第十七章地質(zhì)年代及地史簡述

1、第十七章 地質(zhì)年代及地史簡述,,主要內(nèi)容1、地質(zhì)年代的確定2、地質(zhì)年代表3、地殼歷史簡述,第一節(jié) 地質(zhì)年代的確定,,● 研究地球的演化歷史以及確定地球演化過程中發(fā)生地質(zhì)事件的年齡與時間序列，稱為地質(zhì)年代學?！?地質(zhì)年代系指地質(zhì)體形成或地質(zhì)事件發(fā)生的時代，包括兩層含義（兩種計時方法）：● 相對地質(zhì)年代：相對年代地質(zhì)體形成或地質(zhì)事件發(fā)生的先后順序（相對先后關(guān)系）；● 絕對地質(zhì)年代：絕對年齡地質(zhì)體形成或地質(zhì)事件發(fā)生距今有多少年（確

2、切年齡），以年為單位測定巖層形成至今的年齡。,一、相對地質(zhì)年代的確定,,● 根據(jù)生物界的發(fā)展和演化，把整個地質(zhì)歷史劃分為不同的歷史階段，借以展示時間的先后關(guān)系?！?相對地質(zhì)年代只表示新老順序，不表示各個時代單位的長短，也不表示絕對的年齡?！?相對定年的方法：地質(zhì)體之間的切割律、地層層序律、化石層序律。,地層層序律,,■ 地層：在一定地質(zhì)年代內(nèi)形成的巖層，它具有時代與順序的雙重含義?！?地層層序律：在一個未經(jīng)強烈構(gòu)造運動的地區(qū)，不會

3、發(fā)生地層倒轉(zhuǎn)，地層的順序總是上新下老。這種正常的地層疊置關(guān)系，稱為地層層序律，即疊覆律。丹麥學者斯特諾于1669年最早提出，它是確定地層相對地質(zhì)年代的基本方法之一，由此可以確定沉積事件的先后順序?！?如果地層受到后期運動的影響，原始水平或近水平的巖層就會發(fā)生傾斜甚至變?yōu)橹绷⒒虻罐D(zhuǎn)，這時傾斜面以上的巖層新，傾斜面以下的巖層老?！?如果巖層發(fā)生褶皺倒轉(zhuǎn)，則老巖層就掩覆在新巖層之上。地層倒轉(zhuǎn)是指由于構(gòu)造運動的影響，使老地層覆蓋于新地層之上

4、。■ 因此在野外工作中，利用地層層序律確定地層形成的先后順序時，首先鑒別地層層序是否正常。,化石層序律（生物層序律）,,■ 古生物：地質(zhì)歷史上的生物。 ■ 化 石：保存在巖層或地層中被石化了的古生物的遺體或遺跡?！?古生物演化的趨勢總是由簡單到復雜、由低級到高級；古生物演化

5、的階段性：量變－質(zhì)變的交替發(fā)生、中生代爬行動物世界的出現(xiàn)和消失；■ 古生物演化的不可逆性：以往出現(xiàn)過的生物屬種滅絕后，在以后演化過程中不會重復出現(xiàn)；■ 同一個地質(zhì)歷史時期的生物界的總貌具有全球的一致性。,化石層序律（生物層序律）,,將地層層序律與生物演化律的概念相結(jié)合，就形成生物層序律的概念?；瘜有蚵墒怯こ處熗?#183;史密斯（William·Smith）在1796年提出。他指出，地質(zhì)記錄中動植物群化石按照一種明

6、確的可以確定的順序出現(xiàn)，可以根據(jù)巖層各自的化石識別出其時代的某一個時期。 不同時代的地層含有不同的化石，含有相同化石的地層時代相同。,切割律或穿插關(guān)系,,確定相對地質(zhì)年代的方法可以利用地質(zhì)體在空間上的接觸關(guān)系、捕擄體的存在等來確定地質(zhì)時間發(fā)生的先后順序。 不同時代的巖層、巖體由于各種地質(zhì)作用，常相近切割或呈穿插關(guān)系。在此情況下，被切割或被穿插的巖層比切割或穿插的巖層老，這就是切割律。,二、同位素地質(zhì)年齡（絕對年齡）,,■ 放射性

7、衰變是放射性元素自發(fā)地釋放放射線和能量，最終轉(zhuǎn)化為其他穩(wěn)定元素的過程。放射性元素在自發(fā)衰變過程中，根據(jù)元素的性質(zhì)釋放出α射線、β射線、γ射線等?！?主要衰變體系有：U-Pb、Rb-Sr、Sm-Nd、K-Ar（40Ar-39Ar）■ 利用巖石中某些放射性同位素的蛻變規(guī)律，以年為單位計算巖石形成的年齡。同位素地質(zhì)年代可以表示巖石的絕對年齡，也稱為絕對年齡?？捎孟率接嬎愠鰜恚簍=1/λln（1+D/N） 其中t表示巖石形成的年齡，λ表示放

8、射性同位置釋放能量的穩(wěn)定速率N表示巖石中某種放射性同位素的含量，D表示衰變產(chǎn)物的含量。,三、古地磁測年法,,■ 巖石一般均具有磁性，這種磁性是巖石在其形成過程中，磁性礦物在當時當 地磁場方向上定向固結(jié)形成，稱為剩余磁性，地球磁場的極性大約40萬年發(fā)生一次反轉(zhuǎn)。 ■ 人們利用巖石的剩余磁化方向為標志，將古地磁的極性變化按時期排列起來，結(jié)合同位素年齡測定，建立起來地球極性時間表，該方法目前主要用于測定中生代以來的巖石年代。,第二節(jié) 地質(zhì)年

9、代表,,為了研究地球發(fā)展歷史，首先要建立地質(zhì)時代。地質(zhì)學家根據(jù)世界各地區(qū)地層劃分對比的結(jié)果，以及生物演化階段、大的構(gòu)造運動、古地理環(huán)境變化等的研究，結(jié)合同位素年齡的測定，建立起包括地史時期所有地層在內(nèi)的世界性的標準年代地層表及相應的地層年代表，綜合反應了地殼中無機界和有機界的演化順序及階段。,中國地質(zhì)年代表,,一、地質(zhì)年代單位與年代地層單位,,地質(zhì)年代單位,年代地層單位,宙 代 紀

10、 世,,宇 界 系 統(tǒng),地質(zhì)時代是地球歷史發(fā)展的時間順序與時限，如同現(xiàn)在的年、月、日等。不同的地質(zhì)時代，代表了地球發(fā)展的不同階段。 年代地層單位和巖性地層單位不同之處，在于前者有固定的時限長度，并且與地質(zhì)時代單位嚴格對應。例如，寒武系是一年代地層單位，它的含義是在寒武紀（570—500百萬年）內(nèi)形成的所有沉積，不管巖性和化石有何差別，是這一時期形成的地層

11、的統(tǒng)稱，它超越了地區(qū)性與地層巖性的具體差別。,二、巖石地層單位,,第三節(jié) 地殼歷史簡述,,地球的歷史包括地球形成以來的古地理沉積環(huán)境和生物的演化史、構(gòu)造運動史、巖漿活動史以及變質(zhì)史、成礦作用史，屬于古生物地史學研究范疇。,一、太古宙 太古宙是地質(zhì)年代中最古老的時期，自地球形成到25億年前，太古宙進一步分為始太古代、古太古代、中太古代、新太古代。 太古宙是地殼形成的時期，出現(xiàn)最原始的無細胞核的原核生物，太古宙時期地殼發(fā)生了

12、多次強烈的構(gòu)造運動使地層褶皺、變質(zhì)、巖漿侵入，從而擴大了原始古陸的范圍。二、元古宙 元古宙是地殼演變過程中的第二個時間單位，距今25億年-5.4億年，分為古元古代、中元古代、新元古代。陸核繼續(xù)生長，原始陸殼板塊出具規(guī)模。元古宙出現(xiàn)真核細胞的菌藻類植物，元古宙后期出現(xiàn)了全球性的大冰期。,顯生宙,,1.早古生代：包括寒武紀、奧陶紀、志留紀三個紀，距今5.4億年-4.1億年，歷時1.3億年。它在生物、沉積和地殼運動等方面均有顯著的

13、特征。寒武紀時期地球上幾乎所有門類的生物爆發(fā)性大量涌現(xiàn)，明顯區(qū)別于前寒武紀，地球歷史進入新的階段—顯生宙，出現(xiàn)海生無脊椎動物，有脊索動物的筆石和最早的脊椎動物無顎類，水生菌藻類植物。古生代是聯(lián)合古大陸形成的歷史，早古生代海侵廣泛、下古生界幾乎全是海相地層。 2.晚古生代：包括泥盆紀、石炭紀、二疊紀三個紀 ，距今4.1億年-2.5億 年，歷時1.6億年。晚古生代是海洋占優(yōu)勢向陸地面積進一步擴大發(fā)展的時代.石炭紀-二疊紀是兩棲類動物空前繁

14、盛的時代，被稱為兩棲類時代。,顯生宙,,3. 中生代 中生代包括三疊紀、侏羅紀、白堊紀三個紀。距今2.5億年-0.65億年，歷時1.85億年，它在構(gòu)造運動、巖漿活動、生物、古地理等方面均有顯著特征。中生代生物界以陸生裸子植物，爬行動物陸生恐龍類大量繁殖和海生無脊椎動物菊石類的繁盛時期。4. 新生代 新生代是地史時期最新的一個代，約開始于距今65Ma及持續(xù)至今，是延續(xù)時間最短的紀，劃分為古近紀、新近紀、第四紀。新生代的生物界

15、總體面貌已經(jīng)與現(xiàn)代接近，植物界以被子植物為主，稱為被子時代，脊椎動物中的哺乳類繁盛，稱為哺乳動物時代。人類出現(xiàn)和發(fā)展是第四紀中的重要特征。新生代構(gòu)造運動和巖漿活動都非常強烈，形成了阿爾卑斯山系與喜馬拉雅山系，新生代時期的地殼運動被稱為是喜馬拉雅構(gòu)造階段。,第十八章 人類與地質(zhì)環(huán)境,,主要內(nèi)容1、地質(zhì)環(huán)境與環(huán)境地質(zhì)學2、人類的地質(zhì)利用3、人地關(guān)系與可持續(xù)發(fā)展,第一節(jié) 地質(zhì)環(huán)境與環(huán)境地質(zhì)學,,■ 地質(zhì)環(huán)境是指大氣圈、水圈、生物圈以及巖

16、石圈的總稱，而環(huán)境地質(zhì)是研究人類與地質(zhì)環(huán)境相互作用、相互影響的應用性學科?！?環(huán)境地質(zhì)學是從地質(zhì)學中分支出來的一門新興學科，是研究地質(zhì)環(huán)境的基本特性、功能和演變規(guī)律及其與人類活動之間相互作用、相互影響的學科。其研究對象是人類與地質(zhì)環(huán)境的復雜系統(tǒng)。,環(huán)境地質(zhì)學的研究內(nèi)容與分支,,1、環(huán)境地質(zhì)學的研究內(nèi)容主要是人類活動與地質(zhì)環(huán)境的相互關(guān)系，包括：① 由自然因素引起的環(huán)境地質(zhì)問題（原生地質(zhì)環(huán)境）；②由人類活動引起的環(huán)境地質(zhì)問題（次生地質(zhì)

17、環(huán)境）；③資源的合理開發(fā)利用與環(huán)境保護。2、環(huán)境地質(zhì)學的分支學科包括：城市地質(zhì)學、災害地質(zhì)學、礦山環(huán)境地質(zhì)學、廢物處置地質(zhì)學、醫(yī)學地質(zhì)學、旅游地質(zhì)學、農(nóng)業(yè)地質(zhì)學等分支學科。,第二節(jié) 人類的地質(zhì)作用,,人類地質(zhì)作用已經(jīng)構(gòu)成一種特殊的、巨大的地質(zhì)營力，對地球的表層系統(tǒng)已經(jīng)產(chǎn)生了巨大的影響，產(chǎn)生了大量的環(huán)境問題，如地面沉降、咸水入侵、土壤鹽漬化、水土流失、土地荒漠化、水質(zhì)污染、大氣污染，并可誘發(fā)地震、崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災害。,人類的

18、地質(zhì)作用分類,,人類地質(zhì)作用是指人類活動的地殼內(nèi)部結(jié)構(gòu)、地表形態(tài)變化和物質(zhì)遷移的作用。包括人類的侵蝕作用、人類的搬運和堆積（排放）作用。一、人類的侵蝕作用 1、對地殼的侵蝕（破壞）作用包括地面變形（地面沉降、地面塌陷、地面開裂等）、和咸水入侵。 2、對地表的侵蝕（改造）作用土地荒漠化、土壤鹽漬化、水土流失。二、人類的搬運和堆積（排放）作用 大氣污染和水環(huán)境污染,第三節(jié) 人地關(guān)系與可持續(xù)發(fā)展,,人類與地質(zhì)環(huán)境是對立統(tǒng)

19、一的。一方面，人類為了生存和發(fā)展需要不斷地向地質(zhì)環(huán)境獲取物質(zhì)和能量，同時，又將廢棄物排放于地質(zhì)環(huán)境之中；另一方面，地質(zhì)環(huán)境的發(fā)生、發(fā)展和變化有其自身的規(guī)律，一旦遭到破壞就會報復和懲罰人類，產(chǎn)生一系列不利于人類生存的環(huán)境地質(zhì)問題。此時，人類不得不調(diào)整自己的行為，以適應地質(zhì)環(huán)境所能允許的范圍，獲得可持續(xù)發(fā)展的空間。,一、人地關(guān)系“危機”,,人地危機的主要表現(xiàn)：1、人口劇增、資源短缺、不可再生資源的不足，使地球的人口承載量受到限制，從而制約人

20、類社會經(jīng)濟的可可持續(xù)發(fā)展。2、自然地質(zhì)作用產(chǎn)生的各種地質(zhì)災害，阻礙人類社會向前發(fā)展。3、人類的地質(zhì)作用產(chǎn)生的各種地質(zhì)災害，也制約和影響人類社會的發(fā)展。 人地關(guān)系危機的實質(zhì)是人與地質(zhì)環(huán)境關(guān)系的失調(diào)，造成了生態(tài)系統(tǒng)平衡的破壞，是人口、經(jīng)濟、社會、環(huán)境未能協(xié)調(diào)發(fā)展引起的問題，是人對自然規(guī)律地忽視和不尊重。,二、可持續(xù)發(fā)展的人地觀,,可持續(xù)發(fā)展是指：既滿足當代人的需要，又不危及后代人滿足其需求的發(fā)展。 人類必須在可持續(xù)發(fā)展的前提下，處理