地层单位

2016 年 7 月 29 日11:41:25 发表评论 923

地层单位

 

在地层的物质属性研究的基础上,建立地层单位和确立地层系统是地层学的中心任务。由于地层的物质属性不同,地层划分的依据不一,所建立的地层单位也不一致。《国际地层指南》和《中国地层指南》都强调了多重地层单位的思想。一是以建立全球性年代地层系统为目的的年代地层单位系统,以及为完善和验证该系统服务的生物地层单位和磁性地层单位,这些地层单位之间的界面是等时的。因此,不是所有的地层单位都能形成完整的地层系统。二是以建立局部地层系统为目的,主要以区域性特征为依据的岩石地层单位系统,以及为改善、补充和验证该地层系统的其他地层学分支所提供的地层单位(如地震地层单位、构造地层单位、化学地层单位及生态地层单位等),所有这些地层单位之间的界面都是穿时的;

目前地层研究中最常用的是岩石地层单位、年代地层单位和生物地层单位(11-2)以及岩石地层单位系统和年代地层单位系统两套地层单位系统。

 

11-2 地质年代及主要地层单位

地质年代单位

年代地层单位

岩石地层单位

生物地层单位

(Eon)

(Eonthem)

(Group)

(Formation)

(Member)

(Bed)

延限带(range zone)

组合带(assemblage zone)

顶峰带(abundance zone)

谱系带(lineage zone)

间隔带(interval
zone)

(Era)

(Erathem)

(Period)

(System)

(Epoch)

(Series)

(Age)

(Stage)

(Chron)

时带(Chronozone)

一、岩石地层单位

一个岩石地层单位应由岩性相对一致或相近的岩层组成,或为一套岩性复杂的岩层,但可以和相邻岩性相对简单的地层相区别。除此之外,一个岩石地层单位应有相对稳定的地层结构。一般一个段级的地层单位是由一种结构类型的地层组成的,内部不分段的组也只有一种结构类型,内部分段的组可有多种结构类型。岩石地层单位包括群、组、段、层4级单位。

(Formation) 组是岩石地层单位系统的基本单位。是具有相对一致的岩性和具有一定结构类型的地层体。所谓岩性相对一致,是指组可以由一种岩性组成,也可以由两种岩性的岩层互层或夹层组成,或由岩性相近、成因相关多种岩性的岩层组合而成,或为一套岩性复杂的岩层,但可与相邻岩性简单的地层单位相区分。组的内部结构也应有一致性,内部不分段的组为一种结构类型,内部分段的组可有多种结构类型。组的顶底界线明显,它们可以是不整合界线,也可以是标志明显的整合界线,但组内不能有不整合界线。

(Group) 群为比组高一级的地层单位,为组的联合。其联合的原则是:岩性的相近、成因的相关、结构类型的相似等。一般一个群是由岩性相似、结构相近、成因相关的组联合而成的。群的顶底界线一般为不整合界线,或为明显的整合界线。

(Member)  段为比组低一级的地层单位,为组的再分。分段的原则是组内地层的岩性、结构、成因的差别。一般一个段是由岩性相同或相近、一种结构类型、成因相关的岩层组成的地层单位。段的顶底界线也应明显,一般是标志明显的整合界线。 层层是最小的岩石地层单位。

(Bed) 有两种类型:一是岩性相同或相近的岩层组合,或相同结构的基本层序的组合,其可以用于野外剖面研究时的分层。二是岩性特殊、标志明显的岩层或矿层,其可以作为标志层或区域地质填图的特殊层。

在造山带构造变形和变质作用改造的地层区或克拉通的深变质岩区,由于变形和变质作用的改造,原始的地层顺序、位态及相互关系都发生了变化,很难再恢复原生的地层单位和地层系统,一般采用岩群、岩组、岩段的地层单位术语。岩群、岩组和岩段的划分原则与群、组、段不同,其主要依据地层的岩性组合、变形和变质程度等。岩群、岩组、岩段的顶底界线一般是断层(包括脆性断层和韧性断层)界线,或受断层改造的不整合界线。

任一地层区都可以建立从老到新的岩石地层单位系统。这个地层单位系统是客观存在的,也是地层学研究的基础性工作。所有的其他地层学工作都是建立在岩石地层单位和岩石地层单位系统基础上的。

二、年代地层单位和地层系统

年代地层单位是以生物演化的自然阶段为主要依据划分的地层单位。由于生物的演化阶段具有不可逆性和全球一致的特征,因此,依据其演化的各个阶段所划分的年代单位具有严格的时间顺序和全球可比性。年代地层单位是以地层形成的时代为依据划分的地层单位。除生物演化特征作为年代地层单位划分的主要依据外,放射性同位素年龄、磁性地层也是年代地层划分的重要依据。

年代地层单位是在特定的地质时间间隔内形成的地层体,这种单位代表地史中一定时间范围内形成的全部地层,而且只代表这段时间内形成的地层。每个年代地层单位都有严格对应的地质年代单位。年代地层单位自高而低可以分为宇、界、系、统、阶、时带,它们和地质年代单位的宙、代、纪、世、期、时相对应。

宇是最大的年代地层单位,它是与时间对应的年代地层单位。它是根据生物演化最大的阶段性,即生命物质的存在及方式划分的。由于地球早期的生命记录为原核细胞生物,之后的生命记录为真核细胞生物,最后才发展为高级的具硬壳的后生生物。所以可将整个地史时期分为太古宙、元古宙和显生宙。所对应的年代地层单位则为太古宇、元古宇和显生宇。宇是全球性统一的地层单位。

界是第二级年代地层单位,也是全球性统一的地层单位。它是与时间对应的年代地层单位, 是根据生物界发展的总体面貌以及地壳演化的阶段性划分的。依据地壳演化的阶段性,太古宇划分为始、下、中、上太古界,元古宇划分为下、中、上元古界。而显生宙宇根据生物界演化和地壳演化的阶段性划分为下古生界、上古生界、中生界、新生界。

系是低于界的年代地层单位,它对应于地质年代单位。纪的划分主要是依据生物界演化的阶段性。如晚古生代的泥盆纪以鱼类脊椎动物、裸蕨类植物,以及有显著变革的无脊椎动物为特色,故泥盆纪可以称为鱼类的时代。与泥盆纪对应的年代地层单位则为泥盆系。系是年代地层单位最重要的单位,其具有全球可对比性,因此,系也是全球统一的。

统是系内的次级地层单位,与地质年代单位相对应。一般一个纪可以依据生物界面貌划分为两到三个世,通常称之为早、中、晚世,与之对应的年代地层单位则为下、中、上统。如泥盆纪划分为早、中、晚泥盆世,对应的年代地层单位为下、中、上泥盆统。白垩纪可分为早、晚白垩世,对应的年代地层单位则为下、上白垩统。由于世所代表的地质时间仍较长,全球生物界面貌在较长时间范围内仍能保持一致,所以统仍是全球性统一的。

阶是年代地层单位的最基本单位,其对应于地质年代单位。期的划分主要是根据科、属级的生物演化特征划分的。如寒武纪可以分为10个期,对应的年代地层单位为10个阶。这些阶主要是根据寒武纪最繁盛的三叶虫动物群的演化划分的。阶的应用范围取决于建阶所选的生物类别,以游泳型、浮游型生物建的阶一般具全球可对比性,如奥陶系-志留系以笔石建的阶、中生代以菊石建的阶等。而以底栖型生物建的阶一般是区域性的,只能应用于一定的区域,如寒武系以底栖型生物三叶虫建的阶。

时带 时带是年代地层单位中最低的单位,与地质年代单位相对应,即时带是指一个内所有的地层记录。时带是根据属、种级生物的演化划分的,因此时带一般以生物属或种来命名,如下寒武统的Redlichia时带是生物Redlichia属所占有时间间隔内的地层。以全球性分布的游泳生物或浮游生物划分的时带是全球性的,如菊石、牙形石时带等,而以底栖生物划分的时带一般是区域性的。

三、生物地层单位

地层单位

图11-9 延限带示(a)和顶峰带(b)示意图(据Salvador,1994修改)

生物地层单位是根据地层中保存的生物化石划分的地层单位。生物地层单位是以含有相同的化石内容和分布为特征,并与相邻单位化石有别的三度空间地层体。生物地层单位为生物带,其包括级别相同的5种类型:延限带、顶峰带、组合带、谱系带、间隔带等。

延限带 延限带是指任一生物分类单位在整个延续范围之内所代表的地层体。其代表该生物分类单位从发生绝灭所占用的地层。但在一个地层剖面上,延限带的界线仅仅是该生物类别最早出现到最后消失的界线。因此延限带的确切界线应在所有剖面都调查清楚以后才能确定[11-9a]

顶峰带 顶峰带是指某些化石属、种最繁盛时期的一段地层,它不包括该类化石最初出现和最终消失时的地层。地层中化石属、种的繁盛可以以3种方式表现:一是化石在特定时期在一定的地理范围内富集,比其早期和晚期化石密度要大;二是化石在一定的地理分布范围中富集,单位面积中的化石个数基本上是常数,仅地理分布范围比早期和晚期大;三是化石仅仅在特定的环境中,在极窄的地理范围内富集,而在该化石所占的其他地区个体数却不多。这3种情况都可以形成繁盛期,繁盛期所代表的地层为顶峰带。因此,不同地区的繁盛期未必完全一致,只有通过等时性对比才能确定[11-9b]

组合带 组合带是指特有的化石组合所占有的地层。该地层中所含的化石或其中某一类化石,从整体上说构成一个自然的组合,并且该组合与相邻地层中的生物化石组合有明显区别。组合带不是以某一化石类别延续的时间所占有的地层确定的,而是根据多种化石类别的共存所占有的地层确定的[11-10a]

间隔带 间隔带是指位于两个特定的生物面之间的地层体。该带不一定是某一个或几个生物分类单元的分布范围,而是通过这些生物界面限定的生物面来定义的。这些生物面通常包括生物化石的最高存在界面、生物化石的最低存在界面。这两种界面任意组合限定的范围就是间隔带。如一个最高存在界面和一个最低存在界面限定的间隔带),两个最高存在界面限定的间隔带,两个最低存在界面限定的间隔带等[11-10b]

谱系带 谱系带是含有代表进化谱系中某一特定化石的地层体。它既可以是某一化石分类单元在一个演化谱系中的延限,也可以是该化石分类单元后裔分类单元出现前的那段延限。谱系带的界限是通过演化谱系中化石的最低存在生物面来确定的。因此,谱系带代表了一个分类单元在演化谱系中的总体或部分延限。谱系带以该分类单元来命名。由于谱系带具有较强的时间性,因此多用于进行年代地层时带的划分。

地层单位

图11-10 组合带(a)和间隔带(b)示意图(据Salvador,1994修改)

生物带是生物地层单位的不同类别,不是具有包容或从属关系的级别。对一个地区来说,生物地层单位不是普遍建立的,各单位之间也不一定是连续的。那些因缺少化石而无法建立生物地层单位的地层,可以称之为哑间隔带

温馨提示:请扫描下方二维码支持下我吧。我会继续为各位同行和爱好者提供优质的资源和文章。


分享到:
  • 欢迎扫码关注我的公众号
  • 一个可以获取淘宝内部优惠券的公众号
  • weinxin
  • 我的微信号
  • 欢迎扫码关注
  • weinxin
冰&太阳
mindmanager最新学习资料视频+安卓版本(超40G )
3dmine2014.3企业版破解版下载地址
mindmanager 2016完美破解版(序列号注册码)下载
【正版包邮】中国区域大地构造学教程(葛肖虹)

发表评论

您必须才能发表评论!