10第一章地层分类体系及地质年代_古生物学与地层学

界：是第二级高级时间地层单位，界与界的 划分是根据全球生物界大阶段总体演化面貌的不 同。如下古生界所产生的古生物以海生无脊椎动 物的繁盛为特征，上古生界以鱼类、两栖类、蕨 类植物和海生无脊椎动物并存为特征；中生界以 爬行类、裸子植物和菊石类繁荣为特征；新生界 以哺乳类、被子植物和软体动物发展为特征。原 来的太古界和元古界也提升为太古宇和元古宇。
段（ Member ）：是低于组的岩石地层单位， 必须具有与组内相邻岩层不同的岩性特征，且分 布广泛，对研究区域地层有用。 组是否要分段应根据其内部有无分段的岩性 条件和区域地层研究的需要来定，有的组可全部 划分为段；也可仅指定组的某一部分为段，其余 部分不正式命名为段；有的组可不分段；有的组 在某一地区分段，在另一地区不分段。 段可以用地名、岩石名称或二者的综合命名 ，或以序号命名。
阶：是常用的基本时间地层单位，是一个统范 围内生物演化阶段的更具体划分。每个阶都有其独 特的动物群或植物群。根据底栖生物演化阶段建立 的阶只具有大区域性的等时意义，只有根据分布广 泛的浮游、游泳生物（笔石、牙形石、菊石等）所 建立的阶，才可以有全球性等时意义。 时带：是最小的时间地层单位，一般在深入进 行生物地层学研究或从事高分辨地层学综合研究才 使用。
延限带：是指任一生物分类单位在其整个延续范 围之内所代表的地层体；也就是说某一类化石出 现和消失界面之间的地层体。延限带可以分为以 下两类： A.分类单位延限带（taxon range zone）：指某 一个分类单位（科、属、种等）的代表生物总延 续时限内的地层体。 B.共存延限带（concurrent range zone）：指两 个或两个以上特定分类单位延限带的相重叠部分。
（2）时间地层单位及其级别
按地质历史中生物演化阶段可建立六个级别的 时间地层单位及其对应的地质年代单位。 宇 Eonthem 宙 Eon 界 Erathem 代 Era 系 System 纪 Period 统 Series 世 Epoch 阶 Stage 期Age 时带 Chronozone 时 Chron 时间地层单位是指在特定地质时间间隔内形成 的岩石体。其顶底界线都是以等时面为界的，因此 ，这种地层单位及其界线是全球等时的。每一个时 间地层单位与相应的地质年代单位严格对应。
③是一个可描述的客观实体。
基本层序的辨认和研究对建立岩石地层单位
十分重要。几乎所有的岩石地层单位都是由有限 的基本层序以一定的规律组构而成的。 岩石地层单位的顶底界线必须是基本层序的 顶底界线，而不应当从基本层序的内部通过。
（2）岩石地层单位及其级别
岩石地层单位分为四级，即群、组、段、层， 这是主要单位。有时为特殊的需要在群之上可建立 超群，群之下建立亚群，组之下建立亚组。 组（ Formation ）：是最重要的基本岩石地层 单位。其含义在于具有岩性、岩相和变质程度的一 致性。组由一种岩石构成，或者以一种岩石为主， 夹有重复出现的夹层；或者由两三种岩石交替出现 所构成；还可能以很复杂的岩石组合为一个组的特 征，而与其它比较单纯的组相区别。
一、地层概念和地层叠覆律
地层
把野外见到的成层岩石 ( 包括沉积岩、火山岩 及其变质岩) ，泛称岩层；
地层 (Stratum): 是指具有某些共同特征 和属性，与相邻岩层存在明显差异、具 有一定地质年代的岩层或岩石组合；
地层除具有一定的形体和岩石内容外，还有时 间顺序的涵义。
地层叠覆律：
层（Bed）：等级最低的岩石地层单位。它一 般由岩性、成分、生物组合等特征显著而又明显 区别于相邻岩层的地层构成。 它的厚度不大，可以从数厘米、数米至十余 米。 层是组内或段内的一个特殊单位层（unit layer），在岩性上与相邻岩层显著不同。
2、时间地层单位与地质年代
（1）生物的演化及其时间意义 生物演化过程的不可逆性； 生物演化具有阶段性：生物界存在渐变－突 变（灾变）演化过程，就显示出演化的阶段性； 生物演化具有统一性，也就是说，新的生物 门类在全球出现的时间是一致的。
单位层型（unit-stratotype）是泛指 不同类型地层单位的典型剖面，也就是我 们常说的标准剖面，其上、下限由界线层 型标定，内部允许存在部分覆盖。 界线层型概念在理论上比较精确、严 密，但在实践中也遇到不少困难。
3、生物地层单位
生物地层单位是根据地层中所含有的生物化石 内容和特征所划分出来的地层单位。以含有相同化 石内容和分布为特征，并与邻层化石有别的三度空 间岩层体。 在地层层序中，却有许多不含化石的部分，它 们就不具有生物地层的特征，那么就不是生物地层 划分的对象。 生物地层单位的最大特点，在于它们具有指示 相对年龄的作用。
年代较老的地层在下，年代较新的地层叠覆在上。也 就是上新下老，这就是著名的地层形成的时间顺序规律— —地层叠覆律。
地层叠覆律是确定地层层序的主要方法。
但是在实际工 作中会遇到一 些地质构造条 件复杂的情况， 这个时候就不 能直接应用这 个定律。
二、地层之间的关系及其地质意义
1、地层接触关系类型 （1）整合接触：一个地区沉积作用不断地进 行，无地层缺失。 （2）不整合接触：包括两种类型：
三、多重地层单位和两类地层系统
地层划分、对比的结果就产生了一个地区甚至 全球的地层系统。地层系统包括两个要素：一个是 组成地层序列的各种地层单位，二是这些单位之间 的相互级别关系。
由于地层划分、对比方法的不同，可以产生不 同种类的地层单位。多种多样的地层单位可以概括 为两大类型：着重体现地层实体固有特性（岩性、 电性、化学性质等）的物质性地层单位系统，对地 质生产工作有很大实用价值，但往往具穿时性；另 一类是着重体现地层时间属性的时间地层单位系统 ，研究地质历史必不可少的重要理论基础。
群（Group ）：比组高一级的岩石地层单位， 常用的最大岩石地层单位。由两个或两个以上经 常伴随在一起而具有某些统一的岩石学特点的组 联合构成的，或由一大套厚度巨大，岩类复杂的 地层组成。 群的顶底界线即其顶底组的上下界，而不应 当从组内穿过；群内不允许有重要的间断或不整 合存在。 群在必要时可以再分成亚群，或合并为超群 。群的名称通常取自典型剖面附近的地名。
（3）时间地层单位的定义——界线层型概念
赫德伯格（ H. D. Hedberg ）主编的《国际地 层指南》（1976）提出了建立一个标准全球年代地 层表的目标，具体要求是建立一个完整而系统排列 的、命了名并下了定义的、区域或全球应用的年代 地层单位等级。 为了达到这个要求，在连续沉积的地层、相同 的岩相类型和同一古生物演化系列中确定一个特殊 点，用以标定年代地层单位的界线，这个就是界线 层型(boundary-stra-totype)。
组通常是由一种基本层序所构成，也可由成因 关系密切的二、三种基本层序所构成。组的顶、底 界线应当是明显的，野外观察时易于识别，而且必 须是基本层序的顶底界。 组的厚度无固定的标准，可以由1m到几千米不 等。 组一般以典型剖面附近某一地理名称来命名 。组名可以有重名。 如沙湾组：奥陶系。四川峨眉的上二叠统、准 噶尔盆地上第三系昌吉河群下部的沙湾组。
系：是第三级高级时间地层单位，根据全球 生物演化总面貌来划分。例如寒武纪带壳动物群 中三叶虫总体上占优势，称为三叶虫时代；泥盆 纪以脊椎动物中的鱼类大量繁盛为特征。 统：是常用的第四级时间地层单位，代表比 系次一级的生物界演化阶段。以寒武纪内三叶虫 演化为例，全球范围内下寒武统一般都呈多节多 刺、头大尾小的原始类型，表现了相似的演化水 平和阶段。 由此可见，统、系、界和宇均属于全球性时 间地层单位，不受世界各地自然地理环境和生物 区系不同的影响。
平行不整合：产状平行一致，有地层缺失； 角度不整合：岩层产状呈截交关系，地层缺失。
抬升/剥蚀
沉降-接受沉积
平行不整合
K
P
角度不整合的形成过程
A 沉积
B 褶皱/抬升
C 剥蚀
D
沉降－接受沉积
角度不整合接触
？
角度不整合
侵入接触：如果岩浆岩在沉积岩形成之后侵入 ，则在侵入体接触带上，会出现烘烤变质等现象， 侵入岩体中往往还残留有围岩的捕虏体，有时还被 与侵入体共生的岩脉所贯入，这种关系称侵入接触 。沉积岩层先于岩浆岩侵入体沉积。 沉积接触：如果侵入岩冷却凝固，由于剥蚀作 用而露出地表，其上又被新的沉积岩层所覆盖，这 时沉积岩层底部往往有侵入岩的砾石，这种关系称 沉积接触。沉积岩晚于岩浆岩侵入体沉积。
例如蜓类产生于早石炭世后期，单笔石类产生于志 留纪初期；生物类群的绝灭更是这样，四射珊瑚、蜓类在 二叠纪末的绝灭，菊石、恐龙在白垩纪末的绝灭。这种新 生、绝灭在全球范围内时间上的一致性，就体现了生物演 化的统一性。
整个生物演化史证明：分类级别越高统一性 越强，分类级别越低统一性愈低。 由于生物的演化存在着明显的不可逆性、阶 段性和统一性，而且演化过程又是随着时间的流 逝而进行的，所以生物的演化最能反映时间的进 程，成为地质时间前进的“指示剂”。
1、岩石地层单位
岩石地层单位是根据地层的岩石特征建立的 地层单位。一个岩石地层单位是由岩性、岩相或 变质程度均一的岩石组成的地层体，它不考虑岩 层的地质年龄，其中所含化石只看作岩石的组成 部分。 （1）岩石地层单位的基本层序 是沉积地层垂向序列中按某种规律叠覆出现 的单层组合，也是岩石地层单位的最基本组构细 胞（最基本单元）。基本层序之间常是侵蚀面、 沉积间断或岩性突变面。
在一个连续沉积、相同岩相类型的典型剖面上 ，对其中同一古生物演化系列中确定一个特殊点， 用来标定年代地层单位的界线。这个特殊点主要根 据能在全球广泛追踪的重要古生物属种首次出现来 标志。例如石炭系底界已公认以牙形石 Siphonodella presulcata至S. sulcata连续演化 系列中sulcata种首次出现为标志。三叠系底界近 年来也公认为以牙形石Hindeodus parvus的首次出 现为标志。
宇：是最大的高级时间地层单位，是在宙的时 间内形成的全部地层。目前整个地球历史只划分出 四个宙，相对应的时间地层单位是：冥古宇、太古 宇、元古宇、显生宇；废弃了隐生宇。