地球科学概论---第七章_地质年代.pptVIP

利用化石层序律判断地层年代 * * 第七章 地质年代 地质年代：对于整个地球演化的历史，以及地质历史中发生的事件进行恢复、描述、研究，都需要建立一个统一的地质年代标尺，这就促成了地质年代系统的建立。 地质年代 相对年代：地质事件发生的先后顺序 绝对年代：地质事件发生距今多少年 第一节 基本概念 第二节 相对年代的确定 相对地质年代的确定就是要判断一些地质事件发生的先后关系，这些地质事件保存在地质历史留下的物质记录中。 判断相对地质年代的几个基本原则： 地层层序律 生物层序律 切割穿插律 一. 地层层序律 地层：就是在一定地质时期内形成的层状岩石。 1669年，丹麦的地理学家尼古劳斯·斯泰诺提出了地层层序律：原始产出的地层具有下老上新的规律 地层形成时是水平或接近水平的，并且符合地层层序律，但是自然界中往往因为构造运动使得地层发生倾斜甚至倒转，这是就需要利用沉积构造来判断岩层的底面和顶面以确定其新老关系。 二. 生物层序律 埋藏在岩层中的古代生物遗体或遗迹称为化石。 通过对于现代生物和古生物的研究，人类认识到生物的演化是一个从简单到复杂，从低级到高级不断发展的过程，具有不可逆的生物演化规律。 生物层序律：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。 不同时期地层含有不同类型的化石及其组合，而在相同时期且在相同地理环境下形成的地层，只要原先的海洋或陆地相通，都含有相同的化石及其组合。 英国工程师史密斯（1769－1832）在开凿运河的过程中发现了大量的化石，经过研究发现每一层都有特定的化石，他据此提出了化石层序律的概念，建立了世界上第一张系统的地层表。 地层层序和化石层序是相辅相成的，根据地层层序律确定地层新老，可以帮助确定化石的新老；反过来，根据地层中化石的新老，也可以确定地层的新老。这样经过多年的对比积累就能建立起地层顺序。 地层划分与对比及综合地层柱状图 恐龙以及开花植物的化石出现于该层位中, 因此可以判定A层为白垩系地层 B层包含三叶虫化石（寒武系到二叠系）和银杏叶化石（二叠系到现在） ，因此可以 判定B层为二叠系地层。 标准化石：在地质历史上演化快、延续时间短、特征显著、数量多、分布广的化石地层意义最大，被当作划分地层的标准化石。 二. 切割穿插律 对于侵入体之间或者侵入体和围岩之间的相对年代的确定，可使用切割穿插定律。 侵入者年代新，被侵入者年代老。 切割者年代新，被切割者年代老。 包裹者年代新，被包裹者年代老。 捕虏体年代老于侵入体，砾岩中砾石老于砾岩。 切割穿插率实例 第三节 绝对年代的确定 p p p 原子量不变; 原子序数 增加1因为中子变成质子 (b) Beta 衰变 Beta 粒子 放射性母体 衰变过程 衰变子体 原子量不变，原子序数减1 (c) 电子捕获 Beta 粒子 原子量减小 4; 原子序数减小 2 (a) Alpha 衰变 Alpha 粒子 质子 中子 p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p p 放出两个质子和两个中子 一个电子被释放出来 电子与质子结核形成一个中子 根据地层中所含放射性元素及其衰变产物的含量比例，再根据其衰变常数（半衰期）来计算出矿物或岩石的年龄。 λ t＝ 1 Ln（1＋ ） D N t代表放射性同位素年龄， λ代表衰变常数（ln2/T），N代表经过同位素衰变以后剩余的母体同位素含量，D代表放射性衰变过程形成的放射性子体同位素含量。 5692年 N14 C14 139亿年 Pb208 Th232 15亿年 Ar40 K40 7.13亿年 Pb207 U235 500亿年 Sr87 Rb87 45亿年 Pb208 U238 半衰期 子体同位素 母体同位素 半衰期 子体同位素 母体同位素 常用来测定地质年代的放射性同位素 用于测定地质年代的放射性同位素必备条件： 出现于岩石形成期 具有足够常的半衰期 在岩石中具有满足分析测定的足够含量 子体同位素易于富集并保存下来 第四节 地层单位 时 时带 层 期 阶 段 世 统 组 纪 系 群 代 界 宙 宇 岩石地层单位 地质年代单位 时间地层单位 地层划分、对比的结果是产生了一个地区乃至全球