6.地质年代的涵义及其确定方法(12')
(1)绝对地质年代和相对地质年代的概念;地质年代的确定原理和方法。
① 地质年代
地质年代包含两方面含义:
- 其一是指各地质事件发生的先后顺序,称为相对地质年代;
- 其二是指各地质事件发生的距今年龄,称为绝对地质年代(由于主要是运用同位素技术,也称为同位素地质年龄)。
② 地质年代的确定原理和方法
相对年代的确定
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地层层序律:
- 原始产出的地层具有下面老、上面新的规律,这就是地层层序律。地层层序律是确定相对年代的基本方法。
- 构造运动可以使地层层序倒转。此时,必须利用沉积岩的沉积构造(粒序层理、波痕、交错层等)和标准化石来判断岩层的顶面和底面,恢复其原始层序,以确定新老关系。
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生物层序律:
- 不同时期的地层中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所形成的地层,只要原先的海洋或陆地相通,都可能含有相同的化石或组合,这就是生物层序律。
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切割律或穿插关系:
- 就侵入岩和围岩的关系来说,总是侵入者年代新,被侵入者年代老,这就是切割律。
- 切割者新,被切割者老;包裹者新,被包裹者老。
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金钉子和常见标准化石:
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金钉子:
- 保存有最连续、最完善沉积岩石和生物化石记录的地层剖面及其露头点位,代表着地球上穿越这一地质时代单元的起点。包含这个时间点的地层剖面,全球各地均以此剖面和点位为标准,称为全球标准层型剖面和点位(GSSP),俗称 “金钉子”。
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标准化石:
- 在地质历史中,具有演化快速(延续时间短)、特征显著、数量众多、分布广泛、对确定地质年代有决定意义等特征的化石称为标准化石。
- 通过识别标准化石,可以快速确定地层的相对年代。例如,含有三叶虫化石的地层通常被归类为寒武纪。
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绝对年龄的测定
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放射性同位素测定: 需具备以下条件:
- 具有较长的半衰期;
- 该同位素在岩石中有足够的含量;
- 其子体同位素易于富集并保存下来。
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裂变径迹法(另一种同位素地质测年方法);
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古地磁法。
(2)地质年代表。
① 地质年代单位及地层单位的概念
- 地质年代单位: 地质年代单位是地质时期中的时间划分单位。划分的主要依据是生物演化的不可逆性和阶段性,一般以百万年(Ma)为时间基本单位。
- 年代地层单位: 年代地层单位是指以地层的形成时限为依据而划分的地层单位。代表在某个地质时期内形成的地层的总和,或地层系统。它与地质年代单位是互相对应的。
- 生物地层单位: (这个应该不重要)
- 岩石地层单位: 根据岩层的岩性特征在垂直方向上的差异,可将岩层进行分层,从而建立起地层。这种以岩性岩相特征作为主要依据而划分出来的地层单位,称为岩石地层单位。岩石地层单位主要分为群、组、段、层等不同级别。
② 地质年代表
概念
通过对全球地层进行系统划分与对比而建立起来的地质历史编年表,称为国际地质年代表。
单位
地质年代单位(由大到小):宙、代、纪、世,对应的年代地层单位:宇、界、系、统。
国际地质年代表
以下是简化后的地质年代表,仅包含地质年代单位(年代地层单位)、符号、时间范围和主要特征:
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宙(宇)
地质年代单位(年代地层单位) 符号 时间范围(亿年前) 主要特征 冥古宙(宇)(Hadean) HD 46 - 40 地球形成,原始大气和海洋出现 太古宙(宇)(Archean) AR 40 - 25 最早生命形式出现,原始大陆形成 元古宙(宇)(Proterozoic) PT 25 - 5.4 氧气水平上升,多细胞生物出现 显生宙(宇)(Phanerozoic) PH 5.4 - 现在 复杂生命形式大量出现,人类出现 -
代(界)
地质年代单位(年代地层单位) 符号 时间范围(亿年前) 主要特征 古生代(界)(Paleozoic) Pz 5.4 - 2.5 鱼类、两栖类出现,末期大灭绝 中生代(界)(Mesozoic) Mz 2.5 - 0.66 恐龙统治地球,末期大灭绝 新生代(界)(Cenozoic) Cz 0.66 - 现在 哺乳类、鸟类统治地球,人类出现 -
纪(系)
地质年代单位(年代地层单位) 符号 时间范围(亿年前) 主要特征 寒武纪(系)(Cambrian) Є 5.4 - 4.9 寒武纪生命大爆发 奥陶纪(系)(Ordovician) O 4.9 - 4.4 海洋生物繁盛 志留纪(系)(Silurian) S 4.4 - 4.2 鱼类和珊瑚礁繁盛 泥盆纪(系)(Devonian) D 4.2 - 3.6 鱼类、两栖类出现 石炭纪(系)(Carboniferous) C 3.6 - 3.0 森林繁盛,煤炭形成 二叠纪(系)(Permian) P 3.0 - 2.5 爬行类出现,末期大灭绝 三叠纪(系)(Triassic) T 2.5 - 2.0 恐龙出现,哺乳类和鸟类出现 侏罗纪(系)(Jurassic) J 2.0 - 1.45 恐龙统治地球,被子植物出现 白垩纪(系)(Cretaceous) K 1.45 - 0.66 恐龙繁盛,末期大灭绝 古近纪(系)(Paleogene) E 0.66 - 0.23 哺乳类、鸟类和被子植物统治地球 新近纪(系)(Neogene) N 0.23 - 0.026 人类祖先出现,现代哺乳类和鸟类出现 第四纪(系)(Quaternary) Q 0.026 - 现在 人类出现并发展,冰期频繁发生 -
世(统)
地质年代单位(年代地层单位) 符号 时间范围(百万年前) 主要特征 更新世(统)(Pleistocene) Qp 2.6 - 0.0117 冰期频繁发生,现代人类出现 全新世(统)(Holocene) Qh 0.0117 - 现在 人类文明发展,现代生态系统稳定