地壳演化简史1

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1、地壳演化简史 1一、地質年代l地質年代(Geologic Time)為指地球上各地質中， 劇烈的構造運動、大規模的岩漿活動、海陸變遷 以及生物的興盛與滅絕等重大地質事件所發生的 時代。它包含兩方面：一為各地質事件發生的先 後順序，即相對地質年代；二為各地質事件發生 的距今年齡，即絕對年代。l(一)相對地質年代的確定l岩石相對地質年代的測定，主要依據下列方法：l1、地層層序l地質時代上某一 時間所形成的層 狀岩層稱為地層 (Stratum) 地層 形成時，一般多 呈水平或近於水 平狀態。先形成 的老地層在下面 。而後形成的新 地層則覆蓋在老 地層的上面，這 種正常的地層疊 置關係稱為地層 層序律

2、。l 2、化石層序l地層層序律只能確定同一地區 相互疊置在一起的地層的新老 關係。但在不同地區的地層之 間，它們的新老關係時，則需 利用地層中所含的生物化石來 確定。 l一般生物多具有從簡單到複雜 ，從低級到高級的演化趨勢； 而且不同時代的地層中具有不 同的化石組合，相同時代的地 層，具有相同或相似的化石組 合；化石的形態與結構愈簡單 的，它所代表的時代愈老，反 之則愈新。這些就是化石層序 規律或古生物群層序規律。l3.地質岩層間的切割關 係 l上述兩條準則主要適用 於沈積岩或層狀岩石的 相對新老關係。但對於 不含化石的火成岩或變 質岩等的地層，則可利 用岩層或岩體與層狀岩 層彼此相互間的穿越

3、及 切割關係，來決定其新 老關係。一般而言，較 新的地質岩體總是切割 或穿越較老的地質岩體 。換言之，切割者新， 被切割者老 。l（二） 絶對地質年代的測定(同位素地質年代)自1896年發現鈾的放射性以後，本世紀早期即 開始利用放射性同位素，以其具有固定衰變周期 的特點，來測定含放射性同位素礦物或岩石的形 成時代，以及它的同位素年齡。l 一般絶對年齡多以百萬年(Ma)為單位，1947年 英國地質學家荷姆斯(A. Holmes)編成了第一張完 整的地質年代表 l（ 三）地質時代系統l地質時代單位與時間地層單具有嚴格的對應關係 ，茲表列如下：l地質年代單位：宙、代、紀、世、期l年代地質單位：宇、界

4、、系、統、階l地層單位有大小等級的分別，最大的地層單位為 界，界以下分別為系，統， 階。而最大的地質時間單位為代，以下分 別為紀，世，期l 组: 是地方性的最基本的地层单位。凡是岩相、岩性和变质程度大体一致 的，与上下地层之间有明确的界限的，在一定地理范围内比较稳定的地层， 都可以划分为一个组。组采用最初建组的地名（山名、村名等）命名，如华 北中寒武统包括徐庄组和张夏组等。l 群: 比组大的地方性地层单位叫群。凡是厚度巨大、岩性较复杂而又具有 一 定的相似性，但又无明确界限可以分组的一套岩系，或者是连续的、在成因 上互相联系的几个组的组合，都可以划分成一个群。群也是用专门地理名称 命名的，如阜

5、平群，五台群。l 段: 组还可以根据岩性特征进一步划分为段。例如燕山地区蓟县系雾迷山组 可以分成四个或五个段，分别称为雾迷山组第一段、第二段。l上述地层的划分，主要以岩性为根据，仅仅反映一定地理范围的沉积过l程及沉积环境，只适用于一定地区，所以属于地方性的地层单位。二、岩相古地理分析l进一步对各时代的地层进行岩相分析，就可以基 本恢复古地理环境。 （一）沉积相的分类沉积相是指沉积环境以又在该环境中所形的 沉积岩（物）特征综合。包括两层含义:一是反映 沉积岩的特征，二是揭示沉积环境。沉积环境包 括岩石在沉积和成岩过程中所处的自然地理条件 、气侯状况、生物发育情况、沉积介质的物理化 学条件等。沉积

6、岩(物)特征包括岩性特征（岩石 成分、颜色、结构等）、古生物特征（古生物种 属和生态）。 自然地理环境可分为 大陆环境、海洋环境与 海陆过渡环境。大陆环 境又可分为沙漠、河流 、湖泊、冰川、沼泽等 ；海洋环境又可分为滨 海、浅海、半深海、深 海；海陆过渡环境可分 为三角洲、泻湖等。 同理，沉积相也将可 分陆相、海相和海陆过 渡相这三大类型。 l1.海相沉积l 海洋是接受沉积的最主要最广阔的场所， 古代沉积岩层有很大部分属于海相沉积。 根据现代海洋来看，由于海水深浅不同， 物理化学环境（温度、压力、波浪作用力 、化学成分等）不同，生物环境不同，沉 积物也不相同。据此又分为滨海相，浅海 相，半深海

7、相和深海相此外还有非正常海 相。l（1）滨海相发育于低潮 线和高潮线之间及其临近 地带的狭长滨海区，l在陆源碎屑物供应较多的 情况下，沉积物以碎屑物 如砾石、砂等为主.l由于海水时进时退，波浪 作用力强，所以磨圆度和 分选度较好，常具交错层 、波痕、干裂等，含海生 动物贝壳，但多破碎。l( 2）浅海相存在于海面到海 面下200m 左右的浅海地区， 约相当于大陆架上的海洋部 分。 l这一带的特点是波浪作用力 减小，阳光充足，底栖生物 繁盛，所以沉积物以陆源细 碎屑物质及化学和生物化学 沉积物质为主，富含生物遗 体， l地质时代的海相地层绝大部 分属于浅海相，一般是从砂 岩、页岩过渡到泥灰岩和石

8、灰岩，并常夹有Al、Fe、Mn 等胶体沉积，以及磷块岩等 生物化学沉积而成的矿产。台灣東北海岸龍洞的四 裬砂岩為淺海沈積物l（3）半深海相和深海相存在于半深海（海面下约 2002500m）和深海（约2500m 以下）地区， 即相当于大陆坡及海盆底地带。l 深海沉积物主要是由具有灰质和硅质硬体的微小 浮游生物遗体堆积而成，称为生物软泥l 在大陆坡及部分深海地区，还有一种带陆源碎屑 的具有沉积韵律的沉积物，即浊流沉积物。l 近年以来，广泛分布于深海底的铁锰结核，引起 极大重视。其中含有锰、铁、镍、钻、铜、铅等 40 种以上的元素。l（4）非正常海相非正常海包括淡化海和咸化海。前者如 现代的黑海，水

9、域较深，最深处达2400m，大部为陆地所 包围，有大量淡水注入，使海水淡化。表层水密度小，水 的垂直循环不畅甚至停止，因此形成海底缺氧的和滞流的 还原环境。水面浮游及漂流生活的生物死亡下沉，形成富 含有机质黑色泥质沉积。古代地层中有含笔石黑色页岩相 ，大致代表此种沉积。l与此相反，在干燥气候条件下的内海，蒸发量大于淡水补 给量，内海海面降低，使外海海水不断溢入。由于不断蒸 发和海水溢入的结果，含盐量增高，形成咸化海。这种海 一般规模较小，海水较浅，不易形成还原环境，常形成缺 少生物化石的膏盐或白云岩沉积。l2.过渡相沉积（海陆混合相沉积） 发育于滨海地 区。其中主要包括l三角洲相和潟湖相：l（

10、1）三角洲相在河流入海处，特别是在河流含砂 量大、海底较浅而且比较稳定的地区，常常形成 三角洲。三角洲相的特点是具有向海洋方向倾斜l的斜层理，以砂质沉积为主，陆生植物、淡水动 物和海生动物化石混杂一起。l（2）潟湖相: 滨海地区部分海水为砂堤隔绝可形成潟湖。 在湿润气候条件下，常堆积成砂页岩和泥炭层，具有薄而 水平的层理；在干燥炎热气候条件下则往往产生白云岩、 石膏、石盐等化学沉积。 l3.陆相沉积 l 大陆是遭受剥蚀的地区，但在相对低洼部位可以接受沉 积。和海相沉积相比，陆相沉积类型多种多样，横向变化 显著，地层对比也比较困难。沉积物中以碎屑（砾、砂、 泥）成分为主，有时含陆生动植物化石。陆相沉积对于气 候和地形的反映十分敏锐，在不同气候、地形和外营力的 条件下便有不同类型的沉积，主要有残积、坡积、洪积、 冲积、湖泊和沼泽沉积、风积、冰川和冰水沉积、洞穴堆 积等。三.地層對比(Corrlation)l 所謂地層對比就是決定兩個或兩個以上地 區的地層層序，在時代上和地層位置上的 彼此先後關係。 l分為化石對比(Paleontological Correlation) 和岩性對比(Physical Correlation)兩種。l 谢谢