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文檔簡介

第3章地層學

Stratigraphy3.1概念、定律和地層的接觸關系3.1Concepts,laws&contactrelationshipsofstrata

3.2地層劃分和對比3.2Stratigraphicsubdivisionandcorrelation

3.3地層單位和地質年代3.3Stratigraphicunitsandgeologicaltimes3.4地層的形成作用3.4Stratigraphicformation第3章地層學

Stratigraphy3.1概13.2.1ConceptsofStratigraphicsubdivisionandcorrelation地層劃分:根據地層的特征和屬性(如巖性、化石和不整合面等)將地層組織成相應的單位。Stratigraphicsubdivision:ThesystematicorganizationoftheEarth'srockbodies,astheyarefoundintheiroriginalrelationships,intounitsbasedonanyofthepropertiesorattributesthatmaybeusefulinstratigraphicwork.縱向找異3.2.1ConceptsofStratigraph2巖性“對比”:是論證巖石特征和巖石地層位置的相當;兩個含化石層的“對比”:是證明化石內容和生物地層位置相當;年代“對比”:是論證年齡和年代地層位置的相當地層對比:論證地層的特征或地層位置的相當。

根據所強調的側重點的不同,有不同種類的對比Lithostratigraphiccorrelation:Basedonthesimilaritiesofthelithologicunits.Biostratigraphiccorrelation:Basedonthesimilaritiesofthefossilscontained.橫向尋同巖性“對比”:是論證巖石特征和巖石地層位置的相當;地層對比:33.2.2MethodologyofStratigraphic

subdivisionandcorrelation●Lithology

●Fossils

●Physical

●Chemical

●Architectures

●others地層劃分對比的方法3.2.2MethodologyofStratigr4巖石地層劃分對比巖性劃分對比追索對比可劃分出6個組巖石地層劃分對比巖性劃分對比追索對比可劃分出6個組5Fossils

Indexfossil:指那些演化速度快、地理分布廣、數量豐富、特征明顯、易于識別的化石。利用標準化石不僅可以鑒定地層的時代,也可以用于地層的年代對比。

Fossilassociation:指在一定的地層層位中所共生的所有化石的綜合。化石組合法是根據地層的化石組合對比地層的方法。Fossils

Indexfoss6Indexfossils300kmIndexfossils300km7FossilassociationsFossilassociations8IndexfossilsIndexfossils9Physicalcharacters

同位素年齡測定與地層劃分對比

同位素年齡測定是根據放射性同位素衰變原理進行的。放射性元素在衰變過程中,釋放出能量并轉化為終極元素。

用于地層年齡測量的同位素方法主要有鈾-鉛法、釷-鉛法、銣-鍶法、鉀-氬法等。同一地區地層的同位素年齡可以用于地層年齡的確定,不同地區的地層的同位素年齡可以用于地層對比。Physicalcharacters

同位素年齡測定與地層101)地層中通常可以保存沉積物沉積或成巖期的磁性特征,即“剩余磁性”。

2)地史中地磁極曾發生許多次倒轉。根據地磁極的倒轉并配合同位素年齡測定,可以建立一個地磁極向年表。

3)由于地球的磁極是全球性的,利用地磁極向年表可以對地層定年和進行磁性地層的對比。磁性地層劃分對比/Magnetostratigrapgy1)地層中通常可以保存沉積物沉積或成巖期的磁性特征,即“剩余11更新世磁極倒轉時間表GilbertReversedEpochMatuyamaReversedEpoch松山布容更新世磁極倒轉時間表GilbertMatuyama松山布容12Seismicstratigraphy地震地層劃分對比利用地震反射波形成的反射同相軸來進行地層對比的方法。不同巖性界面之間由于密度差異而形成反射同相軸,利用同相軸的追蹤對比來劃分對比地層。Seismicstratigraphy地震地層劃分對比13地震地層對比地震地層對比14地震地層對比地震地層對比15測井地層對比利用地層的自然電位曲線、視電阻率曲線等進行對比地層的方法。由于不同測井曲線對不同巖性反映的敏感程度不同,實際對比時要綜合考慮(要看總體變化特征)。松遼盆地嫩二段底部的油頁巖在視電阻率曲線上表現為一明顯的尖峰.

測井地層對比利用地層的自然電位曲線、視電阻率曲線等進16測井地層劃分對比Loggingstratigraphy由于不同測井曲線對不同巖性反映的敏感程度不同,實際對比時要綜合考慮(要看總體變化特征)。測井地層劃分對比Loggingstratigraphy由于17Chemostratigraphy化學地層對比Chemostratigraphy化學地層對比18Cyclostratigraphy&time-seriesanalysis旋回地層對比Cyclostratigraphy&time-series19●事件地層

●層序地層

●不整合

●分子地層

●氣候地層

其它地層劃分對比方法●事件地層

●層序地層

●不整合

●分子地層

●氣候地層20事件地層對比1000KM事件地層對比1000KM21事件地層學對比法利用地史時期突發的稀有地質事件進行對比地層的方法。地質事件:是指地史上稀有的、突發性的、在短暫時間內影響范圍很廣的自然現象,并在地層中留下了能被識別的顯著標志。從時間角度來說,事件是瞬時性的變革,或者是極其短促的一段過程,或者是一個過程的開始或結束。

特點易于辨認;其地層記錄具有一定的保存程度;具有一定的分布范圍;具有等時性或近等時性;持續時間較短。全球性事件一般以萬年為單位,地方性事件一般以十萬年至百萬年為單位。

事件地層學對比法利用地史時期突發的稀有地質事件進行對22事件地層學對比法級別:全球性事件、區域性事件、地方性事件全球性事件:是指在全球范圍內可以觀察到其影響或其地質記錄的事件。如地外撞擊、地磁極性反轉和大規模生物絕滅事件等。該類事件在地層中造成等時性精確、持續時間短和分布極廣等地質標志。“界線粘土層”就是一例。特點:①全球性;②瞬時性;③極易辨認。因此,可成為地層對比最精細、準確的標志,并成為地層劃分的自然界線。如,E/K之間發生的外星撞擊事件—界線粘土層。事件地層學對比法級別:全球性事件、區域性事件、地方性事件23事件地層學對比法全球性事件:E/K之間發生的撞擊事件—界線粘土層。事件地層學對比法24事件地層學對比法地質事件主要類型:缺氧事件、風暴事件、濁流事件、火山事件、生物滅絕事件、海平面變化事件、地磁反轉事件、外星撞擊事件、冰川事件、大陸拼合事件、氣候事件等。事件地層學對比法地質事件主要類型:缺氧事件、風暴事件、濁流事25層序地層學對比層序地層學(sequencestratigraphy)是80年代后期發展起來的一個地層學分枝。是研究以不整合面或與之相關的整合面為界的年代地層格架中具有成因聯系的、旋回性序列(相)之間相互關系的學科。層序(sequence)是由一系列的沉積體系域組成,并被認為是全球海平面變化曲線前一個下降拐點(F1)至后一個下降拐點(F2)之間的沉積產物。在一次海平面下降一上升一再下降過程中,所產生的沉積物巖性巖相具有規律性組合特征。層序由以下4個沉積體系域(systemstract)組成。層序地層學對比層序地層學(sequencest26層序地層學對比1、低水位體系域(lowstandsystemstract,簡稱LST)是在F和R點之間最大海平面下降及其后緩慢上升時期的沉積序列。由于海平面降至陸棚坡折外側,暴露的陸棚上出現河流深切谷,大量陸源碎屑越過陸棚直接帶至陸坡、盆地區,先后形成成分復雜的低水位扇和低水位楔。前者主要由斜坡扇及海底扇組成,后者以粒度細的楔形斜坡沉積為主,由進積型準層序構成。層序地層學對比1、低水位體系域(lowstandsyste27層序地層學對比層序地層學對比28黃河壺口瀑布,深切河谷黃河壺口瀑布,深切河谷29層序地層學對比2、海侵體系域(transgressivesystemstract,簡稱TST)形成于海平面迅速上升時期。它是從低水位體系域之上的最初海泛面(firstmarine-floodingsurface,簡稱ffs)開始,內部以出現系列海侵事件為特征,頂部以出現最大海侵面(簡稱mfs)結束。海侵體系域代表了持續海侵階段的特有沉積相組合,通常在垂向上呈現向上變深的退積序列層序地層學對比2、海侵體系域(transgressives30層序地層學對比3、高水位體系域(highstandsystemstract,簡稱HST)是在全球海平面的高水位期沉積下來的體系域。一般指從R拐點之后的某一時刻開始,至F拐點之前某一時刻結束的時間間隔。該體系域的底是最大海侵面,頂界則是另一個不整合面。代表海侵達到最大范圍后相對靜止再轉化為開始海退的特殊階段,垂向沉積相組合呈現向上變淺的進積序列。在碎屑巖中可以分選較差的三角洲沉積為典型代表,底部下超面十分明顯;碳酸鹽巖中經常呈現巨厚層至塊狀外貌,頂部出現白云巖和多種暴露標志。

層序地層學對比3、高水位體系域(highstandsyst31層序地層學對比4、陸架邊緣體系域(shelfmarginsystemstract,簡稱SMST)與低水位體系域同屬最大海退階段的沉積序列,但因海退規模小,陸棚并未全部暴露,也未出現深切河谷和相應的低水位扇和楔。本體系域下界的特點是海岸平原或濱海一三角洲沉積覆于河流沉積之上,上界為一海侵面,與上覆的退積型海侵體系域分開。

層序地層學對比4、陸架邊緣體系域(shelfmargin32層序地層學對比根據層序內部沉積體系域組合特征,可以區分出兩種常見類型。各自的沉積體系域配置和關鍵界面的關系表示如下:

層序地層學對比根據層序內部沉積體系域組合特征,可以33

地層劃分和對比的結果:形成相應的地層單位和地層系統

存在多重地層單位

巖石地層單位、年代地層單位、生物地層單位、磁性地層單位、化學地層單位、生態地層單位、地震地層單位、礦物地層單位、構造地層單位等。

強調三套常用地層單位(巖石地層單位、生物地層單位和年代地層單位)和兩套獨立的地層單位系統(巖石地層單位系統和年代地層單位系統)地層劃分和對比的結果:形成相應的地層單位和地層系統

34第3章地層學

Stratigraphy3.1概念、定律和地層的接觸關系3.1Concepts,laws&relationshipsbetweenstrata

3.2地層劃分和對比3.2Stratigraphicsubdivisionandcorrelation

3.3地層單位和地質年代3.3Stratigraphicunitsandgeologicaltimes3.4地層的形成作用3.4Stratigraphicformation第3章地層學

Stratigraphy3.1概念353.3.1Lithostratigraphicunit-LU

3.3.2Biostratigraphicu.-BU

3.3.3Chronostratigraphicu.-CU

3.3.4Stratotype

3.3.5Relationsbetweenstratalu.3.3地層單位與地質年代Stratigraphicunitsandgeologicaltimes3.3.1Lithostratigraphicunit-363.3.1巖石地層單位

(LithostratigraphicUnit)

定義:由巖性、巖相或變質程度均一的巖石構成的地層體,即以巖性巖相為主要依據而劃分的地層單位

分級:群、組、段、層Group→Formation→Member→Bed3.3.1巖石地層單位

(Lithostratigraph37巖石地層單位-組

定義:組是基本的巖石地層單位,具有相對一致的巖性、巖相和變質程度,且具有一定結構類型的地層體。

建組條件:1)巖性相對一致(均一、夾層、互層或特別復雜);2)內部結構一致(內部不分段的組為一種結構類型,內部分段的組可有多種結構類型);3)頂底界線明顯(不整合或明顯的整合);4)一定和厚度和分布范圍(一般要求能在區域地質圖(1/5-1/20萬)上表達)。巖石地層單位-組定義:組是基本的巖石地層38巖石地層單位-lithostratigraphicunits

群-Group:通常是組的聯合。聯合原則:巖性的相近;成因的相關;結構類型的相似等。群的頂底界線一般為不整合面或明顯的沉積間斷面。常用于前寒武系和中生代陸相地層

段-Member:組的再分。分段的原則:組內巖性的差別;組內結構的差別;地層成因的不同等。段的頂底界線一般是標志明顯的整合界線。

層-Bed:層有兩種類型:一是巖性或結構相同或相近的巖層組合,可以用于剖面研究時的分層。二是巖性特殊、標志明顯的巖層或礦層。

Group→Formation→Member→Bed巖石地層單位-lithostratigraphicunit39馬平組\棲霞組分界-廣西來賓馬平組\棲霞組分界-廣西來賓40巖石地層單位的級別

Hierarchyoflithostratigraphicunits群Group-兩個或多個組組Formation-巖石地層學的基本單位段Member-組內命名的巖石實體層Bed-段內或組內命名的獨特巖層高級別單位內可進一步劃分為若干個低級別的單位,但不能反之;一個地區的地層劃分并不要求必須劃分各個不同級別的地層單位;

組是最重要的基本巖石地層單位;只要條件許可,均應劃分到組。(超群supergroup)(亞群subgroup)

(亞組subformation)

巖石地層單位的級別

Hierarchyoflithost41命名/Nomenclatureoflithostratigraphicunits

群和組:大都以建群、建組剖面所在的地名命名,如:長城群(Pt),融縣組(D3)

段和層:大都以巖性命名,如:砂巖段,灰巖層.命名/Nomenclatureoflithostrati423.3.2生物地層單位/BiostratigraphicUnitsandtheirMainTypes生物地層單位的建立可基于單一分類單元或幾個分類單元的組合、豐度、特定的形態特征,或與化石組成和分布有關的任何特征的變化;相同的地層間隔可因選用不同的鑒別標準或不同化石類群而得到不同的分帶。因而生物地層單位有多樣性;據不同生物類群建立的帶、甚至同類生物帶之間也可能出現縱向與橫向上的間隔或重疊;生物地層單位對化石分類有強的依賴性,化石分類的變化會導致該生物地層單位所限定的地層體范圍增大或縮小。與其它地層單位不同,生物地層單位是以生物化石定義的;地層記錄中的生物演變不會重復。因此,在長的地質時期中,演化使一個時代的化石組合不同于任何其它時代。生物地層單位-生物帶(biozone),是根據地層中所含化石的內容及其特征劃分的地層單位。以含有相同化石內容和分布為特征,并與相鄰地層中化石有別的三維空間巖層體3.3.2生物地層單位/Biostratigraphic43Biostratigraphicunitsexistonlywheretheparticulardiagnosticfeatureorattributeonwhichtheyarebasedhasbeenidentified.Biostratigraphicunits,therefore,areobjectiveunitsbasedontheidentificationoffossiltaxa.Theirrecognitiondependsontheidentificationofeithertheirdefiningorcharacterizingattributes.

Biostratigraphicunitsmaybeenlargedtoincludemoreofthestratigraphicrecord,bothverticallyandgeographically,whenadditionaldataareobtained.Inaddition,sincetheydependontaxonomicpractice,changesintheirtaxonomicbasemayenlargeorreducethebodyofstrataincludedinaparticularbiostratigraphicunit.Biostratigraphicunits(biozones)arebodiesofstratathataredefinedorcharacterizedonthebasisoftheircontainedfossils.Biostratigraphicunit44生物帶的主要類型(Majortypesofbiozone)

延限帶RangeZone-選定化石的延限范圍所代表的地層間隔帶IntervalZone-兩個特定生物面之間的含化石地層種系帶LineageZone-含有代表進化種系中某一特定片斷化石的地層組合帶AssemblageZone-以三個或更多化石分類單元構成的組合或伴生視為一整體,而有別于相鄰地層富集帶AbundanceZone-以某個特有分類單元或一組特定分類單元的豐度明顯高于相鄰地層豐度的地層體生物帶Biozone生物帶(biozone,或化石帶fossilzone、帶Zone)是生物地層劃分的基本單位;據不同的定義方式可有多種類型,但無級別關系生物帶根據研究需要可再分為亞帶(subzone),或組合為超帶(superzone),但后者很少使用1)Acrozone,taxon-rangezone,concurrent-rangezone=Rangezone;2)Last-,Lowest-occurrencezones=Intervalzone;3)Evolutionary,morphogenetic,phylogeneticzones=Lineagezone;4)Oppelzone,cenozone=Assemblagezone;5)Acme,Peak,floodzones=Abundancezone;生物帶的主要類型(Majortypesofbiozon45a.Taxon-rangeZoneb.Concurrent-rangeZone延限帶/

RangeZone

Thebodyofstratarepresentingtheknownstratigraphicandgeographicrangeofoccurrenceofaparticulartaxonorcombinationoftwotaxaofanyrank.

Therearetwoprincipaltypesofrangezones:taxon-rangezonesandconcurrent-rangezones.

a.Taxon-rangeZoneb.Concurre46Thebodyoffossilife-rousstratabetweentwospecifiedbiohorizons.

Suchazoneisnotitselfnecessarilytherangezoneofataxonorconcurrenceoftaxa;itisdefinedandidentifiedonlyonthebasisofitsboundingbiohorizons間隔帶/

IntervalZone以a類首現和b類消失定義一個地層間隔以a類消失和b類消失定義一個地層間隔指兩個明顯生物地層界面之間的一段地層。這個帶本身并不是任何生物分類單元的“延限帶”,也不是許多分類單元的共存,但它可以含不特別明顯的生物地層組合或生物地層特征。Thebodyoffossilife-rousstr47Thebodyofstratacontainingspecimensrepresentingaspecificsegmentofanevolutionarylineage..Itmayrepresenttheentirerangeofataxonwithinalineageoronlythatpartoftherangeofthetaxonbelowtheappearanceofadescendanttaxon.Theboundariesoflineagezonesapproachtheboundariesofchronostratigraphicunits種系帶/

LineageZone含有代表進化種系中某一特定片斷化石的地層Thebodyofstratacontaining48Thebodyofstratacharacterizedbyanassemblageofthreeormorefossiltaxathat,takentogether,distinguishesitinbiostratigraphiccharacterfromadjacentstrata.組合帶/AssemblageZoneThebodyofstratacharacteriz49

Thebodyofstratainwhichtheabundanceofaparticulartaxonorspecifiedgroupoftaxaissignificantlygreaterthanisusualintheadjacentpartsofthesection.Unusualabundanceofataxonortaxainthestratigraphicrecordmayresultfromanumberofprocessesthatareoflocalextent,butmayberepeatedindifferentplacesatdifferenttimes.Forthisreason,theonlysurewaytoidentifyanabundancezoneistotraceitlaterally.

富集帶/

AbundancezoneThebodyofstratainwh50很明顯,生物地層各單位之間不存在大小級別關系;

并非所有地層都能用生物地層學方法進行劃分對比;

因而,生物地層單位本身并不構成獨立的地層系統

但是生物地層仍是目前進行遠距離、高精度(古生代以來)地層對比所普遍采用的、較為可靠的方法很明顯,生物地層各單位之間不存在大小級別關系;

并非所有地層513.3.3Chronostratigraphicandgeochronologicunits

定義:CU指以地層的形成時限(或地質時代)為依據而劃分的地層單位。它代表了地質歷史時期某一時間片斷內形成的所有地層體。3.3.3Chronostratigraphicand52Bioticevolutionanditssignificanceintime生物進化論是自然科學的重要理論(Darwinism,OriginofSpecies,1859);遺傳、選擇、變異是生物進化的三個基本要素;但認為是漸變過程(Gradualism);近代的研究表明突變是主要形式(PunctuatedEquilibrium);災變在生物進化中具有重大意義(Neocatastrophism).前進性:由簡單到復雜,由低級到高級不可逆性:一旦絕滅不可再生階段性:點斷平衡;各階段特征不同統一性:新類群出現的時間一致;生態和地理僅可造成低級分類單元的差別Bioticevolutionanditssigni53宇

Eonothem

Erathem

System

Series

Stage

時帶ChronozoneChronologic(Time)stratigraphicunitsandtheirhierarchy宙Eon代Era紀Period世Epoch期Age時Chron年代地層單位地質年代單位年代地層單位是在特定地質時間內形成的所有巖石的綜合體;只包括在該時間跨度內形成的巖層。年代地層單位以等時面為界,單位級別與巖層所包含的時間長短相對應,而與巖層的厚度無關。年代地層單位與地質年代嚴格對應。(ICS,1994,仍傾向于將時帶作為無等級正式年代地層單位)宇EonothemChronologic(Time)s54階統宇界系Carnivora,Canid,Canis,lupus階統宇界系Carnivora,Canid,Canis,l55宇指在“宙”的時間內形成的地層。根據生物演化最大的階段性,即生命的存在與否及存在方式劃分。由于地球早期的生命記錄為原核細胞生物,之后的生命記錄為真核細胞生物,最后才發展為高級的具硬殼的后生生物。所以可將整個地史時期分為太古宙、元古宙和顯生宙。所對應的年代地層單位則為太古宇、元古宇和顯生宇。宇是全球性統一的、年代地層單位中最大的地層單位。PhPtAr宇指在“宙”的時間內形成的地層。根據生物演化最大的階段性,56Chronostratigraphicunits主要是根據化石特征及其反映的生物進化階段而劃分的。雖然放射性測年技術近代得到了迅速發展,但由于多種因素限制,其廣泛應用仍有困難。界:生物界發展大階段的總體趨勢;PZ1-海生無脊椎動物繁盛;PZ2-魚類、兩棲類、蕨類植物和海生無脊椎并存;MZ-爬行類、裸子植物、菊石類繁榮;KZ-則以哺乳類、被子植物、軟體動物大發展為特征。系:生物界演化的總貌;-三葉蟲類;O-直角石類、筆石類;S-裸蕨類;D-魚類,;統:往往是某類生物進化顯示出階段性;1-多節多刺、頭大尾小的原始類型;Chronostratigraphicunits主要是57

階(Stage)是年代地層學的基本工作單位,它也是可在全球范圍內識別的標準年代地層等級系列中最小的地層單位。階是統內部據生物演化階段或特征(屬/種/亞種)的進一步劃分,代表相對較短的時間間隔;由于生態因素和生物分區的限制,據底棲生物建立的階往往只有大區性的等時意義;而據浮游生物建立的階才可能具有全球等時的意義;階的界線層型應該在一個基本連續的沉積序列內,最好是海相沉積。頂、底界線應是易于識別、可在大范圍內追索、具有時間意義的明顯標志面;階的上、下界線代表了地質時期兩個特定的瞬間,兩者之間的時間間隔就是該階的時間跨度。多在2-10Ma內。

亞階(Substage)是階的再分;幾個相鄰的階可歸并為超階。但對這些單位的創建要慎重。最好是將原來的階分成多個新階;或是將原來的階提升為包含這些新階的統。階(Stage)是年代地層學的基本工作單位,它也是可在全58SubstageandSuperstage

Asubstageisasubdivisionofastagewhoseequivalentgeochronologictermissubage.

Adjacentstagesmaybegroupedintoasuperstage.Namesofsubstagesandsuperstagesfollowthesamerulesasthoseofstages.Stage(andAge)

Thestagehasbeencalledthebasicworkingunitofchronostratigraphybecauseitissuitedinscopeandranktothepracticalneedsandpurposesofintraregionalchronostratigraphicclassification.

Thestageincludesallrocksformedduringanage.Astageisnormallythelowestrankingunitinthechronostratigraphichierarchythatcanberecognizedonaglobalscale.

Itisasubdivisionofaseries.SubstageandSuperstage

Asub59時(間)帶(Chronozone)時帶是沒有特定等級的正式年代地層單位,而不是年代地層單位等級系列(宇、界、系、統、階)中的一部分;時帶的時間跨度也就是原指定的地層單位,如巖石地層單位、生物地層單位或是磁性地層單位的時間跨度。例如,據生物帶的時限建立的時帶,包括了在年代上相當于這個生物帶的最大總時間跨度內的所有地層,不管有無該帶的特有化石。時帶的時間跨度可差別很大。如說“菊石時帶”,指菊石生存的漫長時期內形成的所有巖石,而不管地層中是否含有菊石;也可說“峨嵋山玄武巖時帶”,指在該玄武巖形成時隔內任何地方形成的任何巖層,而不論是否有玄武巖。理論上時帶的地理范圍是世界性的,但它的可應用性只限于那些其時間跨度能夠在地層中識別的地區;時帶的名稱取自它所依據的地層單位。如“Triticites時帶”(取自Triticites延限帶),“張夏時帶”(取自張夏組)。

時帶是指在某個指定的地層單位或地質特征的時間跨度內在世界任何地區所形成的巖石體,與之對應的地質年代單位是時(chron)(ISG,1994)。時(間)帶(Chronozone)時帶是沒有特定等級的正式年60Exusalbus生物帶與Exusalbus生物時帶

之間的相互關系Exusalbus生物帶與Exusalbus生物時帶

之613.3.4層型與地質年代表/stratotype

層型(stratotype)是已經命名的成層地層單位或地層界線的原來或是后來指定的參考標準(即典型剖面)

層型是指特定巖層序列中一個特定間隔或一個特定點,它構成了該地層單位或被確定的地層界線的定義和特征說明的標準層型主要包括:單位層型(unit-);界線層型(boundary-);復合層型(Composite-)層型是能夠恰當表達地層單位概念的具體模式單位層型3.3.4層型與地質年代表/stratotype層62Unit-stratotype:Thetypesectionofalayeredstratigraphicunitthatservesasthestandardofreferenceforthedefinitionandcharacterizationoftheunit.單位層型:作為說明和識別一個地層單位的標準。單位層型的上限和下下限是它的界線層型(-地層單位的典型剖面).Boundary-Stratotype:Thespecifiedsequenceofstratathatcontainsthespecificpointthatdefinesaboundarybetweentwostratigraphicunits.界線層型:給定義和識別一個地層界線作標準用的一個特殊巖層序列中的一個特殊的點(-標定年代地層單位界線的一個特殊的點)。Composite-Stratotype.Aunit-stratotypeformedbythecombinationofseveralspecifiedintervalsofstratacombinedtomakeacompositestandardofreference.復合層型:若干層型聯合而成Stratotype(typesection).Thedesignatedexposureofanamedlayeredstratigraphicunitorofastratigraphicboundarythatservesasthestandardofreference.Astratotypeisthespecificstratalsequenceusedforthedefinitionand/orcharacterizationofthestratigraphicunitorboundarybeingdefined.

層型剖面:一個已經命名的地層單位或其界線的原始的(或后來厘定的)典型剖面。Unit-stratotype:Thetypesecti63全球界線層型剖面和層型點(GSSP)Global[boundary/standard]

StratotypeSectionandPoint(GSSP)和GlobalStandardStratigraphicAge(GSSA):是為定義和辨別兩個已命名的全球標準年代地層單位之間的地層界線而選定的典型或標準;在唯一和特定地點的一套特定的巖層序列內指定的獨特點位。這一術語專門用來指全球年代地層表中各單位的典型界線層型。對于全球性的年代地層單位(如,系、統、階),建議將定義的重點放在其底界層型的選擇上,其頂界可以定義為其上覆地層單位的底界。GSSP必須選在基本連續沉積的剖面中;應是海相含化石的剖面,其巖相沒有大的縱向變化。但供地區性應用的年代地層單位的界線層型,必要時也可選在非海相剖面中。GSSP的建立有特定的要求,因此是一種相對比較科學的方法,可以減少傳統研究中定義不精確的矛盾;但同時也過份的強調“地層沉積的連續過程”,在實踐中有些層段很難找到這樣的點。P/Tboundarystratotype全球界線層型剖面和層型點(GSSP)Global[boun64太古宙+元古宙:12個GSSA;顯生宙:46+40=96個GSSP中國:已獲4:∈3,O2,P/T,P3;3800(12+96)=35.2Ma有96塊金牌,46塊各有得主,中國拿了4塊,有望再拿7-9塊1平均分辨率只有35Ma2不斷地被修改3基石是生物地層三個特點太古宙+元古宙:12個GSSA;顯生宙:46+40=9665

1、D/S界線層型(定在捷克)

以筆石:Monograptusuniformis(等寬筆石)

牙形石:Icrioduswoschmidti(伍氏貝刺)

三葉蟲:Warburgellarugulosa(多褶紋小韋堡蟲)

同時出現作為D的開始

2、T/P界線層型(定中國浙江)

以牙形石:Hindeodusparvus(微小欣德刺)出現作為T開始。1、D/S界線層型(定在捷克)

以筆石:Monogr66浙江煤山P/T界線層型D剖面浙江煤山P/T界線層型D剖面67浙江煤山D剖面界線層型浙江煤山D剖面界線層型68采自煤山D剖面27d層中的牙形石

×100

在煤山剖面發現它與祖先、后裔種的連續演化系列。煤山界線剖面的牙形石系列是世界上最完整的采自煤山D剖面27d層中的牙形石×100在煤山剖面發現它69煤山剖面二疊系—三疊系之交生物地層、年代地層、巖石地層及層序地層界線之間的關系

煤山剖面二疊系—三疊系之交生物地層、年代地層、巖石地層及層序70煤山剖面二疊系—三疊系界線層型的確定過程1、1996年,由國際地層委員會二疊系—三疊系界線工作組的中、美、俄、德九名委員聯名推薦煤山剖面為二疊系—三疊系界線全球層型剖面。2、1999年10月至2000年1月期間,國際二疊系—三疊系界線工作組就二疊系—三疊系界線全球層型剖面和點(GSSP)進行通訊投票,通過層型剖面和點確定在中國浙江省長興縣煤山D剖面的27c層之底,牙形石Hindeodusparvus(微小欣德刺)初現點上。投票支持率為87%。3、2000年4月至6月期間,國際地層委員會三疊系分會對其進行通訊投票,通過該剖面和點為二疊系—三疊系界線的GSSP,投票支持率為81%。這是三疊系中第一個通過的GSSP。煤山剖面二疊系—三疊系界線層型的確定過程1、1996年,由國71煤山剖面二疊系—三疊系界線層型的確定過程4、2000年9月至11月期間,國際地層委員會進行通訊投票,通過該剖面和點為二疊系—三疊系界線的GSSP,投票支持率為100%。5、2001年3月,國際地質科學聯合會對全球二疊系—三疊系界線層型和點(GSSP)在上述三輪投票的基礎上進行了確認,確認結果為:正式通過全球二疊系—三疊系界線層型剖面和點確定在中國浙江省長興縣煤山D剖面的27c層之底,牙形石Hindeodusparvus(微小欣德刺)初現點上。煤山剖面二疊系—三疊系界線層型的確定過程4、2000年9月至721、二疊系-三疊系界線的歷史定義—以耳菊石為界,;二疊系—三疊系界線的新定義——以標志性化石Hindeodusparvus出現為界,在煤山剖面發現它與祖先、后裔種的連續演化系列。煤山界線剖面的牙形石系列是世界上最完整的

2、前人對長興灰巖的研究工作使長興階成為國際公認的二疊系最高階。巖石地層和生物地層研究證明煤山剖面地層連續之后,采用了所有可應用的地層學方法對煤山剖面進行研究。這些研究互為補充,使煤山剖面成為世界上二疊系—三疊系界線地質紀錄最完整的剖面,一些國外地質學家甚至稱它是世界上GSSP紀錄最完整的剖面之一。

3、迄今二疊系—三疊系界線年齡值獲得國際公認的只有煤山剖面,它成為國際地質年表上該斷代界線年齡的標準值。在界線層中用化學地層、事件地層、旋回地層等所作的高分辨率地層工作是精度很高的。

煤山剖面二疊系—三疊系界線剖面的優勢1、二疊系-三疊系界線的歷史定義—以耳菊石為界,;二疊系—三73P/TboundarystratotypeP/Tboundarystratotype743.3.5地層單位之間的關系

Relationshipsamongstratalunits巖石-生物-年代地層單位之間的關系地層界線的穿時與等時3.3.5地層單位之間的關系

Relationships75Lithostratigraphicunit-LULU主要依據巖石特征。其中所含化石在某些情況下可以是識別這些地層單位的重要因素,但并非因為它的年代意義,而是其自身所特有的巖石學特征。如貝殼灰巖、藻礁、放射蟲巖、牡蠣層、煤層等。巖性特征受形成環境的影響比形成時間的影響更強烈;相似的巖石類型在地層序列中可重復出現。幾乎所有的巖石地層單位界線橫向上都是穿時的。每個LU都是在特定的地質時間內形成;不僅具有巖石學意義,而且也有年代地層意義。但這種時間概念在建立或鑒別巖石地層單位及其界線時不起多少作用。LU是地表和地下填圖的基本單位。巖石地層劃分是任何一個新區開展地層工作的首要途徑。只要有巖石存在,便可開展巖石地層劃分。Lithostratigraphicunit-LULU主要76側向加積與穿時側向加積與穿時77華北地區三山子組的穿時關系河南河北河北SSWNNE華北地區三山子組的穿時關系河南河北河北SSWNNE78BiostratigraphicUnit-BUBU位是依據巖石中的化石內容建立的。它的建立與選擇不由巖層的巖石組分決定;只是化石的有無及化石種類可能與含化石地層的巖石類型和巖相有關。BU與LU是根本不同的兩類地層單位,各自所依據的鑒別標準不同。兩者的界線可能在局部相符,或位于不同的地層面,或相互交錯。所有巖石(沉積的、火成的、變質的)都可以劃分為巖石地層單位,而生物地層單位只能在含化石的巖層中建立。LU和BU均反映沉積環境,但BU更受時代的影響,而且可指示地質年代。因為BU是以動、植物的進化演變為基礎的,在特征上幾乎不重復。在一個地區建立地層層序時,巖石地層與生物地層都是具有重要價值的初始工作,又是基本的地層分類單位,在某些地區也是唯一的地層分類方法。LU和BU是必不可少的實體地層單位,是描繪地殼巖石組成和幾何形態以及地球上生命發展和古環境的基本單位。但研究不含化石的巖層時,巖石地層學就成了地層劃分的主要初期手段。BiostratigraphicUnit-BUBU位是依據79生物-年代地層單位間的關系延限帶對比及誤差生物-年代地層單位間的關系延限帶對比及誤差80延限帶對比及誤差延限帶對比及誤差81ChronostratigraphicUnits-CUCU是依據時間建立的,包括地球某個時間跨度內所形成的所有巖石,而不考慮這些巖石的成分或特性。因此,它在各處都只包括某一時代的巖石,其界線在各個地方都是等時的。識別CU的主要依據是它們的時間---這是一個抽象的特征或屬性,而其它單位則主要是依據能觀察到的物理特征建立和識別的.CU與LU大不相同;后者在任何有巖石的地方都可以被客觀地識別。與生物地層單位、磁性地層單位和不整合界定的地層單位相比較,后者只有在巖石中實際出現某些特征或屬性時,這些地層單位才是相對客觀的物質單位。BU通常接近于年代地層單位(CU)。雖然生物對比接近于時間對比,但生物地層單位(BU)在根本上不同于年代地層單位。所有地層單位對于開展年代地層工作都具有重要作用。由于化石在地層中廣泛分布以及生物進化所具有的不可逆性,化石對于顯生宙沉積地層的時代確定和對比提供了極好的標志。ChronostratigraphicUnits-CUCU82由于多種原因,生物地層帶的界線可能偏離時間面。其主要原因有沉積相變化、化石形成與保存條件變化、化石可發現程度、生物遷移所需時間以及進化發展的地理差異等。某些巖石地層單位或巖層面,如火山灰層,可作為相當大區域內近似等時的對比標志。但與生物地層單位一樣,巖石地層單位并非年代地層單位,不會到處都能以等時面來界定。磁性地層對年代地層劃分有重要幫助。磁性地層單位的界線記錄了地磁場的快速反轉,故十分接近等時面。如果鑒別得當,能為全球時間對比和年代地層劃分提供堅實基礎。由于多種原因,生物地層帶的界線可能偏離時間面。其主要原因有沉831LU具穿時性,而CU不穿時

2CU的根本特點在于它與時間嚴格對應;而LU的上下界線與時間界面是不一致的

3LU所依據的巖性特征主要受沉積-古地理環境控制,而后者不可能全球一致的,因此,LU的地理分布只能是區域性的;

4CU沒有固定的具體巖石內容,而LU當巖性特征發生改變后,單位名稱也變化;

5Cu反映了全球統一的地質發展階段,對了解全球地質史有巨大的優點;而LU反映了一個地區的地質發展階段,對了解某一地區的地質發展史有重要意義。

6兩類地層單位從不同的側面反映了地質發展階段的共性與個性,對了解和認識全球與區域地質發展的聯系都是不可缺少的。∑

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