搜索
《地史学》课程学习设计-Ⅱ一、课程内容概括与分类内容：HistoricalgeologyisthestudyoftheoriginandevolutionofEarth.Animportantcomponentofhistoricalgeologyisunderstandinghowweknowwhatweknow.Historicalgeologyis,however,morethanjustarecitationofpastevents.Itisthestudyofadynamicplanetthathaschangedcontinuouslyduringthepast4.6billionyears–althoughnotalwaysatthesamerate.HistoricalgeologyexaminestheoriginandevolutionofEarth,itscontinents、atmosphere、oceansandlife.Geologistsseeknotonlytoplaceeventsinanorderlychronologicarrangementbutalso,moreimportantly,toexplainhowandwhypasteventshappened.Itisonethingtoobserveinthefossilrecordthatdinosaurswentextinctbutquiteanothertoaskhowtheybecameextinct.Geologistshavelongnotedevidenceinrocksofnumerousmountain-buildingepisodes.Onlyinthelastfewdecades,however,hasatheoryemergedtoprovidegeologistswithacomprehensivemodelexplaininghowmountain-buildingoccursandhowindividualepisodesofmountain-buildingmayberelatetoeachother.地史学的内容可分为沉积发展史、生物进化史和构造运动史三个方面。课程首先介绍了地史学的基本概念与方法，之后以时间为主线，详细介绍了从地球早期史直至新生代地史，以及各地史地层的时间，沉积，生物进化，构造的相关知识。分类：Ⅰ地史学的基本概念与方法1、沉积古地理学㈠相概念及定律①沉积环境：一个具有独特的物理、化学和生物特征的自然地理单元。②沉积相：反映沉积记录成因（环境、条件和沉积作用）的岩石特征和生物特征的综合。即沉积记录成因的物质表现。如交错层砂岩相、笔石页岩相、浊积岩相、河流相、复理石相等。③相变；地层的岩石特征和生物特征及其所反映的沉积环境和沉积作用在空间（横向）上的变化。④相分析：综合地层的岩石特征和生物特征，推断其成因（沉积环境和沉积作用）。⑤瓦尔特相率（相对比原理）：只有那些目前可以观察到是相互毗邻的相和相区，才能原生地重叠在一起;即在垂向上整合叠覆的相是在侧向上相邻的沉积环境中形成的。⑥将今论古：Thepasthistoryofourglobemustbeexplainedbywhatcanbeseentobehappeningnow.㈡相标志①生物标志：具体表现在生物遗体和遗迹两个方面。即实体化石与遗迹化石。实体化石遗迹化石★关于遗迹化石：地史时期生命活动留下的遗迹与遗物1、Tracefossils’values：reconstructingpaleoenviron；reconstructingpalecommuni；unlockingoriginandevolutionofmetazoan；stratigraphiccorrelation2、Reconstructingbehaviorandethology：3、Tracemakingmannerscanbedividedintothreetypes：Thefirsttypeiscompacting，stampingandscrapingonornearthebeddingsurface.Thesecondtypeisexcavating,mininginsedimentandfarmingneartheinterfacebetweenthewatersediment.Thethirdtypeisbio-reworking,mining,excretingandbreedingnearbeddingsurfing.②物理标志：沉积物颜色、沉积物结构、原生沉积构造（层面构造、层理构造、准同生变形构造、化学及生物成因构造）。③化学标志：沉积物的物质成分和一些指示环境的自生矿物。自生矿物，化学元素含量与比值，同位素，分子化石等。④组合标志：如鲍马序列。㈢环境相类型①陆相沉积：山麓沉积、河流沉积、湖泊沉积、冰川沉积。②过渡相沉积：三角洲沉积（由路向海分为三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲三部分）。③海相沉积：滨海沉积、非正常海沉积、浊流沉积和远洋及半远洋沉积。2、地层学㈠单位年代地层单位地质年代单位岩石地层单位宇（Eonthem）宙(Erathem)系(System)统(Series)阶(Stage)时带(Chronozone)宙(Eon)代(Era)纪(Period)世(Epoth)期(Age)时(Chron)群(Group)组(Formation)段(Member)层(Bed)㈡基本概念①地层划分：根据岩层具有的不同特征或属性把岩层组织成不同的单位。②地层对比：根据不同地区或不同剖面地层的各种属性比较，确定地层单位的地层年代或地层层位的对应关系。③地层划分的依据：岩石学特征、生物学特征、地层结构。④地层对比的方法：岩石学的方法、生物地层对比、构造运动面的对比、同位素年龄测定与地层对比、磁性地层对比。⑤地层接触关系：整合（包括连续和小间断），不整合（包括：平行不整合和沉积不整合）地层划分：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。3、历史大地构造学㈠历史构造分析①概念：通过对地层沉积特征和与之相关的构造-岩浆-变质特征及其演变的研究,推断地层形成的大地构造背景(环境)、性质和演化,相应的方法称之为历史大地构造分析方法,相应的学科称之为历史大地构造学。②方法：沉积物组分和沉积组合分析、沉积物厚度分析、沉积相和沉积古地理分析、沉积盆地分析和构造运动面分析等。㈡槽台-板块及关系：①地槽(geosyncline)：以发育巨厚海相沉积为主的活动大地构造单元。②地台（platform）：具有平整沉积盖层的稳定大地构造单元③板块构造学说：地球表面是由为数不多,大小不等的岩石圈板状体拼合而成的.这些板状体(板块)相对于赤道或地极可发生大规模的横向水平位移.板块之间通常以大洋中脊、海沟、转换断层、大陆裂谷和褶皱带等为边界.板块间的离合碰撞及其相关地质现象主要发生在板块的边缘.④二者间为互补关系：板块解释槽台;地台是板块的陆壳部分;冒地槽是被动大陆边缘；优地槽是活动大陆边缘；地槽旋回即Wison旋回。⑤Wilson旋回(时间)模式：洋盆演化的六个阶段：a胚胎期；b初始洋盆期；c成熟大洋期；d衰退大洋期；e残余洋盆期；f消亡期。㈢古板块的重建：①古板块恢复方法；地缝合线追踪法（蛇绿岩套、双变质带、混杂堆积）、古大陆边缘识别（活动型、稳定型）、古地磁学方法、生物古地理、古气候分析、岩浆岩组合特征。②构造旋回：构造作用在时间上的重现,这种重现通常会在大区域甚至全球范围影响造山作用、海水进退、沉积作用、岩浆活动、变质作用、生物演化等方面。构造阶段：发生构造旋回所经历的地质时间。Ⅱ、地史断代史部分○总时代划分宙代延续时限（Ma）纪世显生宙Ph新生代Rec第四纪Q新近纪E65古近纪N中生代65白垩纪K侏罗纪J251三叠纪T古生代晚古生代251二叠纪P石炭纪C416泥盆纪D早古生代416志留纪P奥陶纪O542寒武纪元古宙Pt新元古代542震旦纪震旦纪542南华纪8001000中元古代10001600古元古代16002500太古宙Ar25003800冥古宙Ha380046001、前寒武纪地史①概述：时限长（3800-542Ma）生物史生物低等，化石稀少。生物演化基本顺序：分子化石（氨基酸脂肪酸等）（Ar1）→菌藻（叠层石蓝细菌）（Ar2-Pt）→遗迹化石（Pt2）→后生动物（贵州瓮安生物群）（Pt3）→埃迪卡拉动物（Pt3）沉积史与构造史硅铝质地壳不断加厚，古陆不断增生陆核形成机制：板块机制与撞击机制陆核增厚机制1、构造的叠加及褶皱运动2、壳熔花岗岩的大量出现3、变质作用是地壳进一步固结4、沉积作用①华北板块的形成史中新元古代似盖层和盖层形成Pt2-3蓟县剖面蓟县抬升（800Ma）浅海砂页岩无火山活动真正盖层Pt3青白口群芹峪抬升（1000Ma）浅海碎屑岩含火山岩，地壳不稳定似盖层沉积Pt2蓟县群长城群古元古代原地台形成Pt1五台-吕梁山剖面吕梁运动（1800Ma）变质砂砾岩，红色磨拉石组合蜉沱群上部吕梁运动（1900Ma）浅海沉积岩，少量玄武岩蜉沱群下部五台运动（2200Ma）中低变质岩五台群太古宙陆核形成Ar冀东迁西剖面阜平运动（2500Ma）变质岩原岩为中酸性火山岩碳酸盐及碎屑岩Ar2-3单塔子群迁西运动（3500Ma）变质岩原岩超基性基性火山岩及碎屑岩Ar1-2迁西群②扬子板块形成史Z鄂西元古宇剖面莲沱组稳定盖层Pt3早期晋宁运动Ⅱ（800Ma）红色磨拉石组合马槽园组Pt2晋宁运动Ⅰ（1000Ma）碳酸盐岩陆棚浅海沉积神农架组Pt2-Ar（1600Ma）空岭组③其他版块形成史塔里木板块华夏板块总体上类似于华北板块，基地形成较扬子板块早。④震旦纪地史下古生界与远古宇间的一套变质或未变质的硅质盐岩为主地层。特征各大板块已经形成，具有稳定盖层沉积，与古生代相似发育丰富高级的裸露生物群，为带壳和硬壳生物打下基础冰川沉积发育（雪球事件）震旦纪古地理扬子板块宜昌峡东经典剖面震旦系540水井沱组上震旦统：分布局限下部为陆相火山岩、火山碎屑岩上部为冰川、湖泊沉积下震旦统：以碳酸盐沉积为主，广泛超覆，岩相稳定灯影组730陡山沱组南华系730南沱组800莲沱组中国南方扬子板块：Z1分布局限，Z2广泛超覆扬子板块东南被动大陆边缘-湘桂裂陷海盆Z1上下为冰川成因砂板岩，中部含火山砂页岩华夏西大陆边缘-岛弧海补偿复理石沉积华夏板块：古陆2、早古生代地史①概述：地史发展的新阶段生物史寒武纪小壳动物群：第一个广布带壳生物群澄江动物群：继小壳动物群后第一个混生动物群三叶虫的繁盛；腕足，古杯，海绵丰富；出现角石，笔石和牙形石奥陶纪笔石（树形笔石，正笔石），腕足大发展；志留纪笔石繁盛（单笔石）；珊瑚腕足三叶虫沉积史海相沉积为主。扬子板块：相对稳定的滨浅海沉积环境华北板块：早寒武世晚期至早奥陶世滨浅海沉积，中奥陶世至早石炭缺失。构造史加里东构造阶段，陆壳板块扩大，增生②早古生代古地理概要矿产扬子板块华北板块寒武纪石煤，钒，磷，钡重晶石震旦纪的继承。稳定陆表海早寒武纪晚期开始海侵，稳定陆表海沉积垂向横向垂向横向海侵广泛，地层具明显两分性。中上统为镁质碳酸盐沉积，化石稀少北部为秦岭洋东南为被动大陆边缘与华夏板块之间为裂谷盆地典型剖面：山东张夏剖面上部为竹叶状灰岩北部为被动大陆边缘南部为活动大陆边缘下统为砂泥质和碳酸盐沉积。化石丰富中部为鲕粒灰岩典型剖面：鄂西宜昌剖下部为紫面；滇东晋宁梅树村剖面红色钙质页岩奥陶纪邯郸式铁矿早期继承寒武纪，晚期华南盆地收缩加剧碳酸盐沉积垂向横向垂向横向典型剖面：宜昌黄花场剖面自西向东：扬子克拉通，江南被动大陆边缘，华南裂谷盆地下统发育完全，岩相稳定。中上统仅在少数地区有沉积典型剖面：河北唐山剖面南部是活动型大陆边缘两侧洋壳俯冲使板块整体上升志留纪生油层扬子板块与华夏板块的拼合华北板块然处于隆起阶段垂向横向主体为古陆剥蚀区，仅发育在大陆边缘早期海域