普通地质学第四章-地质年代课件

第四章 地质年代(课本27页)地质年代地质年代指地质体形成或者地质事件发生指地质体形成或者地质事件发生的时代。分为：的时代。分为：1.1.相对年代相对年代地质体形成或地质事件发生地质体形成或地质事件发生的先后顺序。的先后顺序。2.2.绝对年代绝对年代依据同位素年龄测定地质体依据同位素年龄测定地质体形成或地质事件发生时距今多少年。形成或地质事件发生时距今多少年。第一节第一节 相对年代的确定相对年代的确定岩层岩层:成层的岩石成层的岩石.层序层序:岩层形成的先后关系岩层形成的先后关系.地层地层:一定时期内形成的岩层的总称一定时期内形成的岩层的总称.具时间概念具时间概念.古生物：古生物：文字记载前（文字记载前（1200012000年年)就已生活在地球上的生物就已生活在地球上的生物.古生物化石：古生物化石：岩层中已经被石化的古生物遗体和遗迹岩层中已经被石化的古生物遗体和遗迹;猛犸象于猛犸象于17101710年在西伯利亚冻土中被发现年在西伯利亚冻土中被发现.生物演化规律：生物演化规律：低等低等高等；简单高等；简单复杂；不可逆！复杂；不可逆！基本概念基本概念地层层序律地层层序律：沉积岩是按先后顺序一层层地依次沉积下来：沉积岩是按先后顺序一层层地依次沉积下来的，因此正常的地层是的，因此正常的地层是老的在下，新的在上老的在下，新的在上（即（即下老上新下老上新），），这是确定地层新老顺序的一般规律，叫地层层序律。这是确定地层新老顺序的一般规律，叫地层层序律。一、地层层序律一、地层层序律新新老老地层层序律是确定地层层序的主要方法。地层层序律是确定地层层序的主要方法。构造运动导致地层层序倒转，此时必须利用沉积构造判断岩层的顶底面，恢复其原始层序。原始水平原理：原始水平原理：沉积岩层在沉积时呈水平沉积岩层在沉积时呈水平状状或近水平状。或近水平状。若未经构造扰动（断裂、掀斜、褶皱），沉积岩层将保持其原始水平状态若未经构造扰动（断裂、掀斜、褶皱），沉积岩层将保持其原始水平状态 若岩层是倾斜的，就意味着在岩层沉积后发生过某种构造扰动。若岩层是倾斜的，就意味着在岩层沉积后发生过某种构造扰动。原始水平原理：原始水平原理：沉积岩层在沉积时呈水平沉积岩层在沉积时呈水平状状或近水平状。或近水平状。沉沉积积物物呈呈水水平平层层状状沉沉积积这些岩层在其沉积之这些岩层在其沉积之后的某个时候受构造后的某个时候受构造扰动而变成倾斜状扰动而变成倾斜状湖湖泊泊或或海海洋洋中中的的沉沉积积原始水平原理：原始水平原理：沉积岩层在沉积时呈水平沉积岩层在沉积时呈水平状状或近水平状。或近水平状。二、二、生物层序律（化石层序律）生物层序律（化石层序律）化石化石埋藏在岩层中的古代生物遗体或遗迹。埋藏在岩层中的古代生物遗体或遗迹。生物的演化是从简单到复杂，低级到高级不断发展的，岩层生物的演化是从简单到复杂，低级到高级不断发展的，岩层中所含的化石也具有一定的规律，岩石年代越老生物化石越原始、中所含的化石也具有一定的规律，岩石年代越老生物化石越原始、越简单、越低级。岩石年代越新、生物化石越复杂越高级。越简单、越低级。岩石年代越新、生物化石越复杂越高级。生物层序律生物层序律一方面一方面：年代越老的地层中所含生物越原始、越简：年代越老的地层中所含生物越原始、越简单、越低级；年代新的地层中所含生物越进步、越复杂、越高级；单、越低级；年代新的地层中所含生物越进步、越复杂、越高级；另一方另一方面面：不同时期的地层含有不同类型的化石及其组合，而在相同时期相同：不同时期的地层含有不同类型的化石及其组合，而在相同时期相同环境中所形成的地层，只要原来海洋或陆地想通，都含有相同化石及其组环境中所形成的地层，只要原来海洋或陆地想通，都含有相同化石及其组合。合。恐龙足迹（遗迹化石）恐龙足迹（遗迹化石）恐龙足迹（遗迹化石）恐龙足迹（遗迹化石）在泥地上在泥地上留下足印留下足印恐龙倒下死去恐龙倒下死去软体腐烂，软体腐烂，骨骼存留骨骼存留水面上升；沉水面上升；沉积物将骨骼和积物将骨骼和足印埋藏足印埋藏本层包含本层包含恐龙骨骼恐龙骨骼侵蚀作用使得含侵蚀作用使得含恐龙骨骼和足印恐龙骨骼和足印的地层出露地表的地层出露地表在骨骼之上堆积在骨骼之上堆积了厚层沉积物；了厚层沉积物；骨骼逐渐石化骨骼逐渐石化Int.-D.04gStephen Marshak恐龙足迹（遗迹化石）恐龙足迹（遗迹化石）恐龙足迹（遗迹化石）恐龙足迹（遗迹化石）虫孔（遗迹化石）虫孔（遗迹化石）硅化木硅化木琥珀琥珀利用化石进行地层对比利用化石进行地层对比 地史上生物的演化呈渐地史上生物的演化呈渐进的、不可逆的系统方式进的、不可逆的系统方式 一些生物只存在于地质一些生物只存在于地质历史的某些特定时段历史的某些特定时段 因此地层的相对年代可因此地层的相对年代可用所含化石进行标定用所含化石进行标定“标准化石标准化石”分布的地理区域广分布的地理区域广生存时间短生存时间短时时间间含化石含化石A A和和B B的的地层的年代地层的年代 地层层序和化石层序是相辅相成的，根据地层层序律确地层层序和化石层序是相辅相成的，根据地层层序律确定地层新老，可以帮助确定化石的新老；反过来，根据地层定地层新老，可以帮助确定化石的新老；反过来，根据地层中化石的新老，也可以确定地层的新老。这样经过多年的对中化石的新老，也可以确定地层的新老。这样经过多年的对比积累就能建立起地层顺序。比积累就能建立起地层顺序。地层划分与对比及综合地层柱状图化化石石可可用用于于对对比比相相距距很很远远的的地地层层三、切割律或穿插关系三、切割律或穿插关系 1.1.喷出岩相对年代喷出岩相对年代确定确定根据地层层序和其上、下地层中的根据地层层序和其上、下地层中的化石来确定。化石来确定。2.2.侵入岩相对年龄侵入岩相对年龄确定：根据侵入、确定：根据侵入、包裹、切割或穿插关系来确定。包裹、切割或穿插关系来确定。侵入关系侵入关系：侵入者年代新、被：侵入者年代新、被侵入者（围岩）年代老。侵入者（围岩）年代老。切割或穿插关系切割或穿插关系：切割或穿插：切割或穿插者年代新、被切割或被穿插者年代者年代新、被切割或被穿插者年代老。老。包裹关系包裹关系：包裹者年代新、被：包裹者年代新、被包裹者年代老。包裹者年代老。1、石灰岩；、石灰岩；2、花岗岩；、花岗岩；3、矽卡岩；、矽卡岩；4、闪长岩；、闪长岩；5、辉绿岩；、辉绿岩；6、砾岩、砾岩123456第二节同位素年龄（绝对年龄）的测定第二节同位素年龄（绝对年龄）的测定 第三节古地磁法测定岩石年龄第三节古地磁法测定岩石年龄(自学自学)根据地层中所含放射性元素及其衰变产物的含量比例，再根根据地层中所含放射性元素及其衰变产物的含量比例，再根据其衰变常数（半衰期）来计算出矿物或岩石的年龄。据其衰变常数（半衰期）来计算出矿物或岩石的年龄。不是所有的同位素都能使用，一般是用半衰期较长的同位素；一不是所有的同位素都能使用，一般是用半衰期较长的同位素；一般用般用钾氩、铷锶、铀铅钾氩、铷锶、铀铅等来测定较古老岩石的地质年龄。等来测定较古老岩石的地质年龄。而碳而碳1414半衰期较短，专用于测定最新的地质事件和考半衰期较短，专用于测定最新的地质事件和考古材料。古材料。同位素年龄具有一定的误差，但对于无化石的前寒武纪同位素年龄具有一定的误差，但对于无化石的前寒武纪以及岩浆岩、变质岩等的年代是非常重要的依据。以及岩浆岩、变质岩等的年代是非常重要的依据。用于测定地质年代的放射性同位素母体同位素母体同位素子体同位素子体同位素半衰期半衰期母体同位素母体同位素子体同位素子体同位素半衰期半衰期铀铀-238-238（U U238238）铅铅-206-206（PbPb208208）4545亿年亿年铷铷-87-87（PbPb8787）锶锶-87-87（SrSr8787）500500亿年亿年铀铀-235-235-（U U235235）铅铅-207-207（PbPb207207）7.137.13亿年亿年钾钾-40-40（K K4040）氩氩-40-40（ArAr4040）1515亿年亿年钍钍-232-232（ThTh232232）铅铅-208(Pb-208(Pb208208)139139亿年亿年碳碳-14-14（C C1414）氨氨-14(N-14(N1414)56925692年年第二节同位素年龄（绝对年龄）的测定第二节同位素年龄（绝对年龄）的测定 活着时：活着时：既吸收既吸收12C也吸收也吸收14C死亡后：死亡后：停止吸收，停止吸收，14C的含量的含量相对于相对于12C逐渐减少逐渐减少找到后：找到后：可测定可测定14C与与12C的比率，的比率，求取经历的半衰期数求取经历的半衰期数1414C C法年代测定的原理法年代测定的原理同位素年代测定的计算公式：同位素年代测定的计算公式：t 半衰期半衰期0.693Ln(N/N0)t 被测对象的年龄，年；被测对象的年龄，年；(N/N0)现今母体原子的数量与现今母体原子的数量与原始母体原子的数量之比原始母体原子的数量之比应用举例应用举例：用用UPb法（法（235U207Pb）计算一种矿物的年龄）计算一种矿物的年龄查表知半衰期为查表知半衰期为7.13亿年亿年实验室测得该矿物中现存实验室测得该矿物中现存44万万个个235U原子，并根据矿物中原子，并根据矿物中207Pb原子的数量得知在该矿物结晶时有原子的数量得知在该矿物结晶时有120万个万个235U原子原子（假定在矿物结晶时矿物中没有（假定在矿物结晶时矿物中没有207Pb原子）原子）将以上数据带入公式，计算出该矿物的年龄约为将以上数据带入公式，计算出该矿物的年龄约为10.32亿年亿年（即该矿物形成于（即该矿物形成于10.32亿年前）亿年前）第三节古地磁法测定岩石年龄第三节古地磁法测定岩石年龄 地质历史中地磁的南北极是不断变换的，每一磁地质历史中地磁的南北极是不断变换的，每一磁性的延续时间也不相同。因此，测定岩石的极性，确定该性的延续时间也不相同。因此，测定岩石的极性，确定该极性的延续时间，并通过与已知的标准值对比，就可以推极性的延续时间，并通过与已知的标准值对比，就可以推算该岩石的形成年代。算该岩石的形成年代。该方法只能用于中生代以来的岩石年龄测定，因为对更该方法只能用于中生代以来的岩石年龄测定，因为对更老的岩石尚未建立起可资比较的老的岩石尚未建立起可资比较的“标准标准”。中国大陆地壳形成年龄（单位：百万年）上部地壳上部地壳沉积沉积-变质地壳变质地壳花岗岩花岗岩Nd模式年龄模式年龄华北地台华北地台285237129213482517225华南地区华南地区165934122895951546303塔里木地台塔里木地台2766232秦岭造山带秦岭造山带1880497(平均值）平均值）22373011560372大别造山带大别造山带20164762395232滇藏造山带滇藏造山带155945420262841303370北方造山带北方造山带9793651639384915299平均值平均值18121643第四节第四节 地质年代表地质年代表一、地质年代表的建立一、地质年代表的建立 把不同地区的沉积地层，根据化石和岩性（主要是把不同地区的沉积地层，根据化石和岩性（主要是化石）进行详细的分析研究和对比，弄清它们之间的相互关化石）进行详细的分析研究和对比，弄清它们之间的相互关系，按先后（新、老）顺序连接起来，就建立起了完整的地系，按先后（新、老）顺序连接起来，就建立起了完整的地层系统。根据地层系统建立一个比较完整的地层系统表，结层系统。根据地层系统建立一个比较完整的地层系统表，结合同位素年龄，生物演化的顺序、过程、阶段、老的构造运合同位素年龄，生物演化的顺序、过程、阶段、老的构造运动、古地理环境变化等，将地壳的全部历史划分成许多自然动、古地理环境变化等，将地壳的全部历史划分成许多自然阶段，即地质年代，按新老顺序进行地质编年，就构成了地阶段，即地质年代，按新老顺序进行地质编年，就构成了地质年代表。质年代表。牢牢记记新新生生代代7个个世世的的名名称称!牢牢记记五五代代十十三三纪纪!划分出了地质年代单位和年代地层单位，一般分为：地质年代单位（时间）宙代纪世期时年代地层单位（地层）宇界系统阶带1.1.宙一般是以生物演化来划分的。宙一般是以生物演化来划分的。2.2.代一般是以生物演化和大的地壳运动划分的。代一般是以生物演化和大的地壳运动划分的。3.3.纪、世一般是以生物演化和古地理环境变化来划分的。纪、世一般是以生物演化和古地理环境变化来划分的。牢记区别恐龙生活在侏罗纪（时间），恐龙生活在侏罗纪（时间），恐龙化石在侏罗系地层中找到。恐龙化石在侏罗系地层中找到。在实际工作当中，还常用到在实际工作当中，还常用到岩石地层单位岩石地层单位（地方性地层（地方性地层单位），是根据地层的单位），是根据地层的岩性特征岩性特征进行分层，并建立起地层系进行分层，并建立起地层系统和层序。一般分为：统和层序。一般分为：群、组、段、层群、组、段、层。二、岩石地层单位的概念二、岩石地层单位的概念 群群：比比组组高高一一级级的的岩岩石石地地层层单单位位，常常用用的的最最大大岩岩石石地地层层单单位位。由由两两个个或或两两个个以以上上经经常常伴伴随随在在一一起起而而具具有有某某些些统统一一的的岩岩石石学学特特点点的的组组联联合合构构成成的的，或或由一大套厚度巨大，岩类复杂的地层组成。由一大套厚度巨大，岩类复杂的地层组成。群群在在必必要要时时可可以以再再分分成成亚亚群群，或或合合并并为为超超群群。群的名称通常取自典型剖面附近的地名。群的名称通常取自典型剖面附近的地名。如中上寒武统洗象池群如中上寒武统洗象池群 组组：是是最最重重要要的的基基本本岩岩石石地地层层单单位位。其其含含义义在在于于具具有有岩岩性性、岩岩相相和和变变质质程程度度的的一一致致性性。组组由由一一种种岩岩石石构构成成，或或者者以以一一种种岩岩石石为为主主，夹夹有有重重复复出出现现的的夹夹层层；或或者者由由两两三三种种岩岩石石交交替替出出现现所所构构成成；还还可可能能以以很很复复杂杂的的岩岩石石组组合合为为一一个个组组的的特特征征，而而与其它比较单纯的组相区别。与其它比较单纯的组相区别。组组的的厚厚度度无无固固定定的的标标准准，可可以以由由1m到到几几千千米米不等。不等。段段：是是低低于于组组的的岩岩石石地地层层单单位位，必必须须具具有有与与组组内内相相邻邻岩岩层不同的岩性特征，且分布广泛，对研究区域地层有用。层不同的岩性特征，且分布广泛，对研究区域地层有用。组组是是否否要要分分段段应应根根据据其其内内部部有有无无分分段段的的岩岩性性条条件件和和区区域域地地层层研研究究的的需需要要来来定定，有有的的组组可可全全部部划划分分为为段段；也也可可仅仅指指定定组组的的某某一一部部分分为为段段，其其余余部部分分不不正正式式命命名名为为段段；有有的的组组可可不不分段；有的组在某一地区分段，在另一地区不分段。分段；有的组在某一地区分段，在另一地区不分段。层层：等等级级最最低低的的岩岩石石地地层层单单位位。它它一一般般由由岩岩性性、成成分分、生物组合等特征显著而又明显区别于相邻岩层的地层构成。生物组合等特征显著而又明显区别于相邻岩层的地层构成。它的厚度不大，可以从数厘米、数米至十余米。它的厚度不大，可以从数厘米、数米至十余米。层是组内或段内的一个特殊单位层层是组内或段内的一个特殊单位层(unitlayer)，在岩性，在岩性上与相邻岩层显著不同。上与相邻岩层显著不同。结束语当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的，所以不要放弃，坚持就是正确的。When You Do Your Best,Failure Is Great,So DonT Give Up,Stick To The End感谢聆听不足之处请大家批评指导Please Criticize And Guide The Shortcomings演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日