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1、地质学基础地质学基础1地质学基础地质学基础一、一、地层概念和地层层序律地层概念和地层层序律二、地层的划分和对比二、地层的划分和对比三、地层单位和地质年代表三、地层单位和地质年代表四、地层的构造分析四、地层的构造分析五、稳定地区和活动地区五、稳定地区和活动地区六、各地质发展历史简介六、各地质发展历史简介2地质学基础地质学基础一、一、地层概念和地层层序律地层概念和地层层序律 地地层层就就像像一一部部万万卷卷巨巨著著，记记录录和和保保存存了了地地球球形形成成的的45亿亿年年以以来来地地球球发发展展和和演演化化的的历历史史事事实实。地层中又蕴藏着丰富的沉积矿产资源。地层中又蕴藏着丰富的沉积矿产资源。把
2、把野野外外见见到到的的成成层层岩岩石石，包包括括沉沉积积岩岩、火火山山岩及其变质岩，这种成层岩层，泛称岩及其变质岩，这种成层岩层，泛称岩层岩层；地地层层(Stratum)：是是指指具具有有某某些些共共同同特特征征和和属属性性，与与相相邻邻岩岩层层存存在在明明显显差差异异、具具有有一一定定地地质质年年代的岩层或岩石组合；代的岩层或岩石组合；地地层层除除具具有有一一定定的的形形体体和和岩岩石石内内容容外外，还还有有时间顺序的涵义。时间顺序的涵义。3地质学基础地质学基础 地层层序律地层层序律：丹麦医生斯坦诺（：丹麦医生斯坦诺（N.Steno）根）根据意大利北部的野外观察，于据意大利北部的野外观察，于
3、1669年提出的，其内年提出的，其内容是：年代较老的地层在下，年代较新的地层叠覆容是：年代较老的地层在下，年代较新的地层叠覆在上。也就是上新下老，这就是著名的地层形成的在上。也就是上新下老，这就是著名的地层形成的时间顺序规律时间顺序规律地层叠覆律（地层叠覆律（Law of Superposition）。）。不同岩层中所含的化石各不相同，可以根据相不同岩层中所含的化石各不相同，可以根据相同的化石来对比地层并证明是同一时代。这就是后同的化石来对比地层并证明是同一时代。这就是后来受到一致推崇的来受到一致推崇的化石层序律化石层序律（Law of faunal succession）。）。地层层序律和化
4、石层序律是确定地层层序的主地层层序律和化石层序律是确定地层层序的主要方法。要方法。4地质学基础地质学基础二、地层的划分和对比二、地层的划分和对比 （一）、基本概念（一）、基本概念 1、地地层层划划分分（Subdivision）：根根据据地地层层各各种种属属性性和和特特性性（如如岩岩性性、化化石石、接接触触关关系系、地地球球物物理理特特征征、地地球球化化学学特特征征、同同位位素素年年龄龄等等），按按照照地地层层的的原原始始顺顺序序，系系统统地地把把一一个个地地区区的的地地层层划划分分为为各各种种地地层层单单位。位。2、地地层层对对比比（Correlation）：根根据据地地层层各各种种属属性性和
5、和特特征征（如如岩岩性性、化化石石、接接触触关关系系、地地球球物物理理特特征征、地地球球化化学学特特征征、同同位位素素年年龄龄等等），对对不不同同地地区区的的地地层层单单位位进进行行比比较较，找找出出这这些些地地层层单单位位的的相相应应关关系系和和分分布布规规律律。在在地地层层学学的的意意义义上上是是表表示示地地层层特特征征和和地地层位置的相当。层位置的相当。3、地层划分与对比：确定地层的相对新老关系、地层划分与对比：确定地层的相对新老关系及其分布规律。及其分布规律。5地质学基础地质学基础 地地层层有有多多少少种种属属性性，就就有有多多少少种种地地层层划划分分对对比比的的方方法法，因因此此，地
6、地层层划划分分对对比比的的方方法法很很多多。但但最最常常用用的的方方法法有有：岩岩石石地地层层学学、生生物物地地层层学学、地地球球物物理学等方法。理学等方法。1、岩石地层学方法、岩石地层学方法 基基本本原原理理：岩岩层层的的岩岩性性（颜颜色色、成成分分、结结构构、构构造造等等）、岩岩石石叠叠置置顺顺序序、沉沉积积旋旋回回和和岩岩相相特特征征等等，都都可可以以作作为为地地层层划划分分和和对对比比的的依依据据，这这是是地地层层学学中中重重要要的的方方法法之之一一，在在油油气气勘勘探探的的地地层层划划分分对对比比中中得得到广泛有效的应用。到广泛有效的应用。（二）、地层划分对比的方法（二）、地层划分对
7、比的方法6地质学基础地质学基础 （1）岩性法）岩性法 沉积岩的岩性特征反映了其形成时的古地理沉积岩的岩性特征反映了其形成时的古地理环境。在一个剖面上，岩性的变化意味古地理环环境。在一个剖面上，岩性的变化意味古地理环境随着时间推移而改变。在地面露头和钻井地质境随着时间推移而改变。在地面露头和钻井地质剖面中，常常根据岩性特征来划分对比地层，这剖面中，常常根据岩性特征来划分对比地层，这种划分对比在一定区域范围内是准确的，这就是种划分对比在一定区域范围内是准确的，这就是常用的岩性法来划分对比地层。常用的岩性法来划分对比地层。7地质学基础地质学基础 地层岩性对比图地层岩性对比图8地质学基础地质学基础 （
8、2）沉积旋回法）沉积旋回法 沉沉积积旋旋回回是是指指在在纵纵剖剖面面上上一一套套岩岩层层按按一一定定生生成成顺顺序序，有有规规律律地地交交替替重重复复，如如岩岩石石粒粒度度由由粗粗到到细细，再再由由细细到到粗粗的的变变化化，通通常常把把利利用用沉沉积积岩岩的的这这种种规规律律性性交交替替出出现现的的现现象象来来划划分分对对比比地地层层的的方方法法叫做沉积旋回法。叫做沉积旋回法。海海相相沉沉积积旋旋回回的的连连续续性性表表现现为为一一个个海海侵侵序序列列逐逐渐渐过过渡渡到到海海退退序序列列，在在纵纵向向剖剖面面上上岩岩石石粒粒度度自自下下而而上上由由粗粗到到细细为为海海侵侵序序列列，而而从从细细
9、到到粗粗为为一一个个海退序列。海退序列。陆相沉积中湖水进退同样也可以造成岩性出陆相沉积中湖水进退同样也可以造成岩性出现规律变化的沉积旋回。在一定范围内用沉积旋现规律变化的沉积旋回。在一定范围内用沉积旋回法来划分、对比地层是行之有效的。回法来划分、对比地层是行之有效的。9地质学基础地质学基础 （3）标志层法）标志层法 在复杂的岩层中有一些特殊的岩层，它们具有在复杂的岩层中有一些特殊的岩层，它们具有厚度不大、岩性特征突出、在区域地层中分布比较厚度不大、岩性特征突出、在区域地层中分布比较稳定等明显特征，这种岩层可称为标志层。稳定等明显特征，这种岩层可称为标志层。10地质学基础地质学基础 基基本本原原
10、理理：著著名名的的英英国国地地层层学学之之父父Smith根根据据自自己己的的长长期期实实践践于于1815年年提提出出：不不同同岩岩层层中中所所含含的的化化石石各各不不相相同同，可可以以根根据据相相同同的的化化石石来来对对比比地地层层并并证明是同一时代证明是同一时代。地地层层年年代代的的概概念念，必必须须建建立立在在生生物物地地层层学学的的基础上。基础上。只只要要地地层层所所含含化化石石或或化化石石组组合合相相同同或或相相似似，它它们们的的地地质质时时代代就就相相同同或或大大致致相相当当，这这就就是是使使用用古古生生物化石划分对比地层的理论依据。物化石划分对比地层的理论依据。古生物学方法是确定地
11、层相对地质年代的基础。古生物学方法是确定地层相对地质年代的基础。2、生物地层学方法（古生物学方法）、生物地层学方法（古生物学方法）11地质学基础地质学基础 W.史密斯史密斯（17691839），英国），英国测量工程师，测量工程师，在参加开凿运在参加开凿运河的土地测量河的土地测量工作时热心收工作时热心收集古生物化石，集古生物化石，在此基础上提在此基础上提出了化石层序出了化石层序律。律。12地质学基础地质学基础 （1）标准化石法）标准化石法 在在一一个个地地层层单单位位中中，选选择择少少数数特特有有的的生生物物化化石石，它它们们在在该该地地层层上上下下层层位位中中基基本本上上没没有有，该该种种化化
12、石石只只在在该该段段地地层层里里出出现现，它它们们是是特特定定地地质质时时代代的的产产物物，这些化石就叫作标准化石。这些化石就叫作标准化石。根根据据标标准准化化石石来来进进行行地地层层划划分分和和对对比比的的方方法法叫叫做做标标准准化化石石法法。所所谓谓标标准准化化石石也也是是相相对对的的，但但它它具具有有明明显显特特征征：生生物物生生活活时时代代短短；分分布布范范围围广广；数量多；数量多；保存完好，易于鉴定。保存完好，易于鉴定。标准化石在海相地层划分对比中发挥着重要作标准化石在海相地层划分对比中发挥着重要作用，化石带往往可以作为洲际对比。用，化石带往往可以作为洲际对比。13地质学基础地质学基
13、础 （2）化石组合法）化石组合法 与与标标准准化化石石法法用用单单一一化化石石属属种种划划分分对对比比地地层层不不同，化石组合法是用生物群划分对比地层。同，化石组合法是用生物群划分对比地层。在在地地质质历历史史中中，同同一一生生活活环环境境中中不不只只有有一一类类生生物物，而而是是多多种种生生物物共共生生在在一一起起组组成成一一个个生生物物群群。在在不不同同时时代代不不同同环环境境中中，由由于于各各种种生生物物适适应应能能力力不不同同，产生的组合就不相同。产生的组合就不相同。生物群及其演化，在一定程度上，反映了该地生物群及其演化，在一定程度上，反映了该地层形成时期生物群的总体面貌。因此利用生物
14、群组层形成时期生物群的总体面貌。因此利用生物群组合来划分地层界线，用来对比地层，也是十分可靠合来划分地层界线，用来对比地层，也是十分可靠的。的。14地质学基础地质学基础 同同位位素素：原原子子是是由由原原子子核核和和壳壳层层电电子子组组成成的的，原原子子核核除除氢氢外外都都是是由由质质子子和和中中子子构构成成，质质子子数数相相同同，中中子数不同的元素称为同位素。子数不同的元素称为同位素。上上个个世世纪纪初初，发发现现放放射射性性元元素素都都是是自自动动的的、恒恒定定的的速速率率逐逐渐渐衰衰变变为为非非放放射射性性的的子子体体同同位位素素，并并释释放放出出能量来。能量来。如：如：U2388620
15、6Pb U23574207Pb 其基本原理是基于放射性元素有固定的衰变常数，其基本原理是基于放射性元素有固定的衰变常数，即每年每克母体同位素能产生的子体同位素的克数。即每年每克母体同位素能产生的子体同位素的克数。因此，分别测定岩石中矿物所含的放射性同位素（母因此，分别测定岩石中矿物所含的放射性同位素（母体同位素）及由其蜕变产物（子体同位素）的含量，体同位素）及由其蜕变产物（子体同位素）的含量，就可以计算出该矿物从形成到现在的实际年龄。就可以计算出该矿物从形成到现在的实际年龄。3、同位素地质年龄的测定、同位素地质年龄的测定15地质学基础地质学基础 计算公式：计算公式：t被被测测矿矿物物或或岩岩石
16、石的的年年龄龄；衰衰变变常常数数，即即单单位位时时间间内内母母体体同同位位素素衰衰变变出出子子体体同同位位素素的的原原子子数数；D为为t时时间间内内由由原原始始总总数数为为P0的的母母体体同同位位素素所所产产生生的的子子体同位素原子数；体同位素原子数；P为在为在t时间后剩余的母体原子数。时间后剩余的母体原子数。同位素种类很多，能用来测定矿物或岩石年龄的同位素种类很多，能用来测定矿物或岩石年龄的必须满足条件是：必须满足条件是：（1）衰变常数必须准确地测定；）衰变常数必须准确地测定；（2）先要确定现存子体同位素丰度；）先要确定现存子体同位素丰度；（3）母体或子体同位素不受外界影响而发生增加）母体或
17、子体同位素不受外界影响而发生增加或丢失。或丢失。16地质学基础地质学基础 目目前前利利用用放放射射性性同同位位素素测测定定矿矿物物的的年年龄龄，进进而而推推断断岩岩石石或或地地层层形形成成的的年年龄龄，已已经经成成为为一一个个独独立学科，称为地质测年学（立学科，称为地质测年学（Geochronometry）。）。常用的方法由铀铅法、铷锶法、钾氩法。常用的方法由铀铅法、铷锶法、钾氩法。半衰期半衰期衰变常数衰变常数铀铀 U238铅铅 Pb206 4.468109年年 0.155109/年年铷铷 Rb87锶锶 Sr87 4.91010年年 0.1411010/年年钾钾 K40氩氩 Ar40 1.28
18、109年年 0.541109/年年碳碳 C14氮氮 N14 5730年年1.21104/年年 17地质学基础地质学基础 地球是一个磁性体。地球是一个磁性体。岩岩石石的的磁磁性性特特征征（尤尤其其是是剩剩余余磁磁性性）是是地地球球物物理理参参数数中中唯唯一一能能够够测测量量及及评评价价地地球球过过去去磁磁场场分分布布状状态态的的参数。参数。岩岩石石中中的的磁磁性性矿矿物物所所具具有有的的剩剩余余磁磁性性是是一一种种类类似似于于化化石石作作用用的的磁磁性性，它它记记录录了了岩岩石石形形成成时时期期的的地地球球磁磁场场特特征征，也也就就是是过过去去地地磁磁场场历历史史存存在在岩岩石石中中的的“录录音
19、音机机”。4、古地磁方法、古地磁方法18地质学基础地质学基础 地地磁磁事事件件是是指指地地质质历历史史时时期期内内，地地磁磁场场强强度度随随时时间间变变化化所所发发生生的的极极性性倒倒转转或或偏偏移移。是是构构成成磁磁性性地地层学的基础。层学的基础。也就是地球磁场的极性并不是固定不变的，每也就是地球磁场的极性并不是固定不变的，每隔几万年或几十万年，地磁场的极性就会发生一次隔几万年或几十万年，地磁场的极性就会发生一次倒转，即地磁北极变为地磁南极，地磁南极变为地倒转，即地磁北极变为地磁南极，地磁南极变为地磁北极。这些变化记录在岩石中，利用保存在岩石磁北极。这些变化记录在岩石中，利用保存在岩石中的地
20、球磁场极性变化来划分对比地层。中的地球磁场极性变化来划分对比地层。19地质学基础地质学基础20地质学基础地质学基础 在在石石油油天天然然气气勘勘探探中中已已普普遍遍采采用用地地震震、测测井井等等地地球球物物理理学学方方法法，它它们们在在地地层层对对比比工工作作中中也也发发挥挥着着重重要要作作用用。测测井井技技术术在在开开发发地地质质和和油油田田细细分分层层中中发发挥挥着着主主力力作作用用，在在区区域域地地层层对对比比中中也也有有重重要要意意义义。地地震震资资料料对对比比地地层层在在区区域域地地层层对对比比中中更更是举足轻重。是举足轻重。5、地球物理学方法、地球物理学方法21地质学基础地质学基础
21、麻柳场含气构造嘉陵江组嘉四麻柳场含气构造嘉陵江组嘉四3 3地层对比图地层对比图22地质学基础地质学基础 地地震震勘勘探探中中获获得得的的反反射射波波资资料料是是地地层层的的地地震震响响应应。同同一一反反射射界界面面的的反反射射波波有有相相同同或或相相似似的的特特征征，如如反反射射波波振振幅幅、波波形形、频频率率、反反射射波波波波组组的的相相位位个个数数。根根据据这这些些特特征征，沿沿横横向向对对比比追追踪踪出出同同一一反反射射界界面面的的反反射射，也也就就实实现现了了对对同同一一地地质质界界面面的的对对比比。反反射射波波组组对对应应的的地地层层层层位位是是根根据据钻钻井井资资料料和和地地质质资
22、资料料来标定的。来标定的。利用地震资料对比地层有其不可取代的重要作利用地震资料对比地层有其不可取代的重要作用，如覆盖区地层的划分对比，在一定条件下，它用，如覆盖区地层的划分对比，在一定条件下，它正确地揭示出岩石地层学和生物地层学方法的缺陷正确地揭示出岩石地层学和生物地层学方法的缺陷与弊端，并予以修正。与弊端，并予以修正。23地质学基础地质学基础24地质学基础地质学基础三、地层单位和地质年代表三、地层单位和地质年代表（一）岩石地层单位及其级别（一）岩石地层单位及其级别 岩岩石石地地层层单单位位分分为为四四级级：群群、组组、段段、层层，这是主要单位。这是主要单位。组组：是是最最重重要要的的基基本本
23、岩岩石石地地层层单单位位。其其含含义义在在于于具具有有岩岩性性、岩岩相相和和变变质质程程度度的的一一致致性性。组组由由一一种种岩岩石石构构成成，或或者者以以一一种种岩岩石石为为主主，夹夹有有重重复复出出现现的的夹夹层层；或或者者由由两两三三种种岩岩石石交交替替出出现现所所构构成成；还还可可能能以以很很复复杂杂的的岩岩石石组组合合为为一一个个组组的的特特征征，而而与其它比较单纯的组相区别。与其它比较单纯的组相区别。组组的的厚厚度度无无固固定定的的标标准准，可可以以由由1m到到几几千千米米不等。不等。25地质学基础地质学基础 群群：比比组组高高一一级级的的岩岩石石地地层层单单位位，常常用用的的最最
24、大大岩岩石石地地层层单单位位。由由两两个个或或两两个个以以上上经经常常伴伴随随在在一一起起而而具具有有某某些些统统一一的的岩岩石石学学特特点点的的组组联联合合构构成成的的，或或由一大套厚度巨大，岩类复杂的地层组成。由一大套厚度巨大，岩类复杂的地层组成。群群的的顶顶底底界界线线即即其其顶顶底底组组的的上上下下界界，而而不不应应当当从从组组内内穿穿过过；群群内内不不允允许许有有重重要要的的间间断断或或不不整整合合存存在。在。群在必要时可以再分成亚群，或合并为超群。群在必要时可以再分成亚群，或合并为超群。群的名称通常取自典型剖面附近的地名。群的名称通常取自典型剖面附近的地名。26地质学基础地质学基础
25、 段段：是是低低于于组组的的岩岩石石地地层层单单位位，必必须须具具有有与与组组内内相相邻邻岩岩层层不不同同的的岩岩性性特特征征，且且分分布布广广泛泛，对对研研究究区区域域地层有用。地层有用。组组是是否否要要分分段段应应根根据据其其内内部部有有无无分分段段的的岩岩性性条条件件和和区区域域地地层层研研究究的的需需要要来来定定，有有的的组组可可全全部部划划分分为为段段；也也可可仅仅指指定定组组的的某某一一部部分分为为段段，其其余余部部分分不不正正式式命命名名为为段段；有有的的组组可可不不分分段段；有有的的组组在在某某一一地地区区分分段段，在在另一地区不分段。另一地区不分段。层层：等等级级最最低低的的
26、岩岩石石地地层层单单位位。它它一一般般由由岩岩性性、成成分分、生生物物组组合合等等特特征征显显著著而而又又明明显显区区别别于于相相邻邻岩岩层层的地层构成。的地层构成。它的厚度不大，可以从数厘米、数米至十余米。它的厚度不大，可以从数厘米、数米至十余米。层是组内或段内的一个特殊单位层，在岩性上与层是组内或段内的一个特殊单位层，在岩性上与相邻岩层显著不同。相邻岩层显著不同。27地质学基础地质学基础 （二）生物地层单位（二）生物地层单位 生生物物地地层层单单位位是是根根据据地地层层中中所所含含有有的的生生物物化化石石内内容容和和特特征征所所划划分分出出来来的的地地层层单单位位。以以含含有有相相同同化化
27、石石内内容容和和分分布布为为特特征征，并并与与邻邻层层化化石石有有别别的的三三度度空空间岩层体。间岩层体。在在地地层层层层序序中中，却却有有许许多多不不含含化化石石的的部部分分，它它们们就就不不具具有有生生物物地地层层的的特特征征，那那么么就就不不是是生生物物地地层层划分的对象。划分的对象。生生物物地地层层单单位位的的最最大大特特点点，在在于于它它们们具具有有指指示示相对年龄的作用。相对年龄的作用。生物地层单位有三种类型：生物地层单位有三种类型：组合带组合带、延限带延限带、顶峰带顶峰带，还有，还有间隔带间隔带。28地质学基础地质学基础（三）年代地层单位及其级别（三）年代地层单位及其级别 按按地
28、地质质历历史史中中生生物物演演化化阶阶段段可可建建立立六六个个级级别别的的年代地层单位及其对应的地质年代单位。年代地层单位及其对应的地质年代单位。宇宇 Eonthem 宙宙 Eon 界界 Erathem 代代 Era 系系 System 纪纪 Period 统统 Series 世世 Epoch 阶阶 Stage 期期Age 时带时带 Chronozone 时时 Chron 年代地层单位是指在特定地质时间间隔内形成年代地层单位是指在特定地质时间间隔内形成的岩石体。其顶底界线都是以等时面为界的，因此，的岩石体。其顶底界线都是以等时面为界的，因此，这种地层单位及其界线是全球等时的。每一个年代这种地层
29、单位及其界线是全球等时的。每一个年代地层单位与相应的地质年代单位严格对应。地层单位与相应的地质年代单位严格对应。29地质学基础地质学基础（四）、地质年代表（四）、地质年代表 宇：冥古宇宇：冥古宇 Hadean Eonthem 太太 古古 宇宇 Archaeozoic Eonthem 太太 古古 宙宙 Archaeozoic Eon 元古宇元古宇 Proterozoic 显生宇显生宇 Phanerrozoic 30地质学基础地质学基础元元古古宇宇 新元古界（新元古界（Pt3）Neo-Proterozoic 震旦系（震旦系（Z）上统（上统（Z2）下统（下统（Z1）青白口系青白口系（Qn）中元古界（
30、中元古界（Pt2）Meso-Proterozoic 蓟县系蓟县系（Jx）长长城城系系（Ch）古元古界（古元古界（Pt1）Palaeo-Proterozoic 31地质学基础地质学基础显生宇显生宇 新生界（新生界（Kz）（Cenozoic）中生界（中生界（Mz）（Meozoic）古生界（古生界（Pz）（Palaeozoic）上古生界（上古生界（Pz2）下古生界（下古生界（Pz1）32地质学基础地质学基础 下古生界下古生界 寒武系寒武系 Cambrian()三分三分1 2 3 奥奥陶陶系系 Ordovician(O)三三分分O 1O2 O3；或或四四分分：O1宜宜昌昌统统、O2扬扬子子统统、O3艾
31、艾家家山山统统、O4钱钱塘塘江统江统 志志留留系系 Silurian(S)三三分分S1、S2、S3；或或四四分分：S1、S2、S3、S433地质学基础地质学基础 上古生界上古生界 泥盆系泥盆系 Devonian(D)三分三分D1、D2、D3 石石炭炭系系 Carboniferous(C)二二分分C1、C2；欧欧洲洲：狄狄南南系系、西西里里西西亚亚系系；北北美美：密密西西西西比比系系、宾宾夕夕法法尼亚系尼亚系 二叠系二叠系 Permian(P)二分二分P1、P2；或三分：；或三分：P1乌乌拉尔统、拉尔统、P2瓜达卢普统、瓜达卢普统、P3乐平统乐平统 34地质学基础地质学基础中生界中生界三叠系三叠
32、系 Triassic(T)三分三分T1、T2、T3侏罗系侏罗系 Jurassic(J)三分三分J1、J2、J3白垩系白垩系 Cretaceous(K)二分二分K1、K2 35地质学基础地质学基础 新生界新生界 第第三三系系 Tertiary(R)：下下第第三三系系 Paleogene(E)、上上第第三三系系 Neogene(N)。下下第第三三系系古古近近系系，上上第第三三系系新近系新近系 古新统古新统 Palaeocene(E1)始新统始新统 Eocene(E2)渐新统渐新统 Oligocene(E3)中新统中新统 Miocene(N1)上新统上新统 Pliocene(N2)第四系第四系 Qu
33、aternary(Q)更更新新统统 Pleistocene 三三分分：Q1下下更更新新统统、Q2中中更更新统、新统、Q3上更新统上更新统 全新统全新统 Holocene(Q4)36地质学基础地质学基础 四、地层的构造分析四、地层的构造分析（一）地层的沉积相一）地层的沉积相（二）沉积厚度（二）沉积厚度（三）地层接触关系（三）地层接触关系37地质学基础地质学基础五、稳定地区和活动地区五、稳定地区和活动地区 地台地台：地壳上巨大的构造稳定区，术语来源于：地壳上巨大的构造稳定区，术语来源于东欧俄罗斯平原。地台具有双层结构东欧俄罗斯平原。地台具有双层结构基底和盖基底和盖层，基底是由古老的结晶变质岩系组成
34、，并强烈褶层，基底是由古老的结晶变质岩系组成，并强烈褶皱变形和岩浆侵入，盖层不整合于基底之上，由一皱变形和岩浆侵入，盖层不整合于基底之上，由一套厚度不大，构造变动轻微，岩浆活动很微弱的未套厚度不大，构造变动轻微，岩浆活动很微弱的未变质的沉积岩层组成。变质的沉积岩层组成。38地质学基础地质学基础 地地台台上上缺缺失失沉沉积积盖盖层层、变变质质基基底底直直接接出出露露地地表表的的部部分分称称为为地地盾盾；沉沉积积盖盖层层发发育育巨巨厚厚的的断断陷陷带带称称为为裂陷槽裂陷槽。地槽地槽：地壳上垂直沉降接受巨厚海相沉积，最：地壳上垂直沉降接受巨厚海相沉积，最后又回返褶皱并上升成山系的巨型槽状凹陷带。后又
35、回返褶皱并上升成山系的巨型槽状凹陷带。地槽两侧的稳定地块称为地槽两侧的稳定地块称为前陆前陆。地槽内部又可。地槽内部又可区分出次一级的区分出次一级的地向斜地向斜（凹陷带）和（凹陷带）和地背斜地背斜（隆起（隆起带）。接近前陆的地槽外带不含大量火山岩，称为带）。接近前陆的地槽外带不含大量火山岩，称为冒地槽冒地槽；远离前陆的地槽内带含大量火山岩，称为；远离前陆的地槽内带含大量火山岩，称为优地槽优地槽。39地质学基础地质学基础 构造旋回构造旋回：地槽发展过程分为地壳下降和：地槽发展过程分为地壳下降和接受沉积，并含基性火山岩喷发为主的早期阶接受沉积，并含基性火山岩喷发为主的早期阶段；以及回返褶皱、酸性岩浆
36、侵入和山脉升起段；以及回返褶皱、酸性岩浆侵入和山脉升起的晚期阶段。把一个地槽发展的全过程称为构的晚期阶段。把一个地槽发展的全过程称为构造旋回。造旋回。40地质学基础地质学基础 构构造造旋旋回回和和构构造造阶阶段段，地地史史中中地地壳壳的的不不同同部部位位曾曾经经多多次次出出现现，各各地地出出现现的的起起始始时时间间和和发发展展模模式式不不完全相同。完全相同。从全球各圈层整体演化和统计学观点来看，可从全球各圈层整体演化和统计学观点来看，可以发现大致每隔以发现大致每隔1.51082108年，总有相当一批年，总有相当一批造山带经历各自的构造旋回。与此相应，地球上各造山带经历各自的构造旋回。与此相应，
37、地球上各大地台的发展史也在此期间出现巨型的升降和海水大地台的发展史也在此期间出现巨型的升降和海水进退旋回，全球生物界演化过程中的繁衍和绝灭也进退旋回，全球生物界演化过程中的繁衍和绝灭也呈现出阶段性。呈现出阶段性。这种全球性的构造作用旋回现象称为这种全球性的构造作用旋回现象称为构造旋回构造旋回，并把发生这种构造旋回的地质阶段称为并把发生这种构造旋回的地质阶段称为构造阶段构造阶段，后者在时间尺度上与地质年代表的代大致相当。后者在时间尺度上与地质年代表的代大致相当。41地质学基础地质学基础 关关于于构构造造旋旋回回和和构构造造阶阶段段的的划划分分和和命命名名，与与传传统统槽槽台台学学说说的的研研究究
38、历历史史密密切切相相关关。一一般般遵遵循循以以经经典典造造山带所在地名来命名的原则。山带所在地名来命名的原则。例例如如根根据据欧欧洲洲早早古古生生代代末末形形成成的的加加里里东东造造山山带带，晚晚古古生生代代形形成成的的海海西西（华华力力西西）造造山山带带和和中中新新生生代代形形成成的的阿阿尔尔卑卑斯斯造造山山带带，相相应应划划分分出出早早古古生生代代加加里里东东旋旋回回和和加加里里东东阶阶段段，晚晚古古生生代代海海西西（华华力力西西）旋旋回回和和海海西西（华华力力西西）阶阶段段以以及及中中新新生生代代阿阿尔尔卑卑斯斯旋旋回回和和阿阿尔尔卑斯阶段卑斯阶段。根据中国及东亚中新生代岩石圈构造演化特
39、点，根据中国及东亚中新生代岩石圈构造演化特点，可以进一步分出三叠纪时期的可以进一步分出三叠纪时期的印支旋回印支旋回和和印支阶段印支阶段，侏罗、白垩纪的侏罗、白垩纪的燕山旋回燕山旋回和和燕山阶段燕山阶段和新生代的和新生代的喜山喜山旋回旋回和和喜山阶段喜山阶段。42地质学基础地质学基础 根据活动的地槽区最后转化为稳定的褶皱带的根据活动的地槽区最后转化为稳定的褶皱带的时间，将世界大陆地壳划分为以下大地构造区：时间，将世界大陆地壳划分为以下大地构造区：地台区地台区：由前古生代褶皱基底和古生代及其以：由前古生代褶皱基底和古生代及其以后的沉积盖层组成；后的沉积盖层组成；加里东褶皱带加里东褶皱带：形成于早古
40、生代。基底是早古：形成于早古生代。基底是早古生代及更老的地层，盖层为晚古生代及以后的地层；生代及更老的地层，盖层为晚古生代及以后的地层；海西褶皱带海西褶皱带：形成于晚古生代。：形成于晚古生代。早阿尔卑斯褶皱带早阿尔卑斯褶皱带：形成于中生代。还可以进：形成于中生代。还可以进一步划分为印支褶皱带和燕山褶皱带，分别形成于一步划分为印支褶皱带和燕山褶皱带，分别形成于三叠纪晚期和侏罗白垩纪。三叠纪晚期和侏罗白垩纪。喜马拉雅褶皱带喜马拉雅褶皱带：形成于新生代。：形成于新生代。43地质学基础地质学基础 六、各地质发展历史简介六、各地质发展历史简介（一）太古宙的一般特征（一）太古宙的一般特征 1、时时限限距距
41、今今3825亿亿年年之之间间，延延续续了了长长13亿亿年之久。年之久。2、是是具具有有明明确确地地史史记记录录的的最最初初阶阶段段。因因它它的的历历史史久久远远，其其原原始始生生成成环环境境的的特特征征早早已已被被改改造造得得面面貌皆非。貌皆非。3、太太古古宙宙的的岩岩石石几几乎乎均均遭遭受受过过不不同同的的变变质质作作用，形成变质岩。用，形成变质岩。44地质学基础地质学基础 4、太太古古宙宙已已有有生生命命存存在在，在在地地层层中中留留下下了了记记录录。第第一一种种是是生生物物极极其其原原始始、低低等等，以以菌菌藻藻类类为为主主，晚晚期期出出现现了了无无核核细细胞胞生生物物：蓝蓝绿绿藻藻类类
42、，借借助助电电子子显显微微镜镜才才能能观观察察到到；另另一一种种经经分分析析处处理理出出的的生命物质：氨基酸，脂肪酸。生命物质：氨基酸，脂肪酸。5、太古宙地层是我国重要的铁矿含矿层。、太古宙地层是我国重要的铁矿含矿层。6、早期地壳形成。、早期地壳形成。45地质学基础地质学基础 （二）元古宙地史特征（二）元古宙地史特征 1、元元古古宙宙时时限限范范围围255.7亿亿年年前前的的一一大大段段地地史时期，延续达史时期，延续达19.3亿年。亿年。2、构构造造发发展展特特征征：形形成成各各主主要要原原始始陆陆壳壳板板块块到到大大型型稳稳定定板板块块的的最最后后形形成成，也也就就是是原原始始板板块块的的形
43、形成，并出现了构造分区。成，并出现了构造分区。3、沉沉积积发发展展特特征征：碎碎屑屑物物质质由由海海洋洋内内部部的的火火山山岩岩及及其其不不成成熟熟沉沉积积物物供供给给到到部部分分由由陆陆地地供供给给。出出现现大大量量原原生生白白云云岩岩。其其地地层层特特征征是是厚厚度度大大、火火山山岩岩夹层多和遭受微弱变质、变形等特征。夹层多和遭受微弱变质、变形等特征。46地质学基础地质学基础 4、大大气气圈圈和和水水圈圈特特征征：由由缺缺氧氧的的大大气气成成分分和和水水介介质质到到含含氧氧的的大大气气圈圈和和水水圈圈以以及及气气候候分分带带现现象。象。5、生物演化特征：太古宙，最原始的原核、生物演化特征：
44、太古宙，最原始的原核生物已开始发育。中、新元古代又出现了真核生生物已开始发育。中、新元古代又出现了真核生物（如菌、藻）并逐步繁盛。另外，中元古代早物（如菌、藻）并逐步繁盛。另外，中元古代早期已发现无硬壳的蠕形动物，直至震旦纪末才开期已发现无硬壳的蠕形动物，直至震旦纪末才开始有少量带壳生物出现。始有少量带壳生物出现。47地质学基础地质学基础（三）早古生代主要地史特征（三）早古生代主要地史特征 从从古古生生代代开开始始，地地球球历历史史的的发发展展进进入入了了一一个个新新的的阶阶段段，在在生生物物、沉沉积积和和地地壳壳构构造造等等方方面面均均有有显显著著的特征。的特征。1、早早古古生生代代代代表表
45、显显生生宙宙的的早早期期阶阶段段，时时限限范范围由围由5.74亿年前，延续时间亿年前，延续时间1.7亿年。亿年。2、生生物物特特征征：早早古古生生代代的的生生物物界界以以带带壳壳海海生生无无脊脊椎椎动动物物为为主主。从从奥奥陶陶纪纪开开始始出出现现的的无无颌颌类类直直到到志志留留纪纪晚晚期期才才逐逐渐渐适适应应淡淡水水生生活活。晚晚志志留留世世开开始始出出现现有有颌颌类类和和适适应应半半陆陆生生生生活活的的裸裸蕨蕨植植物物是是生生物物演演化化史史上上的的重重大大事事件件。生生物物界界的的重重大大变变革革实实质质上上是是地地壳壳演化阶段的划分标志。演化阶段的划分标志。48地质学基础地质学基础 3
46、、沉沉积积特特征征：沉沉积积物物以以海海相相沉沉积积物物为为主主，生生物物成成岩岩作作用用较较前前寒寒武武纪纪更更为为普普遍遍，但但一一般般还还未未能能形形成大型生物礁和介壳滩。成大型生物礁和介壳滩。4、古古气气候候特特征征：早早古古生生代代已已存存在在明明显显的的气气候候分分带带。在在沉沉积积物物上上有有所所反反映映，如如在在中中低低纬纬度度温温暖暖气气候候条条件件下下，与与寒寒武武纪纪早早期期海海侵侵有有关关的的磷磷块块岩岩及及石石煤煤沉沉积积，中中晚晚志志留留世世真真正正的的劣劣质质煤煤；又又如如属属于于冈冈瓦瓦纳纳古古大大陆陆的的非非洲洲、南南美美晚晚奥奥陶陶世世时时有有大大陆陆冰冰川
47、川沉沉积积，为为极极地地和和高高纬纬度度地地区区寒寒冷冷气气候候条条代代；还还有有，代代表表干干热热气气候候的的紫紫红红色色泥泥质质沉沉积积，含含石石膏膏和和石石盐盐假假晶晶的的钙钙泥质沉积。泥质沉积。49地质学基础地质学基础 5、地地壳壳演演化化特特征征：整整个个古古生生代代是是联联合合古古大大陆陆形形成成的的历历史史，一一般般认认为为早早古古生生代代初初期期，存存在在五五个个分分离离的的古古大大陆陆：北北美美、欧欧洲洲、西西伯伯利利亚亚、中中国国和和冈冈瓦瓦纳纳古古大大陆陆。早早古古生生代代期期间间，前前四四个个古古陆陆基基本本上上处处于于低低纬纬度度地地区区，彼彼此此分分离离，海海侵侵广
48、广泛泛，而而冈冈瓦瓦纳纳大大陆陆是是一一个个整整体体，经经历历了了自自中中纬纬度度向向南南半半球高纬度的漂移，海侵局限。球高纬度的漂移，海侵局限。早古生代称加里东构造阶段。早古生代称加里东构造阶段。50地质学基础地质学基础（四）晚古生代的一般特征（四）晚古生代的一般特征 晚晚古古生生代代是是重重要要地地壳壳运运动动加加里里东东运运动动之之后后新新的的地地史史发发展展阶阶段段，无无论论在在全全球球板板块块构构造造配配置置、海海陆分布、沉积特征和生物演化方面均具有显著特点。陆分布、沉积特征和生物演化方面均具有显著特点。1、晚晚古古生生代代是是地地质质历历史史时时期期中中自自400250Ma前的地史
49、阶段，延续时间达前的地史阶段，延续时间达150Ma之久。之久。2、晚晚古古生生代代是是陆陆生生生生物物大大发发展展的的新新阶阶段段。陆陆生生高高等等植植物物和和陆陆生生脊脊椎椎动动物物的的鱼鱼类类、两两栖栖类类得到了发展。得到了发展。晚晚古古生生代代海海生生无无脊脊椎椎动动物物进进入入了了新新的的发发展展阶阶段段，其其中中以以腕腕足足类类中中的的石石燕燕贝贝类类和和长长身身贝贝类类，四四射射珊珊瑚瑚，蜓类和棱角菊石类的繁盛为特征。蜓类和棱角菊石类的繁盛为特征。51地质学基础地质学基础 3、晚古生代的全球气候分带逐渐明显，反映、晚古生代的全球气候分带逐渐明显，反映不同气候特征的沉积、生物标志也丰
50、富多样。不同气候特征的沉积、生物标志也丰富多样。最令人注目的是晚石炭世至早二叠世，冈瓦纳最令人注目的是晚石炭世至早二叠世，冈瓦纳大陆主体处于南半球高纬度带，形成了地质历史上大陆主体处于南半球高纬度带，形成了地质历史上著名的冈瓦纳大陆冰盖和广泛分布的冰碛物。在热著名的冈瓦纳大陆冰盖和广泛分布的冰碛物。在热带、亚热带低纬度区，常形成大型的生物礁和介壳带、亚热带低纬度区，常形成大型的生物礁和介壳滩，对油、气的聚集和多金属矿产的形成提供了有滩，对油、气的聚集和多金属矿产的形成提供了有利条件。在陆上暖热潮湿气候区，滨海沼泽规模宏利条件。在陆上暖热潮湿气候区，滨海沼泽规模宏大，首次出现高大热带丛林，是地史