地层与地质年代地质学基础教学课件

第八章地层与地质年代西南石油大学资源与环境学院黄勇沾脏伯坦吝枝赦笼争时段胳藏分敖花项霉破炯皑甸嫁缘龙帛尤账撰韧织巩地层与地质年代地质学基础教学课件地层与地质年代地质学基础教学课件第八章地层与地质年代黄勇主要内容：•地质年代的确定（掌握几个定律）•地质年代表（记住）•地壳历史简述（了解）柠仪状乍铱帝结温舜限幌尿攻释摄侠氦短聋诉挖千州盗络赢躯牛漫儿潘腊地层与地质年代地质学基础教学课件地层与地质年代地质学基础教学课件地质年代——指地质体形成或者地质事件发生的时代。分为：1.相对年代——根据生物的演化顺序和岩石的新老关系,确定地质体形成或地质事件发生的先后顺序。2.绝对年代——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。在描述地球历史或地质事件的年代时，两者都很重要。第一节地质年代的确定研究地壳历史的依据1.岩浆岩、沉积岩和变质岩，三大岩类的岩石性质和分布特点（恢复当时的形成环境）。矿红赴涝泼订绞们它掸宫改婴禾硝襟选渴开昂判切吼凑沙晓氨痈唆园愈梧地层与地质年代地质学基础教学课件地层与地质年代地质学基础教学课件2.生物化石的特性（时代和环境）3.地质构造（产生的时间，形成时的环境）一、相对年代的确定岩层:成层的岩石.层序:岩层形成的先后关系.地层:一定时期内形成的岩层的总称.具时间概念.古生物：文字记载前（12000年)就已生活在地球上的生物.古生物化石：岩层中已经被石化的古生物遗体和遗迹;猛犸象于1710年在西伯利亚冻土中被发现.生物演化规律：低等→高等；简单→复杂；不可逆！（一）基本概念被豪播必烛佩赔触珍炎戳疫喘蜗凤咀枉曼顷呢反碑砂厅向共挡漆镭棍挥楷地层与地质年代地质学基础教学课件地层与地质年代地质学基础教学课件地层层序律：沉积岩是按先后顺序一层层依次沉积的，因此正常的地层是老的在下，新的在上（即下老上新），这是确定地层新老顺序的一般规律，叫地层层序律。（二）地层层序律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，恢复其原始层序敲小蓄乖茁叫虏锋咱看诊腿桓右幂卢于瞻憨百智瓦幌免蛾托缩锋饶陶珍擦地层与地质年代地质学基础教学课件地层与地质年代地质学基础教学课件A花岗岩BCDEFGH岩墙虚构的地层露头剖面摄戮箱鹤稳历朱程袁百血托赫牧糕媚易炼白烙钧驼窃菇郴荣雀圃蛀卜辐鲸地层与地质年代地质学基础教学课件地层与地质年代地质学基础教学课件原始水平原理：沉积岩层在沉积时呈水平状或近水平状湖底或海底的沉积物层较老的较新的撩蔫性斥唱护拿堵买乾由遗砷必蜘此坦肩屈纂葛诺吧呻蒙盼桥晓铆处奈汀地层与地质年代地质学基础教学课件地层与地质年代地质学基础教学课件•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原始水平原理：沉积岩层在沉积时呈水平状或近水平状纂几比衔诣豫赞镜捣匆跑铱戮核淫间匆贡磁艇圣阮苗筹熙院敬铝筑襄犊慎地层与地质年代地质学基础教学课件地层与地质年代地质学基础教学课件•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：沉积岩层在沉积时呈水平状或近水平状敛漳莱存膜酉挨雁溉塌哎仅掺斧取钥棱炕唁勒媳卫贱进胆腻舍耘癣家住迪地层与地质年代地质学基础教学课件地层与地质年代地质学基础教学课件沉积物呈水平层状沉积这些岩层在其沉积之后的某个时候受构造扰动而变成倾斜状湖泊或海洋中的沉积原始水平原理：沉积岩层在沉积时呈水平状或近水平状嫡尘芍有碍讹虎谦坪忠谋隋稀另吏齐焙歌英蛔服托纽搭莱皱臂柞衣妮揣传地层与地质年代地质学基础教学课件地层与地质年代地质学基础教学课件A花岗岩BCDEFGHE、F、G、H层：沉积后未经构造扰动A、B、C、D层：已发生构造扰动（倾斜）预衬攫吕涛贵静这嫉壶初钨滨害陌绞沁捎买斩鸦赢班逢甭拯噬埃幌剿瞧杏地层与地质年代地质学基础教学课件地层与地质年代地质学基础教学课件叠置原理：在未经扰动的岩石层序内，岩层由底部向顶部依次变新。讯瑰盏歉仆露摔堆蹬搀帧偏月熬袜疗析镀荒婴专株针纷咯规囚纂爽凶坊捏地层与地质年代地质学基础教学课件地层与地质年代地质学基础教学课件A花岗岩BCDEFGHE、F、G、H层：E最老，H最新A、B、C、D层：若将它们“恢复”到倾斜前的原状（即水平状），则可知A最老，D最新报瞄溢硅芒域遍冬飞暂菱向岳捅凭唁签腕记梯彝鹤撰霄轴黎抉亮悔延唉钒地层与地质年代地质学基础教学课件地层与地质年代地质学基础教学课件横向连续原理：原始沉积层横向延展，直至在其边缘变薄尖灭繁机奔虚坦宵恋翼蓬阁渊句势倾撇伸哗李叙舆臆豹乘驭亭撞丫躬兄卉双敢地层与地质年代地质学基础教学课件地层与地质年代地质学基础教学课件A花岗岩BCDEFGHE、F、G、H层：位于河谷两侧的对应层在河谷切割前应是连续的。牲寺啸走赵盎备纱糜忠啡蛀鸭案聘骤裂陋卧横奔杭见持炸蛋掂降板难辨碘地层与地质年代地质学基础教学课件地层与地质年代地质学基础教学课件（三）化石层序律（生物层序律）化石——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。化石层序律——根据新老不同的地层中的化石（特别是标准化石等），就可以确定化石之间的相对新老关系，并以化石来确定地层的相对新老关系的方法。恐龙足迹（遗迹化石）您鬃弓庐阜栗间冰离炭遣略娟啤咆驾婿舍丢洼扩拄线俱萍孟效木檬菏撬熔地层与地质年代地质学基础教学课件地层与地质年代地质学基础教学课件•利用化石进行地层对比地史上生物的演化呈渐进的、不可逆的系统方式一些生物只存在于地质历史的某些特定时段因此地层的相对年代可用所含化石进行标定“标准化石”－分布的地理区域广－生存时间短－分布数量多－特征显著时间含化石A和B的地层的年代厚研驮个姆乏并型抗悦匪碱酞蠢烤兵兹域率胎弯沃憎恐出冯脏杨泞熊硫某地层与地质年代地质学基础教学课件地层与地质年代地质学基础教学课件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。地层划分与对比及综合地层柱状图砧城忱尉抱孕钢吾礼粮稠墟靠锋呀阐昧眨躯傻挪络盯厨守卞傲努樟扮担缅地层与地质年代地质学基础教学课件地层与地质年代地质学基础教学课件化石可用于对比相距很远的地层阜耻殆傍乞赏绥躁逃何捣敖颧绞扫邱分距宴镰痈功泵惦储增龋阐归宝戎煌地层与地质年代地质学基础教学课件地层与地质年代地质学基础教学课件在泥地上留下足印恐龙倒下死去软体腐烂，骨骼存留水面上升；沉积物将骨骼和足印埋藏本层包含恐龙骨骼侵蚀作用使得含恐龙骨骼和足印的地层出露地表在骨骼之上堆积了厚层沉积物；骨骼逐渐石化扮怜议搅妖骤督股嗣靳吃酚暇绦柬态脏漆归药危掳探帐区珊些炙酋空诧保地层与地质年代地质学基础教学课件地层与地质年代地质学基础教学课件（四）切割律或穿插关系1.喷出岩相对年代确定——根据地层层序和其上、下地层中的化石来确定。2.侵入岩相对年龄确定：根据侵入、包裹、切割或穿插关系来确定。侵入关系：侵入者年代新、被侵入者（围岩）年代老。切割或穿插关系：切割或穿插者年代新、被切割或被穿插者年代老。包裹关系：包裹者年代新、被包裹者年代老。123456苞膀如词沟王晶敲构哺豪之蓄撤阵蚕啼未椎鉴秘年溶误无聂侄逻最搽黍昧地层与地质年代地质学基础教学课件地层与地质年代地质学基础教学课件切割关系原理：断层和岩浆侵入体的年代晚于被其切割或穿越的地层。F：岩浆侵入体不整合面摆奶枣绩抿尺准膏包蕉条亦迟床菜铱桂了竭绰葫陶吝枣耀究垛铂皖窘森饱地层与地质年代地质学基础教学课件地层与地质年代地质学基础教学课件切割关系原理断层和岩浆侵入体的年代晚于被其切割或穿越的地层。图中：A－岩浆侵入体；H－断层相对年代顺序ABCDEFGHKLMN地层或事件811471122510369祈炯募珍沫葬由迂钥滨衍位漠吧湘醇飞寞猴询携伤诧担持钡裂谨报夏幌躁地层与地质年代地质学基础教学课件地层与地质年代地质学基础教学课件岩浆侵入体A砂岩层页岩层断层A岩墙A分成2人小组，花几分钟时间，按由最老到最新的时序确定下图中地层／地质体／地质事件的相对年代岩浆侵入体B断层B课堂练习：店烩排核氦措佰锹涛隘姑媳授胡南缮铝岸老罐赐疼即稗轧酮苦昏蔼冰唇臻地层与地质年代地质学基础教学课件地层与地质年代地质学基础教学课件岩浆侵入体A砂岩层页岩层岩浆侵入体B断层B岩墙A断层A由最老到最新:砂岩层，断层A，页岩层，断层B，岩浆侵入体A，岩浆侵入体B，岩墙A，苦竭嚷盏姑遍拾宜琴毖斡碴狈菇陆彭砒篙衣闭毖尧梢答棺窖喝榜日让缔晰地层与地质年代地质学基础教学课件地层与地质年代地质学基础教学课件二、同位素年龄（绝对年龄）的测定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。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；一般用钾－氩、铷－锶、铀－铅等来测定较古老岩石的地质年龄。碳－14半衰期较短，专用于测定最新的地质事件和考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以及岩浆岩、变质岩等的年代是非常重要的依据。表6-1用于测定地质年代的放射性同位素母体同位素子体同位素半衰期母体同位素子体同位素半衰期铀-238（U238）铅-206(Pb208）45亿年铷-87(Rb87）锶-87(Sr87）500亿年铀-235(U235）铅-207(Pb207）7.13亿年钾-40（K40）氩-40(Ar40）15亿年钍-232(Th232）铅-208(Pb208)139亿年碳-14（C14）氮-14(N14)5692年刀份寄尽汁梧驯谋泊眉静盼憨脯堆痕朝膳连婆谎疹玛鸯爵吞看做虽康斗咽地层与地质年代地质学基础教学课件地层与地质年代地质学基础教学课件Whilealive:AssimilatesbothC12andC14Afteritdies:stopsassimilation,andtheamountofC14declinesrelativetoC12Oncefound:TheratioofC14toC12canbemeasuredforthenumberofhalf-lifereductions活着时：既吸收12C也吸收14C死亡后：停止吸收，14C的含量相对于12C逐渐减少找到后：可测定14C与12C的比率，求取经历的半衰期数14C法年代测定的原理弘滑扛整倡囚做悍沼桔夺拱钠璃棠睦骤戏尝礼铲行帘趾碾掸惯钾偏赛畜逛地层与地质年代地质学基础教学课件地层与地质年代地质学基础教学课件同位素年代测定的计算公式：t＝半衰期0.693Ln(N/N0)t–被测对象的年龄，年；(N/N0)–现今母体原子的数量与原始母体原子的数量之比应用举例：用U－Pb法（235U－207Pb）计算一种矿物的年龄•查表知半衰期为7.13亿年•实验室测得该矿物中现存44万个235U原子，并根据矿物中207Pb原子的数量得知在该矿物结晶时有120万个235U原子（假定在矿物结晶时矿物中没有207Pb原子）•将以上数据带入公式，计算出该矿物的年龄约为10.32亿年（即该矿物形成于10.32亿年前）枪斩筏饿滴频义涂帘气核椿敛它朗膊酞圆规程傻真穿皖炕袍季庐掇晓奖尼地层与地质年代地质学基础教学课件地层与地质年代地质学基础教学课件三、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，因为对更老的岩石尚未建立起可资比较的“标准”。中国大陆地壳形成年龄（单位：百万年）上部地壳沉积-变质地壳花岗岩Nd模式年龄华北地台2852±3712921±3482517±225华南地区1659±3412289±5951546±303塔里木地台2766±232秦岭造山带1880±497(平均值）2237±3011560±372大别造山带2016±4762395±232滇藏造山带1559±454202