第四章生物地层学(2008).
层序地层学第4-6章

基底面的整个形态由向上凹形变成平面行最终变为向上凸形。
31
5 体系域Systems Tracts
海侵体系域 Transgressive systems tract
1. 基准面快速上升形成陆架退积相,大部分河流相沉积在河流至浅海相中。 2. 浪蚀作用侵蚀下伏三角洲,继续为深水区提供砂体;低密度浊流在陡峭大陆斜坡处 被搬运下来(流水能量>沉积物负载),在低梯度盆地变成加积。
未下切河流或分流河道充填 简单,通常只包括河流沉积体系 高,有潜力接近1000:1 未下切 和并列单元高对应关系 保存在对应整合面的层段 平均 22
5 体系域Systems Tracts
下降期体系域Falling-stage systems tract
层序地层格架和下切河谷系统
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5 体系域Systems Tracts
海侵地层的地层响应
海退体系域可能由两个不同的楔状体组成。一个位于陆架,一个位于
深水环境,在陆架边缘附近被沉积物路过区或剥蚀区分隔。
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第五章 体系域 Chapter 5 Systems Tracts
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5 体系域Systems Tracts
a低水位体系域:b海进体系域:c高水位体系域
经典层序地层模式 (Vail等,1987)
第四章 地层界面 Chapter 4 Stratigraphic Surfaces
1
4.2 地层终止类型 Types of stratal terminations
2
4.2 地层终止类型 Types of stratal terminations
厚度小于地震分辨率的顶积层的地震显示
3
4.3 层序地层界面 Sequence stratigraphic surfaces
生物地层学

生物地层学生物地层学是主要研究地层中生物化石的时空分布、据生物研究地层形成发育规律和确定地层相对时代的学科。
是地层学的一个分支,通过生物化石的研究来剖析地层,它最重要的意义在于它的时代意义。
一、生物地层学的研究史概述我国的生物地层学的研究可追溯到1920年,当时的北京地质调查所设立了古生物室,并创办了中国古生物志,各省也同样出版了各个省的古生物和地层的刊物,其中中国古生物志在当时被列为国际地层古生物方面最重要的参考文献之一。
后来乃至现今,这些古生物材料都成为了地层与古生物方向的地质工作者们进行研究的基础材料。
尽管如此,在解放之前的研究主要是以大化石(动植物)为主,而微体化石(孢粉、介形虫等)的研究工作就十分薄弱,主要从事包括古脊推动物、古人类、古植物和古无脊推动物等方面的大化石研究,不过十几个门类,发展极不平衡。
微体化石方面则由于实验条件的限制,根本无从开展研究。
地层古生物的工作主要局限于描述,包括地层剖面的测制和化石的基本记录。
古生物多限于单纯描述,大部分与地层应用脱离。
生物地层限于一般标准化石法并以古、中生代为主,新生代和前寒武纪地层研究薄弱。
但也积累了相当丰富的材料,在近30年中出版了许多本古生物志及其它古生物著作,描述了大量化石,提供了可贵的基础资料。
对于地层划分和基本地质构造的认识都起过一定作用。
古生代地层系统的初步建立,蜓、笔石、长身贝类腕足类等无脊推动物分类、生物地层的研究,有不少已达到了当时的国际水平。
建国后,由于能源需求,地质工作得到了国家的大力支持。
特别对煤、石油等矿产而言,地层古生物就显得尤为重要。
至70年代中期,地层古生物机构又有了新的发展,在各主要省(区、市)地质局、区城地质调查队和各部门的地质勘探队,都有专门的地层古生物人员或相应机构设置,并开始了大范围地进行全国性的地层系统的建立工作,其中很大一部分就是生物地层的工作,而且微体古生物得到了迅速崛起并快速发展起来。
80年代,基本的地层古生物的研究工作已完成,1980年还召开了全国地层委员会议,总结了前些年的地质工作情况,在生物地层方面,对古生代的地层基本都有一定的建带。
地层学

地层单位
生物地层单位 年代地层单位
岩石地层单位
生物地层、年代地层 和岩石地层单位之间 关系
生物地层单位(biostratigraphic unit)是根据地层中所含有的生物化石内容和特征划分出来的地层单位。 生物地层单位是以含有相同的化石内容和分布为特征,并与相邻单位化石有别的地层体。
事件地层学的出现与地质事件概念和灾变概念的提出密切相关。
一些结构特征,比如盐穹和背斜,已经在地震数据采集的开始被认可。在20世纪70年代,地质学家想出了一 个办法来解释与海平面相关的大规模沉积物(维尔等人,1977)。这一理论被称为地震地层学,考虑全球沉积板块, 通过解释地震线来展示特定区域是如何沉积的,以此来研究地震地层学。通过解释地下沉积岩层的形成条件,地 质学家可以推断出周围的岩石类型,还可以利用地震地层学获得对油藏更好的认识。
(2)依据岩性变化来划分地层。在地质时期的地壳运动过程中,在一定的程度上岩性的变化反映了沉积环境 的变化情况。因此,依据岩性的不同,把地层分为若干不同的单位,基本上可以代表地壳发展的阶段。比如:在 一个地层剖面中,存在两种沉积,其上部是火山碎屑岩,其下部为含砂页岩煤层。这样两种不同的沉积,表现着 两个不同的沉积环境和时代,下部表现的是还原环境和成煤时代,上部则反映着地壳运动强烈和火山活动时代。 根据岩性的不同就可以把地层分为两个单位,代表两个发展阶段。
地层学
地质学分支学科
01 简介
03 地层单位 05 地层对比
目录
02 地层的分类 04 地层划分 06 分支
地层学主要是研究成层岩系所含的古生物化石的相对年代顺序,一般称为生物地层学或者年代地层学。从沉 积学的角度来讲,研究成层岩系的沉积环境以及它的形成过程,被称为“沉积地层学”或者“岩石地层学”。
地质地貌学——第四章构造运动与构造变动全篇

❖ (2)过渡相沉积(海陆混合相沉积) 发育于滨海地区。 其中主要包括三角洲相和澙湖相:
❖
A、三角洲相
❖
B、澙湖相
❖ (3)陆相沉积 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。
宙
显生宙PH
元古宙PT 太古宙AR 冥古宙HD
地质年代简表——据王鸿桢、李光岑《中国地层时代表》(1990)简化
地质时代 代
新生代Kz
纪 第四纪Q
第三纪R
距今年龄值 (百万年)
生物演化
晚第三纪N
人类出现 1.64-23.3 近代哺乳动物出现
早第三E纪 23.3-65
中生代Mz
古生代 Pz
晚古生 代Pz2
of years old. Their substance was completely replaced by silica,
which preserved all the original details of form.
Trilobites preserved as fossils in rocks about 365 million years old.
(一)岩性地层单位
❖
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。
❖ 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。
第四纪标志地层的介绍

③化石:元谋动物群(第四段)。
④时代:早期均划为Q1(广义元谋组)
现在已分开:元谋组(3、4段,元谋人牙,1. 7Ma)
~~~~~~~~~~~~~2.48Ma(古地磁)
沙沟组(1、2段)
午城黄土(Q1)
③化石:下部含肿骨大角鹿,上部含较多的方氏鼢鼠化石。
④时代:中更新世(Q2)
(3)马兰黄土
①地点:原指北京斋堂马兰峪次生黄土
②岩性:灰黄-姜黄或黄褐色,粒度较粗,质地疏松.层理不明显,垂直节理发育.
③化石:较少。
④时代:晚更新世(Q3)
(4)全新世黄土
灰黄色粉砂质黄土,含有一层灰黑色古土壤层。
~~~~~~~~~~~~~~~~~侵蚀面~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
离石黄土上部:色较浅,土质较疏松,含5-6层红色古土壤层,其间距较大,古土壤结构较清晰。
离石黄土下部:色较红,含十几层褐色土型古土壤,古土壤较薄,间距较小,顶部为3层密集古土壤叠置的古土壤系.
~~~~~~~~~~~~~~~~~侵蚀面~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
土壤。河谷区,下蜀土具有冲积层的二元结构,下部为砂砾层,厚度达20多米;在丘陵坡地和平原、湖
区则为黄土状堆积,有坡积和湖积,后者如“成都粘土”。
③时代:晚更新世(Q3)
4、全新统
以冲积砂砾和湖积相棕灰色、棕黑色粉沙为主夹灰色淤泥。
三、西南区
元谋组
①地点:标准地点在云南元谋盆地,龙江以东的东山山前地带
风化面上含中石器时代的“细石器”。
④时代: 14C年龄为40Ka,为晚更新世。
(4)全新统(Q4)
含半坡动物群或殷墟动物群化石及新石器时代文化遗存的黄土、冲积层和湖积层。
层序生物地层学

层序生物地层学层序生物地层学又称层序地层学,它是研究古生物和地层沉积环境演化关系的一门重要学科。
它涉及地质学、古生物学和古环境演化全球论的理论和实践。
它是层序地质学的基础,更重要的是它能够提供有价值的知识和资料,以帮助我们更好地理解地层沉积的历史。
研究历史地层古生物演化关系的层序生物地层学可以分为两个主要部分,一个是系统化研究,就是从层序古生物的演化关系入手,结合现有的演化理论,研究古生物的演化历史;另一个是层序古地质研究,就是研究古地质沉积及其变化,由此来推算古生物地层学上的生物演化关系。
层序古生物地层学研究主要是从沉积地层结构及其环境变化出发,以环境演变决定层序古生物演化和繁殖的历史。
在研究层序古生物演变历史时,地层研究者要根据古地质沉积及其变化,结合古生物形态学和生物地层学的理论,来分析和推算层序古生物的演化模式,从而推断地层古生物演化的历史。
此外,层序生物地层学还可以研究古生物演化与地质构造、地层沉积物组成结构及其变化、古气候变化等因素的关系,从而使我们可以更清楚地了解地层沉积的历史以及层序古地质的演化变迁。
层序生物地层学的研究可以帮助地层研究者更好地了解古地质构造和沉积环境,使我们可以更准确地识别和提取有价值的信息,从而为探索古生物的演化轨迹及其过程提供宝贵的参考。
层序古生物地层学研究的实践还可以帮助地质研究者更好地研究古地质构造、沉积环境和古生物演化关系,从而更加清楚地理解古生物的演化历史。
总之,层序生物地层学是一门研究古生物演化与沉积环境变迁关系的重要学科,它不仅可以帮助我们理解古生物演化的历史,更重要的是可以使我们更好地了解古地质构造、沉积环境和层序古生物的演化过程。
因此,层序生物地层学的重要性不可低估,并且有助于促进古生物学、地质学和全球古环境演化的进一步发展。
地质地层划分原则

(3)其它方法
6.古人类、古文化及历史考古法
由于人类发展在地球各大陆大体相似,石器演化明显,分布广泛,研究程度较高,故古人类—考古学资料可用以帮助确定第四纪下限或比较精确地划分对比地层。具体方法可利用新旧石器时代古文化遗存及历史考古资料等,同时结合测年资料。
(4)粘土矿物
最稳定的矿物高岭土、伊利石、蒙脱石等常见碎屑沉积物中重矿物抗风化能力分类:锆石、金红石,电气石,尖金石、褐铁矿、黄玉、白铁矿、锐钛矿、锡石、独居石、刚玉、石英、高龄石、石榴石
稳定矿物:透辉石、透闪石、白云母、绿泥石、黝帘石、褐帘石、绿帘石、金云母、 硬石膏、硬绿泥石、夕线石、 钾长石、酸性斜长石
(2)砾石的风化程度
A、风化砾石百分比含量
风化砾石
未风化砾石
B、砾石风化圈厚度
平均值
均方差
(3)重矿物风化系数(K)
重矿物主要指相对密度>2.9的矿物
最稳定矿物(%)+稳定矿物(%)
不稳定矿物(%)+较稳定矿物(%)
( K值越大,重矿物组合风化程度越高.)
4、比较岩石学方法
利用沉积物的颜色、岩性、结构、构造成因和风化程度的差异划分地层的方法称为岩石地层学方法。该方法是根据堆积物形成的气候—时间不同,沉积物的上述特征不同的原则划分对比地层。
主要根据下面几个指标:
(1)颜色
沉积物颜色的影响因素很多,如果某个地区露头主要受时间和风化作用因素的影响时,随着风化程度的加深,颜色的深浅具有时代意义。颜色深—时代老,颜色浅—时代新深红色----红色---红黄色---黄色---灰色,具有从老----新的地层意义。
A、植物化石
地层学基础知识

二、岩石地层单位
(2)段(Member):是组内较其低一级的 正式岩石地层单位,但段总是组的一个组成部分, 不能脱离组而独立存在。如塔塔埃尔塔格组下段。 (3)层(Bed):是最小的正式岩石地层单 位。一般只限于对那些能识别出来而且特别有用的 一个层。如标志层是一个分布广而岩性特殊的薄层。 层可以在段中存在,也可以在不分段的组中存在。 上面已经提到的生油层、储集层、盖层、煤层、 采石层等非正式岩石地层单位,与这里指的正式岩 石地层单位的层不同。
三、生物地层单位
1.生物地层单位的定义
是根据其所含化石来定义和说明特征的地层体。 它是一个客观实体,其识别与划分的依据是岩层中 可见的那些特定的可鉴别的生物化石。 从整体上看,生物化石显示了随地质时间推移
的进化演变,这种演变在地层记录中是不重复的,
因而生物地层单位就具有相对地质年龄的价值。
三、生物地层单位
生物地层学
地震地层学
地层学
磁性地层学
事件地层学
测井地层学
一、基本概念
地层划分(Stratigraphic classification):指“根
据岩层具有的不同特征或属性把岩层划分成与不
同特征或属性相应的单位” 。由于划分的依据不
同,地层划分又可以分为不同种类的划分,如岩
石地层划分、生物地层划分、年代地层划分、地 震地层划分、磁性地层划分、层序地层划分等岩或变质岩组成。
二、岩石地层单位
2.岩石地层单位的种类:
(1)正式岩石地层单位:符合中国地层 指南关于岩石地层划分和单位定义的规定, 并按命名程序给予命名的岩石地层单位。包 括群、组、段、层。 (2)非正式岩石地层单位:是为某些 特殊需要而提出的一个无需正式命名,也不 需符合命名为正式岩石地层单位的岩石体。 如生油层、储集层、盖层、煤层、采石层等。
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生物演化的谱化谱系
Wentzelophyllum Anfractophyllum Parawentzelophyllum Nephelophyllum Kepingophyllum Eokepingophyllum
5.组合带
(a、b为分类单位)
以前有三个分类单位组成的共存延限带,现在仅有两个。
3.间隔带
1.定义(interval zone):是位于两个特定的生物地层 面(生物面)之间的含化石的地层体. 哑段不是间隔带. 间隔带的底面或顶面可以是:
某一特点分类单元在任一特定剖面中有资料确证的最低产出面; 某一特点分类单元在任一特定剖面中有资料确证的最高产出面; 其它可以区别的地层特点(生物面) 最后产出带(last-occurrence zone)或最高产出带
1.定义:组合带(assemleage zone)是单个地层或地 层体,其特征是将一个独特的由三个或更多的化石分类 单元构成的组合或伴生视为一个整体,而区别于相邻地 层的生物地层特征. 可以是该带的各种化石:如三叶虫+牙形石 也可以局限在某些特定的类型:全为珊瑚组合带,笔石 带 2.界线:以某些特定生物的出现或消失做为界线. 3.定名:不多于两个生物定名
3).生物演化不可逆性 Dollo(1873)提出的“没有一种生物能恢 复(即使是局部的)其祖先行列中已出现过 的一次状态.
4)生物出现的瞬时性
先驱和孑遗的概念 大部分生物的大规模出现在全球具等时 性
二.生物地层单位的几个概念
(一).生物地层单位的划分 1.生物地层单位的概念 是以所含化石或古生物特征的一致性作为依据而划分 的地层单位. 化石类别:延限带, 间隔带 化石组合:组合带 化石形态特征:谱系带 化石富集特征:顶峰带
3.生物地层单位之间的关系
1)垂向上:叠置关系,以生物面相隔。 生物面:生物地层单位界线面称之。 2)纵向上:生物带变化面。
(二)几种常见的生物带
常见的生物带有: 延限带(分类单位延限带、共存延限带) 间隔带、 组合带、 富集带(顶峰带) 种系带(谱系带)
1、分类单位延限带
定义:分类单位延限带(taxon-range zone) 是指一 特定分类单元(种、属、科等)标本的已知(地层与 地理)产出延限所代表的那段地层体。 界线:为一系列的生物面 名称:以该生物来命名。 Didymograptus zone
优点:简单易行,如Cystophrentis zone, Pseudouralinia zone Thysanophyllum zone, Yunophyllum zone 缺点:1)由于受岩相和间断的影响,要有详细的对比,才 能确定下来. 2)一般建延限带时,在相似的沉积相中建地层意义大, 而在相变处建的生物带地层意义不大,属生态地层的研 究范围. 3)随着分类单位的改变,地层带也要改变,如 Pseudoschwagerina zone Rubustoschwagerina zone Spharoschwagerina zone Pseudoschwagerina zoneRubustoschwagerina
3.生物地层学的理论基础
(1).生物演化的前进式发展 生物由低级到高级, 简单到复杂(达尔文的进 化论) (2)生物演化的阶段性 最老的生物:南非32亿年前燧石中的有机体 元古界: 主要为菌藻类, 晚期的裸露动物群 下古生界:三叶虫, 笔石,角石类 上古生界:腕足类,四射珊瑚, 鱼类及蕨类植物 中生界:菊石,爬行动物,裸子植物 新生界:被子植物,哺乳动物
2.生物地层单位的级别
生物地层带, 生物地层超带,生物地层亚带,生物地层小带。 基本单位:生物地层带 1)生物地层带(zone):指含有一个种或属, 或者若干种、属化 石为特征的一段地层,一般由其中一个或若干个特征化石来命名。 2)生物地层超带(superzone):具有共同生物地层特征的几个 生物带可以适当地集合在一起成为一个超带。O1宁国阶的 Didymograptus superzone 3)生物地层亚带(subzone):如果有必要表达生物地层细节, 对 任何一个生物带的细分。(一般指一个组合带的再分。) 4)小带(zonuke):是亚带或一个未经划分亚带的生物地层带的 再分。指含有一个小动物群或植物群的单一岩层或一组厚度不大 的岩层. 5)哑段(barren intervals)不含化石的地层间隔,在地层剖面中是 常见的,它们位于两个相邻生物带之间.
第四章 生物地层学
一.生物地层学的几个概念 1.生物地层学:是地层学的一个分支,它 的任务是根据生物发展的历史及其空间 分布规律,阐明地层的发育顺序,并研 究生物化石在地层划分和对比中的原理 和方法。 范围:主要涉及和化石有关的地层学问 题。
2. 生物地层学在地层学的地位 (1).地层学的三大支柱 (2).与生物圈的密切关系 (3)与年代地层学关系密切 (3).实用性
同一个相的化石带反映了生物演化,而不同相带 反映的是环境变化
2、共存延限带
定义:共存延限带(concurrent-range zone)是包含 两个特定的分类单元延限共存、一致或重叠部分的地 层体。 界线:延限较高的分类单元的最低产出和延限较低的 分类单元的最高产出 名称:Globigerina sellii-Pseudohastigerina barbadoensis zone 和原有定义的区别:以前可以有多个.现在只能为两个.
底界为a生物分类单位的首次出现,顶界为b生物分类 单位的最后出现(均为生物面)
最高产出带-在油气勘查中用的较多
4.种系带
1) 定义:种系带(lineage zone)是含有代表进 化种系中某一特定片段的化石标本的地层体. 它可以是某一分类单元在一个种系中的总延限; 也可以是该分类单元在其后裔分类单元出现之 前的那段延限. 2) 界线: 3)名称: