多重地层的划分

一般概念1.1地层学（Stratigraphy）地层学学是研究构成的所有层状或似层状岩石体固有的特征和属性，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。地层学的研究范围实际上涉及到岩层中所有能识别的特征和属性（包括形状、分布、岩性特征、化石内容、地质年龄、地球物理和地球化学性质等），及其形成环境或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）、火山岩及变质岩都属于地层学的研究范畴。1.2地层（Stratum,Strata）地层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。1.3地层分类（Stratigraphicclassification）根据构成地壳的岩层、岩石体的不同方面的特征或属性，将其划分成不同类型的地层单位。地层所具有的特征是多样的，属性也不尽相同，每种特征或属性原则上都可以据以作为地层分类的依据。因此，地层划分的类别也是多样的。如，岩石地层、生物地层、年代地层，等等。1.4地层区划（Stratigraphicregionalization）由于中国地域辽阔，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，找出其共同点和不同之处，阐明其原因，并划分出不同的地层区域，这即是地层区划。这种划分不但具有重要科学意义，而且也有很大的实用价值。地层工划主要依据地层发育的总体特征来划分。而决定和影响这些特征的，主要是地壳的活动性、古地理与古气候条件、古生物群的变化等综合因素，其中构造环境起着控制作用。现行的地层区划，是综合各个层系共同特点的综合地层区划。地层区划可分为两级。一级地层区划（即地层区），相当于大地构造分区上的一级构造单元（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”级地层单位可基本对比。二级地层区划（即地层分区），相当于大地构造分区上的二级构造单元（地块、褶皱带）；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”级单位基本可以对比。根据实际需要，有时可进一步划分三级地层区划（即地层小区）,主要反映中生物以后的陆相盆地及岩浆、火山活动带；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。1.5地层单位（Stratigraphicunit）根据岩石所具有的任一特征或属性划分出，并能被识别的一个独立的特定岩石体或岩石体组合。以一种特征或属性为基础所建立的地层单位无需与以另一种特征或属性为基础所建立的地层单位相吻合。不同类型的地层单位所合作的术语，应以彼此易于区分为最本质的要求。因此，对于地层单位来说，具有一个明确定义至关重要。由于地层划分是多重的，所以地层单位也是多种的。1.6地层术语（Stratigraphicterminology）指各地层类别中使用的单位术语(unitterms)，例如，“组”、“生物带”、“阶”。术语分两种，一种是正式术语，另一种是非正式术语。A．正式地层单位术语，指按照地层划分原则给予恰当定义和命名的地层单位的术语。例如，龙马溪组中的“组”，石炭系中的“系”。B．非正式地层单位术语，指仅作为普通名词使用，而不属于已明确定义的地层单位的术语。如砂质组、笔石带等。非正式地层单位术语不必给予地层专名。非正式地层单位术语可以用于煤层、气层、油层、含水层、含矿层、采石层，以及以地球物理的电测曲线或地层反射波剖面为基础的单位，如第13槽煤层、G层铝土矿。在对地表或地下地层研究过程中难免会临时性使用非正式术语，但当成果正式出版时不应再采用这些非正式术语，如V.Richthofen(1882,p.603)所指的“广元煤系”（KohlenfurendFormationvonKwangyuan）是非正式术语，Grabau(1923-1924,p.406;1928,p.135)引用为“Richthofen的‘广元煤系’”(KwangyuanCoalSeriesofV.Richthofen)是欠妥的。1.7层型（典型剖面）（Stratotype）指一个已命名的成层单位或地层界线的原始或后来被指定作为对比标准的地层剖面或界线。在特定的岩层序列内，层型代表一个特定的间隔，或一个特定的地点，它构成了定义和识别该地层单位或所确定的地层界线的标准。这个特定的间隔就是地层单位的单位层型(Unit-stratotype)；特定的点就是界线层型(Boundary-stratotype)。层型有如下五种：正层型(Holostratotype)原作者在提出地层单位或界线时所指定的原始层型。副层型(Parastratotype)原作者在使用原定义解释正层型时所用的补充层型。选层型(Lectostratotype)命名地层单位时没有指定层型，原作者或他人后来选择指定的层型。新层型(Neostratotype)因正层型被毁坏或无法接近而重新指定的一个层型。次层型(Hypostratotype)为扩展正副层型的概念或界线，在正、选、新层型所在地之外所建立的作参考用的层型。次层型也称参考剖面。此外，由一个以上分开在不同剖面上的地层间隔联合组成的单位层型称为复合层型(Composite-stratotype)。构成复合层型的任一间隔称作组人层型(Component-stratotype)。岩石地层单位一般使用单位层型，年代地层单位一般使用界线层型，生物地层单位，除组合带外，一般不指定层型。1.8地层对比（Stratigrapiniccorrelation）指论证不同地区地层单位间的特征或属性一致，和（或）地层位置相当。地层单位或地层界线从层型向外延伸是通过对比实现的。由于所依据的特征或属性不同，对比也是多种的。论证单位的岩石特征一致和岩石地层位置相当是岩石地层对比；论证单位的化石内容一致和生物地层位置相当是生物地层对比；只有论证单位的时间相同和年代地层位置相当才是年代地层对比。1.9带(Zone)带是许多不同类别地层划分时所采用的一个较小地层单位，根据特征或属性不同，可以有多种带。用于岩石地层的有岩石带(Lithozone)；用于生物地层的有生物带(Biozone)；用于磁性地层的有极性带(Polarityzone)；用于年代地层的是时间带(Chronozone)。此外，在其他地质分支学科中还可以有矿物带、变质带，等等。在正式使用带这个术语时，带(zone)的英文第一个字母须大写，以便区别于非正式使用的带。化石分类单位加带术语构成的名称，只能理解是一个物生地层单位而不同一个年代地层单位。1.10面(Horizon)指地层序列中某个特殊位置的界面（简称面）。在实际应用中，“面”这个术语常用于表示一个特殊的薄层。根据所强调的特征或属性不同，可以有多种地层面，如岩石面、生物面、年代面、极性倒转面。地层面不但包括两个地层单位间的界线，而且也包括这个地层单位内在对比上特别有用的特定标志。地层划分的类别2.1地层分类（Stratigraphicclassification）岩石本身客观存在着许多不同的特征和据此引申出不同的属性，依据任何一种特征或属性都可以对岩石进行分类和划分。由于岩石的特征和属性在地层分布的时空范围内并非一致，根据一种特征或属性所划分的地层单位往往不会与根据另一种特征或属性所划分的地层单位相吻合。因此，仅用一种类型地层单位不可能表示岩石所有不同的特征，需要根据岩石不同特征和属性分别建立不同类型的地层单位。鉴于这些不同类型的单位都是基于岩石这个客观实体而建立的，它们之间又是密切相关的，因此它们具有相同的地层学目标，即促进我们对地壳岩石体及其历史的认识和理解。2.2岩石地层划分（Lithostratigraphicsubdivision）根据岩石体岩性或岩相特征及其地层关系所进行的地层划分，目的在于将其划分为能反映岩性特征和变化规律的单位。不同级别的岩石地层单位的术语用群、组、段、层或野外简单的岩石术语（如砂岩、石灰岩、片麻岩、杂砾岩等）来表示，在某些特殊情况下还可用岩群、岩组等来表示。2.3生物地层划分（Biostratigraphicsubdivsion）依据岩石中所含的化石进行的地层划分，即将这些含化石的部分划分为能反映具有相同或相似化石特征及其变化规律的单位。生物地层单位的术语泛称生物带，包括延限带、间隔带、谱系带、组合带、富集带，等等。2.4年代地层划分（Chronostratigraphicsubdivision）根据岩石体形成的地质年代所进行的地层划分，并根据不同规模岩石体所跨越的时间间隔将其划分为不同级别的年代地层单位。年代地层单位的术语包括宇、界、系、统、阶和亚阶。每个年代地层单位都有一个对应的地质年代单位（地质时间间隔），其术语为宙、代、纪、世、期和亚期。2.5磁性地层极性划分（Magnetostratigraphicpolaritysubdivision）根据岩石体剩余磁性方向的变化（倒转、长期变化）所进行的地层单位的划分。磁性地层极性单位的术语用极性带。2.6层序地层划分（Sequencestratigraphicsubdivision）层序地层划分是以各种客观存在的、较易用近代地质-地球物理方法追踪而识别的特理界面（不整合面、地层结构转换面等）为标志所进行的地层划分。不同级别层序地层单位的术语分别称巨层序、超层序、沉积层序（三级层序）、体系域和副层序等。岩石地层单位3.1岩石地层单位的性质岩石地层单位是以其能在野外观察到的岩石的岩性特征为基础，并能以这种特征下定义的层状或似层状的岩石体。任何种类的地层单位都是以岩石为基础的，因而都具有岩石的特征。但是，只有岩石地层单位才是根据岩石的种类——砂岩、砾岩、石灰岩、粘土岩、凝灰岩、大理岩、玄武岩、片岩等而划分的。识别和建立这样的单位有助于理清地壳的岩石由老到新的顺序及其物理性质，确定岩石成因，寻找和开发有用矿产资源等。沉积岩层、喷出的层状火山岩层及其变质岩层，由于它们的特殊岩石特征，原即层理清楚，地层关系明确，且极容易识别而被作为岩石地层单位。岩石地层单位是地质填图的基本单位。因此，它是区域地层学的主要组成部分。岩石地层划不但是任何一项新的地质调查工作开始时必须进行的第一步工作，而且也是恢复区域地质历史的重要环节。3.2岩石地层学（Lithostrtigraphy）岩石地层学是地层学的主要分支，是根据岩石体的岩石特征及其相互关系，阐明构成地壳的岩石，并将其系统地组合成可鉴别的并给予命名的地层单位。3.3岩石地层单位（Lithostratigraphicunit）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一个三维空间的岩石体。一个岩石地层单位可以由一种或多种沉积岩、喷出岩或其变质岩组成。单位的鉴别要求是整体岩石特征的一致性。岩石地层单位必须以实际岩石组分的特征为基础，而不是以岩石的地球物理性能（电性、磁性、放射性和其他推论或度量的物理性质）、推论出的时间间隔、地质事件、成因等为基础。因此，在岩石地层单位的定义中不考虑时间、成因、气候、环境或事件等因素。但是，岩石地层单位本身是推论这些因素的物质基础。化石作为岩石中的一种物质成分，对于识别一个岩石地层单位有时具有重要作用。但是不论在什么情况下，岩石地层单位的定义中不考虑时间、成因、气候、环境或事件等因素。但是，岩石地层单位本身是推论这些因素的物质基础。划分变质岩岩石地层单位，仍应遵循岩石特征的整体一致性这一基本原则。原岩是沉积的或火山堆积的岩层序列，在剖面上呈叠覆关系，虽经区域变质，但原岩特征清楚，原生面理保存良好，其层序虽然发生变化，但通过构造解析可以恢复原来的可信层序，仍按岩石地层单位划分与命名。3.4岩石地层单位的种类岩石地层单位分三种：正式岩石地层单位、非正式岩石地层单位和特殊岩石地层单位。3.4.1正式岩石地层单位（Formallithostratigraphicuni