截至年12月为止，经国际地科联和国际地层委员会同意全球统一年代地层单位界线层型剖面和点位GSSP）和全球原则地层年龄（GSSA）已达68个之多（其中显生宙55个），较增长了9个。,全球拟建金钉子总数：115个,其中Pre-Cam.15个（,13个,）；下古：25个（,19,）；上古：23个（,16个,）；中生：30（,9个,）；新生：22个（,11个,）,第66页,第66页,我国年代地层单位划分进展,在已拟定68个GSSP和GSSA中，我国取得9个，即：湖南古丈中寒武统顶部古丈阶，花垣上寒武统下部排碧阶界线层型剖面、湖北宜昌黄花场中下奥陶统（大坪阶）和上奥陶统赫南特阶界线层型剖面、浙江长山黄泥塘中奥陶统上部达瑞维尔阶界线层型剖面、广西宾客上二叠统（乐平统）下部吴家坪阶界线层型剖面，浙江长兴煤山乐平统上部长兴阶和二叠与三叠系界线剖面以及最近同意广西柳州下石炭统维宪阶GSSP。,第67页,第67页,中国南方（海相）年代地层表,第68页,第68页,中国北方（陆相）年代地层表,第69页,第69页,七、地层单位之间互相关系,1、岩石地层单位含有普遍穿时性,2、生物地层单位通常含有年代地层学意义，但因为生物迁移速度、生态等，也存在穿时现象，普通忽略不计。,3、生物地层单位“生物带”与年代地层单位“时带”不同,第70页,第70页,“穿时”普遍性,穿时（timetransgressive,temporary transgression),英国地质学家Wright,1926年提出：在连续地海侵海退情况下，其地质时代因地而异一个岩石地层体及其界线与地质时间面或化石带斜交现象或关系。,穿时普遍性原理（Principle,of diachronism）,:所有侧向能够辨认和追索非火山成因陆表海沉积岩石地层单位都必定是穿时。,第71页,第71页,第72页,第72页,岩石地层单位含有普遍穿时现象,第73页,第73页,时带与生物带互相关系,第74页,第74页,总结,1、地层划分和对比概念,2、地层划分依据有哪些？,3、地层对比原则和办法有哪些？,4、岩石地层单位、生物地层单位、年代地层单位级别？,5、建组条件主要有哪些？,6、层型、单位层型和界线层型概念。,7、三种主要地层单位之间关系？,第75页,第75页,