第二章-地质年代
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岩石成因及地质年代
合体。 （1） 显晶集合体
柱状集合体：普通角闪石
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柱状集合体：电气石
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柱状集合体：红柱石
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纤 维 状 集 合 体
石 膏
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——
纤维状集合体：石棉
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片状集合体：云母
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片状集合体：镜铁矿
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粒状集合体：橄榄石
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粒状集合体：石榴子石
（1）一向延长晶体
柱状：石英（水晶）
柱状：角闪石
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（2）二向延长晶体
片状：云母
片状：绿泥石
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厚板状：重晶石
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（3）三向等长晶体
粒状：石榴子石
粒状：橄榄石
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黄铁矿 (立方体、八面体或十二面体晶形)
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方铅矿 (立方体)
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2. 集合体形态(矿物微粒聚集体) 集合体形态有显晶集合体 、隐晶及胶态集
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（5）极不完全解理(即无解理)： 矿物受外力的 作用后，极难出现解理面。在碎块上常为断口。 如石英、石榴子石等。
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2. 断口：矿物受外力击打后不沿固定的结 晶方向断开时所形成的断裂面。
断裂面方向是任意的，断口的形态也不是平 滑的。根据矿物受力后不规则裂开的形态，可分 为贝壳状断口、锯齿状断口、参差状断口、土状 断口等类型 。
第二章 岩石成因及地质年代
主要内容
§2.1 §2.2 §2.3
矿物 岩石 地质年代
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§2.1 矿 物
组成地壳的岩石，都是在一定的地质条件下， 有一种或多种矿物自然组合而成的矿物集合体。矿 物的成分、性质及其在各种因素影响下的变化，都 会对岩石的强度和稳定性发生影响。 §2.1.1 矿物的基本概念
柱状集合体：普通角闪石
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柱状集合体：电气石
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柱状集合体：红柱石
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纤 维 状 集 合 体
石 膏
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——
纤维状集合体：石棉
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片状集合体：云母
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片状集合体：镜铁矿
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粒状集合体：橄榄石
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粒状集合体：石榴子石
（1）一向延长晶体
柱状：石英（水晶）
柱状：角闪石
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（2）二向延长晶体
片状：云母
片状：绿泥石
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厚板状：重晶石
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（3）三向等长晶体
粒状：石榴子石
粒状：橄榄石
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黄铁矿 (立方体、八面体或十二面体晶形)
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方铅矿 (立方体)
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2. 集合体形态(矿物微粒聚集体) 集合体形态有显晶集合体 、隐晶及胶态集
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（5）极不完全解理(即无解理)： 矿物受外力的 作用后，极难出现解理面。在碎块上常为断口。 如石英、石榴子石等。
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2. 断口：矿物受外力击打后不沿固定的结 晶方向断开时所形成的断裂面。
断裂面方向是任意的，断口的形态也不是平 滑的。根据矿物受力后不规则裂开的形态，可分 为贝壳状断口、锯齿状断口、参差状断口、土状 断口等类型 。
第二章 岩石成因及地质年代
主要内容
§2.1 §2.2 §2.3
矿物 岩石 地质年代
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§2.1 矿 物
组成地壳的岩石，都是在一定的地质条件下， 有一种或多种矿物自然组合而成的矿物集合体。矿 物的成分、性质及其在各种因素影响下的变化，都 会对岩石的强度和稳定性发生影响。 §2.1.1 矿物的基本概念
断层 地质构造(高教知识)
显生宙 中生代
新生代
年代地层单位与地质年代的单位相对应。 宙（宇）、代（界）、纪（系）、世（统）、期（阶） 岩石地层单位：群、组、段
全面分析
12/63
二、地质年代
全面分析
13/63
复习思考题
1 ．什么是相对地质年代？什么是绝对地质年代？ 地层的相对地质年代是怎样确定的？
2．地质年代单位和时间地层单位的含义及相互关 系怎样？
3. 尽可能选择相对稳定的“安全岛”，将建筑物 布置在断层的下盘；（例：大亚湾核电站）
4. 采取抗震结构和建筑型式。
全面分析
55/63
第三节、地质图
地质图(geological map)：
反映一个地区各种地质条件的图件。
一、地质图的种类：
普通地质图 构造地质图 第四纪地质图 基岩地质图 水文地质图 工程地质图
全面分析
18/63
一、水平构造与倾斜构造
倾斜构造：原来呈水平状态的岩层，经构造变动，成为
与水平面成一定角度的倾斜岩层时，称为倾斜岩层(tilted stratum)或倾斜构造。
单斜构造：岩层倾斜方向和倾角大体一致的单斜岩层。
单斜构造的力学成因
正常层序
倒转层序
全面分析
19/63
一、水平构造与倾斜构造
断裂构造的分类
节理（裂隙）
原生节理 构造节理张剪节节理理 次生节理
断层
正断层 逆断层 平移断层
全面分析
34/63
三、断裂构造
节理 (joint) :
也称裂隙(fissure)，是岩层受力断开后，裂面两侧岩层沿断 裂面没有明显的相对位移时的断裂构造。
原生节理:岩石在成岩过程中形成的节理。 次生节理:由卸荷、风化、爆破等作用形成的节理，分别称
2.3 地质年代及其特征
Leabharlann 工程地质学工程地质学
工程地质学
3.岩性对比法 以岩石的组成、结构、构造等岩性方面的特 点为对比的基础。认为在一定区域内同一时期 形成的岩层，其岩性特点基本上是一致的或近 似的。 该方法也只能适用于一定的地区。
工程地质学
4.古生物化石方法 生物的演化规律由低级到高级，由简单到复 杂。因此，在不同地质年代沉积的岩层中，会 含有不同特征的古生物化石。含有相同化石的 岩层，无论相距多远，都是在同一地质年代中 形成的。所以，只要确定出岩层中所含标准化 石的地质年代，那么这些岩层的地质年代，自 然也就跟着确定了。
•土壤
凡第四纪松散物质沉积成土后，再在一个相当长的稳定环境 中经受生物化学及物理化学的成壤作用所形成的土体，统称为 土壤。
工程地质学
•土体
未经受成壤作用的松散物质经受压密固结作用，逐渐形成具 有一定强度和稳定性的土体，这就是工程地质学中所说的土体， 是人类活动和工程建设研究的对象。 根据地质成因类型划分，可将第四纪沉积物的土体分为：残 积土、坡积土、洪积土、冲积土、湖积土、海积土、风积土及 冰积土等。
工程地质学
§2.3 地质年代及其特征
主要内容： 地质年代 地质年代的确定方法 地层单位 第四纪地质特征
工程地质学
2.3.1 地质年代
地质年代定义 在整个地球历史中可分为若干发展阶段，地球发展的时间 段落称为地质年代。 地质年代应用 了解一个地区的地质构造，岩层的相互关系，以及阅读地 质资料或地质图。 地质年代的分类 绝对地质年代：说明地层形成的确切时间，不说明过程。 相对地质年代：说明地层形成的先后顺序，相对新老关系， 从而说明地壳发展的历史过程。地质工作中，一般以应用相 对地质年代为主。
工程地质学
工程地质学
3.岩性对比法 以岩石的组成、结构、构造等岩性方面的特 点为对比的基础。认为在一定区域内同一时期 形成的岩层，其岩性特点基本上是一致的或近 似的。 该方法也只能适用于一定的地区。
工程地质学
4.古生物化石方法 生物的演化规律由低级到高级，由简单到复 杂。因此，在不同地质年代沉积的岩层中，会 含有不同特征的古生物化石。含有相同化石的 岩层，无论相距多远，都是在同一地质年代中 形成的。所以，只要确定出岩层中所含标准化 石的地质年代，那么这些岩层的地质年代，自 然也就跟着确定了。
•土壤
凡第四纪松散物质沉积成土后，再在一个相当长的稳定环境 中经受生物化学及物理化学的成壤作用所形成的土体，统称为 土壤。
工程地质学
•土体
未经受成壤作用的松散物质经受压密固结作用，逐渐形成具 有一定强度和稳定性的土体，这就是工程地质学中所说的土体， 是人类活动和工程建设研究的对象。 根据地质成因类型划分，可将第四纪沉积物的土体分为：残 积土、坡积土、洪积土、冲积土、湖积土、海积土、风积土及 冰积土等。
工程地质学
§2.3 地质年代及其特征
主要内容： 地质年代 地质年代的确定方法 地层单位 第四纪地质特征
工程地质学
2.3.1 地质年代
地质年代定义 在整个地球历史中可分为若干发展阶段，地球发展的时间 段落称为地质年代。 地质年代应用 了解一个地区的地质构造，岩层的相互关系，以及阅读地 质资料或地质图。 地质年代的分类 绝对地质年代：说明地层形成的确切时间，不说明过程。 相对地质年代：说明地层形成的先后顺序，相对新老关系， 从而说明地壳发展的历史过程。地质工作中，一般以应用相 对地质年代为主。
工程地质学
地史学二——地质年代与地层系统
考古测年（陶瓷、砖瓦等经历高温的物体）， 沉积物测年（经历阳光暴晒）。
陶瓷真伪鉴定
萨拉乌苏河第四纪地层年代
LiBS etal_AGS_V81_2007_Phases of environmental evolution indicated by primary chemical elements and paleontological records in the Upper Pleistocene-Holocene Series for the Salawusu River Valley, China
相对地质年代的确定
地层 古生物
绝对年代测定方法
钾-氩（40K-40Ar） 铀-铅（U-Pb） 铷-锶（Rb-Sr） 氩-氩（40Ar-39Ar） 碳十四（14C） 铀系（U） 树轮、石笋、珊瑚 古地磁 冰川&湖泊纹泥 氨基酸外消旋（AAR ） …… 热释光（TL） 光释光（OSL） 光释光测年简介 宇宙射线（TCN） 电子自旋共振 中寒武世Є2 早寒武世Є1 时代： 晚 中 早
地层 寒武系Є 上寒武统Є3 中寒武统Є2 下寒武统Є1 地层： 上 中 下
如： ……
显生宙形成的地层为_________ 显生宇 ； 显生宇为_________ 显生宙 时期形成的地层。 中生代形成的地层为_________ 中生界 ； 中生界为_________ 中生代 时期形成的地层。 侏罗纪形成的地层为_________ 侏罗系 ； 侏罗系为_________ 侏罗纪 时期形成的地层。 早侏罗世形成的地层为_________ 下侏罗统 ； 下侏罗统为_________ 早侏罗世时期形成的地层。 中侏罗世形成的地层为_________ 中侏罗统 ； 中侏罗统为_________ 中侏罗世 时期形成的地层。 晚侏罗世形成的地层为_________ 上侏罗统 ； 上侏罗统为_________ 晚侏罗世时期形成的地层。 全新世形成的地层为_________ 全新统 ； 全新统为_________ 全新世 时期形成的地层。 更新世形成的地层为_________ 更新统 ； 更新统为_________ 更新世 时期形成的地层。
陶瓷真伪鉴定
萨拉乌苏河第四纪地层年代
LiBS etal_AGS_V81_2007_Phases of environmental evolution indicated by primary chemical elements and paleontological records in the Upper Pleistocene-Holocene Series for the Salawusu River Valley, China
相对地质年代的确定
地层 古生物
绝对年代测定方法
钾-氩（40K-40Ar） 铀-铅（U-Pb） 铷-锶（Rb-Sr） 氩-氩（40Ar-39Ar） 碳十四（14C） 铀系（U） 树轮、石笋、珊瑚 古地磁 冰川&湖泊纹泥 氨基酸外消旋（AAR ） …… 热释光（TL） 光释光（OSL） 光释光测年简介 宇宙射线（TCN） 电子自旋共振 中寒武世Є2 早寒武世Є1 时代： 晚 中 早
地层 寒武系Є 上寒武统Є3 中寒武统Є2 下寒武统Є1 地层： 上 中 下
如： ……
显生宙形成的地层为_________ 显生宇 ； 显生宇为_________ 显生宙 时期形成的地层。 中生代形成的地层为_________ 中生界 ； 中生界为_________ 中生代 时期形成的地层。 侏罗纪形成的地层为_________ 侏罗系 ； 侏罗系为_________ 侏罗纪 时期形成的地层。 早侏罗世形成的地层为_________ 下侏罗统 ； 下侏罗统为_________ 早侏罗世时期形成的地层。 中侏罗世形成的地层为_________ 中侏罗统 ； 中侏罗统为_________ 中侏罗世 时期形成的地层。 晚侏罗世形成的地层为_________ 上侏罗统 ； 上侏罗统为_________ 晚侏罗世时期形成的地层。 全新世形成的地层为_________ 全新统 ； 全新统为_________ 全新世 时期形成的地层。 更新世形成的地层为_________ 更新统 ； 更新统为_________ 更新世 时期形成的地层。
岩石成因及地质年代
矿物形态包括单体形态和集合体形态。
1．单体形态：根据单个晶体三度空间 相对发育的比例不同，可将晶体形态特征分 为一向延长、二向延长和三向等长三种。 （1）一向延长晶体
柱状：石英（水晶） 柱状：角闪石
（2）二向延长晶体
片状：云母
片状：绿泥石
厚板状：重晶石
（3）三向等长晶体 粒状：石榴子石 粒状：橄榄石
幔的岩浆，常常伴随着地壳的运动，沿着压力 较低的地壳薄弱带或破碎带运移上升，侵入到 地壳上部或直接喷溢出地表，然后冷却成岩。 这种包括岩浆活动和冷凝成为岩石的整个过程 称为岩浆作用。 1. 岩浆岩的产状 岩浆岩的产状是反映岩体空间位置与围岩 的相互关系及其形态特征，是指岩浆岩体的形 态、规模、与围岩接触关系、形成时所处的地 质构造环境及距离当时地表的深度等。 岩浆岩的产状可分为两大类：侵入岩岩体 的产状和喷出岩岩体的产状。
深色矿物(富含Fe、Mg成分）：有黑云母、 角闪石、辉石及橄榄石等。
3. 岩浆岩分类
按照冷凝形成岩 侵入作用 浆岩的地质环境 深成岩（形成深度在地表以下3km）
浅成岩（形成深度在3km以内） 喷出作用：喷出岩
酸性岩（ SiO2 ＞65％）：矿物成分以石英、正长 石为主。含少量黑云母和角闪石。颜色浅、比重轻。
片状集合体：镜铁矿
粒状集合体：橄榄石
粒状集合体：石榴子石
晶簇：石英
晶簇：方解石
（2）隐晶及胶态集合体
结 核
鲕状及豆状（赤铁矿）
肾状（赤铁矿）
钟乳状（方解石 ）
葡萄状（孔雀石）
土状（高岭土）
§ 2.1.2
矿物的光学性质
1. 矿物的颜色：是矿物吸收白光中不同波长的 光后所表现出来的互补色。 不少矿物有它的特殊颜色，因此它可以作为矿 物的一种鉴定特征。 矿物颜色分类： 自色是矿物固有的颜色，颜色比较固定 他色是矿物混入某些杂质引起的颜色 。 假色是由于矿物内部的裂隙或表面的氧化薄 膜对光的折射、散射所引起的。
地质年代及其特征
二、地质年代表与地层单位
划分依据 主要依据：地壳运动和生物的演化。 人们根据几次大的地壳运动和生物界大的演变，把地壳发展 的历史过程分为五个称为“代”的大阶段，每个代又分为若干 “纪”，纪内因生物发展及地质情况不同，又进一步细分为若 干“世”及“期”，以及一些更细的段落，这些统称为地质年 代。 地层单位 在每一个地质年代中，都划分有相应的地层。
一、岩层相对地质年代的确定方法
（一）沉积岩相对地质年代的确定方法 1. 地层对比法
以沉积的顺序作为对比的基础。自然顺序为先沉 积的在下，后沉积的在上。 但在构造变动复杂的地区，由于岩层的正常层位 发生了变化，运用地层对比的方法来确定岩层的相 对地质年代，就比较困难。
2. 地层接触关系法
不整合接触 沉积地层在形成过程中，发生沉积间断，在岩层的 沉积顺序中，缺失沉积间断期的岩层，上下岩层之间 的这种接触关系，称为不整合接触。分平行不整合 （假整合）和角度不整合。
（二）、岩浆岩相对地质年代的确定方法 岩浆岩不含化石，也无层理构造，但它总是 侵入或喷出于周围的沉积岩层之中。因此，可以 根据岩浆岩体与周围已知地质年代的沉积岩层的 接触关系，来确定岩浆岩的相对地质年代。 侵入接触 岩浆岩侵入到沉积岩之中，使围岩发生变质现 象，则岩浆岩晚于被侵入岩石。 沉积接触 岩浆岩经风化剥蚀后，又继续接受沉积，剥蚀 面上部的沉积岩层无变质现象，而在沉积岩的底 部往往存在有由岩浆岩组成的砾岩或风化剥蚀的 痕迹。则岩浆岩早于上覆沉积岩。
不整合接触面以下的岩层先沉积，年代比较老；不整 合接触面以上的岩层后沉积，年代比较新。
3.岩性对比法 以岩石的组成、结构、构造等岩性方面 的特点为对比的基础。认为在一定区域内 同一时期形成的岩层，其岩性特点基本上 是一致的或近似的。 该方法也只能适用于一定的地区。
《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。
地层地质年代
组的厚度一般从几米到几百米，无具体标准限制。 组应当展布于一定范围，便于追索对比，在此范围内其岩 性、岩相应基本稳定。如龙潭组、山西组等。
段
是比组小一级岩石地层单位。它在组内具有 与相邻岩层不同的岩石特征。通常一个组可以根 据岩层岩性特征等标志的不同而划分为若干段。 如宁镇山脉的栖霞组由下而上分为碎屑岩段、臭 灰岩段、下硅质岩段、本部灰岩段、上硅质岩段、 顶部灰岩段。
组 划分岩石地层的基本单位其重要含义：
野外宏观岩类或岩类组合相同、结构类似、颜色相近、 整体岩性和变质程度特征一致。
空间上有一定延展性，并能据以填图的地质体。
组或者由一种岩石构成，或者以一种主要岩石为主 间有重复出现的其它岩石夹层；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分所构成。
2）年代地层单位
是在特定的地质时间间隔内形成的岩石体。这种单位代表地史 中一定时间范围内形成的全部岩石，而且只代表这段时间内所形成的 岩石。年代地层单位是按时间阶段来划分的，与地质年代严格对应。 年代地层单位有宇、界、系、统、阶、亚阶，与其对应的地质年代单 位为宙、代、纪、世、期、亚期。
3）岩石地层单位
海藻 大量繁盛
动物
两栖动物 鱼类
无脊椎动物
地质年代表(3)
宙代 纪
世
年龄 Ma 构造运动 植物 动物
全新世
第四纪 Q 更新世
新
生 代
新近纪 N
上新世 中新世
CZ
渐新世
Qh
Qp 2.60 N2
N1 23.3 E3
显 生 宙
古近纪 E 白垩纪 K
始新世 E2 古新世 E1 晚白垩世 K2 65
PH
中
早白垩世 K1 137 晚侏罗世 J3
段
是比组小一级岩石地层单位。它在组内具有 与相邻岩层不同的岩石特征。通常一个组可以根 据岩层岩性特征等标志的不同而划分为若干段。 如宁镇山脉的栖霞组由下而上分为碎屑岩段、臭 灰岩段、下硅质岩段、本部灰岩段、上硅质岩段、 顶部灰岩段。
组 划分岩石地层的基本单位其重要含义：
野外宏观岩类或岩类组合相同、结构类似、颜色相近、 整体岩性和变质程度特征一致。
空间上有一定延展性，并能据以填图的地质体。
组或者由一种岩石构成，或者以一种主要岩石为主 间有重复出现的其它岩石夹层；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分所构成。
2）年代地层单位
是在特定的地质时间间隔内形成的岩石体。这种单位代表地史 中一定时间范围内形成的全部岩石，而且只代表这段时间内所形成的 岩石。年代地层单位是按时间阶段来划分的，与地质年代严格对应。 年代地层单位有宇、界、系、统、阶、亚阶，与其对应的地质年代单 位为宙、代、纪、世、期、亚期。
3）岩石地层单位
海藻 大量繁盛
动物
两栖动物 鱼类
无脊椎动物
地质年代表(3)
宙代 纪
世
年龄 Ma 构造运动 植物 动物
全新世
第四纪 Q 更新世
新
生 代
新近纪 N
上新世 中新世
CZ
渐新世
Qh
Qp 2.60 N2
N1 23.3 E3
显 生 宙
古近纪 E 白垩纪 K
始新世 E2 古新世 E1 晚白垩世 K2 65
PH
中
早白垩世 K1 137 晚侏罗世 J3
工程地质学试题与答案【工程地质学教学教案】
工程地质学试题与答案【工程地质学教学教案】第一章：地质基础1.1 地质年代【问题】请简述地质年代的划分及其主要特征。
【答案】地质年代分为古生代、中生代和新生代。
古生代特征为无脊椎动物繁盛，陆地上无高等植物；中生代特征为爬行动物繁盛，哺乳动物开始出现；新生代特征为哺乳动物和鸟类繁盛，陆地上出现高等植物。
1.2 地质构造【问题】请简要介绍地质构造的分类及其特征。
【答案】地质构造分为褶皱和断层。
褶皱包括背斜和向斜，特征为岩层弯曲但不断裂；断层特征为岩层断裂并发生位移。
第二章：工程地质条件评价2.1 工程地质调查【问题】请简述工程地质调查的主要内容。
【答案】工程地质调查主要包括地形地貌、地质构造、地层岩性、水文地质等方面的调查。
2.2 工程地质评价【问题】请简要介绍工程地质评价的主要方法。
【答案】工程地质评价方法主要包括定性评价和定量评价。
定性评价包括基于经验、专家系统和逻辑树等方法；定量评价包括数值模拟、概率分析和风险评估等方法。
第三章：岩土工程特性3.1 岩土体的组成与结构【问题】请简要阐述岩土体的组成及其结构特征。
【答案】岩土体由岩石、土颗粒和水分组成。
其结构特征包括层状、碎块状、散体状等。
3.2 岩土体的工程性质【问题】请简述岩土体的工程性质及其影响因素。
【答案】岩土体的工程性质包括强度、压缩性、渗透性等。
影响因素有岩土体的成分、结构、应力历史等。
第四章：工程地质勘察方法4.1 地面勘察【问题】请简要介绍地面勘察的主要方法。
【答案】地面勘察方法包括地质调查、钻探、挖探、地球物理勘探等。
4.2 地下勘察【问题】请简要阐述地下勘察的主要方法及其适用条件。
【答案】地下勘察方法包括钻探、洞探、地球物理勘探等。
适用条件取决于地质条件、工程需求和勘察深度等。
第五章：工程地质测试与监测5.1 岩土体试验【问题】请简述岩土体试验的主要内容。
【答案】岩土体试验主要包括物理性质试验、力学性质试验、渗透性试验等。
5.2 工程地质监测【问题】请简要介绍工程地质监测的主要方法及其作用。
03-3.1-1 地质作用、地质年代以及地质年代表
地质年代单位
地层单位
宙……………………………宇
代……………………………界
纪……………………………系
世……………………………统
我国还使用岩石地层单位：群、组、段、带。
13
中国地质年代分布图
14
▪ 思考题
▪ 1.什么叫地质作用？地质作用的类型有哪几种？别分别举出 几个例子。
▪ 2.相对地质年代如何确定？
相对地质年代是指地层形成的先后顺序和地层的相对新老关系， 是由该岩石地层单位与相邻已知岩石地层单位的相对层位的 关系来决定的。
7
1 绝对地质年代
绝对地质年代的确定一般根据放射性同位素的蜕变规律， 来测定岩石和矿物年龄。
t 1 ln(1 D )
N
t——某一放射性同位素的年龄 λ——衰变常数,每年每克母体同位素能产生的子体同位素的 克数; N——矿物中放射性同位素蜕变后剩下的母体同位素含量;
D——蜕变而成的子体同位素含量。
8
2 相对地质年代
（1） 地层层序法 地层层序法是确定地层相对年代的基本方法。 正常情况下，新岩层在上面，老岩层在下面。
9
（2） 生物演化法
地质历史上的生物称为古生物。生物总是由简单到复杂，由低级 到 高级逐渐演化发展的。
对于研究地质年代有决定意义的化石，应该具备在地质历史中演 化 快、延续时间短、特征显著、数量多、分布广等特点，这种化石称 为标 准化石。
地史学:研究地壳的发展和演变历史的科学，它阐明地壳发展 变化的历史过程和生物演化的情况
地质年代：是指一个地层单位或地质事件的时代和年龄。 分为 绝对年代和相对年代。
地层：地史学中，将各个地质历史时期形成的岩石。不同时代 对应不同的地层。
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经87Rb-87Sr法测定，地球上最古老的岩 石是南美洲圭亚那地盾的角闪岩，年龄 为41.30±1.7亿年，我国河北遵化的变 质岩的年龄为34.19±2.42亿年。 210Pb,137Cs,14C.
第二节 地质年代表和地层单位
地层单位和地层系统 地层系统包括两个要素：①组成地层序 列的各种地层单位；②这些单位间的级 别关系。
越新越复杂，越新越高级
2、古生物演化的阶段性
量变－质变的交替发生
生物演化的四个特点：
3、古生物演化的不可逆性
以往出现过的生物属种灭绝后，在以
后的演化过程中不会重复出现，
4、同一个地质历史时期的生物界
的总貌具有全球的一致性
生物是可以迁移的，而且相对来说迁
移速度很快
地质年代的确定方法
第一节
一、
地质年代的确定方法
相对地质年代的确定依据
岩层的沉积顺序：地层层序律（叠覆 律） 生物演化：生物演化律（生物层序律） 地质体之间的相互关系——地质体之 间的切割律
第一节 地质年代的确定方法
一
相对地质年代确定的依据
地层层序律
地层:在一定地质时期形成的岩层（成层的 岩石）称为地层。（具有时代意义的岩层） 在一个未经强烈构造运动的地区,就不会发 生地层倒转, 地层的顺序总是上新下老。这 种正常的地层叠置关系,称为地层层序律, 即叠覆律。
多重地层单位
地层具有多种属性，按照这些属性特征可建立 不同的地层单位，即多重地层单位。地层单位 间并不平行。凡是反映岩性、电性、地震感应、 化学和矿物特征等物质属性的地层单位，它们 随地而异，与时间阶段没有严格的对应关系， 是地方性的地层单位。凡是具有全球或大区域 统一性的地层单位，具有强烈的时间概念，反 映了地质历史的自然发展阶段。
地 质 年 代 表
地质年代表
冥古宙-38.5亿 太古宙:古太古代,新太古代-25亿 元古宙:古元古代,中元古代,新元古代-5.7亿 显生宙:古生代-2.51亿,中生代-0.65亿,新生 代
古生代
分早、晚古生代 早古生代包括寒武纪(Ψ)、奥陶纪(O)、志留纪 (S) 晚古生代包括泥盆纪(D)、石炭纪(C)、二叠纪 (P)
科罗拉多大峡谷的地层
古生物和化石
古生物：地质历史上的生物。
化石：保存在岩层或地层中被
石化了的古生物的遗体或遗迹。
化石——三叶虫和菊石
化石——恐龙及其遗迹化石
化石——恐 龙及其遗迹 化石
生物演化的四个特点：
1、古生物演化的趋势总是由简单到
复杂,由低级到高级
越老越简单，越老越低级
地质学表示年代的方法
相对地质年代(relative age): 主要根据生物界的 发展和演化（以化石为依据），把整个地质历 史划分为不同的历史阶段，借以展示时间的先 后关系。只表示新老顺序, 不表示各个时代单 位的长短。 同位素地质年代(isotopic age): 利用岩石中某些 放射性同位素的蜕变规律，以年为单位计算岩 石形成的年龄。 以年为单位明确相对地质年代 的具体时间长短。
第二章 地质年代
掌握:
相对地质年代及其确定的依据,
地 质年代单位与年代地层单位, 地质 年代表 了解: 岩石地层单位, 同位素地质年代的 概念, 化石的概念
本章涉及的英文术语（请笔记）
geological age, relative age, isotopic age; fossil, stratum (strata), law of supperposition; geological time scale eon, era, period, epoch eonothem, erathem, system, series Cambrian, Ordovician, Silurian, Devonian, Carboniferous, Permian, Triassic, Jurassic, Cretaceous, Paleogene, Neogene, QuaternaryΒιβλιοθήκη 早 古 生 代 生 物 群 落
晚 古 生 代 生 物 群 落
中生代
包括三叠纪（Tr)、侏罗纪(J)、白垩纪(K)
中 生 代 生 物 群 落
新生代
包括古近纪(E)、新近纪(N)（原来的第三纪） 和第四纪(Q)
新 生 代 生 物 群 落
地质年代表——各纪中英文
寒武纪Cambrian, 奥陶纪Ordovician, 志留纪 Silurian-早古生代 泥盆纪Devonian, 石炭纪Carboniferous,二叠纪 Permian-晚古生代 三叠纪Triassic, 侏罗纪Jurassic, 白垩纪 Cretaceous-中生代 古近纪Paleogene, 新近纪Neogene，第四纪 Quaternary－新生代
思考与homework
你是怎样理解时间，依据是什么？ 列举几项你所观察到的记录时间的自然现 象 如何确立地质记录中的新老关系？ 什么是相对地质年代，那些地质记录能作 为相对地质年代的证据？ 什么是年代地质单位，如何建立年代地质 单位？
请大家认真复习已学过的内容，熟记英语单词、 地质年代表。准备下次课的测验和口试。
根据不同的岩性和岩性组合来划分的地层单位 岩石地层单位的分级：
群——几个具有一定联系的组的组合 组——基本单位，具有岩性岩相和变质程度的一致性 段 层——特征明显区别于相邻的地层
2. 生物地层单位
根据地层中所含生物化石内容和特征划分出 来的地层单位。 组合带：所含的化石或其中某一类化石从整 体看构成一个自然组合，并以此区别于相邻 地层的生物组合。 延限带：任何一种生物分类单位在其整个延 续范围内所代表的地层体 顶峰带：某些化石种、属最繁盛的一段地层。
地质体间的切割关系
岩体与岩层之间的沉积接触关系
和侵入接触关系； 岩层与岩层间的不整合关系； 岩体与岩体间的切割关系。
地质体之间的切割关系
角度不整合
大峡谷中发现的角度不整合
平行不整合
平行不整合的野外图片
岩 浆 岩 之 间 的 不 整 合
第一节 地质年代的确定方法
地干半衰期：放射性元素的原子蜕变一半所需要 的时间。
科学时间
牛顿力学：F=ma,
时间与物理学无关，是一个未 定义的原始量，时间是绝对的，对称 的，时间失去了方向。 爱因斯坦：E=mc2,宇宙中任何事件都发生在空间 的某一点、事件的某个时刻，存在是 四维的，是一个三维存在外加它 在时间上的演化 ，时间仍然没有方向 热力学第二定律：熵与熵变，熵增加原理。时间 有了方向
祝你们好运！
经历了46亿年发展的地球
时间理念的演变？
物质世界运动的基本形式 无序 有序 是人的感觉、是人类的需要、还是客观 的存在？ 时间有方向吗？ 你理解的时间是什么，怎么定义时间你 理解的时间？
感知时间
文学的时间
人生苦短，日月长存 人生的悲哀归根到底 来自时间的不可逆转 文化时间 宗教的时间： （1）轮回说 （2）不可逆说 哲学中的时间 柏拉图：太初馄饨，神工强加以形序，时间乃生 康 德：时间并不是什么客观的东西它是因 为人类心灵的本性而必然产生的主观条 件
地层单位之间的关系
时间地层单位与岩石地层单位
时间地层单位是按地层形成的时间 阶段来划分的，与地质年代有严格 的对应关系。而岩石地层单位是按 岩性特征划分的，往往存在穿时现 象。
地层单位之间的关系
生物地层单位和岩石地层单位都是地方 性的，年代地层单位是全球性的； 时间地层单位和岩石地层单位都是有级 别的，而生物地层单位之间没有级别关 系；
衰变常数：每年每克母同位素能产生的子元素的克 数。 t=1/ln(1+D/P) t:岩石或矿物的同位素年龄 : 母同位素的衰变常数 D:岩石或矿物中子元素的数值 P: 岩石或矿物中母元素的数值
第一节 地质年代的确定方法
常用的同位素测年方法：
238U-206Pb, 40K-40Ar, 87Rb-87Sr, 14C
例子： 侏罗系——侏罗纪形成的地层 第四系——第四纪形成的地层
地质年代单位与时间地层单位 的一一对应关系
地质年代单位 宙(eon) 代(era) 纪(period) 世 (epoch) 时间地层单位 宇(eonothem) 界(erathem) 系(system) 统(series)
1、岩石地层单位
地质年代单位和年代地层单位
地质年代单位系统的形成： 综合考虑生物演化，地层的形成的顺序，构造 运动等多方面的因素，把地质历史分为四个大 的阶段“宙” 各个阶段之下又可以进行细分为“代” “代”之下再分“纪”，“纪”之下分“期”
时间地层单位
某一个地质时代内形成的所有的地层的 总和