地层学基本原理和方法

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,*,古生物地层学,0 绪论,1 古生物学基础（一）,生命的物质基础与细胞结构，,生物的分类与命名,生命起源与演化,生物与环境,2 古生物学基础 （二）,古生物学基本概念,古生物的分类与命,3 地层学基本原理和方法,地层学基本原理 地层的划分、对比和地质年代表 沉积岩相和古地理,地壳运动和构造分区,4前寒武系,前寒武系概况中国的太古宇和元古宇,前寒武纪全球地史概述,5古生界,古生代的生物界中国的寒武系、奥陶系、志留系 、泥盆系、石炭系和二叠系古生代全球地史概述,6中生界,中生代生物界中国的三叠系、侏罗系和白垩系中生代全球地史概述,7 新生界,新生代的生物界 中国的古近系、新近系、第四系 新生代全球地史概述,课程授讲计划,1.地层、地层学的概念,岩层：,地球上层状的岩石（包括沉积岩、火山岩、变质岩）,地层（stratum/ Strata ）：,是具有某种,共同特征,或属性的岩石体，能以明显界面或经研究后推论的某种解释性界面与相邻的岩层和岩石体相区分。,地层与岩层相比，除了有一定的形体和岩石内容之外，还具有,时间顺序,的含义。,地层学基本原理,地层:各种层状岩石的统称。包括所有的沉积岩,部分火成岩和变质岩。,layered,(ICS,1994),地层是各种地质信息的载体,掌握其特性和解读方法是全部地学工作的基础,地层学基本原理,地层学的概念：,传统（狭义）地层学：研究,地层顺序,及与邻区,地层的对比,关系，建立其,地层系统,和相应的,地质年代系统,。,现代（广义）地层学：不但要研究岩层的形成顺序和年代关系，还要研究地层的物质特征（物理和化学）、,时空分布规律和成因环境,等方面的内容。,地层学基本原理,地层学:,研究层状岩石形成的,先后顺序、地质年代、时空分布,规律(狭义)和形成环境条件及其物理、化学性质的地质学分支学科，其核心目标就是建立地球科学的,时间坐标。,原始水平律,:,地层沉积时是近于水平的，而且所有的地层都是平行于这个水平面的(,水平摆放,)。,侧向连续律,:,地层在大区域甚至全球范围内是连续的，或者延伸到一定的距离逐渐尖灭(,侧向连续,)。,地层的侧向延伸与尖灭,Pinchout,(c), Intertonguing,(d), Lateral gradation,(e),a,b,North Island, New Zealand,c,d,e,At edge of a depositional basin,(a),; Faulting followed by erosion,(b),Sedimentary facies change with the depositional environments, while the fossils change mainly with time,不整合,平行,parallel/discon,.,角度/angular,Disconformity，,假整合,整合,连续/continuity,不连续discontinuity,有地层缺失，上下地层产状一致,有地层缺失，上下地层产状不一致,上下地层之间没有明显的沉积间断,有沉积间断 (hiatus/diastem),unconformity,conformity,非整合,nonconformity,沉积接触,depositional contact,侵入接触,intrusive contact,地层与地层,地层与其他地质体,地层的接触关系,The contact relationships of strata,地层接触关系,角度不整合,Angular unconformity,非整合,nonconformity,平行不整合disconformity,小间断,Paraconformity,连续,Continuity,整合,D,S,角度不整合的形成及意义,昌平组,景儿峪组,Parallel unconformity/disconformity,（北京西山）,1,馒头组/Pt,2,云梦山组, 太行山辉县,1400 Ma,500 Ma,Nonconformity, 鸡冠山, 北戴河,沉积接触:,年轻的沉积盖层直接覆盖在较古老的岩浆岩或深变质岩上,年轻沉积盖层的底部常含下覆岩石的成分或砾石,.,侵入接触:,年轻的岩浆侵入到较古老的地层中,年轻岩体的边缘常含来源于地层的捕虏体, 地层与岩体的交界部位常受到不同程度的烘烤,.,2.,地层学的研究范围:,地层学是研究构成,地壳的所有层状或似层状岩石体的特征和属性,，并据此将它们,划分为不同类型和级别的单位,，进而建立它们之间的,空间关系和时间顺序,的一门基础地质学科。,岩层的,特征和属性,包括形状、分布、岩性、化石内容、地质年龄、地球物理性质、地球化学性质等及其,形成环境、形成方式和演化历史,。,构成地壳的各类层状或似层状的岩石,沉积岩(包括固结的或未固结的沉积物)、火山岩和变质岩都属于地层学的研究范畴。,7-1,地层学基本原理,具体研究的内容主要包括以下几个方面：,研究地表岩层及其古生物化石的形成顺序，以确定岩石(包括沉积矿层)的,地质时代及其划分和对比,问题，这就是狭义的地层学研究的内容。,研究,地层类型、分布规律,及其所蕴藏的,矿产资源,。,研究地层形成的,古环境,，并通过各时代地层沉积相的分析，,再造当时古地理环境,，恢复地壳的,沉积演变史,。,研究地层的沉积及岩浆组合的时空分布特征及与构造变动有关的变质作用，划分出不同的构造单元和构造阶段，恢复地壳的,构造发展史,。,3. 地层学研究的内容,7-1,地层学基本原理,在地层学研究中，不仅要对构成地壳的所有岩石体进行,描述,，而且要在,分类、命名、对比,的基础上建立它们之间的,空间关系和时间顺序,。,依据地层的不同性质所作的地层划分，可建立不同的地层,单位,，最常用的地层单位有以下三类：,岩石地层单位,生物地层单位,年代地层单位和地质年代单位,4 地层单位,(Stratigraphic unit),7-1,地层学基本原理,地层单位是指依据岩石所具有的任一特征或属性划分的、并能被识别的一个独立的特定岩石体或岩石体组合,。,（1）岩石地层单位,岩石地层单位,是根据可观察到并呈现总体一致的岩性(或岩性组合)、变质程度或结构特征，以及与相邻地层间关系、所定义和识别的三维空间岩石体。,岩石地层单位,可由一种或多种沉积岩、喷出岩或其变质岩组成。,其地层单位可分四级：群、,组,、段、层，其中,组,为最基本的单位。,组,是岩石地层划分的基本单位，用于地质填图、描述和阐明区域地质特征。,组是野外宏观岩类或岩类组合相同，结构类似、颜色相近、呈现整体岩性和变质程度特征一致、空间上有一定的延展性，并能据以填图的地层体。,组或者由一种岩石(沉积岩、火山岩或变质岩)构成，或者以一种岩石为主间有重复出现的其他岩石的夹层；或者由两三种岩石交替出现的互层所构成；还可能以很复杂的岩石组分或独特的结构所构成并与其他组相区别。,组具有一定的,空间展布范围,，在该范围内其岩性、岩相应基本稳定。,（1）岩石地层单位,组（formation）,段(Member),段是,组内次一级,的正式岩石地层单位，具有与组内相邻岩层不同的岩石特征。段总是组的,个组成部分，不能脱离组而独立存在。例如，长兴组就分为下部的葆青段和上部的煤山段。,层（Bed）,层是最小的正式岩石地层单位。一般只限于对那些能识别出来而且特别有用的一个层，或许多单层组成的单位才给予命名。它可以在段中存在，也可以在不分段的组中存在。,像煤层、油砂或其他有经济价值的一些层，一般也给予命名，但这样的单位及其名称属于非正式岩石地层名称的范畴。,（1）岩石地层单位,群(Group),群,是比组高一级的正式岩石地层单位。群可以由两个或两个以上相邻或相关的具有共同岩性(或岩性组合)特征的组组合而成；也可以将一大套,地层厚度巨大，岩类复杂，又因受到构造扰动致使原始顺序无法重建的地层,视为一个特殊的群。,必要时，,群可以再分成几个亚群,，或将两个或两个以上相邻并具有共同岩性(岩性组合)特征的群组建成一个超群。群的单位层型，就是它所包含的各个组的单位层型。组不一定要合并为群，只有为了更有效地在大范围内进行对比研究或为编制小比例尺图件的需要才并组为群。,（1）岩石地层单位,（2）生物地层单位,定义：,根据地层中所含有的生物化石内容和特征所划分出来的地层单位，即：以含有,相同的化石内容和分布为特征,，并与邻层化石有别的三度空间岩层体；也就是根据地层中所含化石来定义和说明地层特征的地层体。,年代地层单位是指在特定的地质时间间隔中形成的成层或非成层的岩石体。形成年代地层单位的地质时间间隔称为地质年代单位(如形成石炭系的时间单位是石炭纪)。年代地层单位的顶、底界线都是以等时面为界。,划分年代地层单位的目的首先是确定地区性的时间关系，其次是建立一个世界性的标准年代地层表，也就是建立,个既能用于地区又能适用于全世界，在理论上既不间断又不重叠的完整年代等级表，使其尽可能地符合地质历史的分期。,2年代地层单位和地质年代单位(Chronostratic unit and Geochronologic unit),地质年代单位按级别从大到小分为宙、代、纪、世、期、时，,分别对应的年代地层单位是宇、界、系、统、阶、时间带.,宇,Eonothem,界,Erathem,系,System,统,Series,阶,Stage,时带,Chronozone,宙,Eon,代,Era,纪,Period,世,Epoch,期,Age,时,Chron,年代地层单位,地质年代单位,年代地层单位是在特定地质时间内形成的所有岩石的综合体；只包括在该时间跨度内形成的岩层。年代地层单位以等时面为界，单位级别与岩层所包含的时间长短相对应，而与岩层的厚度无关。,年代地层单位与地质年代严格对应,。,(ICS，1994，仍倾向于将时带作为无等级正式年代地层单位),3年代地层单位和地质年代单位,宇,是最大的年代地层单位，是一个宙的时期内形成的全部地层。现在公认的有三个宇：,显生宇、元古宇、太古宇,。太古宇和元古宇相当于通常所称的,“,前寒武系,”,。其相应的地质年代单位为太古宙、元古宙和显生宙。,界,是全球年代地层表中小于宇、太于系的年代地层单位。一个界代表在一个代的时间内形成的全部地层。按生物演化的重大阶段，显生字再分为古生界，中牛界和新生界。界和对应的代使用同一专名。按地质年代间隔将太古宇划分为始太古界、古太古界，中太古界和新太古界；把元古宇划分为古元古界、中元古界和新元古界。,系,级别小于界、大于统，系是界的一部分，是全球年代地层表的主要参考单位。一个系代表一个纪的时间内所形成的全部地层，例如，寒武系、侏罗系。系和其所对应的纪使用同一专名。,3年代地层单位和地质年代单位,统,是年代地层单位级别仅次于系的单位。,一个系可分为两个或更多个统，统是系的一部分。一个统代表一个世的时间内所形成的全部地层。统名由所在系的专名前增加,下、中、上等字样组成,一般情况下不采用地理专名命名；对应的地质年代单位世的名称世在所属纪的专名前加早、山、晚字样组成。但古近系(Paleogene)、新近系(Neogene)和第四系的统名例外。,古近系划分为古新统、始新统、渐新统；新近系划分为中新统和上新统；第四系划分为更新统和全新统,。,阶,是年代地层单位中较小的单位。,一个阶,代表在一个期的时间内所形成的全部地层。,由于阶能满足于全球或一个地区内年代地层划分与对比的需要，所以它可以作为年代地层划分的基本单位。阶比统低一级，等级也很明确。一般来说阶是统的再分，一个统通常包括两个以上的阶。但也有例外，个别统只有一个阶，在这种情况下，阶和统实际上成了相等的单位。阶与对立的期取同一专名。,亚阶,在年代地层单位等级中，亚阶是级别最低的一个正式单位。,它,代表一个亚期的时间内所形成的地层。,3年代地层单位和地质年代单位,地层是全球性分布的，各个地区的,地层发育特征,和状况颇不相同，把不同地区的地层加以对比研究，找出它们的,共同点和不同处,，阅明其原因，并,划分出不同的地层区域,，这即是地层区划。地层区划主要根据地层发育的总体特征来划分。影响和决定这些特征的，主要是地壳活动的不平衡性、古地理与古气候条件的差异性以及古生物群的变化等综合因素。,地层区划通常分为两级：,一级地层区划(即,地层区,)，相当于大地构造分区的一级构造单元(或构造域)。在同一地层区内,“,系,”,级以上地层单位,在岩相和生物区系上应可对比，,“,统,”,级地层单位基本可对比,。,二级地层区划(即,地层分区,)，相当于大地构造分区的二级构造单元(地块、褶皱等)。在同一地层分区内，要求,“,统,”,级地层单位,在岩相和生物组合上完全可以对比，,“,组,”,级单位基本可对比。,根据实际需要，在中生代陆相盆地及岩浆、火山活动带，还可进一步划分三级地层区划(即,地层小区,)，在同一地层小区内,要求,“,组,”,级乃至,“,段,”,级地层单位在岩相和生物组合上可以对比,。,地层区划,(Stratigraphic regionalization),7-1,地层学基本原理,层型是指,个已命名的成层地层单位或地层界线的原始或后来指定,作为对比标准的地层剖面或界线,。也就是指一个已经命名的地层单位或其界线的原始（或后来厘定的）典型剖面,。,单位层型,（unit-stratotype）：即地层单位的典型剖面，作为说明和识别一个地层单位的标准。,界线层型,（boundary-stratotype）：给定和识别一个地层界线作标准用的一特殊岩层序列中的一个特殊点，即,“,金钉子,”,层型(Stratotype),7-1,地层学基本原理,7-2 地层的划分、对比和地质年代表,1,.地层层序律,：,地层在未经过强烈构造变动而发生倒转的情况下，地层的顺序总是,上新下老,。也就是说，先形成的地层在下，后形成的地层在上，即上覆地层年代新于下伏地层。,2,.生物层序律,生物层序律是指根据,生物演化的前进性和不可逆性原理,来进行地层划分、对比，以确定地层层序。根据生物界的发展规律一般来说，年代愈老的地层中所含化石的构造愈简单、愈低级，和现代生物差别愈大；而年代愈新的地层中所含化石愈复杂、愈高级，和现代生物愈接近。,化石层序律,Principle of fossil succession,不同时代的地层含有不同的化石，含相同化石的地层其时代相同。,据此可以用来划分、对比地层,。,William Smith (1769-1839)-地层学之父于1817年提出。,化石层序律简图,根据化石内容,1 对比不同剖面的地层,2 确定地层的相对顺序及相对时间,三剖面相距500KM,根据地层的特征和属性（如岩性、化石和不整合面等）将地层,组织成相应的单位。,A,B,C,3. 地层划分,7-2 地层的划分、对比和地质年代表,地层划分：根据地层的特征和属性（如岩性和化石等）将地层组织成相应的单位,找异,岩性,“,对比,”,是论证岩石特征和岩石地层位置的相当；,两个含化石层的,“,对比,”,是证明化石内容和,生物,地层位置相当；,年代,“,对比,”,是论证年龄和年代地层位置的相当,4. 地层对比：,表示,地层特征或地层位置是否相当。,根据所强调的侧重点的不同，有不同种类的对比。,岩性,“,对比,”,是比较岩石特征和岩石地层位置是否一致；两个含化石层的,“,对比,”,是比较化石内容和,生物,地层单位是否一致；,年代,“,对比,”,是比较年龄和年代地层位置是否一致,地层对比：比较地层特征或属性是否一致。,是延伸地层单位的基本方法.,求,同,岩石学的方法：,依据岩性特征、沉积旋回,古生物学的方法：,依据化石面貌,构造学的方法：,依据不整合面把地层划分开,5. 地层划分与对比的主要方法：,7-2 地层的划分、对比和地质年代表,岩性划分对比,追索对比,(1) 岩石地层学方法,按两地岩石的颜色、成分、结构、构造的差异性或相似性来划分对比地层。,般,常用的地层划分对比方法有下述几种：,岩性法根据上、下地层岩性的不同，进行地层划分对比，这是野外常用的方法。例如华北的徐庄组，以紫红色页岩为主；张夏组，以厚层鲕状灰岩为主；崮山组以竹叶状灰岩与紫红色页岩互层为主。,标志层法在地层剖面中，某些分布范围较广、特征突出和容易识别的岩层，可以作为地层划分对比的标志，被称为标志层。如我国华北地区上石炭统下部本溪组底部的底砾岩层及铁铝风化壳，就是划分对比地层的良好标志。某些标志层具有同时性的特征，其形成与全球性的古气候、古地理及古构造变化有关。如在中寒武统上部及上寒武统下部在全球范围内发育了一套厚层竹叶状砾屑灰岩可作为全球性地层划分对比的依据。,岩性地层对比示意图,河南省二叠系上、下石盒子组沉积旋回对比图,沉积旋回,是指一套岩石按着,定的生成顺序在剖面中作有规律的重复。,生物地层学方法就是古生物学方法，它是根据上、下地层中,所含化石的异同,来划分对比地层。主要有以下两种方法：,标准化石法,在一个地层单位中选择少数特有的生物化石，它们的延限短，仅限于某段地层层位，而且有广泛的地理分布，这些化石叫标准化石。根据标准化石来进行地层划分和对比的方法，叫标准化石法。,(2) 生物地层学方法,Index fossils,生物组合(生物群)分析法,对地层中所有化石进行系统研究和综合分析，以了解,生物各门类、各属种的共生组合情况及其变化情况,，称为生物组合分析。其目的，要利用化石群的总体特征来划分对比地层。生物组合分析法广泛应用于地层划分对比中。特别是年代地层单位及生物地层单位的划分对比(图7-8)。,种系演化法,根据生物谱系演化关系确定地层层位和时代，例如寒武纪应用三叶虫的演化，石炭纪和二叠纪应用蜓类的演化等都是比较成熟的研究方法,(2) 生物地层学方法,运用古生物进行地层对比的依据：,标准化石、组合带,构造运动是地质历史中的重大事件。强烈而广泛的构造运动常常是地质历史阶段划分的重要标志，它所引起的地表自然地理条件的巨大变化，是促成生物界变革的重要外在因素，,在地层上发现为上、下岩层间的区域性角度不整合和平行不整合,。因此区域角度不整合和平行不整合不仅提供了划分对比地层的一个清楚的分界面，而且它与岩性及生物的变化三者在划分对比地层中有时可以取得一致的效果。,(3) 构造学方法,同位素年龄法是利用放射性同位素的衰变原理来测定地质年代的一种方法。如放射性铀(238 U)，经过裂变最后可成为非放射性的铅(206Pb)。,半衰期,是指同位素的,原子数目衰减一半所经历的时间,，这是可以在实验室中测定的。此外，对测定地质年代的同位素有一定的条件，一般要求其半衰期要大致和地球年龄属同一个数量级，还要求该放射性同位索在地球岩石中有足够的含量。现在常用的同位素年龄测定有铀铅法、铷锶法和钾氩法。但受仪器、地质条件、采样等限制，该方法误差较大。,(4) 同位素年龄法,运用同位素测年进行地层对比,在整个地质历史中，不但,地磁极的位置可以围绕地理极发生一定范围内的移动,，而且地球磁场的方同曾发生过180的倒转，这种,极性倒转,曾发生过多次。这种古地磁场的变化可以记录在地层中，人们可,根据,极性倒转,或变化的情况对比地层,，把磁极性质相同的各地层对比起来。这种方法需要与古生物、同位素年龄测定等方法配合，才能得到较正确的结果。,(5） 古地磁测定法,KAr法年龄测定确定的地磁场极性倒转时间表,更新世磁极倒转时间表,6.地质年代表,地质年代的划分主要依据：,生物演化的阶段性,生物演化的特点：,进步性、不可逆性、阶段性、全球一致性,7-2 地层的划分、对比和地质年代表,目前国际通用的地质年代表是2000年第三十一届悉尼国际地质大会通过、国际地质科学联合会公布的最新版本。,三个特点,GTS, Ma,中国北方地层年代表,7-3,沉积相和古地理,1.沉积相的概念,沉积相：,能够反映沉积环境的岩石特征和古生物特征的总和，包括沉积环境和物质记录两方面。,沉积相变：,沉积相在横向（空间）上和纵向（时间）上的变化,沉积相研究的基本方法：,将今论古（The present is the key to the past）,障壁海岸相沉积环境示意图,横向毗邻关系的相和相区才能原生地在垂向层序上依次叠覆,瓦尔特定律：,只有在地理（空间）上彼此有横向毗邻关系的那些相和相区才能原生地在垂向层序上依次叠覆。,2.主要沉积相类型,（1） 海相沉积,滨海沉积,：低潮线与高潮线之间的地区,浅海沉积,：低潮线以下至水深200米左右的地带,半深海和深海区沉积,：水深超过200米,1,（2） 滨海：,波浪潮汐作用强烈，双向水流,潮上带：,泥岩发育有泥裂、动物足迹、爬痕，砂岩中可发育波痕、雨痕等。,潮间带：,发育双向流水波痕、双向交错层理,潮下带：,可见浪成波痕,潮 坪：,陆源碎屑丰富则沉积砂、泥；反之则以碳酸盐岩为主，可见鸟眼构造，或形成竹叶灰岩,地形平坦，阳光充足、水体温暖、生物丰富,沉积物主要有两大类：,陆源碎屑沉积：砂岩、粉砂岩、泥岩和细砾岩,内碎屑沉积：灰岩、泥灰岩和白云岩,温暖的浅海区可发育生物礁、礁后泻湖、碳酸岩台地,（3）浅海,依据水体深度可分为：亚浅海（水深0,50）和深浅海,进,积,型,砂,质,海,岸,沉,积,序,列,模,式,（4）半深海：,分布于大陆斜坡上，常发育有海底峡谷、角砾堆积其中。,（5）深海：,主要包括浊流沉积环境和远洋盆地沉积环境,浊流沉积：,复理石（flysch）建造，鲍马层序,远洋盆地沉积：,远洋泥、生物软泥为主，生物骨骼有：有孔虫、颗石藻、硅藻等,（6） 山麓洪积,由大大小小的冲积扇和充填其间的山麓坡积、坠积物组合而成,形成条件,：,造山运动强烈，干旱半干旱气候，间隙性急流，地形坡度突变,分布,：,山前大型断陷盆地边缘,沉积类型,：,水携沉积物（牵引流）：河道沉积、漫流沉积、筛状沉积,泥石流（重力流）：砾、砂、泥混杂，层理不发育,沉积特征,：,整个沉积序列为反粒序旋回，每个粗粒段又为正粒序,粒度粗，磨圆、分选性差，成熟度低,成层性差,（7） 河流相,河流是流水由陆地流向湖泊和海洋的通道，也是沉积物由陆地搬运到海洋、湖泊地主要营力。,河流的分类,按照地形及坡降：山区河流、平原河流,按照发育阶段：幼年期、壮年期、老年期,按照河道分叉及弯曲程度来分：平直河、,曲流河、辫状河,、网状河,河流发育阶段,河道,河流相沉积的特点,“,二元结构,”,：,底层沉积（河床粗粒）和顶层沉积（堤岸、漫滩细粒）的垂向叠加。,“,二元结构,”,的多旋回性,（8） 三角洲沉积,河流在入海（湖）处形成的大型扇形沉积体,三角洲平原（顶积层）,：,三角洲的水上部分，分流河道和道间沉积的砂、粉砂发育，在泛滥平原上的湖泊、沼泽相发育粉砂、粘土及泥炭沉积。,三角洲前缘（前积层）,：,三角洲平原前方水面之下至波基面之上的滨浅水地带，水下分流河道和河口沙坝发育。,前三角洲（底积层）,：,三角洲前缘的波基面之下的部分，水体较深，发育暗色泥岩夹薄层粉砂岩。,三角洲沉积体的结构,Stream dominated,Wave,dominated,Tide,dominated,河控三角洲沉积的原生构造序列及其环境解释,（9） 湖泊沉积,陆地流水汇集的地带，在平面上与河流相沉积共生，并被河流相沉积所包围，自盆地边缘至湖盆中央，依次出现：冲积扇、河流湖成三角洲、滨浅湖半深湖深湖、重力流沉积。,就不对称断陷湖盆而言,缓坡一侧（沿湖盆长轴）,：,地形较平缓，滨、浅湖沉积相带较宽，河流、三角洲发育，常形成河流三角洲深水浊积扇体系,。,陡坡一侧（沿湖盆短轴）,：,地形坡度大，近物源，滨浅湖相带窄，河流相缺失或很少，不出现三角洲，冲击扇直接入湖形成扇三角洲或近岸浊积扇,3. 沉积岩的主要相标志,海洋生物：,三叶虫、笔石、珊瑚、头足类、腕足类、蜓、层孔虫、海绵、棘皮动物、有孔虫、牙形石等,陆生生物：,陆生植物、陆生脊椎动物、淡水软体生物、昆虫、大部分的叶肢介、介形虫等。,窄盐度生物,：,只能适应于含盐度正常（35,）的海水，如珊瑚、腕足类等。,广盐度生物,：,可生存于多种盐度的水体中，如腹足类、双壳类等。,（1） 生物标志,自生矿物：,原生海绿石、鲕绿泥石和针铁矿均形成于海洋环境，且形成的水体依次变浅、温度依次升高。,（2）岩性与自身矿物的标志,层理,交错层理：,单向斜层理（河流）；鱼骨状交错层理（潮汐作用）；丘状层理（风暴流）,水平层理：,水体平静,平行层理：,水浅流急,粒序层理：,河流相正粒序，冲积扇整体为反粒序,层面构造,波痕：,（对称、不对称）,层面暴露标志：,爬痕、足迹、泥裂、雨痕,冲刷痕,滑塌构造：,多出现于斜坡，成为识别浊积岩或深水碳酸盐岩的重要标志,（3） 物理标志,颜色,原生色：,沉积、成岩过程中形成的颜色，原生色与沉积物中的铁、炭、有机质等的含量及沉积环境的氧化还原环境有关。,含铁质的沉积物：,氧化环境：,红、紫红、棕红等颜色,缺氧的环境：,灰色、灰绿、蓝色,含炭和有机质丰富的沉积物,氧化环境：,灰白色,还原环境：,灰黑、黑色,继承色：,从母岩中继承而来的颜色，与沉积环境无关。,次生色：,沉积岩成岩后，应次生变化（变质、风化等）形成的颜色，与沉积环境无关。,4 古地理图恢复,对地史时期中某些地区的地层通过岩相分析进行综合研究，就可以了解当时海陆分布、地势和气候等特点，将这些研究成果按照一定比例，以简明的图例综合表现在地理地图上，就成为古地理图，一般在图中表明海陆分布、沉积区、剥蚀区等。,分析过程：,点,线,面,海侵是指海洋向陆地推进，海水面积扩大，海岸线延伸到原来的陆地内的观象，其前进的方向即为海侵的方向。当某地发生海侵时，在那里便沉积了新的海侵沉积物，这样在海侵区域内就有了两种不同的地层接触关系：在原海区的基础上是整合接触；而在陆区的基础上则为不整合接触。前者可通过某一点的柱状图看出虽上、下均为海相沉积，其岩性由下向上逐渐变细它反映了海水变深的过程；后者可通过海侵前的陆相地层或古侵蚀面反映出来，此外，也可从各时期地层的展布情况来判断海侵序列。海侵序列上层的展布范围大于下层的展布范围，而有一部分直接覆在更老的岩层之上，这称为超覆；超过的那一部分地区称为超覆区。,海侵的概念,Transgression,海进序列,海平面下降，海水从大陆后撒，海岸线向外迁移，称为海退，它所产生的沉积称为海退序列(图7-13)。在海退序列中愈新的地层分布范围愈小，这称为退覆；较新地层未覆盖的地区称为退覆区。从图中,A,地点的柱状图可知，沉积颗粒愈向上愈粗，这表明海水愈来愈浅。所以在海退的情况下，海水面积缩小，海水变浅，沉积物逐渐变粗这三者也是协调一致的。,海退的概念,当海退序列紧接着一个海进序列时，便形成地层中沉积物成分、粒度、化石等特征有规律的镜像对称分布现象，这种现象称为沉积旋回。最常见的例子，即在柱状图中岩性由近岸沉积转变为远岸沉积，再由远岸沉积转变为近岸沉积。需要指出的是，在海退时有许多沉积物常遭受剥蚀而保存不完整，代之而存在的是一个大陆侵蚀面。湖水进退也能形成沉积旋回。,沉积旋回的概念,古地理是指地质时期的自然地理面貌。沉积相和相变的研究，是再造古地理的基本手段。对同,地区从老到新的全部地层进行岩相分析，就可以得到该地区沉积环境,古地理的变迁史；对不同地区、同一时代地层的岩相及岩相变化的研究，就能重建该时代的地理景观。恢复古地理主要从岩石标志、古生物标志、地球化学标志，以及新生矿物等方面入手。,古地理的概念,气候与所处的地理纬度有关，判断古大陆的古纬度位置是古地理研究的重要问题。古地磁研究是确定古纬度的最重要手段，根据所测定的岩石的古地磁要素(磁倾角、磁偏角)，可以计算出古地磁纬度，再结合地层的岩石和生物的古气候标志，便可比较正确地判别地层形成时的古纬度位置。地层中的某些岩石和生物特征，可以作为判断古气候特征的标志。,例如，珊瑚礁一般产于热带、亚热带的浅海环境；冰川沉积代表寒冷气候的标志；含盐类的蒸发岩是干燥气候下平原（或高原）的标志；煤层的存在及成层的铁、锰矿代表了温暖潮湿的环境。,古气候的概念,谢谢！,Thank you very much,for your attention !,