地层分区间年代地层物性的差异
首先根据岩性、岩相特征进行岩石地层划分,然后根据系统采集的化石进行生物地层划分,进而建立年代地层顺序,但在划分一个地区的地层时,必须充分参考邻区已经建立的地层划分方案,便于地层对比。
地层分类(stratigraphic classification)是指根据岩石本身客观存在的不同特征或属性,将组成地壳的岩层划分为不同类型的地层。目前国际上主要把地层分为三大类型:①以岩性作为主要划分依据的岩石地层(岩性地层);②以化石作为划分依据的生物地层;③以形成时间作为划分依据的时间地层或年代地层。另外一种意见认为,年代地层也就是生物地层。尽管在年代对比方法上虽然有许多种,但以古生物和同位素年龄测定的方法具有普遍意义。并指出,虽然同位素年龄测定是前寒武纪和寒武纪以后的深度变质地层时代对比的重要方法,但它在显生宙地层的详细划分和对比方面,还不够完善。而古生物(生物地层)的方法,在地质时期划分和地层的时代对比方面,具有全球的相对同时性。而且,迄今为止,年代地层单位(界、系、统、阶)也像生物地层一样,都主要是以化石作为划分和对比依据的,因而年代地层也就是生物地层,进而主张把地层分为两大类型。20世纪中、后期,随着新技术、新方法的运用和新理论的产生,地层学出现一系列新分支学科,因而地层分类也随之扩大。目前除以上三大类以外,还出现了以岩石体剩余磁性方向的变化作为划分依据的磁性地层;以各种客观存在的,且易用近代地质地球物理方法追踪而识别的物理界面(不整合面、地层结构转换面等)作为划分标志的层序地层等等。
年代地层划分的目的是解释地层序列的年代关系,将地层精确地确定到区域性阶,按界、系、统、阶等级划分地层。年代地层法,主要用生物地层进行对比;同位素测年(常用于哑地层,火山岩中沉积岩夹层及变质岩区地层);磁性地层极性单位和地球化学异常层的研究;对组的穿时性特征进行研究。
地质学包容着自然哲学与自然史学的内容。上节从岩石的角度论述了岩石物性参数可作为量化与研究地质块体的工具,属自然哲学的侧面。本节则从年代地层学的角度分析地质块体演化进程中的差异性在物性参数方面的反映,主要通过比较一些地层分区以代、纪、世所分别表示的界、系、统地层单元的物性差异,总结各地层分区在某一时间段之中地质演化的差异在岩石物性上的记录。
首先讨论各地层分区的界级地层单元的物性差异(表2-3)。新生界存在着发育程度不均的非固结的第四系,不易比较,在此不讨论。显生宙的中生界,平均密度变化范围为2.44×103kg/m3至2.64×103kg/m3之间,从豫陕地层分区、华北北缘地层分区、燕辽地层分区、江南地层分区、山西地层分区、桂湘赣地层分区,经武夷地层分区、华北西缘地层分区、摩天岭地层分区,至上扬子地层分区、迭部-旬阳地层分区,密度逐渐增高。上古生界各地层分区的平均密度变化范围为2.52×103kg/m3至2.70×103kg/m3之间,从燕辽地层分区、豫陕地层分区、山西地层分区,经江南地层分区、摩天岭地层分区、武夷地层分区、桂湘赣地层分区,上扬子地层分区、迭部-旬阳地层分区,密度逐渐增高。下古生界各地层分区的平均密度变化范围为2.61×103kg/m3至2.69×103kg/m3之间,从江南地层分区、上扬子地层分区、武夷地层分区,经豫陕地层分区、桂湘赣地层分区、摩天岭地层分区,至燕辽地层分区、山西地层分区、迭部-旬阳地层分区,密度逐渐增高。密度由低至高,可能反映的是沉积相的变化趋势,低密度指示以陆相沉积为主,高密度指示以海相沉积为主(见第四章)。如晚古生代,燕辽地层分区、豫陕地层分区、山西地层分区等处于陆相沉积为主,而武夷地层分区、桂湘赣地层分区,上扬子地层分区、迭部-旬阳地层分区则以海相沉积为主。
表2-3 几个地层分区年代地层界级单元密度(103kg·m-3)统计表
华北地层大区中6个地层分区各系的平均密度见于表2-4和图2-1,从中可以看到下列显著特点:
(1)地层平均密度历时曲线(图2-1)明显分为两组,一组由山西地层分区、燕辽地层分区和豫陕地层分区组成,地层的密度相对较低;另一组由华北西缘地层分区、华北北缘地层分区和祁连-北秦岭地层分区组成,地层的密度相对较高。山西地层分区、燕辽地层分区和豫陕地层分区分布在华北地层大区的中部地带,而华北西缘地层分区、华北北缘地层分区和祁连-北秦岭地层分区则分布于华北地层大区的边缘地带。由此,提出一个假设,地层大区的中心一带相对以陆相沉积为主,而地层大区的边缘则以海相沉积为主,是大陆的增生地带?
表2-4 华北地层大区内几个地层分区年代地层系单元密度(103kg·m-3)统计表
图2-1 华北地层大区6个地层分区各系密度曲线对比图
(2)地层分区间各系平均密度的离散程度不同——奥陶系6个地层分区的平均密度相差仅为0.02×103kg/m3。二叠系6个地层分区的平均密度变化范围为2.36×103kg/m3至2.68×103kg/m3,相差达0.32×103kg/m3,最低者为燕辽地层分区,最高者为迭部-旬阳地层分区。密度离散程度不同,反映了岩石类型的差异性程度不同。离散程度小,岩石类型基本一致,反映其沉积环境基本相似。如华北地层大区在奥陶纪出现大面积的广泛海侵,各地层分区的沉积环境均为华北浅海/陆表海,主要形成以马家沟组为代表的碳酸盐岩沉积,所以有较相似的密度。而在二叠纪时期,华北地层大区内的燕辽地层分区、山西地层分区和豫陕地层分区则主要以含煤系的陆相沉积为主,而华北北缘地层分区、华北西缘地层分区以及迭部-旬阳地层分区则处于活动地槽的边缘,以海相或海陆交互相沉积为主,这样,同时存在着海相与陆相,沉积环境变化较大,形成的岩石类型繁多,反映在密度上则出现严重的离散现象。因此,同时期各地层分区间平均地层密度的差异,反映了地层分区间沉积环境的差异(图2-1)。密度的离散程度可能是沉积环境差异程度的量化表示。
既然同一地层大区下的各地层分区各时期的沉积环境的差异可用年代地层的物性参数表达,那么不同地层大区下的各地层分区各时期沉积环境的差异同样可用年代地层的物性参数表达。例如华南地层大区的桂湘赣地层分区和华北地层大区的燕辽地层分区的年代地层单元密度存在非常明显的差异(表2-5与图2-2),是它们沉积环境差异的反映。
表2-5 两个地层分区统级地层单元密度(103kg·m-3)对比表
续表
图2-2 燕辽地层分区与桂湘赣地层分区各统密度曲线对比图
本节从年代地层学界、系、统地层单元的物性差异的角度,分析了地层分区之间地层密度的差异,提出了这种以密度为代表的岩石物性参数的差异是其地质作用过程的差异引起的。反之,各地层分区物性的差异是各地层分区地质作用差异的记录,由物性参数的差异可量化地进行地质块体差异性演化的对比。
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进绍心达: 地层是某一地质年代形成的岩石层,每一地质年代对应一个地层,所以地层年代就是地质年代.主要是冥古宙(无地层,猜测),太古宙,远古宙,显生宙,再细的就不贴了,省的你看着累,要看就自己百度地质
芒康县18971486088: 岩石地层,年代地层之间的关系 - ?
进绍心达:[答案] 它们是不同的地层划分方式. 某类生物化石存在的沉积岩地层属于这个年代的岩石地层(即该年代地层单位)的一部分. 岩石地层是总称. 年代地层:在大范围内,通过矿物组成、岩相、构造特征等,特别是同位素、化石、地磁和研究确定地层形成的...
芒康县18971486088: 地层划分时主要考虑哪些地层的物质属性 - ?
进绍心达: 现在的地层划分一般是多重对比划分,地层划分对比的标准非常之多,最基本的是岩石地层,其指标是地层的岩性、岩石组合特点及旋回性等,岩石地层学是地层划分对比的基础,是一切地层学工作的基础.对于世界性的地层划分和对比,常用...
芒康县18971486088: 地层时代如何划分? - ?
进绍心达: 地层形成的年代有老有新,通常把地层的时代由老至新划分为太古代、元古代、古生代、中生代、新生代等,与“代”相对应的地层单位则称为“界”,如太古界、……新生界等.“代”可以细分为“纪”,如中生代分为三叠纪、侏罗纪、白垩纪,新生代分为第三纪、第四纪等,与“纪”相对应的地层单位称为“系”,如侏罗系、第三系等.“纪”和“系”还可以再详细划分,如油、气勘探开发工作中常用到的“***组”和“***层”,就是更小的地层单位.
芒康县18971486088: 地层划分与地层对比的依据是什么 - ?
进绍心达: 地层划分是研究地球、岩石、岩性的基础,也是研究岩石、岩性的结果吧.只有把当地的不同岩层(石)分类搞清楚了,才能了解当地、当时(历史)的地质作用过程,并指导相应的地质找矿工作和社会经济建设. 地层对比,是研究不同区域、...
芒康县18971486088: 为什么不同年代的地层中会出现不同的生物?它们之间有没有关系 - ?
进绍心达:[答案] 不同的地层中的化石属于不同的地质年代,地球上的生物是不断进化的,当然不同地层中的化石属于不同的生物. 一般越底层的地层中的生物越简单、低级,越浅的地层中的生物越复杂、高级.
芒康县18971486088: 地层划分的基本原则 - ?
进绍心达: 地质历史上某一时代形成的层状岩石称为地层,它主要包括沉积岩、火山沉积岩以及由它们经受一定变质的浅变质岩.从岩性上讲,地层包括各种沉积岩、火山岩和变质岩;从时代上讲,地层有老有新,具有时间的概念.)地层是地壳中具一定...
芒康县18971486088: 什么是地层分类? - ?
进绍心达: 地层分类指根据划分依据的不同,把组成地壳的岩层划分为不同类型的地层.目前国际上的趋向是把地层分为三大类型:①以岩性作为主要划分依据的岩石地层(岩性地层);②以化石作为划分依据的生物地层;③以形成时间作为划分依据的时...
芒康县18971486088: 为什么不同年代的地层中会出现不同的生物?它们之间有什么联系? - ?
进绍心达:这与地质年代有关.地质年代,就是指地球上各种地质事件发生的时代,即描述地球历史事件的时间单位. 地质年代可分为相对年代和绝对年龄(或同位素年龄)两种.相对地质年代是指岩石和地层之间的相对新老关系和它们的时代顺序.地...
芒康县18971486088: 地层层序律及其在确定地层相对年代和认识地壳发育历史方面的意义 - ?
进绍心达: 1、在地壳发展史中,伴随着各种岩层的产生,在不同地震年代,各种岩层形成具有一定时代特征的新老地层.一般情况下,老地层在下、新地层在上,称正常层位.这种上新下老的关系叫地层层序律. 2、地层层序律可以推断两新老地层之间所夹地层的年代,或根据不整合关系,结合地层层序律推断地层年代.总之,对地层相对年代的确定是通过与地层层序律所确定的标准剖面进行对比实现的,如果出现地层间断,则可推断其地壳的升降活动.