地史学复习要点内容.docx

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1、第一章绪论一、什么是地史学(HistoricalGeology)?地史学也称历史地质学，是研究地球地质历史及其开展规律的科学，具体包括地球岩石圈、水圈、气圈、生物圈的形成，演化历史和不同圈层(包括宇宙圈)间耦合关系；在空间上已经扩大到了全球大陆，海洋和深部岩石圈,在时间上已经追溯了40亿年左右。地史学是一门涉及了多方面知识的一个综合性，历史性很强的学科。二、地史学的研究内容和任务1、地层学(StraigraPhy)主要任务是对出露地表的层状岩层(含生物化石或同位素年龄)形成的先后顺序进行划分、比照，确定地质时代，进而建立其地质系统。2、沉积古地理学(SedimentaryPaIeOgeogra

2、Phy)分析和确定地层形成的古地理环境和时空分布特征，恢复地史中的海陆分布，海平面的升降和古气候与古环境的演变。3、历史大地构造学(HistoricalGeotectonic)研究地层的沉积和岩石组合时空分布特征、动植物群生物分区系性质以及古地磁研究指示的古纬度位置，再造古大陆海洋分布格局，探讨古板块漂移分合历史，岩石圈构造演化合地球动力学之间的关系。三、地史学开展简史地史学的开展和建立大致可划分三大阶段：1、地史学启蒙时期(18世纪末之前)本阶段相继建立了一些地史学概念。地层叠覆律(LawofSuperposition):丹麦医生斯坦诺(N.Steno,1668)提出：未经变动的地层，年代较

3、老的必在下，年代较新的叠覆于上。水成论：以德国萨克森矿院教授维尔纳(，建立起萨克森地区的地层系统，提出了全球性地层系统的概念。火成论：以苏格兰地质学家郝屯(J.Hutton)为代表。最早指明了岩浆岩脉与被侵入围岩之间的侵入接触(烘烤)关系：首次说明了角度不整合现象的地史意义；提出了地质作用及其产物之间的相互关系在现代合地史时期原那么上不变的思想，即将今论古的现实主义(ACtUaIiSm)研究方法。2、近代地史学建立阶段(18世纪末至20世纪初)化石层序律(LaWOfSUCCeSSiQn):英国工程师史密斯(XXLSmith)发现：不同的岩层中生物化石各不相同，并根据相同的化石来比照地层，证明属

4、于同一时代。在此根底上建立起/欧洲古生代以来的地质年代表(纪，系)。标志着以地层学围主体的狭义地史学已经形成一个独立的学科。灾变论(Catastrophism)：以法国古脊椎动物学家居维叶(G.Cuvicr)为代表。在对巴黎盆地新生代地层研究时发现，在地层中古生物群面貌有时突然发生变化(即界限上下生物面貌大不相同)，据此提出了在地史中有过全球性大灾变的论断。均变论(Uniformitarianism)：以英国地质学家莱伊尔(C.LyeU)为代表，主张生物界和非生物界在一切变革过程中自然法那么始终一致。“相”概念的建立:瑞士地质学家格莱斯利IACresshy)1838年提出了相的概念，认为同时代

5、的地层，由于不同地区沉积环境的不同其沉积物也不相同。动物地理分区概念、地台和地槽学说地建立、固定论(FiXiSm)与活动论(MobiUsm)3、现代地史学形成和开展阶段(1914一今)这一阶段主要特点：新技术方法和新领域(边缘科学)的蓬勃开展和相互渗透。A、向海洋地质，深部地质，海底地球物理及天文地质等领域进军。8、新技术方法：古地磁测试方法，同位素测年技术等。(新概念：层型概念的提出，开始对古生代以来各系(纪)的定义重新进行厘定。D、全息地层学的兴起和开展。第二章地层系统和地质年代一、地层的概念和地层叠覆律地层(stratum)：把野外见到的成层岩石(包括沉积岩、火山岩及变质岩)泛称岩层，当

6、涉及探讨它们形成的先后顺序、地质年代，并组成填图单位时，就称为地层。地层形成的时间顺序规律一一上新下老，即为著名的地层叠覆律(N0Steno.1669)o二、地层的划分和比照（StratigraphicdivisionandCorrelation）一）地层的划分1、地层划分的概念按照地层的各种属性（如岩性、化石、接触关系类型等）把地层剖面分为大小不同的单位称为地层的划分。2、地层划分的方法划分地层的方法主要有三种：A、构造学方法：根据不整合（角度和平行不整合）；B、岩石学方法：根据不同的岩性特征（成分、颜色、结构、构造等）或岩石物理、化学性质的差异：C、古生物学方法：根据上下地层中所含化石的不

7、同来划分。生物层序律：“不同时代的地层含有不同的化石，含有相同化石的地层其时代是相同的”。二）地层的比照1、地层比照的概念将划分好的地层单位与邻近的或远距离内的各个剖面做出比拟，论证它们在地层特征和地层位置上是否相当。2、地层比照的方法A、野外直接追溯比照：在野外根据露头从一个剖面追索到另一个剖面；B、岩石相似性比照：根据岩性特征，如岩层的颜色、成分、结构和构造的相似性来建立比照关系；C、古生物比照：论证地层中所含化石内容和生物地层位置相当。D、地质事件比照；E、古地磁极性比照；F、同位素年龄比照。三、多重地层单位和两类地层系统多重地层单位可概括为两大类：一：物质性地层单位系统（如岩石地层单位

8、），着重体现地层实体固有特性（岩性、电性、化学性等）0对生产实践价值很大，但具穿时性。二：时间地层单位系统，着重表达地层时间属性的时间地层单位系统。（一）岩石地层单位：1、岩石地层单位的根本层序（Primanrsequence）根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根底组构。根本层序之间的界面：侵蚀面，沉积间断或岩石突变面。2、岩石地层单位及其级别常用的岩石地层单位可分为四级：群、组、段、层，根据需要群之上可建立超群，之下建立亚群，组之下建立亚组。3、地层加积方式及岩石地层单位的穿时性沉积物其加积方式包括两种：垂向加积和侧向加积。垂向加积：把垂直降落加积

9、（沉积）而形成的沉积物称垂向加积,如大洋或大湖的中心。垂向加积形成的地层完全符合地层叠覆律。包括界面与时间界面完全一致，垂向加积的地层具有等时性。侧向加积：各岩相带的岩性界面随时间的前进横向移动而穿过时间界面，使地层具有穿时性（DiaChroniSon）,即岩石地层单位（界面）穿越年代地层单位的现象。（二）时间地层单位与地质年代1、生物演化及其时间意义生物演化的过程和方式历来存在不同的观点和争论。A、以传统的渐变论为代表，认为生物由低级到高级，由简单到复杂的演化过程是渐变的、连续的、均速的；B、现代科学那么认为，生物的演化是突变乃至灾变的。（三）时间地层单位的定义一一界线层型的概念人、界线层型

10、（Boundarystratotype）要求在地层连续沉积（无间断），相同的岩相类型，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层型。8、单位层型（Unitstratotype）泛指不同类型地层单位（岩石地层单位、年代地层单位）的层型剖面，其上、下限由界线层型标定，内部允许存在局部覆盖。（四）其他地层单位简介1、生物地层单位：A、组合带（Assemblagezone）：根据生物群总体组合的分布时限为标准划分。B、延限带（RangCZonC）:指任一生物分类单位在其整个延续范围之内代表的地层体（以代表性生物门类的延续时限为标准划分的）。C、顶峰带（AmCZOnC）：又称繁盛带

11、（EPtbOIC）,是某些化石属种最繁盛的一段地层。第三章地层的沉积相和古地理一、沉积相概念及相比照定律沉积相（相）：能够反映沉积环境的岩石及古生物特征的综合。或者说，相是形成于特定古沉积环境的一套有规律的岩石和古生物特征的组合。相变：沉积相在空间上横向或纵向上的变化。相比照定律：19世纪末期由德国学者瓦尔特J.Wakhcr,1894）提出，“只有那些目前可以观察到是彼此毗邻的相和相区，才能原生的重叠在一起”。并进一步研究认为：岩相类型在时、空分布上存在着内在的联系（相变）。相比照定律又称瓦尔特定律。岩相分析的根本原那么：将今论古一一现代和地史时期所形成的物质记录有许多类似之处。二、沉积环境的

12、判别标志在不同的沉积环境中，沉积物有着不同的标志特征。主要包括：a、沉积岩石的颜色：b、古生物群的面貌；c、岩性特征及层理和层面构造特征：d、矿物标志或称地球化学标志等。1、沉积岩组分和结构的环境意义A、牵引流沉积作用：以床沙载荷（推移法）方式搬运，这种作用常见于陆上（如冲积扇、河流、三角洲）和滨浅海环境，在深海洋流中也存在。特点：随着水流速度降低和波能量减弱而出现自下而上由粗到细的“沉积分异作用”，从而使沉积物（地层）呈有规律的分布。B、.重力流沉积作用为一类水中含有大量弥散沉积物的高密度流。常见于陆上和海洋坡折带（如山麓、深湖盆、大陆斜坡等）。特点：粗细混杂、分选较差。重力流包括泥石流、颗

13、粒流、液化流和浊流四类，以浊流最为常见，且重要。（常见岩矿标志有：岩屑、石英、长石、石榴子石；席状分布规模大且稳定的碳酸盐岩；海绿石，酶绿泥岩，磷块岩；冰硬和冰川纹泥；煤，赤铁矿，铝土矿：石膏和各种盐岩；缅粒结构岩矿；富有机质和黄铁矿微晶的炭质，硅质，泥质岩类等。2、沉积构造的环境意义沉积构造是判别环境的重要标志。A、层理标志：层理是两个层面之间由于、岩石的性质在垂直层面方向上，由成分、颜色、结构的变化所显示的层状构造。常见的层理有水平纹理（层理）、交错层理、平行层理、递变层理和块状层理等。B、层面与暴露标志：层面构造一一指出现在沉积岩层面上的构造，有时与沉积物同时形成，如波痕；暴露标志一一指

14、形成于沉积作用之后，并能指示沉积物曾暴露于地表的层面构造，如动物的爬痕，足迹，泥裂，雨痕等。更明显的区域性暴露标志是古风化壳，在不同的气候带具有明显不同的识别标志。C、滑塌构造（slumpstructure）：由于受地震、风暴等因素的影响，处于塑性状态的沉积物通过重力作用沿大陆斜坡发生移动而产生的变形构造（准同生变形构造）。多见于大陆斜坡较深水沉积物中，并形成浊积岩或深水碳酸盐岩，为识别古坡向的重要标志。3、生物门类及其生态组合的环境意义（古生物标志）：A、不同的生物门类生活于不同的自然环境之中：B、还可以根据某些生物判断海水的盐度及古气候。4、沉积地球化学标志及其环境意义：人、自生矿物（原始

15、沉积时期或固结成岩以前形成的矿物）与沉积环境中的特定地球化学条件有关，并能指示其沉积环境：B、稀土和微量元素及稳定同位素对于研究沉积环境、生物作用、陆源区性质（母岩成分）、古气候特点和古地理再造都具重要作用。三、沉积环境与沉积相类型沉积环境:是沉积物质沉积时的自然地理环境，是一个发生沉积作用的、具有独特的物理、化学和生物特征的地貌单元，并以此与相邻的地区相区别。环境参数:物理参数：化学参数；生物参数一）大陆环境的沉积相类型特点：地形复杂，地质作用多样，沉积介质影响显著（水、冰川和风等介质）受气候分带的影响也明显。因此，各地区沉积特征及陆生生物（尤其是植物）的生态特征及地理分布均存在明显的差异，故而造成了沉积作用和沉积物类型的多样性和复杂性。1、潮湿气候平原沉积相类型：气候潮湿、地形起伏微弱、平原地区分布广，广泛发育在热带和温带地区。多雨、生物繁盛、河网密集，湖泊发育，沉积类型多样。A、蛇曲河（曲流河）沉积类型1微相）：在平原区，河谷宽，流速小，河床坡度小，蛇曲现象发育。蛇曲河具二元结构：a、河道（床沉积；b、洪泛平原沉积（河漫滩）B、湖泊相：在降雨量充分的潮湿气候区多形成淡水湖泊。根据湖水深度可分为滨湖、浅湖和深湖。水体封闭，从湖滨到湖心，随着湖水深度的增加，水动力逐步减弱，沉积物也由粗至细的机械分异。多呈环带状分布，层理类型也从交错层理（滨浅湖）渐变为水平纹理（湖心）