《地史地层学简介》由会员分享，可在线阅读，更多相关《地史地层学简介（90页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、地史地层学（历史地质学或地史学）课程及课件简介2021/6/162021/6/161 12021/6/162021/6/162 2一、地史学的内容和研究对象一、地史学的内容和研究对象地史学也称地史地层学，它是研究地球地质地史学也称地史地层学，它是研究地球地质发展历史和发展规律的科学，其研究对象主发展历史和发展规律的科学，其研究对象主要为地质历史中形成的地层以及反映地球发要为地质历史中形成的地层以及反映地球发展历史的其他物质记录，具体为岩石圈、水展历史的其他物质记录，具体为岩石圈、水圈、大气圈、生物圈的形成、演化历史和宇圈、大气圈、生物圈的形成、演化历史和宇宙间的关系。宙间的关系。地史学的研究对
2、象为形成于地史时期的地层，地史学的研究对象为形成于地史时期的地层，所谓地层是指地球表面保存的层状岩石的综所谓地层是指地球表面保存的层状岩石的综合。包括沉积岩地层、火山岩地层和变质岩合。包括沉积岩地层、火山岩地层和变质岩地层。地层。2021/6/162021/6/163 3地球的起源与演化地球的起源与演化l46亿年前太阳星云中分化形成原始地球温度较低，轻重元素浑然一体，尚无圈层分异。l原始地球一旦形成，有利于吸集更多星子使体积和重量迅速增加同时因重力分异、放射性元素蜕变和星体撞击而增温。4600 Ma天文演化天文演化地质演化地质演化2021/6/162021/6/164 42021/6/1620
3、21/6/165 5l原始地球内原始地球内部达到熔融状部达到熔融状态时，亲铁元态时，亲铁元素比重大而下素比重大而下沉形成铁镍地沉形成铁镍地核，亲石元素核，亲石元素上浮组成地幔上浮组成地幔和原始地壳。和原始地壳。更轻的液态和更轻的液态和气态成分，通气态成分，通过火山喷发溢过火山喷发溢出地表形成原出地表形成原始大气圈、水始大气圈、水圈。圈。l地球初始地球初始圈层分异圈层分异的时间约的时间约在在42亿年亿年前。前。地球的起源与演化地球的起源与演化天文演化天文演化4600 Ma地质演化地质演化2021/6/162021/6/166 6地球的内部结构地球的内部结构地壳地慢外核内核2021/6/16202
4、1/6/167 72021/6/162021/6/168 8 地球的地球的4大圈层大圈层 3个层次个层次地球的地球的4大圈层，大圈层，3个层次个层次core2021/6/162021/6/169 9地史地层学的学习研究任务包括地史地层学的学习研究任务包括:学习研究地史时期生物界形成和学习研究地史时期生物界形成和发展的发展的 生物进化史；生物进化史；学习研究地史时期地层沉积古地学习研究地史时期地层沉积古地理变迁的沉积发展史理变迁的沉积发展史;学习研究地史时期大陆和海洋板学习研究地史时期大陆和海洋板块的格局、板块离合过程、构造演块的格局、板块离合过程、构造演化历史的构造运动史三个方面。化历史的构造
5、运动史三个方面。2021/6/162021/6/161010从混沌初开从混沌初开, ,满目荒芜满目荒芜到繁荣似锦到繁荣似锦, ,无限风光无限风光2021/6/162021/6/1611112021/6/162021/6/161212细菌和蓝藻真核细胞(5.4亿年亿年)2021/6/162021/6/161313地地球球生生物物演演化化史史2021/6/162021/6/1614145亿年前的生物亿年前的生物2021/6/16154亿年前的生物亿年前的生物2021/6/16163亿年前的生物亿年前的生物2021/6/16172亿年前的生物亿年前的生物2021/6/16181亿年前的生物亿年前的生
6、物2021/6/16192-3百万年前古人类的出现百万年前古人类的出现2021/6/1620显显生生宙宙的的生生物物集集群群绝绝灭灭2021/6/162021/6/1621212021/6/1622 地史学的研究内容涉及地球的形成、生地史学的研究内容涉及地球的形成、生命的起源、生物的演化、古地理的变迁、板命的起源、生物的演化、古地理的变迁、板块的离合以及地球不同圈层的相互作用等。块的离合以及地球不同圈层的相互作用等。它可以进一步分为三个部分它可以进一步分为三个部分:一是研究地层的形一是研究地层的形成顺序、时代，划分地层单位，建立地层系统和成顺序、时代，划分地层单位，建立地层系统和进行地层时空对
7、比进行地层时空对比（地层学（地层学););二是根据地层的沉二是根据地层的沉积组分、沉积相及其时空分布特征研究地层形成积组分、沉积相及其时空分布特征研究地层形成的古环境、古地理及其演化的古环境、古地理及其演化( (沉积古地理学沉积古地理学););三三是根据地层的沉积组合、沉积古地理、古生物地是根据地层的沉积组合、沉积古地理、古生物地理、古气候、古地磁及其他构造标志恢复地层形理、古气候、古地磁及其他构造标志恢复地层形成的古构造背景、古板块分布格局及其离合史成的古构造背景、古板块分布格局及其离合史( (历史大地构造学历史大地构造学) )2021/6/162021/6/162323化石层序化石层序律的
8、意义律的意义根据化石内容根据化石内容1 1 对比不同剖对比不同剖面的地层面的地层; ;2 2 确定地层的确定地层的相对顺序及相相对顺序及相对时间对时间. .三剖面相距三剖面相距500KM2021/6/162021/6/162424 地层层序的建立就是要根据地层层序律和地层层序的建立就是要根据地层层序律和化石层序律来进行的。当我们对一个地区化石层序律来进行的。当我们对一个地区的地层进行研究时，根据化石特征推断出的地层进行研究时，根据化石特征推断出地层时代的相对新老，确立地层的上下关地层时代的相对新老，确立地层的上下关系，再根据地层的接触关系，建立地层柱系，再根据地层的接触关系，建立地层柱状图。状
9、图。2021/6/162021/6/162525侵入型喷出型喷出型岩浆岩岩浆岩岩石风化碎屑岩石风化碎屑岩浆沉积岩变质岩高温高压变质高温高压变质风、流水、等外风、流水、等外力作用将岩石碎力作用将岩石碎屑物由高处搬运屑物由高处搬运到低处沉积到低处沉积接触岩浆后重融、再生 自然界三大类岩石的形成自然界三大类岩石的形成及相互演化变迁的作用及相互演化变迁的作用2021/6/1626变质岩变质岩岩浆岩浆冷冷却却凝凝固固岩浆岩岩浆岩侵侵蚀蚀、搬搬运运、堆堆积积等等作作用用沉积岩沉积岩变变质质作作用用变变质质作作用用重融再生重融再生外力作用外力作用重融再生重融再生重重融融再再生生自然界自然界三大类三大类岩石岩
10、石相互演化相互演化变迁的变迁的作用作用2021/6/162021/6/162727地层接触关系：连续（整合）间断（不整合）地层接触关系：连续（整合）间断（不整合）角度不整合角度不整合 非整合非整合不一致不一致平行不整合平行不整合整合连续整合连续2021/6/162021/6/1628281 1、 沉积环境沉积环境沉积环境沉积环境: : 一个具有独特的一个具有独特的一个具有独特的一个具有独特的 物理、化学和生物物理、化学和生物物理、化学和生物物理、化学和生物 特特特特征的自然地理单元。征的自然地理单元。征的自然地理单元。征的自然地理单元。2、 沉积相沉积相(沉积的面貌沉积的面貌)反映沉积记录成因
11、（环境、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。积记录成因的物质表现。岩相岩相生物相生物相2021/6/162021/6/162929碳酸岩岩性碳酸岩岩性页岩页岩沙岩沙岩页岩页岩& 煤系煤系3.3.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。岩相改变岩相改变2021/6/162021/6/163030有相变发生吗有相变发生吗?相相定定律律2021/6/162021/6/163131表示表示“古现场古现场(明显明显)它们是恐龙足迹和它们是恐龙足迹和它们能告诉
12、我们关于它们能告诉我们关于: 恐龙的举止恐龙的举止; ;恐龙恐龙的生态的生态; ;恐龙恐龙的生活环境的生活环境综合的解释综合的解释: :综合地层的岩石特征和生物特征以推断其成因综合地层的岩石特征和生物特征以推断其成因2021/6/162021/6/163232 鹦鹉螺、三叶虫、恐龙、鱼、植物、菊石鹦鹉螺、三叶虫、恐龙、鱼、植物、菊石2021/6/162021/6/163333石英砂岩石英砂岩长石砂岩长石砂岩杂砂岩杂砂岩成分分析成分分析石英石英长石长石燧石燧石云母云母岩石岩石碎屑碎屑2021/6/162021/6/163434席状席状楔状楔状沉积体形态分析沉积体形态分析2021/6/162021
13、/6/1635352021/6/162021/6/163636 山口山口沉积作用沉积作用山口山口沉积作用沉积作用河口沉积作用河口沉积作用2021/6/162021/6/163737华北板块张夏剖面寒武纪地层分析华北板块张夏剖面寒武纪地层分析紫红色钙质页岩紫红色钙质页岩夹泥质灰岩泥裂、雨痕、岩夹泥质灰岩泥裂、雨痕、岩盐假晶、波痕和鱼骨状交错层理干热条件下盐假晶、波痕和鱼骨状交错层理干热条件下的滨浅海沉积，含三叶虫中华莱德利基虫的滨浅海沉积，含三叶虫中华莱德利基虫紫色泥岩为主，向上碳酸盐含量增高，紫色泥岩为主，向上碳酸盐含量增高，滨、浅海沉积滨、浅海沉积鲕粒灰岩鲕粒灰岩为主，含德氏虫等，波痕、交为
14、主，含德氏虫等，波痕、交错层理发育错层理发育潮下高能环境潮下高能环境灰岩、泥质灰岩和灰岩、泥质灰岩和竹叶状灰岩竹叶状灰岩，含蝙，含蝙蝠虫和蝴蝶虫，竹叶状灰岩是同生砾蝠虫和蝴蝶虫，竹叶状灰岩是同生砾岩岩风暴风暴12张夏组张夏组毛庄组毛庄组徐庄组徐庄组3长山组长山组馒头组馒头组崮山组崮山组凤山组凤山组2021/6/162021/6/163838一、地层与地层学一、地层与地层学地层的概念地层的概念地层地层: :各种层状岩石各种层状岩石的统称。包括所有的的统称。包括所有的沉积岩沉积岩, ,部分火成岩部分火成岩和变质岩。和变质岩。2021/6/162021/6/163939岩石圈板块的划分岩石圈板块的划
15、分1968年年 法法 国国 人人勒勒皮皮雄雄根根据据地地震震带带、地地形形和和地地质质等等方方面面的的资资料料将将全全球球划划分分为为七七大大板板块块：太太平平洋洋板板块块、欧欧亚亚板板块块、印印度度板板块块、非非洲洲板板块块、北北美美板板块块、南南美美板板块块和和南南极极板块。板块。 北美板块南美板块太平洋板块南极板块非州板块印度板块欧亚板块2021/6/162021/6/164040板块的板块的边界类型边界类型 离散型的离散型的板块边界板块边界会聚型的会聚型的板块边界板块边界平错型的平错型的板块边界板块边界2021/6/162021/6/164141 二是会聚型二是会聚型的板的板块边界：块
16、边界：B B-type -type 大洋陆地大洋陆地大洋陆地大洋陆地A A-type -type 陆地陆地陆地陆地陆地陆地陆地陆地OOtypetype大大大大洋大洋洋大洋洋大洋洋大洋B-typeA-typeO-type?2021/6/162021/6/164242南美西部南美西部安地斯山脉安地斯山脉的的形成形成南美西南美西部安地部安地斯造山斯造山带带2021/6/162021/6/164343第十一章 构造运动2021/6/162021/6/164444 板块边界在板块边界在空间上的带状分布：空间上的带状分布：1.1.环太平洋火环太平洋火山带山带2.2.地中海地中海- -印印度尼西亚火度尼西亚
17、火山带山带3.3.洋脊火山带洋脊火山带火山带火山带分布示意图分布示意图板块边界形成全球火山带的分布板块边界形成全球火山带的分布2021/6/162021/6/164545世界火山带世界火山带阿尔卑斯阿尔卑斯- -喜马拉雅火山带喜马拉雅火山带 洋洋脊脊火火山山带带 洋洋脊脊火火山山带带 世界火山带世界火山带世界火山带世界火山带环太平洋火山带环太平洋火山带 2021/6/162021/6/164646板块运动的驱动力板块运动的驱动力地幔对流地幔对流2021/6/162021/6/164747构造运动机制构造运动机制简单台阶断弯褶皱形成过程简单台阶断弯褶皱形成过程2021/6/162021/6/16
18、4848断层面断层面断层线断层线构造运动形成的断块断层的示意2021/6/162021/6/164949断层的认识：正断层断层的认识：正断层上盘相对下盘向下滑动的断层上盘相对下盘向下滑动的断层上盘下降上盘下降下盘上升下盘上升2021/6/162021/6/165050板块运动板块运动南美安地斯山脉的形成南美安地斯山脉的形成2021/6/162021/6/165151构造运动的机制构造运动的机制-造山运动的过程造山运动的过程2021/6/162021/6/165252造山运动的机制演示2021/6/162021/6/165353纵弯褶皱作用的纵弯褶皱作用的概念概念: 原始水平状态的岩层原始水平状
19、态的岩层, 在受到在受到侧向侧向的顺层的顺层挤压挤压力力的作用后发生褶皱的作用后发生褶皱弯曲，弯曲，叫做叫做纵弯褶皱作用纵弯褶皱作用纵弯褶皱作用纵弯褶皱作用2021/6/162021/6/165454褶曲的形成过程2021/6/162021/6/165555向斜向斜 背斜背斜 褶皱的基本类型褶皱的基本类型2021/6/162021/6/165656褶皱形成的过程及形态褶皱形成的过程及形态2021/6/162021/6/165757褶皱构造褶皱构造褶皱是岩层因在构造运动的作用下而变形，形成的一系列连续弯曲。岩层的连续完整性末遭到破坏，是岩石塑性变形的表现2021/6/162021/6/16585
20、8褶皱构造褶皱构造 褶皱是岩层因在构造运动的作用下而变形，形成的一系列连续弯曲。岩层的连续完整性末遭到破坏，是岩石塑性变形的表现。2021/6/162021/6/165959构造运动使大地构造运动使大地发生震动（地震）、地表会出现火山发生震动（地震）、地表会出现火山喷发、大海会出现海啸，给人类生存带来威胁。喷发、大海会出现海啸，给人类生存带来威胁。08.5.12阿坝阿坝海啸海啸构造运动与地质灾害构造运动与地质灾害2021/6/162021/6/166060逆断层逆断层断层上盘相对下盘向上滑动的断层。断层上盘相对下盘向上滑动的断层。逆掩断层逆掩断层指断层倾角指断层倾角45的逆断层。的逆断层。上盘
21、上升上盘上升下盘下降下盘下降2021/6/162021/6/166161平移断层平移断层断层两盘顺断层面走向相对滑动的断层；断层两盘顺断层面走向相对滑动的断层； 规模规模巨大巨大的平移断层称为的平移断层称为走向滑动断层。走向滑动断层。水平错动水平错动2021/6/162021/6/166262斜向运动斜向运动1逆平移断层逆平移断层上盘斜向上升上盘斜向上升2021/6/162021/6/166363斜向运动斜向运动2正平移断层正平移断层上盘斜向下降2021/6/162021/6/1664642021/6/162021/6/1665652021/6/162021/6/1666662021/6/16
22、2021/6/166767山东长清县张夏山东长清县张夏2剖面剖面2毛庄组毛庄组2徐庄组徐庄组2021/6/162021/6/166868山东长清县张夏山东长清县张夏2-3剖面剖面3崮山组崮山组2张夏组张夏组2021/6/162021/6/166969四、岩相古地理图及其意义四、岩相古地理图及其意义1.在对某处地区某一时代的地层进行相分析之在对某处地区某一时代的地层进行相分析之后，就可以了解该地区在那时的古地理面貌，后，就可以了解该地区在那时的古地理面貌，包括当时的海陆分布，地形、气候等特点。包括当时的海陆分布，地形、气候等特点。2.将某个地区某一时代地层的沉积相及其所反将某个地区某一时代地层的
23、沉积相及其所反映的地层形成环境映的地层形成环境(古地理面貌古地理面貌)表示在平面表示在平面图上，即构成岩相古地理图。表示了对该区图上，即构成岩相古地理图。表示了对该区地质历史的认识，同时也有助于寻找矿产特地质历史的认识，同时也有助于寻找矿产特别是沉积矿产。（见教材别是沉积矿产。（见教材18页）页）2021/6/162021/6/167070T2含含肯肯氏氏兽兽动动物物群群T2-12021/6/162021/6/167171E北部潮湿北部潮湿北部潮湿北部潮湿暖温带暖温带暖温带暖温带- -亚热带亚热带亚热带亚热带中部半干旱中部半干旱中部半干旱中部半干旱- -干旱干旱干旱干旱亚热带亚热带亚热带亚热带
24、南部潮湿南部潮湿南部潮湿南部潮湿亚热带亚热带亚热带亚热带- -热带热带热带热带2021/6/162021/6/167272N暖温带暖温带暖温带暖温带潮湿潮湿潮湿潮湿亚带亚带亚带亚带干旱带干旱带干旱带干旱带热带热带热带热带- -亚热带亚热带亚热带亚热带潮湿亚带潮湿亚带潮湿亚带潮湿亚带暖温带暖温带暖温带暖温带- -亚热带亚热带亚热带亚热带潮湿潮湿潮湿潮湿亚带亚带亚带亚带亚热带亚热带亚热带亚热带潮湿潮湿潮湿潮湿亚带亚带亚带亚带暖温带暖温带暖温带暖温带潮湿潮湿潮湿潮湿亚带亚带亚带亚带2021/6/162021/6/167373石煤、钒、磷、钡及多金属黑色岩系石煤、钒、磷、钡及多金属黑色岩系：扬子区寒武
25、系：扬子区寒武系早期；早期；生油层生油层：五峰期和龙马溪期；：五峰期和龙马溪期；磷块岩磷块岩：华南寒武系底部；：华南寒武系底部；重晶石重晶石：寒武系；：寒武系；邯郸式铁矿邯郸式铁矿：马家沟组的碳酸盐岩地层中；：马家沟组的碳酸盐岩地层中；石材及化石工艺品石材及化石工艺品：燕子石雕，工艺石材；：燕子石雕，工艺石材；旅游景点旅游景点：长江三峡岩溶地貌：长江三峡岩溶地貌, ,龙门石窟龙门石窟( (O O1m)1m)。早古生代地层中沉积矿产资源早古生代地层中沉积矿产资源2021/6/162021/6/167474学习地史地层学的目的1.研究研究地球的地球的过去过去，恢复恢复地球的地球的历史历史； 2.查
26、明查明矿产矿产资源资源和和提供提供地质地质资料资料；3.查明查明和和预测预测影响人类活动的影响人类活动的地震、火山活地震、火山活动、地面沉降、滑坡动、地面沉降、滑坡以及以及生物大量灭绝生物大量灭绝等等地地质事件质事件的的时间、地点、性质时间、地点、性质和和规模规模； 评价评价地质环境对人类所造成的地质环境对人类所造成的影响影响。2021/6/162021/6/167575 同时，地史地层学与人类生存和发展所依赖的众多同时，地史地层学与人类生存和发展所依赖的众多矿产资源矿产资源(如能源矿产、部分金属矿产和大多数非金属如能源矿产、部分金属矿产和大多数非金属矿产资源矿产资源)密切相关，地球历史科学对
27、人类的生活环境、密切相关，地球历史科学对人类的生活环境、生态环境和可持续发展也有一定的启迪意义。由此可见生态环境和可持续发展也有一定的启迪意义。由此可见，地史地层学是从事地球科学研究、矿产资源勘探开发，地史地层学是从事地球科学研究、矿产资源勘探开发和地球生态环境保护必备的专业知识，是地质学类专业和地球生态环境保护必备的专业知识，是地质学类专业的一门重要的专业基础课程的一门重要的专业基础课程。 综上所述，地史地层学是一门综合性学科，它涉及了地质学的方方面面，如地壳的形成和演化、生命的起源和生物的进化、海陆的变迁和板块的离合以及地球不同圈层的相互作用，因此它在地球地质科学中占有重要的地位，具有重要
28、的理论意义。结束语结束语2021/6/162021/6/167676历史性历史性(深知过去深知过去)；综合性；综合性(把握现在；预测未来把握现在；预测未来)读读写写 了解历史了解历史思考思考 分析现在分析现在创新创新我们如何学习地史学？我们如何学习地史学？2021/6/162021/6/1677772121世纪人类对地球的要求世纪人类对地球的要求需要居住在一个需要居住在一个宽敞宽敞的地球上（的地球上（人口控制人口控制） 需要居住在一个需要居住在一个清洁清洁的地球上（的地球上（环境治理环境治理） 需要居住在一个需要居住在一个安全安全的地球上（的地球上（灾害防治灾害防治）2021/6/162021
29、/6/167878侵入型喷出型喷出型岩浆岩岩浆岩岩石风化碎屑岩石风化碎屑岩浆沉积岩变质岩高温高压变质高温高压变质风、流水、等外风、流水、等外力作用将岩石碎力作用将岩石碎屑物由高处搬运屑物由高处搬运到低处沉积到低处沉积接触岩浆后重融、再生 自然界三大类岩石形成自然界三大类岩石形成及相互演化变迁的作用及相互演化变迁的作用2021/6/162021/6/167979早古生代初期全球存在着五个分离的古大陆。它们是：古早古生代初期全球存在着五个分离的古大陆。它们是：古早古生代初期全球存在着五个分离的古大陆。它们是：古早古生代初期全球存在着五个分离的古大陆。它们是：古北美、古欧洲、古西伯利亚、古中国和冈瓦
30、纳古大陆。北美、古欧洲、古西伯利亚、古中国和冈瓦纳古大陆。北美、古欧洲、古西伯利亚、古中国和冈瓦纳古大陆。北美、古欧洲、古西伯利亚、古中国和冈瓦纳古大陆。Pz1 全球全球古大古大陆分陆分布及布及其组其组合形合形式式2021/6/162021/6/168080造山运动的机制演示2021/6/162021/6/168181 褶皱的基本形态褶皱的基本形态背形背形指褶皱面指褶皱面上凸上凸式弯曲。式弯曲。向形向形指褶皱面指褶皱面下凹下凹式弯曲。式弯曲。褶皱的基本形态褶皱的基本形态2021/6/162021/6/168282走向走向走向走向倾向倾向倾向倾向倾倾角角倾角倾角对褶皱産状的认识2021/6/16
31、2021/6/168383中国主要古板块边界中国主要古板块边界2021/6/162021/6/168484板块板块：华北：华北塔里木板块、扬子板块、华夏板块、南海板块、印度板块塔里木板块、扬子板块、华夏板块、南海板块、印度板块. . 主要缝合线主要缝合线：艾比湖艾比湖居延海至索伦居延海至索伦西拉木伦线；修沟西拉木伦线；修沟玛沁玛沁勉略线、北祁连线、丹凤勉略线、北祁连线、丹凤信阳信阳线；班公错线；班公错怒江线及雅鲁藏布江线；江绍怒江线及雅鲁藏布江线；江绍钦防线和琼洲海峡线等。钦防线和琼洲海峡线等。中国古板块中国古板块划分简图划分简图-1-12021/6/162021/6/1685852021/6/162021/6/168686T1T1含水龙兽含水龙兽2021/6/162021/6/168787T32021/6/162021/6/168888课程课件简介结束 请大家多提意见 谢谢！2021/6/162021/6/168989 结束语结束语若有不当之处，请指正，谢谢！若有不当之处，请指正，谢谢！
