地质年代与地质作用

《地质年代与地质作用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第四章地质年代与地质作用北京人头盖骨第一节地质年代第二节地质作用第四章地质年代与地质作用第一节地质年代地质年代（geologictime）：是指地球上各种地质事件发生的时代。其含义有：一、是指各地质事件发生的先后顺序，称为相对地质年代；二、是指各地质事件发生的距今年龄，主要是运用同位素技术测定，称同位素地质年龄。这两方面结合，才构成对地质事件及地球、地壳演变时代的完整认识，地质年代表正是在此基础上建立起来的。地质年代表一、相对地质年代的确定研究地质年代必须研究岩石中所包含的年代信息。确定岩石的相对地质年代的方法通常是依靠以下三条准则。（一）地层层序律：地层（stratum）：地质历史上某

2、一时代形成的层状岩石称为地层。它主要包括沉积岩、火山岩及变质岩。地层层序律：地层形成时的原始产状一般是水平的或近于水平的，并且总是先形成的老地层在下面，后形成的新地层盖在上面，这种正常的地层叠置关系称为地层层序律。当地层因构造运动发生倾斜但未倒转时，倾斜面以上的地层新，倾斜面以下的地层老。当地层经剧烈的构造运动，层序发生倒转时，上下关系则正好颠倒。（二）化石层序律地质学上常常利用保存在地层中的生物化石来确定地层之间的新老关系。古生物化石：地质历史上的生物称为古生物，保存在地层中的古代生物遗体和遗迹，被钙质、硅质等充填或交代（石化）后即称为化石。生物演化规律：即生物演化的总趋势是从简单到复杂，

3、从低级到高级（进步性）；以往出现过的生物类型，在以后的演化过程中绝不会重复出现（不可逆性）。化石层序律（生物群层序律）：不同时代的地层中具有不同的古生物化石组合（阶段性），相同时代的地层中具有相同或相似的古生物化石组合（同时期的一致性）；古生物化石组合的形态、结构愈简单，则地层的时代愈老，反之则愈新。生物演化律利用地层层序律和生物演化律确定岩石的相对年龄柱状图右侧标出的符号代表不同的化石及其组合，不同的层位有不同的化石组合，图中同一年代的地层用虚线相连。鹦鹉螺菊石腕足类三叶虫植物角石（三）地质体之间的切割律侵入岩与围岩的关系，总是侵入者年代新，被侵入者年代老，这就是切割律。也就是说较新的地质

4、体总是切割或穿插较老的地质体，即切割者新、被切割者老。二、同位素地质年龄的测定利用放射性同位素的蜕变规律测定岩石的绝对年龄的方法，称为同位素地质年龄测定法。放射性同位素的蜕变规律：放射性元素在自然界中自动地放射出α（粒子）、β（电子）或γ（电磁辐射量子）射线，而蜕变成另一种新元素，且各种放射性元素都有自己恒定的蜕变速度。同位素的衰变速度通常是用半衰期（T1/2）表示。所谓半衰期，是指母体元素的原子数蜕变一半所需要的时间。例如，镭的半衰期为1622年，如果开始有10g镭，经过1622年后就只剩下5g；再经过1622年仅只有2.5g⋯⋯依此类推。因此，自然界的矿物和岩石一经形成，其中所含有的放射

5、性同位素就开始以恒定的速度蜕变，这就像天然的时钟一样，记录着它们自身形成的年龄。当知道了某一放射性元素的蜕变速度（T1/2）后，那么含有这一元素的矿物晶体自形成以来所经历的时间（t），就可根据这种矿物晶体中所剩下的放射性元素（母体同位素）的总量（N）和蜕变产物（子体同位素）的总量（D）的比例计算出来。其公式如下：式中：λ为蜕变常数，与蜕变速度（T1/2）有关。关系式为λ=0.639/T1/2，N、D值是在实验室中用质谱仪测出。t=ln（1+）1λDN自然界放射性同位素种类很多，能够用来测定地质年代的必须具备以下条件：①具有较长的半衰期，那些在几年或几十年内就蜕变殆尽的同位素是不能使用的。②该

6、同位素在岩石中有足够的含量，可以分离出来并加以测定。③其子体同位素易于富集并保存下来。母体同位素子体同位素半衰期(T1/2)有效范围测定对象铷(87Rb)锶(87Sr)500亿a云母、钾长石、海绿石铀(238U)铅(206Pb)45.1亿a晶质铀矿、锆石、独居石、黑色页岩铀(235U)铅(207Pb）7.13亿a钍(232Th)铅(208Pb)139亿a钾(14K)氩(40Ar)14.7亿aTo～104a云母、钾长石、角闪石、海绿石碳(14C)氮(14N)5692a50000a～今有机碳、化石骨骼钐(150Sm)钕(144Nd)氩(40Ar)氩(39Ar)云母、钾长石、角闪石、海绿石To～1

7、08a用于测定地质年代的放射性同位素铷—锶法铀（钍）—铅法钾—氩法14C法钐-钕法40Ar-39Ar法人们对地球表面最古老的岩石进行了年龄测定，获得了地球形成年龄的下限值为40亿年左右，如南美洲圭亚那的古老角闪岩的年龄为（41.30±1.7）亿年、格陵兰的古老片麻岩的年龄为36亿～40亿年、非洲阿扎尼亚的片麻岩的年龄为（38.7±1.1）亿年等等，这些都说明地球的真正年龄应在40亿年以上。综上所述，现在一般认