普通地质学—地质年代

第六章地质年代

地质年代：指地球上各种地质事件发生的时代。

地质年代两层含义：

1.相对年代：地质体形成或地质事件发生的先后顺序。

2.绝对年代：地质体形成或事件发生距今的年龄。由于主要是运用同位素技术，所以又称

为同位素地质年龄。

相对年代和绝对年代两者结合，才构成对地质事件及地球、地壳演变时代的完整认识。

第一节相对年代的确定

一、地层层序律

沉积岩的原始沉积总是一层一层叠置起来的，其原始产状一般是水平的或近于水平的，并

且总是先形成的老地层在下面，后形成的新地层盖在上面，这种正常的地层叠置关系称为

地层层序律(叠置原理)。

地层：地质历史上某一时代形成的层状岩石。在岩层未受变动或变动不强烈地区，地层层

序律是完全可以使用的。当岩层受到强烈变动，如发生倒转、错动等现象时，就不能简单

使用。

二、生物层序律

生物层序律（化石层序律）：不同时代的地层中具有不同的古生物化石组合，相同时代的

地层中具有相同或相似的古生物化石组合；古生物化石组合的形态、结构愈简单，则地层

的时代愈老，反之则愈新。其实就是进化论原理的具体运用，即生物演化是由简单到复杂，由低级到高级，生物种属由少到多，而且这种演化和发展是不可逆的。因而，各地质时期

所具有的生物种属、类别是不相同的。时代越老，所具有的生物类别越少，生物越低级，

构造越简单；时代越新，所具有的生物类别越多，生物越高级，构造越复杂。

三、切割律或穿插关系

地壳运动和岩浆活动的结果，使不同时代的岩层、岩体和构造出现彼此切割穿插关系，利

用这些关系也可以确定岩层、岩体和构造的形成先后的顺序。

切割律(穿插关系)：较新的地质体总是切割或穿插较老的地质体，或者说切割者新、被切

割者老。

第二节同位素年龄的测定（绝对地质年代的确定）

自然界的矿物和岩石一经形成，其中所含有的放射性同位素就开始以恒定的速度蜕变，这

就像天然的时钟一样记录着它们自身形成的年龄。当知道了某一放射元素的蜕变速度后，

就可根据这种矿物晶体中所剩下的该放射性元素(母体同位素)的总量(N)和蜕变产物(子体

同位素)的总量(D)的比例计算出来。

放射性同位素衰变原理：

放射性元素的原子不稳定，一定时间后必然衰变为其他原子。且衰变的速率不受外界温度

和压力的影响。同位素测年的计算公式： t = 1/λ•ln(1+D/N)

第三节地质年代表

地质年代表特征：

（1）各代和纪的延续时间不同。年代老者长、新者短，原因年代新者保留下来的地质记录全、生物进化的阶段性缩短；

（2）纪以下一般分早、中、晚三个世，而C（石炭纪）、K（白垩纪）、N（新近纪）、 Q （第四纪）为二个世；Є（寒武纪）、S（志留纪）为四个世；

（3）前寒武纪由于时间老，研究难度大，故划分较粗糙，而且很难得到统一。

年代地层单位代号的确定：

宇的符号用两个大写字母表示，如：

冥古宇(Hadean) HD

太古宇(Archaean) AR

元古宇(Proterzoic) PT

显生宇(Phanerozoic) PH

界的符号用两个字母表示，第一个大写，第二个小写，如：

古生界(Paleozoic) Pz

中生界(Mesozoic) Mz

新生界(Cenozoic) Cz或Kz

系的符号一般用一个大写字母表示，如：

志留系(Silurian) S

泥盆系(Devonian) D

统的符号一般在系的符号右下角加阿拉伯数字1、2或1、2、3字样，分别代表下统和上统，或下统、中统和上统，如：

二叠系(Permian，P）上二叠统 P2

下二叠统 P1

三叠系(Triassic，T) 上三叠统 T3

中三叠统 T2

下三叠统 T1

岩石地层单位：

根据地层的岩性特征在垂直方向上的差异，将地层分层，建立起地层系统和层序，这样划

分出来的地层单位称为岩石地层单位。

岩石地层单位分为群、组、段、层等不同级别，属于地方性地层单位。

年代地层单位是以年代为划分依据而划分出来的地层单位。岩石地层单位的划分，不是以

化石为依据，它与年代地层单位之间，没有对应的关系。只有在岩石地层单位中找到了可

以确定时代的化石，或者可以通过精确定年之后，岩石地层单位的年代才可以确定。

第四节地质历史时期的生物爆发与灭绝

在地球表层系统地质演化过程中，有两类重大的生物事件是不能忽视的：生物大爆发、生

物灭绝。

一、生物大爆发

发生在寒武纪初期（542-530Ma）的全球重大生物事件。大量海洋无脊椎动物突然涌现，且种属繁多，个体较大。以我国云南省澄江县下寒武统最早发现的“澄江动物群”为标志。

生物大爆发的原因可能与基因突变和大气中氧气增加有关，目前尚无定论。

二、生物大灭绝

由于气候与环境突变等原因，地球上的生物丧失了赖以生存的条件，或无法适应新的环境，最后导致大量种属的消亡与灭绝。

大灭绝：有些时期大量生物类群在很短的时间内消亡，而且波及全球，造成突然灭绝的现象。

1.奥陶纪末期：发生在距今4.4亿年前，该事件导致了当时生物界85%的物种灭绝。绝大

部分三叶虫物种惨遭灭绝。原因：推测主要是由于全球气候变冷所致。

2.泥盆纪后期：发生在距今

3.6亿年前。导致笔石、三叶虫等生物物种的灭绝。原因不详。

3.二叠纪末期：发生在距今2.5亿年前，是地史上最大规模的物种灭绝事件。导致了当时

生物界96%的物种灭绝。为恐龙类等爬行动物的进化铺平了道路。

4.三叠纪末期：发生在距今2.05亿年前。导致了当时生物界76%的物种灭绝，海洋生物的

物种基本灭绝。原因可能与气候、环境变化有关。

5.白垩纪末期：发生在距今6500万年前。导致了当时生物界75-80%的物种灭绝，使陆地

上的恐龙时代终结，海洋中的菊石类灭绝，从而为哺乳类及人类的最后登场提供了条件。

原因推测与陨石撞击、气候变化、环境变化等因素有关。