第四章地质年代
4第四章地壳和地壳的变动
电子课文●第四章地壳和地壳的变动第一节地球的内部圈层地球内部的结构，无法直接观察。
到目前为止，关于地球内部的知识，主要来自对地震波的研究。
当地震发生时，地下岩石受强烈冲击，产生弹性震动，并以波的形式向四周传播。
这种弹性波叫地震波。
地震波有纵波（P波）和横波（S 波）之分。
纵波的传播速度较快，可以通过固体、液体和气体传播；横波的传播速度较慢，只能通过固体传播。
纵波和横波的传播速度，都随着所通过物质的性质而变化。
根据地震波的这些特点，人们测知地震波传播速度在地球内部呈有规律的变化。
我们可从地球内部地震波曲线图上，看出地震波在一定深度发生突然变化。
这种波速发生突然变化的面叫做不连续面。
地球内部有两个明显的不连续面：一个在地面下平均33千米处（指大陆部分），在这个不连续面下，纵波和横波的传播速度都明显增加，这个不连续面叫莫霍界面①；另一个在地下2900千米深处，在这里纵波的传播速度突然下降，横波则完全消失，这个面叫做古登堡界面②。
我们用莫霍界面和古登堡界面为界，把地球内部划分为地壳、地幔和地核三个圈层。
（一）地壳地壳是指地面以下、莫霍界面以上很薄的一层固体外壳。
整个地壳的平均厚度约为17千米。
大陆部分平均厚度为33千米，高山、高原地区厚度可达60千米～70千米（如青藏高原）；海洋地壳较薄，平均厚度为6千米。
地壳主要由各种岩石组成。
（二）地幔这一层介于地壳和地核之间，所以又叫做中间层。
地幔在莫霍界面以下到古登堡界面以上，深度从5千米～70千米以下到2 900千米。
这一层也能传播横波，所以仍是固态。
主要物质成分为铁镁的硅酸盐类。
由上而下，其中铁镁含量逐渐增加。
从莫霍界面到1000千米深处，叫做上地幔。
上地幔上部（地下约60千米～250至400千米）存在一个软流层，一般认为这里可能是岩浆的主要发源地之一。
地下1000千米～2900千米深处，叫做下地幔。
下地幔的温度、压力和密度均增大，物质状态可能为固体。
地壳和上地幔顶部（软流层以上），是由岩石组成的，合称为岩石圈。
自然地理学课后习题第四章
自然地理第四章作业4-11、地球内部有哪两个不连续面？它们对地球内部圈层的划分有什么意义？①地球内部不连续面：莫霍面和古登堡面莫霍面：在大陆地面以下平均33千米处，1909年由奥地利地震学者莫霍洛维奇首先发现。
在这个不连续面下，纵波和横波的传播速度都明显增加。
古登堡面：在地下2900 千米处，1914年由德国地震学者古登堡首先发现。
在这个不连续面下，纵波的传播速度突然下降，横波则完全消失。
②根据莫霍面和古登堡面可以将地球内部圈层分为三个部分：地壳、地幔和地核莫霍面以上的是地壳，地幔位于莫霍面和古登堡面之间，古登堡面以内的是地核2、地壳结构有哪两个主要特点？地壳厚度的不均与硅铝层的不连续分布状态3、地壳与岩石圈有什么不同？地壳位于莫霍界面之外，是地球表面一层薄薄的、由岩石组成的坚硬外壳；岩石圈：地壳和上地幔顶部（软流层以上），由坚硬的岩石组成，合成为岩石圈4-21、组成地壳的主要化学元素有哪些？根据地球化学分析表明，自然界存在的化学元素或多或少都能在地壳中找到，其中以氧、硅、铝、铁、钙，纳、镇、钾八种元素的含量最多，共占地壳总重量的97%，其余元素只占3%。
2、什么是矿物？主要造岩矿物有哪些？①地壳中的化学元素，在一定的地质条件下，结合成具有一定化学成分和物理性质的单质或化合物，称为矿物。
矿物是构成岩石的物质基础，也是人类生产资料和生活资料的重要来源之一，矿物在地球上的分布十分广泛。
②目前已发现的矿物有三千多种，其中成为岩石主要组成成分的矿物称为造岩矿物，约有几十种。
在造岩矿物中，硅酸盐类矿物和氧化物类矿物合占地壳总重量的90%以上，是构成地壳的主要造岩矿物。
就单种矿物来说，长石是地壳中最大量的矿物，其次是石英，二者都常见于各类岩石中。
其他主要的造岩矿物还有云母、方解石、辉石、角闪石、橄榄石等。
3、什么叫岩石？岩石可分为哪三类？①岩石是地质作用形成的具有一定产状的地质体。
主要由造岩矿物按一定的结构和构造集合而成的。
普通地质学第四章 地质年代PPT课件
原始水平原理：沉积岩层在沉积时呈水平状或近水平状。
湖泊或海洋中的沉积
这些岩层在其沉积之 后的某个时候受构造 扰动而变成倾斜状
沉积物呈水 平层状沉积
二、生物层序律（化石层序律）
化石——埋藏在岩层中的古代生物遗体或遗迹。
恐龙足迹（遗迹化石）
生物的演化是从简单到复杂，低级到高级不断发展的，岩层 中所含的化石也具有一定的规律，岩石年代越老生物化石越原始、 越简单、越低级。岩石年代越新、生物化石越复杂越高级。
On找c到e 后fo：und: Th可e测r定at1i4oC与o1f2CC的1比4 率to， C1求2 取ca经n历b的e半衰期数
measured for the
number of half-life
reductions
同位素年代测定的计算公式：
t＝
半衰期 0.693 Ln(N/N0)
t –被测对象的年龄，年；
生物层序律——一方面：年代越老的地层中所含生物越原始、越
简单、越低级；年代新的地层中所含生物越进步、越复杂、越高级；另一 方面：不同时期的地层含有不同类型的化石及其组合，，而在相同时期相 同环境中所形成的地层，只要原来海洋或陆地想通，都含有相同化石及其 组合。
在泥地上 留下足印
恐龙倒下死去
侵蚀作用使得含 恐龙骨骼和足印 的地层出露地表
软体腐烂， 骨骼存留
水面上升；沉 积物将骨骼和
足印埋藏
在骨骼之上堆积 了厚层沉积物；
骨骼逐渐石化
本层包含 恐龙骨骼
Int.-D.04g
Stephen Marshak
恐龙足迹（遗迹化石）
虫孔（遗迹化石）
硅化木
琥珀
• 利用化石进行地层对比
地史上生物的演化呈渐 进的、不可逆的系统方式
第四章 第四纪沉积物及其工程地质特征(1)
河谷地貌
上游地区，由于坡度陡，流速大， 上游地区，由于坡度陡，流速大， 垂直侵蚀作用强。 在中游地区，一般两岸受侧方侵 在中游地区，一般两岸受侧方侵 蚀作用的冲刷较强，因而河谷斜 坡的形状比较开展，谷底比较宽 阔。 在下游地区，冲刷作用弱而沉积 在下游地区，冲刷作用弱而沉积 作用强，河谷开展，成宽广的平 谷。泥砂类的沉积物多，成广大 平原，洪水容易泛滥。
洪积土： 洪积土：当山洪急流携带大量石块泥砂在山口以外
的平缓地带沉积下来便形成洪积土。
洪积土的特征： 洪积土的特征：
物质大小混杂，分选性差，颗粒多带有棱角。 洪积扇顶部以粗大块石为多；中部地带颗粒变细，多 为砂砾粘土交错；扇的边缘则以粉砂和粘性土为主。 洪积物质随近山到远山 呈现由粗到细的分选作用， 但碎屑物质的磨圆度由于 搬运距离短而仍不佳。山 洪大小交替的分选作用， 常呈不规则的交错层状构 造，交错层状构造往往形 成夹层、尖灭及透镜体等 产状。
第四章
第四纪沉积物及其工程地质特征
内容提要： 内容提要：
一、风化作用及残积土 二、地表流水的地质作用 三、海洋的地质作用 四、湖泊的地质作用 五、冰川的地质作用 六、风的地质作用
第四纪地质Quarternary 第四纪地质Quarternary Geology
611 地球科学概论大纲
地球科学概论--中国地质大学（北京）研究生入学考试大纲参考用书:《地球科学概论》汪新文主编，地质出版社，1999绪论重点掌握与理解“历史比较法”（现实主义原理）的思想和地球科学的研究意义。
了解地球科学的研究对象、研究内容，研究对象的特点及研究方法。
第一章宇宙中的地球重点掌握大地水准面、黄道面、白道面的概念。
理解各种地形、地貌的特征及海底地貌单元的构成。
了解地球是宇宙的一个组成部分，银河系、太阳系、地月系结构；地球围绕太阳公转的规律；开普勒三定律；地球的基本参数和地球表面的地形特征。
第二章地球的外部圈层了解地球外部圈层的含义（包括大气圈、水圈、生物圈）；大气圈的物质组成及组分的分类，大气运动的动力、大气环流及其成因；水的类型（按存在形式、所处的环境）。
理解大气圈的分层结构－对流层、平流层、中间层暖层、散逸层；掌握海水运动的形式及定义；地下水的基本类型；冰川的形成与冰川的类型。
重点掌握科里奥利力、河流、洪流、片流、潮汐、引潮力、透水层、隔水层、包气带水、潜水、潜水面、承压水等概念。
第三章地球的内部圈层了解地球内部各圈层的物质状态特点及组成；地球内部密度、压力、重力、温度、磁场的特征；矿物的肉眼鉴定依据；按化学成分划分的矿物类型；重力异常与重力均衡；三大岩类（沉积岩、岩浆岩、变质岩）的概念；地磁场的组成（基本磁场、变化磁场、磁异常）。
理解地球内部圈层的结构及划分依据；地壳类型（大洋地壳、大陆地壳）及其分层结构。
掌握莫霍面、古登堡面、软流圈、岩石圈、地热增温率（地温梯度）、磁偏角、磁倾角、磁场强度、矿物、岩石、解理、硬度、岩石结构、岩石构造等概念。
第四章地质年代与地质作用了解地质作用的类型，即可分为表层地质作用（外力地质作用）和内部地质作用（内力地质作用）；表层地质作用可分为风化、剥蚀、搬运、沉积、成岩作用；内部地质作用可分为岩浆作用、变质作用、构造运动；同位素地质年龄的测定原理。
理解相对地质年代的确定方法（地层层序律、化石层序律、地质体之间的切割律）；地质年代单位的划分及其依据。
工程地质学_第4章 各类土的工程地质特征
❖ 塑性图
细粒土是指土样中细粒组质量大于或等于总质量50%的土。 其中，粗粒组质量占总质量的25%~50%者称为含粗粒的细粒 土；含部分有机质者称有机质土。
❖ 细粒土分类
2. 特殊土分类
根据《土的分类标准》(GBJ145-90)， 特殊土包括指黄土、膨胀土和红粘 土，可按其塑性指数在塑性图上的 位置初步判别。当取液限仪锥尖入 土深度为17mm的含水量为液限时， 按表4.12和图4.12判别。
黄土的湿陷性试验是在室内的固结
仪内进行的，其方法是：分级加荷至
规定压力，当下沉稳定后，使土样浸
水直至湿陷稳定为止，其湿陷系数的
计算式是：
s
hp hp ' h0
式中： h0 ：原状土样的原始高度，cm hp ：原状土样在规定压力下，下沉稳定后的高度，cm hp, ：上述加压稳定后的土样，在浸水作用下，下沉 稳定后的高度，cm
❖ 黄土的野外性状
1、分布与特征
作为湿陷性土的典型代表——黄土，在全世界的分布比 较广泛的，据某些学者估计，黄土的覆盖面积在整个欧洲约 占10％，亚洲约占30％；
我国黄土分布面积达60万平方公里，其中有湿陷性的约 为43万平方公里。
主要分布在黄河中游的甘肃、陕西、晋、宁、河南、青 海等省区。地理位置属于干旱与半干旱气候地带。其物质主 要来源于沙漠与戈壁。
我国幅员广大，地质条件复杂，分布土类繁多，工程性质 各异。有些土类，由于地理环境、气候条件、地质成因、物质 成分及次生变化等原因而各具有与一般土类显著不同的特殊工 程性质，当其作为建筑场地、地基及建筑环境时，如果不注意 这些特点，并采取相应的治理措施，就会造成工程事故。
第4章 地质年代
•
——沈括已经有了很深的地质学思维，包括化石、海陆变
迁、河流的侵蚀和搬运作用等。
（2）生物演化的一维性
生物界的演化具有明显的不可逆性和阶段性，其总 体趋势是从简单到复杂，从低级到高级。 在同一地质历史时期，生物界会因争夺生存空间， 而向各地迁移，因而生物界的总体面貌在大范围 内呈现出一致性。这样，我们就可以利用化石来 进行时代对比，即相同的化石代表相同的地质年 代。
相 对 地 质 年 代
地 质 年 代 的 确 定 方 法
第一节 地质年代的确定方法 （如何标记地球的年龄：地球、岩石、 矿物、生物）
地质学表示时序的方法有两种： 相对地质年代（relative time）——主要是根据生物 界的发展和演化（以化石为 依据）把整个地质历史划分 为一些不同的历史阶段，借 以展示岩石的相对新老关系。 同位素地质年龄（isotopic age）——主要是利用岩石 中某些放射性元素的蜕变规 律，以年为单位来测算岩石 形成的年龄。
第四章 地质年代
第第第 三二一 节节节 同 位 素 地 质 年 代
地球先生说：我可是活 了很大岁数了啊！岁月 久远，记性不好，就连 岁数都忘记了。 谁有办 法，帮我算算吧。 毕竟岁数大了，坎坷经 历得多，见过的世面也 多些。 最伤感的是，许多生命 在我的怀抱里生生灭灭； 最高兴的是，也不知过 了几世几劫，今天终于 见到你们了。
奇虾
• 奇虾是一类已经灭绝的大型无脊椎动物，化石表 明这种动物口器有十几排牙齿，直径有25厘米， 粪便化石长10厘米，粗5厘米。由此推测，奇虾 体长可能超过2米。 • 奇虾最初在加拿大发现，当时只发现一只前爪的 化石，被误认为是虾的尾巴。科学家还想像了一 个虾头，由于它不是虾，所以命名为奇虾。 • 1994年，中国科学家在帽天山发现完整的奇虾化 石，纠正了从前的错误，所谓的“尾巴”其实是 它的爪子。
中国地质大学(北京)考研地球科学概论复习题
地球科学概论复习题第一部分填空与判断第一章绪论一、填空题1、地球的外部圈层包括大气圈、水圈和生物圈。
2、地球的内部圈层主要为地壳、地幔和地核。
3、地质学的研究方法为将今论古的历史比较法。
二、判断题（正确∨，错误×）1、地质学与地球科学研究的内容实际上没有本质区别（×）。
2、地球的演变是以渐进的方式持续进行的（×）。
第二章地球一、填空题1、莫霍面以上为地壳；古登堡面以上至莫霍面之间为地幔；古登堡面以下为地核。
2、陆壳具有双层结构，其分界面称为康拉德面。
3、陆壳具有双层结构，上部为硅铝质，下部为硅镁质。
二、判断题（正确∨，错误×）1、某地区重力异常，说明该地区重力值偏高（×）。
2、纵波传播速度快，能够在液体中传播，横波传播速度慢，不能在液体中传播（∨）。
3、地下的温度、压力，与地壳的密度成正比（×）。
4、古登堡面以上，重力值随深度增加而增加；古登堡面以下，重力值随深度增加而减小（∨）。
5、地球的北极为地磁场的N极；地球的南极为地磁场的S极（×）。
6、地球重力随纬度增加而增加（∨）。
三、选择题1、岩石密度越（B），地震波的传播速度越慢；能在液体中传播的是（D）。
A、大B、小C、横波D、纵波2、地震波能够在地球内部传播说明地球有（A）；地壳中的岩石可发生强烈的弯曲说明地球具有（B）。
A、弹性B、塑性第三章地壳一、填空题1、地球表面积是起伏不平的，可分为陆地和海洋两大部分。
2、大陆表面按高程和起伏特征可分为山地、丘陵、平原、高原、盆地和洼地六种地形地貌单元。
3、世界上的两大山系为阿尔卑斯—喜玛拉雅山系和环太平洋山系。
4、海底地形分为大陆边缘、大洋盆地和大洋中脊三大单元。
5、大陆边缘由⑴大陆架；⑵大陆坡；⑶大陆基；⑷岛弧；⑸海沟五部分构成。
6、固体矿物按内部结构可划分为晶质和非晶质两类两类。
7、晶体按其生长方式分为一向延长型、二向延长型、三向延长型三种。
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年龄 Ma 构造运动
2.48
喜马拉雅运动
（晚）
23.3
喜马拉雅运动
（早）
65
燕山运动(晚)
137
燕山运动(早)
205
印支运动
250
海西运动
植物 动物
古人类出现
被子植物 大量繁盛
哺乳动物 被子植物
裸子植物 大量繁盛
爬行动物
4.4 地质历史中的生命演进
寒武纪之前(前寒武纪)，地球上的生命都 是非常低级的，主要是一些单细胞生物、 环节动物、节肢动物等。
动物
两栖动物 鱼类
无脊椎动物
地质年代表(三)
宙代 纪
第四纪 Q
新
生 代
新近纪 N
CZ
显
古近纪 E
生
宙
白垩纪 K
PH
中 生 侏罗纪 J 代
MZ
三叠纪 T
世
全新世 Qh 更新世 Qp 上新世 N2 中新世 N1 渐新世 E3 始新世 E2 古新世 E1 晚白垩世 K2 早白垩世 K1 晚侏罗世 J3 中侏罗世 J2 早侏罗世 J1 晚三叠世 T3 中三叠世 T2 早三叠世 T1
1D t = — ln(— +1)
xP
4.3 地球的年龄
地球上获得的最大年龄42亿年 月岩年龄46-47亿年 陨石在46-47亿年之间 同一性原理 地球的年龄在46亿年以上
百万 年
60 230 600
1000
1700
2500
3900 4600
代
大事
新 生 代 哺乳动物繁盛
中 生 代 爬行动物繁盛
三 叠 纪 菊 石
三叠纪派克鳄
三 叠 纪 黄 昏 鳄
三叠纪腔骨龙
侏罗纪雷龙
侏罗纪喙嘴龙
中华龙鸟
白垩纪无齿翼龙
白垩纪霸王龙
白垩纪鸭嘴龙
白 垩 纪 鱼 龙
新生代
第三纪开始出现哺乳动物和灵长类。 第四纪人类出现。
来 自 非 洲 的 拉 玛 古 猿
思考题
什么是相对地质年代和绝对地质年代？ 熟记地质年代表
1400 1800 2300 2500 2800 3200 3600
五台运动
植物
藻类
动物
地质年代表(二)
宙代 纪
世
年龄 Ma 构造运动
晚二叠世 P3 250
海西运动Biblioteka 二叠纪 P 中二叠世 P2
早二叠世 P1 石炭纪 C 晚石炭世 C2 295
早石炭世 C1 354
晚泥盆世 D3
显 生 宙
泥盆纪 D
古 生 代
早古生代
进入早古生代，生物 有了突飞猛进的发展， 一些大型的古生物相 继出现，如三叶虫、 鹦鹉螺等。出现了生 命演化史上的第一次 繁荣景象。
在中国云南澄江发现 的寒武纪古生物是最 有代表性的寒武纪生
物群。
鹦鹉螺化石
古 杯 动 物
奥陶纪牙形石
奥 陶 纪
笔 石 （
脊 索 动
物 ）
中泥盆世 D2 早泥盆世 D1 晚志留世 S3
410
末志留世 S4 加里东运动
PH PZ 志留纪 S
中志留世 S2 早志留世 S1
438
晚奥陶世 O3
奥陶纪 O 中奥陶世 O2
早奥陶世 O1 490 晚寒武世∈3
寒武纪
中寒武世∈2
早寒武世∈1 543
植物
裸子植物
孢子植物 大量繁盛 裸蕨植物
海藻 大量繁盛
第四章 地球的年龄 和地质年代学
4.1 相对地质年代
N.Steno 地层层序律 层序地层学方法 W.Smith 生物地层学方法 标准化石 时间短、演化快、分布广 地质年代表
4.2 绝对地质年代
臆想和估计（圣经6000年，布丰75000年） 季节-气候方法 沉积法 5亿年 海水的含盐量 10亿年 放射性同位素法
元 古 宙 PT 中元古代 Pt2
古元古代 Pt1
太 新太古代 AR3 古 中太古代 AR2 宙 古太古代 AR1 AR 始太古代 AR0
纪
震旦纪 Z
南华纪 Nh 青白口纪 Qb 蓟县纪 Jx 长城纪 Cc 滹沱纪 Ht
世 年龄 Ma
晚震旦世 543 早震旦世
680
构造运 动
800 吕梁运动
1000
芦
裸
木
蕨 没泥
有盆
根纪
、的
茎裸
、蕨
叶植
的物
分，
化还
。
石炭纪鳞木
轮 叶
石炭纪森林
二叠纪的两栖动物——引螈
二叠纪爬行动物 异齿龙
中生代
三叠纪生物复苏，并开始出现水生爬行 动物，如鱼龙、蛇颈龙等。 侏罗纪是恐龙的天下，发现始祖鸟、中 华龙鸟等，昆虫类也开始繁盛。 白垩纪末期也是生物的灭绝时期，但开 始出现被子植物
古 生 代 鱼类出现
晚
元
元
古前
代
中
无疑的真核细胞出现
元
古
古寒
代
原地台形成
早
元
代
古武
代
太
太 最早出现陆核
古 纪 古 最早的叠层石出现
代
代 最早的菌类出现
最早的已知火成岩
大气演 化
富 氧 气 圈 时 期
含
氧
气
圈 臭氧
层时 开始 出现 期
少 氧 气 圈 时 期 无氧气圈时 期
地质年代表(一)
宙
代
新元古代 Pt3
早 古 生 代 腕 足 动 物
志留纪海绵动物
志 留 纪 棘 皮 动 物
晚古生代
泥盆纪生物登陆，蕨类植物、总鳍鱼 石炭纪裸子植物，到处是绿色的世界，是煤炭形 成的主要地质年代。 二叠纪以生物大量灭绝为特征，可能是由于环境 的变迁。
泥盆纪甲胄鱼
泥盆纪鲨鱼 泥盆纪总鳍鱼
晚古生代腕足动物
晚 古 生 代 珊 瑚