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地史学重点笔记（随堂）第一章绪论从哪几方面研究地球？地史学、地球化学、年…地球的大气、表层、生物三个方面GreatOygenationevent大生氧事件（31亿年前?）HuronianGlaclation冰期（25亿年前，持续3亿年）泥盆纪植物登陆，泥盆晚期出现树研究地球历史的意义1）了解地球运转规律，保护地球环境；2）早期生命的起源，未知；3）地球大气的独特性。参考书：《中国地层典》《生物地质学》（2003）第二章地层的沉积相和沉积环境沉积相：形成于特定古沉积环境的一套有规律的岩石特征和古生物特征组合。（单偏光、正交偏光？）黑色薄层硅质岩表示有机质多；含放射虫表示特定的深水、富氧低能环境。相变：沉积相在空间上的横向变化。相分析：通过对地层中古代岩石和生物的特点，将其与环境联系起来分析和恢复古代沉积环境。沉积相的相对比定律（相率）：只有哪些目前可以观察到是彼此相邻的沉积相，才能原生地重叠在一起。（Walther”sLaw）沉积环境的判别标志1）沉积岩组合和结构；碎屑岩成分主要有：岩屑、石英、重矿物、有机质、胶结物；碳酸盐岩：生物碎屑、岩屑（包括内碎屑和非原生沉积）、原地碳酸盐、陆源泥、有机质、胶结物；沉积岩结构：颗粒支撑、杂基支撑海绿石形成于陆棚浅海环境，且在缓慢沉积条件下。2）沉积构造：沉积过程中沉积物的叠堆方式，包括层理、层理构造、滑塌构造。层理：水平层理：水动力特别弱(静水环境)，细层厚度毫米级平行层理：水动力相对较强交错层理：槽状交错层理发育于河道底部递变层理、块状层理层面构造：沉积层面上的构造，如波痕、泥裂海洋环境：XX、泻湖、碳酸盐岩台地、碳酸盐岩缓坡、陆棚海大陆环境：山麓沉积相、湖泊沉积相、河流沉积相、沼泽沉积相浅海沉积相：碳酸盐台地、碳酸盐缓块、陆棚海过渡环境：三角洲、滨海、沼泽3）生物类群及其生态组合；4）沉积地球化学标志及其环境意义。地层之间的关系及其地质意义地层的接触关系：1）沉积间断：沉积过程中曾经有一段时间沉积作用停止，而后又接受沉积，由此产生的地层的间断；2）整合接触3）不整合接触海侵：由于海水范围不断扩大，地层不断向陆地侵入的过程，其形成的沉积序列为海进序列。超覆：在海进过程中，新的地层展布范围更广，且有一部分直接覆盖在更老的岩层之上的现象。海退：海水范围不断缩小，地层不断向海一侧后退的过程，其形成的沉积序列为海退序列。退覆：在海退过程中，新老地层重叠在一起，新的地层展布更窄的现象。沉积旋回：地层中沉积物成分、粒度和化石等呈现周期性重复变化。影响因素：气候、构造、宇宙轨道。第三章地层系统及地质年代地层划分：根据地层属性如岩性、化石、不整合面，把地层剖面分为大小不同的地层单元。划分方法：1）构造学方法：据不整合面2）岩石学：根据岩性的不同或岩石组合及地层旋回划分3）古生物：根据含有相同的化石的地层进行划分4.25地层对比:将地层特征相同和类似的层位进行对比。地层对比方法:1）地层旋回的方法2）地质事件的对比3）古地磁极4）同位素年龄地层单位分两种：岩石地层单位和时间地层单位岩石地层单位:是根据地层的岩性特征进行划分、对比，建立起不同级别的完整地层系统。（群、组、段、层）组的特点:①组的顶、底面应当明显，易于野外识别，一般是基本层序的界线；②有一定的厚度，可进行野外地质填图；③具有相对稳定的空间分布，在一定范围可识别；④组一旦建立，组名不因地名更动而变动，不因时代的变化而变化，也不因生物化石内容的变化而改变。穿时性:在侧向加积的情况下，各岩相带的岩性界面随时间的前进侧向移动而穿过时间界面的现象。时间地层单位:按照生物演化阶段建立的地层单位及相应的地质年代。时间地层单位:宇、界、系、统、阶、时带；年代地层单位:宙、代、纪、世、期、时二叠纪×二叠系√金钉子（GSSP）:全球界线层型剖面和点，是相对于一个阶的顶面所说的。必须选在基本连续沉积的剖面中，海相含化石的剖面，其岩相没有大的纵向变化，但供地区性应用的年代地层单位的界线整型，必要时也可选择非海相剖面。①GSSP是为定义和辨别两个已经命名的全球标准年代地层单位之间的地层界线而选定的典型或标准；在唯一和特定地点的一套特定的岩层序列内指定的独特点位。这一术语专门用来指全球年代地层表中各单位的典型界线层型。②对于全球性的年代地层单位（如系统阶），建议将定义的重点放在其底界层型的选择上，其顶界可定义为其上覆地层单位的底界。③…..中国有10个金钉子①浙江常山黄泥塘剖面，1997；建立者:陈旭院士和王志浩中奥陶统达瑞威尔阶②浙江煤山剖面二叠系-三叠系界线（P-T界线），2001建立者:殷鸿福等，地大（武汉）下三叠统印度阶③湖南花垣排碧剖面，2002，寒武系芙蓉统排碧阶④广西来宾县蓬莱滩剖面，2004.二叠系乐平统吴家坪阶⑤浙江长兴煤山D剖面，2005.建立者:金玉玕，二叠系乐平统长兴阶⑥湖北省宜昌市王家湾村北剖面，2006，建立者:陈旭，戎嘉许.上奥陶统赫南特阶⑦湖北大平黄花场剖面，2007.中奥陶统大平阶⑧湖南古丈县罗依溪剖面，寒武系古丈阶⑨广西柳州碰冲剖面，2008.石炭密西西比系维宪阶⑩浙江省江山县碓边村附近，2011.寒武系芙蓉统江山阶4.28层序地层学原理与应用第四章历史构造分析内容：①板块边界火山②板块内部火山③恢复古板块的方法地幔对流热量来源于核幔边界板块构造与板块边界火山板块共有关12个，其中7个大板块，5个小板块板块边界火山对地球环境的影响:该类火山较为频繁，主要为酸性火山喷发，喷出的挥发组分气体较多，使得地球大气中温室气体成分增多，造成温室效应。板块边界类型:聚合型、离散型、转换型中国内部较大的板块：华南、华北、塔里木板块板块内部火山对地球环境的影响:全球变暖海洋缺氧热点大火成岩省5.4板块内部地幔柱成因的大火成岩省火山喷发对地球环境的影响:①火山规模大，喷发时间短，喷出的温室气体造成全球变暖以及环境的恶化；②该类火山喷发不频繁，但往往会造成地质事件。威尔逊旋回阶段：胚胎期：如东非裂谷初始期：红海、亚丁湾成熟期：大西洋衰退期：太平洋残余期：地中海消亡期：阿尔卑斯-喜马拉雅山脉恢复古板块的方法:①地质学的方法:确定地缝合线的存在有两个重要标志，一个是蛇绿岩套，另一个是混杂堆积。蛇绿岩套：由超基性-基性岩、枕状玄武岩和远洋沉积组成的组合体，代表残余洋壳，自下而上：橄榄岩、辉长岩、枕状熔岩、远洋沉积。混杂堆积：形成在海沟俯冲带的典型产物。由洋壳或陆壳残片、浊流-远洋沉积物以及浅水区崩塌下来的早先形成地层的外来岩块。②古地磁方法：古地磁是研究岩石或沉积物中古代地球磁场。岩石中的某些矿物在其形成的时候记录了当时的磁偏角和磁倾角。这些信息反映了古纬度以及古板块位置。地层对比….③生物古地理方法：由于板块运动引起的纬度和地理的隔阂，造成生物在生态组合、生物分类以及生物演化系方面的差异。古板块与古大陆分布在中-新元古代之交（1050~850Ma）出现罗迪尼亚（Rodinia）超级大陆550Ma埃迪卡拉时期，潘西亚泛古陆Pangea超古陆（250Ma）第五章冥古宙与太古宙二者界线4.0Ga5.5太阳和地球的起源地球物理演化的主要事件元素的起源1)H、He、Li、Be元素随宇宙产出而出现；2）恒星中H的燃烧导致原子核的合成，形成更重的元素；3）比Fe更重的元素来自于超新星爆发；太阳系内部是岩石星球，外部是气体星球小行星带:位于火星和木星Jupiter之间彗星陨石:月球保存好，无风化，无板块运动早期地球的热源有四种:轰击能、压缩能、重力能、放射能，最主要的来源是放射性元素的衰变。地球的密度分离需要的时间是1亿年4.6~4.5Ga地核的形成4.5Ga→地磁场形成4.5Ga，地磁场作用是保护大气层地球大气圈和海洋的形成:①来自地球内部的气体的喷发②来自彗星撞击地球大气圈和海洋的最终形成时间3.9-4.0Ga冥古宙和太古宙过渡期形成了最早的岩石早期地球液态水的证据:枕状玄武岩和层状沉积物金星和火星不存在海洋原因地球大气成分的演化:碳循环与板块构造碳以有机碳和碳酸岩的形式进入地球内部形成氧的三种途径:太古宙的海洋:富含2eF类似地球早期的环境:热泉和洋中脊大部分的细菌和古生菌出现于太古宙的2.7Ga，真核生物和多细胞生物出现于元古宙。细菌和古生菌属于原核生物地球早期生命起源的条件:①大气中没有氧气的存在②生命初始形态一般化学合成生存③早期生命进化的环境:热泉、洋中脊生物化学原理:能合成能量的生物称为初级生产者或自养生物；摄取有机分子和释放能量的生物称为消费者或异养生物。一些无机分子如2HS、4CH的化学键中含有能量，为化学合成所利用。需氧生物和厌氧生物需氧生物:氧厌氧生物:硫酸根、甲烷、二氧化碳和硫化氢环境与生物的协同演化:氧含量的升高可能引起生物向更复杂的细胞类型演化。生物进化时钟:早期生物存在的同位素证据太古宙重大地质事件:太古宙世界主要是广阔的海盆、俯冲带以及水下火山。包含岩性：叠层石、绿岩带、变质花岗岩构造方面-始太古宙事件1)地球增生:小行星撞击2）核幔分化:至少部分地壳出现3）彗星和陨石轰击4）火山活动普遍5）大气圈形成:与现代大气差异明显6）海洋开始汇聚形成5.9始太古宙地壳特点:①地壳可能比较薄②超基性岩地壳被以下构造运动破坏；洋中脊基性岩浆上涌；俯冲带形成的岛弧③地壳成因，岛弧碰撞太古宙构造-克拉通化岛弧形成→岛弧拼接→克拉通化→大陆绿岩带的形成:由洋壳和海底沉积物变质而成大陆内部的张裂模式北美大陆的生长:由线状分布的绿岩带和花岗-变麻岩复合组成。克拉通化起源并主要发生于太古宙，形成现代的30%-40%的陆地太古宙板块构造的特点:①多数地质学家坚信一些板块的活动发生在太古宙②由于内部地热大，板块运动比现在快③陆地快速增长④超基性火山岩喷发较多太古宙大气圈火山喷发形成大气圈富含二氧化碳和氦气，没有氧气和臭氧层大气气体容易逃逸，因为…太古宙古生物，①仅存在细菌和古生菌②这些化石的年龄为3.3-3.5Ga，属于古太古宙的瓦拉沃纳生物群太古宙的矿产资源①金矿②主要产于加拿大和南非地盾③硫化物矿产（锌铜镍）热液喷口的硫化物④铬矿产铬矿产地球四分之一的铬产于太古宙第六章元古宙_______2.5Ga古元古代_______1.6Ga元古宙:中元古代_______1.0Ga新元古代_______541Ma末期埃迪卡拉生物群古陆的演化冰川与雪球事件BIF:条带状铁矿层甘佛林生物群埃迪卡拉生物群地壳演化于超级古陆的形成地壳特征①岩石多分布在稳定的克拉通上；②到2.4Ga时地球已经形成60%的陆地地壳；③板块运动普遍。古陆的生长开始并主要发生于元古宙；克拉通化结束于太古宙末期，克拉通的合并主要发生在元古宙劳伦古陆主要由北美古陆和格兰古陆组成地质学家识别出的第一个古陆是罗迪尼亚古陆，聚合时间是中元古代（1.3Ga~850Ma），罗迪尼亚古陆在750Ma开始裂解潘诺西亚形成时间650Ma（新元古代），裂解时间550Ma（新元古代末期）哥伦比亚超大陆形成于1.78-1.4Ga,主要形成于古元古代中元古界:长城-蓟县群（浅海相白云岩以及河流相砂岩）陡山沱组（盖帽碳酸盐岩）南沱组冰碛岩雪球事件识别冰川沉积（冰碛岩）依据1）条纹状擦痕休伦冰川（古元古代），全球性最早的一次冰川冰川快速形成的原因：增氧事件，消除甲烷，造山带隆升以及大陆增生引起硅酸盐风化消耗二氧化碳。历时最长3亿年的冰川。5.122）新元古代雪球地球已被证实其存在，其上覆盖盖帽碳酸盐岩；发生于700-600Ma（新元古代中期）；持续240Myr；冰川到达低纬度地区；冰厚1Km；平均-55℃.原因：超级大陆的形成增强反射率；750Ma的叠层石大量造氧。雪球的瓦解：大陆裂解和火山喷发，引起快速变暖。雪球解体过程：时间580-550Ma(新元古代晚期)盖帽碳酸盐岩特指雪球之后时代BIF条带状铁矿层：由富铁的矿层及硅质岩交替沉积形成；存在时间2.5-1.8Ga（古元古代）和800-600Ma（新元古代）；由磁铁矿和硅质岩组成。BIF沉积模式：水体分层：下部水体缺氧并富含Fe2+和硅；洋流上涌，有机碳分解成酸性环境