地质学基础第五章地壳演化简史教案.docx

第五章 地壳演化简史 ［教学目的与要求］ 了解地史的研究方法；熟悉地壳历史的发展顺序和分期阶段。 重点：各地史阶段中的大地构造演化、古地理、古生物的重大事件； 难点：我国地史上发生的重要构造运动及其对我国自然地理的影响。 第一节概述 一、 地层学理论的建立 二、 时间标尺的建立 第二节地壳历史的研究方法 一、 地层的划分与对比 （一）地层的划分的依据 所谓地层是在地壳发展过程中形成的各种成层岩石的总称，包括变质的和火山成 因的成层岩石在内。地层既然具有时代的概念，所以地层就有所谓上下或新老关 系，这叫做地层层序，也就是相当于一本书的页次。如果地层没有受过扰动，愈 处于下部的地层时代愈老，愈处于上部的地层时代愈新，叫做正常层位。前面已 经讲过，这种上新下老的关系叫地层层序律。划分地层的主要根据如下： 1、 沉积旋回和岩性变化 对于一个地区的地层进行划分时，一般是先建立一个标准剖面。凡是地层出露完 全、顺序正常、接触关系清楚、化石保存良好的剖面就可以做为标准剖面。 地层中的沉积旋回特别是陆相地层，不一定都是很清楚的。这时，就可以根据岩 性来划分地层。岩性变化在一定程度上反映了沉积环境的变化，而沉积环境的变 化乂往往与地壳运动密切相关。因此，根据岩性把地层划分成许多单位，基本上 可以代表地方性的地史发展阶段。 2、 岩层接触关系 岩层之间的不整合面是划分地层的重要标志。任何类型的不整合（平行不整合和 角度不整合）都代表岩层的不连续现象，反映了地理环境的重大变化。 3、 古生物（化石） 上述方法只能确定各组地层间的界限和相对新老关系。若确定各地层时代则必须 根据地层中所含的生物化石。凡是保存在地层中的地质时期的生物遗体（如动物 骨骼、硬壳等）和遗迹（如动物足印、虫穴、蛋、粪便、人类石器等）都叫化石。 但是，并不是所有古生物都能保 存下来成为化石。首先，生物本身具有硬壳、骨骼等不易毁坏的硬体部分容易形 成化石。第二，生物死后必须尽快地被沉积物所掩埋，这样才能避免氧化腐烂或 者被其他动物所呑食。第三，埋藏下来的生物遗体必须在较长时间内经历一定的 填充、置换或升懈等作用才能形成化石。 （二）地层的对比 地层的划分是指对于一个地区的地层进行时代的划分，而地层的对比是指 不同地区的地层进行时代的比较。在地层对比的基础上才能了解广大地区 的地史发展过程的共性和异性，才能具体认识地层区域性特征，了解地层 空间分异的情况。但是各地区的地层层序及特征，千差万别，各不相同。 因此地层对比必须有一个客观标准，这个标准就是时间或地质年代。换言 之，在地层划分和层序建立的基础上，必须对同一时代在各地区形成的地 层进行比较研究。 二、 岩相古地理分析 （一）沉积相的分类 各种沉积物和沉积环境之间都有密切的内在联系。因此根据沉积环境可以把沉积 地层分为海相、过渡相和陆相三大类。 1、海相沉积 海洋是接受沉积的最主要最广阔的场所，古代沉积岩层有很大部分属于海相沉 积。 （1） 滨海相发育于低潮线和高潮线之间及其临近地带的狭长滨海区，潮汐作用 和波浪作用占主要地位。 （2） 浅海相存在于海面到海面下200m左右的浅海地区，约相当于大陆架上的 海洋部分。这一带的特点是波浪作用力减小，阳光充足，底栖生物繁盛，所以沉 积物以陆源细碎屑物质及化学和生物化学沉积物质为主，富含生物遗体，但也常 含有海盆中形成的内碎屑。 （3） 半深海相和深海相存在于半深海（海面下约200—2500m）和深海（约2500m 以下）地区，即相当于大陆坡及海盆底地带。 （4）非正常海相非正常海包括淡化海和咸化海。 2、 过渡相沉积（海陆混合相沉积） 发育于滨海地区。其中主要包括三角洲相和潟湖相： （1） 三角洲相在河流入海处，特别是在河流含砂量大、海底较浅而且比较稳定 的地区，常常形成三角洲。 （2） 潟湖相滨海地区部分海水为砂堤隔绝可形成潟湖。 3、 陆相沉积 大陆是遭受剥蚀的地区，但在相对低洼部位可以接受沉积。和海相沉积相比，陆 相沉积类型多种多样，横向变化显著,地层对比也比较困难。沉积物中以碎屑（砾、 砂、泥）成分为主，有时含陆生动植物化石。 （二） 岩相分析的主要依据 1、 生物化石 化石可以用来指示古地理环境。例如珊瑚化石指示清澈温暖的浅海环境（现代珊 瑚生活要求：水温20°C左右，水中没有混杂的泥沙，水深不超过50—70m）； 2、 岩性特征和结构 岩性特征、结构和构造等是一定环境下的沉积物的表现形式，因此可以作为岩相 分析的重要根据。例如，红色岩层指示氧化环境；黑色页岩并含黄铁矿指示还原 环境；交错层、不对称波痕等反映流动浅水地区；干裂反映滨海、滨湖等环境。 3?、特殊矿物 有些矿物是在一定环境下形成的，可以起指相作用。例如海绿石代表较深浅海环 境；石膏、石盐等代表干燥环境；白云岩（指形