地质年代与地层层序
地质年代
地层相对年代的确定（正常层序） （a）地层水平（b）地层倾斜 图中1,2,3,4表示从老到新
地层相对年代的确定（倒转层序） （a）原始褶皱时的情况 （b）剥蚀后的情况
a.水平地层
b.倾斜地层
c.地层经过地壳运动后层序的变化 褶皱地层 d.倒转地层
6. 原始连续性定律
即沉积过程中如果没有干扰因素，则原始 的沉积地层一定是连续的。
一时代的地层。
白垩纪（K)：英吉利海峡北岸，这一时代的地层中产白
色细粒的碳酸钙，意为白垩。
第四节
常用的地层单位
一、岩石地层单位
是由岩性、岩相或变质程度均一的岩石构成的三
度空间岩层体。
岩石地层单位是对岩层进行岩石地层划分的结果。
根据地层岩性组合及空间分布建立的岩石地层单
位有群、组、段、层四级。
1.组
40Ar-39Ar 法 用 于 测
14C 的半衰期短 , 专用
于测定最新的地质事件或考古。
二、利用古地磁的方法测年代
地质历史中地磁场的南北极是不断变换的，而且
每一磁性时期的延续时间也不相同。因此，测定
岩石的极性，确定该极性的延续时间，并同过与 以知的标准值对比，就可以推算该岩石的形成年 代。
仅限于测定中生代以来的岩石年代。
综合柱状图 丙地 甲地 乙地 5层可运用地层层序
律和生物层序律来确定相对年代。
岩浆岩之间以及岩浆岩与地层之间的相
对年代，只能用先形成的被后形成的包 裹以及后形成的侵入到先形成者中（先 形成者被后形成者切割）的关系来判断 新老关系。
侵入者年代新、被侵入者年代老，切割者 新、被切割者老以及包裹者新、被包裹者老 的顺序规律称为切割律。
般是属或种）出现最多、最为繁盛的一段地
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。
《工程地质》地质年代
三、相对年代的确定方法
地层对比法 地层接触关系法 岩性对比法 古生物化石法
地层层序法 生物演化律法 地层接触关系法
地层层序法
新
老
A
B
地层相对年代的确定（地层层序正常时）
A—地层水平；B—地层倾斜；
图中1，2，3，4表示从老到新的地层
A
B 地层相对年代的确定（地层层序倒转时）
A—原始褶皱时的地层；B—遭受剥蚀后的地层。
• 垂直运动
– 是长期交替的升降运动，引起大范围的隆起或 凹陷，产生海陆变迁；亦称造陆运动
思考题：
1.掌握国际通用的地质年代单位（包 括代、纪） 2.怎样判断岩层的形成的先后顺序？
地层接触关系法
沉积岩 岩浆岩 岩层间的接触关系 岩体相互穿插的关系 捕虏体 侵入接触 岩浆岩与沉积岩的接触关系 沉积接触
6
1 4 2 3 5
运用切割律确定各种岩石形成顺序示意图
1-石灰岩，形成最早； 2-花岗岩，形成晚于石灰岩； 3-矽卡岩，形成时代同花岗岩；4-闪长岩，形成晚于花岗岩； 5-辉绿岩，形成晚于闪长岩； 6-砾岩，形成最晚
国际通用：
地质年代单位 地层单位 宙……………………………宇 代……………………………界 纪……………………………系
世……………………………统
期……………………………阶 时……………………………带 我国还使用岩石地层单位：群、组、段、层。
地壳运动
• 水平运动
– 使地壳拉张、挤压，产生断裂和褶皱构造，造 成地面起伏；又称造山运动
侵入接触
沉积接触
地质年代的划分依据
划分地质年代和地层单位
主要依据：地壳运动和生物演变
四、地质年代表
按照年代顺序排列，用来表示地史 时期的相对年代和同位素年龄值的表格， 称为地质年代表。
关于相对地质年代的判断
关于相对地质年代的判断
1、地层层序法。
地层是指在一定地质年代内形成的层状岩石。
在一个地区内原始产出的地层具有下老上新的规律。
有时，因发生构造变动，地层层序倒转，就须利用沉积岩的泥裂、波痕、雨痕、交错层等构造特征，来恢复原始地层的层序，以便确定其新老关系。
2、生物层序法。
地质历史上的生物称为古生物。
其遗体和遗迹可保存在沉积岩层中，一般被钙质、硅质充填或交代，形成化石。
生物的演变从简单到复杂，从低级到高级不可逆地不断发展。
每个地质历史阶段都有其特殊的生物组合。
同一地质历史时期，在相同的地理环境下，形成的岩层常含有相同的化石或化石组合。
故可以根据生物的演化阶段来划分地壳发展演化的阶段。
3、岩性对比法。
一般在同一时期、同一地质环境下形成的岩石，具有相同的颜色、成分、结构、构造等岩性特征和层序规律。
因此，可根据岩性及层序特征对比来确定某一地区岩石地层的时代。
4、地层接触关系法。
岩层的接触关系有沉积岩之间的整合接触、平行不整合接触和角度不整合接触以及岩浆岩与沉积岩之间的沉积
接触和侵入接触。
第二章地质构造
F1为逆断层 Ｆ２横断层 下降盘
Ｆ３斜断层
上升盘 上升盘
对于与地层走向基本平行的断层， 一般较老的一盘是上升盘
倾向断层与斜向断层
对于与地层走向基本垂直的断层，以及与地层
走向斜交、倾角小雨90度的断层，当其切过两 翼地层层序正常的褶皱时，背斜核部出露较宽、 向斜核部出露较窄的一盘是上升盘。反之，背 斜核部出露较窄、向斜核部出露较宽的一盘是
断层(fault): 有明显位移的断裂构造
断层要素: 断层面（带） 断盘 断距 上升盘 下降盘
断层基本类型
正断层 (normal fault)
逆断层 (reverse fault)
平移断层 (parallel fault)
断层组合形式
产状大致平行 的一系列正断 层沿同一方向 呈阶梯状
正断层
叠瓦式断层
▲对隧道工程易产生洞顶坍落.
▲对区域稳定性的影响不利.
活断层
第四纪以来仍在活动的断层。 活断层的活动方式： 突然错动（粘滑型）－伴随 地震发生。
缓慢蠕动（蠕滑型）－不直
接产生地震
2.6
地质图的阅读
地质图(geological map)的种类 普通地质图 地形等高线 地貌及第四纪地质图 等高距：同一张地形图 的等高距相等。 工程地质图 其大小根据地形特征和 水文地质图 图的比例尺大小来确定。 地质平面图 平距：两条相邻等高线 地质剖面图 的水平距离成为平距 地层柱状图
不同时期形成的沉积岩岩性往往不一样。
二、地质年代表
年代地层：每个地质时期形成的地层。 地质年代单位 • 宙eon • 代era • 纪period 世epoch 年代地层单位 宇eontherm 界erratum 系system 统series
地层系统和地质年代
地层系统和地质年代一地层层序的建立1 地层的概念地层——即能以某种界面分开的、具某种相同特征的层状地质体。
指一切成层岩层的总称，包括所有的沉积岩、部分变质岩和火成岩岩层——非正规术语地层学——是地质学中研究地壳层状岩石的形成顺序和年代关系的一门基础科学它涉及层状岩石的各种特征和属性，包括岩层的形状、分布、岩性、化石、地球物理和地球化学特征，进而说明其形成环境、形成方式、形成时间和变化的历史地层特征——指客观存在的岩石物质，包括岩性、生物、矿物、磁极性、电性、地震感应等方面的性质和变化。
地层属性——指对于某种或某几种特征的综合、分析所得出的推论解释和认识，如时间、沉积环境等。
2 化石层序律——指不同岩层中所含的化石内容各不相同，可根据相同的化石来进行地层对比并证明属于同一时代3 地层层序律(principle of superposition)——指未经扰动的层状岩体中，下面的岩层是较早时期形成的，上覆岩层是较晚时期形成的。
即“下老上新”相同时代的地层就一定含有相同的化石吗？不一定1. 相同的时代可有不同的沉积环境2. 相同的时代也可有不同的埋藏和保存环境.4原始水平律: 地层沉积时是近于水平的，而且所有的地层都是平行于这个水平面的(水平摆放).5 原始侧向连续律: 地层在大区域甚至全球范围内是连续的，或者延伸到一定的距离逐渐尖灭(侧向连续)。
二地层划分地层划分：根据地层的特征和属性（如岩性、化石和不整合面等）将地层组织成相应的单位。
地层划分的多重性与多重地层单位：岩石有多少种可以用于地层划分的特征，就有多少种地层划分，即地层划分的多重性。
划分的结果为多重地层单位。
地层划分的主要依据——地层的物质属性2.1 岩石学特征包括组成地层的岩石的颜色、矿物组分或结构组分、结构、组构和沉积构造等。
岩性相同或大致相同的连续岩层可以划分为一个岩石地层单位，岩性不同的地层体应该划分为不同的岩石地层单位。
2.2 生物学特征主要包括地层中所含的生物化石组分（类别），以及生物化石的含量、生物化石的保存状态、生物化石之间及生物化石和围岩之间的相互关系等。
5地质年代ppt课件
23
❖显生宙
早古生代 晚古生代 中生代
13
笔石化石
14
三叶虫化石
15
菊石类化石
恐龙化石
16
标准地层对比法
• 只有在同一地质时期内，相同的沉积环境，形成的沉积岩才 具有相似的岩性特征。
• 一般利用已知相对年代的，具有某种特殊性质和特征的，易 为人们所辨识的“标志层”来进行对比。
• 例如：我国华北、东北的南部，奥陶系地层为厚层质纯的石 灰岩。
0.65亿年至今，被子植物、
哺乳动物繁盛。
24
第四节地层接触关系
➢整合接触 ➢平行不整合接触 ➢角度不整合接触 ➢侵入接触 ➢侵入体的沉积接触 ➢断层接触
25
➢整合接触
❖上下两套地层的层面平行； ❖地层时代连续； ❖形成过程：地壳处于稳定且持续的下降过程，或以下降
为主导状态的升降过程下发生连续沉积而形成的。
4
3 2 1
地层的整合接触
26
➢平行不整合接触（假整合接触）
❖上、下两套地层的层面平行，两套地层之间存在区域性剥蚀面； ❖地层时代不连续，缺失部分时代的地层； ❖形成过程：
下降、沉积
上升、沉积间断、遭受剥蚀
下降、再沉积
27
2 2
1 1
海平面 2
5
1
2
1
2
3
4
5
28
➢角度不整合接触（不整合接触）
地层划分
地史与大地构造一、地史（一）地质年代地质年代又称为地质时代，是指各种地质事件(如地层的形成)发生的时代和年龄，它包括两方面的含义：一是指地质事件发生距今的实际年数，称为绝对地质年代。
二是指地质事件发生的先后顺序，称为相对地质年代。
1、绝对地质年代绝对地质年代，又称为同位素地质年龄，单位以百万年计。
它是依据岩石中所含放射性元素及其蜕变产物的比例，用衰变常数（半衰期）进行计算和确定。
2、相对地质年代相对地质年代是依据地层形成的顺序和生物演化规律的原理来划分和确定，分别叫做地层层序律和生物层序律。
(1)地层层序律沉积物的形成是由下而上一层一层的叠置起来的，先沉积的在下面，后沉积地在上面，沉积岩层这种正常的层序关系，反映了沉积历史的先后，具有下老上新的相对关系，称为地层层序律。
地层层序律只能确定岩层的相对新老关系，而不能解决地层归属及不同地区地层时代对比问题。
沉积岩的正常层序(2)生物层序律地球上的生物，经历了由简单到复杂，由低级到高级的发展过程，而且生物的进化是不可逆的，也就说任何一种生物一经灭绝，在以后的演化过程中，绝对不再重复出现，同时生物演化的历史，又使生物不断适应生活环境的过程。
在不同环境的地质历史时期，必定有不同的生物种属和生物群，所以地质年代越老的地层，保存的生物化石越低级简单，地质年代新的地层，保存的生物化石越高级复杂，称为生物层序律。
利用生物层序律就可以确定地层时代的归属和不同地区地层时代的对比问题。
生物演化系谱3、地质年代表通过对全世界各地区地层剖面的划分和对比，综合岩石同位素年龄测定和古生物研究资料，结合我国实际，将地球发展演化的历史，按从新到老的顺序，进行系统性的排列，编制而成的年表，称为地质年代表。
地质年代表的内容包括了地质年代划分的顺序、名称、代号和绝对年龄，以及历次重大构造运动和生物演化规律。
它简明扼要地反映了地壳发展的主要特征，便于地质工作对比应用。
（二）地层单位地层是地壳发展过程中，先后形成的具有一定层位的层状或非层状岩石的总称，是一定地质年代内形成的各种岩石。
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(22) (3) 色(1垩系 下统
白垩 系
渔洋组 五龙组 石门组 蓬莱镇组 遂宁组 上沙溪庙 下沙溪庙 凉高山组 大安寨组
K2y K1w K1s J3p J3s J3s J3s J2l J2d J2m J2d J2z 香六段 香五段 香四段 香三段 香二段 香一段 J1X6 J1X5 J1X4 J1X3 J1X2 J1X1 T3s (T3j) (T3w) 巴五段 巴四段 T2b5 T2b4 T2b3 T2b2 T2b1 T1J5 T1J4 T1J3 T1J2 T1J1 T1d4 (T1f4) T1d3 (T1f3) T1d2 (T1f2) T1d1 (T1f1) P2c (P2d) P2w 茅四段 P1m4 P1m3 P1m2 P1m1 P1q P1ma (P1l) 茅三段 茅二段 茅一段
— — — — — — —
1 2.5 5 24 37 58 65
— — — — — — — 哺 乳 动 物 时 代 灵长类出现 古猿出现 被 子 植 物 时 代 被子植物繁殖 草原面积扩大 人类出现 现代植物时代
— 137 E — 203
—
—
— 251
—
爬 行 动 物 时 鸟类出现 恐龙繁殖
裸 子 植 物 时 恐龙、哺乳类出现 代 被子植物出现 裸子植物繁殖
色标名
深黄(16)
黄(5)
段 组 三段 四段 潜 一 段
统
(2)
1 油组 2 油组 3 油组 1 油组
E 3q 11 E 3q 12 E 3q 1
3
(7)
潜 二 段 潜
E 2q 21 E 2q 22 E 2q 22 E 2q 2
3 1
2 油组 2 油组 3 油组
深
(13) 色(8)
下 潜 三 始 第 江 段
1 油组 上 1 油组 2 油组 3 油组 3 油组 4 油组 1 油组
三 新 组 四 上 潜
E 2q 3 E 2q 31 E 2q 3
2 3
(19)
E 2q 3 E 2q 33 E 2q 3
4 1
深
(13)
1
油组 0 油组
E 2q 4 E 2q 41 E 2q 40 E 2q 40 E 2q 4
0
—
类 时 代
— —
海 生 无
陆生维管植物
∈
— 1000 — — 1800 — — 2500 —
脊 椎 动 物 时 代
元 古 宙
新元古
震旦纪
Z
— 2800 — — 3200 —
软躯体动物爆发
中元古 古元古 新太古 太 古 宙 古太古 始太古 中太古
— 3600 — Pt 4600 低等无脊椎动物出现
高级藻类出现
咖啡色(9)
下统 大冶组 (飞仙关组)
果绿(22)
上统
长兴组 (大隆组) 吴家坪组
二迭 组 下统
茅口组
栖霞组 马鞍山组 (梁山组)
朱红(1)
2
Q/JH0169-1998 船山组 上统 石炭 系 下统 黄龙组 和州组 高骊山组 金陵组 长阳组 泥盆 系 上统 中统 下统 志留 系 中统 下统 上统 沙帽组 罗惹坪组 龙马溪组 五峰组 临湘组 宝塔组 奥陶 系 中统 庙坡组 牯牛潭组 大湾组 下统 红花园组 分乡组 南津关组 上统 中统 寒武 系 三游洞组 覃家庙组 石龙洞组 下统 天河板组 石牌组 水井沱组 震旦 系 上统 下统 灯影组 陡山沱组 南沱组 莲沱组 板溪组 (神农架群) 崆岭群 桃红(2) 群青(20) 紫绛色(3) 紫色(11) 写经寺组 黄家登组 云台观组 绿色(11)
海生藻类出现
原核生物（细菌、蓝藻）出现 Ar （原始生命蛋白质出现）
4
— 295
—
— 355
—
代 两
二叠纪 石炭纪
P C
— 408
—
栖 动 物 鱼
爬行类出现 两栖类繁殖
裸子植物出现
— 435 古 生 代 Pz 奥陶纪 O 志留纪 S — 540 — 650 寒武纪 泥盆纪 D — 495
—
大规模森林出现 陆生无脊椎动物发展和 两栖类出现 孢 子 植 物 时 代 带壳动物爆发 小型森林出现
TK2y TK1w TK1s
T11-2 T11-1 T11 桔黄(4)
上统
侏罗 系
中统
马鞍山组 东岳庙组 珍珠冲组
下统
香溪组
浅兰色(7) 淡棕色(10)
上统
沙镇溪组 (九里岗组) (王龙滩组)
中统
巴东组
巴三段 巴二段 巴一段 嘉五段
玫瑰红(14)
三迭 系
嘉四段 嘉陵江组 嘉三段 嘉二段 嘉一段 大四段 (飞四段) 大三段 (飞三段) 大二段 (飞二段) 大一段 (飞一段)
Q/JH0169-1998 地 系 第四 系 上 第 三 系 统 更新统 中 新 统 层 组 平原组 段 组 段 三段 段
渐 新
层
位 段 油组
层位 符号 Qp Nig1 N1g2 N1g3 E3jh1 E3jh2 E3jh3 E3jh4
反射层 名代号 TQp TN1g1 TN1g2 TN1g3 TE3jh1 TE3jh2 TE3jh3 TE3jh4 TE3q11 TE3q12 TE3q13 TE2q21 TE2q22 TE2q2 TE2q23 TE2q31 TE2q31 TE2q32 TE2q33 TE2q33 TE2q34 TE2q41 TE2q41 TE2q40 TE2q40 TE2q40 TE2q42 TE2q42 TE2q43 TE2q4 TE2j1 TE2j2 TE2X 上 TE2X 上 TE2X TE2X TE1X TE1X TE1S 上 TE1S
1 2 8
简化 代号 T0 T1-2 T1-1 T1 T2-3 T2-2 T2-1 T2 T3-2 T3-1 T3 T4-2 T4-1 T4 T5 T6-5 T6-4 T6-3 T6-2 T6-1 T6 T7-12 T7-11 T7-10 T7-9 T7-8 T7-7 T7-6 T7-5 T7 T8-1 T8 T9-5 T9-4 T9-3 T9-2 T9-1 T9 T10-1 T10
0 0
系 统 段
油组 油组 2 油组
2
油组 3 油组
E 2q 42 E 2q 42 E 2q 4 E 2q 4 E 2j 1 E 2j 2 E 2X 上
3
(14) 色(9) 黄(17)
四 组
新 沟 下 咀 段 组 古 新 统
段 段 段
上段 层 1 油组 2 油组 层 3 油组 组 上段 段
E 2X 上 E 2X E 2X E 1X E 1X E 1S 上 E 1S
C2 C2c C1 h C1 g C1 j C1 c 灰(24) TC2h
前震旦系
紫色(11)
3
Q/JH0169-1998
地质年代表
代 号 距今大约年代 （百万年） 百万年） 动物 主要生物进化 植物
宙
代
纪
世
全新 世 第四纪 更新 世 上新 新 生 代 Kz 世 新近纪 中新 世 渐新 世 古近纪 始新 世 古新 显 白垩纪 生 中 生 宙 代 Mz 三叠纪 T 侏罗纪 J 世 K N Q