第九章 地层单位和地层系统

第九章地层单位和地层系统三套地层单位两套地层单位系统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)宙(eon)群（Group)组（Formation)段（Member)层（Bed）延限带(rangezone)组合带(assemblagezone)富集带(abundancezone)种系带(lineagezone)间隔带(intervalzone)界(Erathem)代(Era)系(System)纪(Period)统(Series)世(Epoch)阶(Stage)期(Age)时带(Chronozone)时(Chron)一、岩石地层单位（LithostratigraphicUnit）定义：由岩性、岩相或变质程度均一的岩石构成的地层体，即以岩性岩相为主要依据而划分的地层单位分级：群、组、段、层Group→Formation→Member→Bed岩石地层单位-组定义：组是基本的岩石地层单位,具有相对一致的岩性、岩相和变质程度，且具有一定结构类型的地层体。建组条件：1)岩性相对一致（均一、夹层、互层或特别复杂）;2)内部结构一致（内部不分段的组为一种结构类型，内部分段的组可有多种结构类型）;3)顶底界线明显（不整合或明显的整合）;4)一定的厚度和分布范围（一般要求能在区域地质图（1/5-1/20万）上表达）。岩石地层单位-lithostratigraphicunits群-Group：通常是组的联合。联合原则：岩性的相近；成因的相关；结构类型的相似等。群的顶底界线一般为不整合面或明显的沉积间断面。常用于前寒武系和中生代陆相地层段-Member：组的再分。分段的原则：组内岩性的差别；组内结构的差别；地层成因的不同等。段的顶底界线一般是标志明显的整合界线。层-Bed：层有两种类型：一是岩性或结构相同或相近的岩层组合，可以用于剖面研究时的分层。二是岩性特殊、标志明显的岩层或矿层。Group→Formation→Member→Bed岩石地层单位的级别Hierarchyoflithostratigraphicunits群Group－两个或多个组组Formation－岩石地层学的基本单位段Member－组内命名的岩石实体层Bed－段内或组内命名的独特岩层•高级别单位内可进一步划分为若干个低级别的单位，但不能反之；•一个地区的地层划分并不要求必须划分各个不同级别的地层单位；•组是最重要的基本岩石地层单位；只要条件许可，均应划分到组。(超群supergroup)(亚群subgroup)(亚组subformation)命名群和组：大都以建群、建组剖面所在的地名命名,如：长城群(Pt),融县组(D3)段和层：大都以岩性命名,如:砂岩段,灰岩层.二、年代地层单位定义：以地层的形成时限（或地质时代）为依据而划分的地层单位。它代表了地质历史时期某一时间片断内形成的所有地层体。奥古斯丁曾幽默地指出：“时间究竟是什么？没有人问我，我倒清楚，有人问我，我想说明，便茫然不了解。”的确时间对我们每个人来说是如此熟悉和简单的概念，当我们真的试图要清楚地说明它的时候，对我们每个人来说它又是如此的深奥，即使是我们崇拜的伟大科学家牛顿和爱因斯坦，也未能将时间都说清楚和正确。哲学上对时间的解释：时间和空间是物质的存在形式。（时间是物质运动的顺序和持续性），时间是（一维的）不可逆，无始无终。时间之矢Whatistime?/什么是时间牛顿力学和相对论中的时间在科学的经典----牛顿力学中，时间作为一个描述运动的参量，是反演对称的，把t换为-t具有完全相同的结果，这意味着过去与未来并无差别。20世纪初（1905）爱因斯坦建立的相对论时空观，革新了牛顿的静止、绝对的时空观，成为人类时空认识史上的一次重要进展。在相对论中，两个事件之间的时空间隔也是恒定的，把t换为-t也具有相同的结果，在此意义上，爱因斯坦仍然秉承了牛顿的可逆时间概念，相对论与牛顿力学仍然属于同一范畴。存在的时间S=1/2at2;V=1/2gt2日落日出，月圆月缺进化论和热力学中的时间克劳修斯的热力学第二定律和达尔文的生物进化论却给我们描述了另类时间，即过去和未来是不能等同的，是存在根本差别的。克劳修斯描绘的是令人可怕的“热寂说”自然图景，达尔文描绘的则是“进化论”、一幅蓬勃向上、生机昂然的自然图景。在我们视为神圣的科学殿堂中，如牛顿力学与热力学、热力学与生物学；在我们崇拜的伟大科学家中，如牛顿--爱因斯坦与克劳修斯、克劳修斯与达尔文对时间的认识竞是如此的相克而不相容、存在如此深刻的矛盾和对立；演化的时间Darwin&Clausius每天的太阳都不一样生物进化及其意义生物进化论是自然科学的重要理论(Darwinism，OriginofSpecies，1859)；遗传、选择、变异是生物进化的三个基本要素；但认为是渐变过程(Gradualism)；近代的研究表明突变是主要形式(PunctuatedEquilibrium)；灾变在生物进化中具有重大意义(Neocatastrophism).前进性：由简单到复杂，由低级到高级不可逆性：一旦绝灭不可再生阶段性：点断平衡；各阶段特征不同统一性：新类群出现的时间一致；生态和地理仅可造成低级分类单元的差别宇Eonothem界Erathem系System统Series阶Stage时带Chronozone年代地层单位和地层系统宙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。宇指在“宙”的时间内形成的地层。根据生物演化最大的阶段性，即生命的存在与否及存在方式划分。由于地球早期的生命记录为原核细胞生物，之后的生命记录为真核细胞生物，最后才发展为高级的具硬壳的后生生物。所以可将整个地史时期分为太古宙、元古宙和显生宙。所对应的年代地层单位则为太古宇、元古宇和显生宇。宇是全球性统一的、年代地层单位中最大的地层单位。PhPtArChronostratigraphicunits主要是根据化石特征及其反映的生物进化阶段而划分的。虽然放射性测年技术近代得到了迅速发展，但由于多种因素限制，其广泛应用仍有困难。界：第二级年代地层单位。根据生物界发展的总体面貌和地壳演化的阶段性划分。根据地壳的演化阶段，太古宙分为始、古、中、新太古代；对应的年代地层单位：始、下、中、上太古界。元古宙分为古、中、新元古代，对应的年代地层单位为下、中、上元古界。显生宙以生物界发展大阶段的总体趋势；PZ1-海生无脊椎动物繁盛；PZ2-鱼类、两栖类、蕨类植物和海生无脊椎并存；MZ-爬行类、裸子植物、菊石类繁荣；CZ-则以哺乳类、被子植物、软体动物大发展为特征。系：与地质年代单位“纪”对应。根据生物界演化的阶段性划分。-三叶虫类；O-直角石类、笔石类；S-裸蕨类；D-鱼类；系是年代地层单位最重要的单位，具有全球可对比性。统：与地质年代单位“世”对应。往往是某类生物进化显示出阶段性；1-多节多刺、头大尾小的原始类型；阶(Stage)是年代地层学的基本工作单位，它也是可在全球范围内识别的标准年代地层等级系列中最小的地层单位。对应的地质年代单位“期”的划分是以科、属级的生物演化特征划分。阶是统内部据生物演化阶段或特征(属/种/亚种)的进一步划分，代表相对较短的时间间隔；由于生态因素和生物分区的限制，据底栖生物建立的阶往往只有大区性的等时意义；而据浮游生物建立的阶才可能具有全球等时的意义；阶的界线层型应该在一个基本连续的沉积序列内，最好是海相沉积。顶、底界线应是易于识别、可在大范围内追索、具有时间意义的明显标志面；阶的上、下界线代表了地质时期两个特定的瞬间，两者之间的时间间隔就是该阶的时间跨度。多在2-10Ma内。亚阶(Substage)是阶的再分;几个相邻的阶可归并为超阶。但对这些单位的创建要慎重。最好是将原来的阶分成多个新阶；或是将原来的阶提升为包含这些新阶的统。时(间)带(Chronozone)•时带是没有特定等级的正式年代地层单位，而不是年代地层单位等级系列(宇、界、系、统、阶)中的一部分;•时带的时间跨度也就是原指定的地层单位，如岩石地层单位、生物地层单位或是磁性地层单位的时间跨度。例如，据生物带的时限建立的时带，包括了在年代上相当于这个生物带的最大总时间跨度内的所有地层，不管有无该带的特有化石。•时带的时间跨度可差别很大。如说“菊石时带”，指菊石生存的漫长时期内形成的所有岩石，而不管地层中是否含有菊石；也可说“峨嵋山玄武岩时带”，指在该玄武岩形成时隔内任何地方形成的任何岩层，而不论是否有玄武岩。•理论上时带的地理范围是世界性的，但它的可应用性只限于那些其时间跨度能够在地层中识别的地区；•时带的名称取自它所依据的地层单位。如“Triticites时带”(取自Triticites延限带)，“张夏时带”(取自张夏组)。时带是指在某个指定的地层单位或地质特征的时间跨度内在世界任何地区所形成的岩石体，与之对应的地质年代单位是时(chron)(ISG,1994)。Exusalbus生物带与Exusalbus生物时带之间的相互关系年代地层单位宇界系统阶时带地质年代单位宙代纪世期时（三、生物地层单位生物地层单位的建立可基于单一分类单元或几个分类单元的组合、丰度、特定的形态特征，或与化石组成和分布有关的任何特征的变化；相同的地层间隔可因选用不同的鉴别标准或不同化石类群而得到不同的分带。因而生物地层单位有多样性；据不同生物类群建立的带、甚至同类生物带之间也可能出现纵向与横向上的间隔或重叠；生物地层单位对化石分类有强的依赖性，化石分类的变化会导致该生物地层单位所限定的地层体范围增大或缩小。与其它地层单位不同，生物地层单位是以生物化石定义的；地层记录中的生物演变不会重复。因此，在长的地质时期中，演化使一个时代的化石组合不同于任何其它时代。生物地层单位－生物带(biozone)，是根据地层中所含化石的内容、分布及其特征划分的地层单位。以含有相同化石内容和分布为特征，并与相邻地层中化石有别的三维空间地层体生物带的主要类型(Majortypesofbiozone)延限带RangeZone－选定化石的延限范围所代表的地层富集带AbundanceZone－以某个特有分类单元或一组特定分类单元的丰度明显高于相邻地层丰度的地层体组合带AssemblageZone－以三个或更多化石分类单元构成的组合或伴生视为一整体，而有别于相邻地层间隔带IntervalZone－两个特定生物面之间的含化石地层种系带LineageZone－含有代表进化种系中某一特定片断化石的地层生物带Biozone生物带(biozone,或化石带fossilzone、带Zone）是生物地层划分的基本单位；据不同的定义方式可有多种类型，但无级别关系生物带根据研究需要可再分为亚带(subzone)，或组合为超带(superzone)，但后者很少使用a.Taxon-rangeZoneb.Concurrent-rangeZone延限带/RangeZone任一生物分类单位在整个延续范围内所代表的地层体，其代表该生物分类单位从“发生”到“绝灭”所占用的地层。某些化石属、种最繁盛时期的一段地层，不包括该类化石最初出现和最终消失的地层。地层中化石属、中的繁盛可以以三种方式表现：一是化石在特定时期在一定的地理范围内富集，比其早期和晚期化石密度大；二十化石在一定的地理分布范围内富集，单位面积中的化石个数基本上是常数，仅地理分布范围比早期和晚期大；三是化石仅仅在特定的环境中，在极窄的地理范围内富集，而该化石所占的其他地区个体数却不多。富集带特有的化石组合所占有的地层。该地层中所含的化石或其中一类化石，从整体上说构成一个自然的组合，并且该组合与相邻地层中的生物化石组合有明显不同。组合带位于两个特定的生物面之间的地层体。不一定是某一个