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地层时代划分

地层时代划分,也可称地层年代划分,是国际上流行的地层划分依据之一。地层时代划分以地层形成年代作为依据而划分。在某一特定地质时间间隔内所沉积的一套地层即为年代地层单位。年代地层单位之间的界限应为沉积登时面或同时沉积面。确定等时面的方法包括生物地层学(根据标准化石)、同位素年代学(适用于寒武纪的深层变质地层)、古地理(海陆变迁)、古地磁(适用于寒武纪以后的地层)和古气候等方法。一般情况下,层面和不整合面都可作为年代地层界面。

现阶段,我国普遍采用宇、界、系、统、阶的顺序简述我国在地层时代划分的情况。

宇是全球最大的一级年代地层单位,是一个宙的时期形成的全部地层。对这一级别的年代底层划分,我国曾长期沿用二分方案,即隐生宇和显生宇。至20世纪80年代后,为与国际接轨,我国沿用了国际上已公认的三分方案。即太古宇元古宇显生宇

界是小于宇与大于系的年代地层单位,是一个代的时期内形成的全部历程。长时间内,我国对这一级别的划分基本上是对显生宙时期的地层沿用了国际上通用的三分方案。而对显生宙以前的地层,由于研究程度都较低而未进行界级划分,只笼统称为前寒武系。后又有下前寒武系、上前寒武系之分。现在,基本上沿用了目前国际上通用的划分方案。即根据地质年代间隔,将太古宇自下而上分为始太古界,古太古界、中太古界、新太古界。将元古宇与自下而上分为古元古界、中元古界、新元古界;根据生物演化的重大阶段将显生宇自下而上分为古生界,中生界和新生界。

系是小于界,大于统的年代地层单位,是一个系的时期内形成的全部地层。我国对系级年代地层的划分和使用历史悠久。早在十九世纪末二十世纪初即已开始使用。但主要是涉及显生宙时期的地层,而且基本上沿用了当时国际上已经通用的划分方案,并一直延续下来。及至下而上,将古生界分为:寒武系奥陶系志留系泥盆系石炭系二叠系;将中生界划分为三叠系侏罗系白垩系;将新生界划分为:第三系第四系

震旦纪地质年代名称,元古宙晚期的一个纪。是在中国命名并向国际推荐的一个地质年代单位。开始于约8亿年前,结束于约6亿年前。属于新元古代的晚期。这一时期形成的地层称震旦系

震旦系分为下统和上统二分方案。

寒武纪(Cambrian)是显生宙的开始,距今约5.42亿年前4.88亿年。

寒武纪可再分为早寒武纪、中寒武纪、晚寒武纪。寒武纪是显生宙最早的地质时代,下一个纪是奥陶纪

在传统理论上它可区分为三个时期:早寒武纪(5.41-5.4亿年前)、中寒武纪(5.4-5.23亿年前)、以及晚寒武纪(5.23-4.92亿年前)。这是建立在岩石地层学上的分法。

寒武系寒武纪形成的地层,分下、中、上三个统。中国寒武系共有九个阶,分属三个统。

中国寒武系全为海相沉积,分布几乎遍及全国各地。寒武系代表古生代第一次海浸,多为浅海相,对各种生物繁殖极为有利。岩层沉积程序也极有规律,由砂岩、页岩到灰岩。在华北及东北南部,下寒武统以紫红色页岩为主夹灰岩;中寒武统以厚层鲕状灰岩为主;上寒武统主要为薄层灰岩及竹叶状灰岩。在华中西南,寒武系以巨厚白云质灰岩,白云岩和厚层灰岩为主。下寒武统在东南区以黑色页岩为主,中上寒武统以黑色薄层灰岩含大量球接子类三叶虫为主。在西北区的三叶虫类与东南区相似。

奥陶纪(Ordovician Period,Ordovician,符号O),地质年代名称,是古生代的第二个纪(原始的脊椎动物出现),开始于距今488个地质单位之前(4.8亿年前)~444个地质单位之前(4.4亿年前),延续了4200万年。在奥陶纪与志留纪之间隔着一起大规模物种大灭绝伽马射线暴。在此次物种大灭绝中,60-的物种灭绝,主要灭绝动物有:圆月形镰虫、彗星虫、原始生物。奥陶纪开始于同位素年龄485.4±1.9Ma(Million Anniversary,百万年、),结束于443.4±1.5Ma。

奥陶系(Ordovician System)指奥陶纪形成的地层。

国际奥陶系分下、中、上三个统、六个阶。下奥陶统包括特马豆克阶(Tremadocian)、弗洛阶(Floian),中奥陶统包括大坪阶(Dapingian)、达瑞威尔阶(Darriwillian),上奥陶统包括桑比阶(Sandbian)、凯迪阶(Katian)、赫南特阶(Hirnantian)。

中国奥陶系同样分下、中、上三个统、六个阶。下奥陶统包括特马豆克阶、弗洛阶,中奥陶统包括大坪阶、达瑞威尔阶,上奥陶统包括艾家山阶)、钱塘江阶、赫南特阶。

志留纪(Silurian Period)(笔石的时代,陆生植物有颌类出现)是早古生代的最后一个纪,也是古生代第三个纪。约开始于4.4亿年前,结束于4.1亿年前。日本学者音译(日语志留读作siru,音近Silu),中文借用。由于志留系在波罗的海 哥德兰岛上发育较好,因此曾一度被称为哥德兰系。志留纪可分早、中、晚三个世。

志留系(Silurian System)是志留纪时期形成的地层。志留系在波罗的海的哥特兰岛发育较好,故曾称哥特兰系(Gotlandian System)。

志留系现分为下、中、上、顶四个统。在西欧(英国),下、中、上三个统分别称为兰多弗里统、文洛克统和拉德洛统。后来把英国志留系与泥盆系之间的过渡层含鱼化石的当顿统置于志留系。在捷克斯洛伐克波希米亚地区,于拉德洛统之上还建立了普里多利统。中国志留系以华中、西南区发育较好。笔石相及介壳相均发育。长江下游宁镇山脉地区,志留系下部为笔石页岩,中部为壳相砂页岩,上部为砂岩,可能属介壳相。湘、粤、桂区,志留系发育不全,均为笔石页岩。西北区志留系以祁连山区发育较好,一系三分明显,下部为笔石页岩,中部为珊瑚灰岩与页岩互层,上部为红色砂岩。东北、内蒙古区志留系以吉林中部和小兴安岭发育较好,为碎屑岩夹珊瑚礁灰岩。西藏区志留系发育较全,为笔石页岩和珊瑚灰岩。火山岩相以滇西保山地区为代表。沉积矿产有川北、皖南、滇东、甘肃南部志留系中的煤、苏南中志留统的磷,滇东上志留统的铝土矿等。2001年全国地层委员会将中国志留系四分,下统自下而上建有龙马溪阶、大中坝阶和紫阳阶,中统下部建有安康阶,上部尚未建阶,上统尚未建阶,顶统尚未建阶。

泥盆纪英语:Devonian Period,符号D)是地质时代古生代中的第四个,开始于同位素年龄416±2.8百万年(Ma),结束于359.2±2.5Ma。

泥盆纪在英语中叫Devonian,名称来自英国德文郡,因该地的泥盆纪地层被最早研究。其他语言的称呼与英文大同小异。中文名称源自旧时日本人使用日语汉字音读的音译名“泥盆纪”(音读:デボンキ 罗马字:dee bon ki)。

泥盆纪早期裸蕨类繁荣。中期后,腕足类珊瑚发育、原始菊石昆虫出现。晚期原始两栖类迷齿类出现,蕨类植物和原始裸子植物出现;无颌类趋于灭绝。 年代:4.05亿年前3.65亿年前。

泥盆纪属于显生宙古生代。泥盆纪分为早泥盆世、中泥盆世、晚泥盆世。

从泥盆纪开始,地球又开始发生了海西运动。因此,泥盆纪时许多地区升起,露出海面成为陆地,古地理面貌与早古生代相比有很大的变化。在泥盆纪里蕨类植物繁盛,昆虫和两栖类兴起。在泥盆纪与石炭纪中间隔着一次大规模物种大灭绝超级地幔柱。在此次物种大灭绝中,75-的物种灭绝。是灭绝物种第二多的物种大灭绝,仅次于第一多的二叠纪物种大灭绝西伯利亚暗色岩事件。主要灭绝动物有:盾皮鱼类、艾登堡母鱼。脊椎动物进入飞跃发展时期,鱼形动物数量和种类增多,现代鱼类硬骨鱼开始发展。泥盆纪常被称为“鱼类时代”。

地质学中与泥盆纪形成密切相关的地层。可分下、中、上三个统、八个阶。

泥盆系泥盆纪形成的地层,可分下、中、上三个统、八个阶。在中国南方,下统曾叫“云南统”,中统曾叫“广西统”,上统曾叫“湖南统”。下泥盆统包括莲花山阶,那高岭阶、郁江阶;中泥盆统包括北流阶、东岗岭阶或四排阶、应堂阶;上泥盆统包括余田桥阶和锡矿山阶。中国中部及南部(尤以西南各省)泥盆系层序清晰,化石丰富,是研究泥盆系的理想地区。中国西南地区泥盆系可分为陆相滨海相和浅海半深海相两种类型。陆相滨海相中含有鱼类和植物化石。浅海半深海相沉积以泥质、灰质为主的地层中,富含底栖固着生物,如层孔虫、珊瑚、腕足类等;以灰黑色泥质、硅质为主的地层中,富含漂浮和游泳生物,如竹节石、菊石、三叶虫、介形虫等。中国南部湖南、江西一带中、上泥盆统海相沉积多成狭长条状,与陆相沉积犬牙交错,说明加里东运动后,局部隆起和凹陷,地形差异强烈。泥盆系的沉积矿产有铁、锰、石油、石灰岩、白云岩、耐火粘土等。泥盆系在中国华北及东北南部是古陆,故泥盆系缺失。

石炭纪(Carboniferous)约处于地质年代两亿八千六百万至三亿六千万年前,它可以区分为两个时期:始石炭纪(又叫密西西比纪,三亿两千至三亿六千万年前)、和后石炭纪(又叫宾夕法尼亚纪,两亿八千六百至三亿两千万年前)。 石炭纪(Carboniferous period)是古生代的第5个纪,开始于距今约3.55亿年至2.95亿年,延续了6500万年。石炭纪时陆地面积不断增加,陆生生物空前发展。当时气候温暖、湿润,沼泽遍布。大陆上出现了大规模的森林,给煤的形成创造了有利条件。

石炭纪时期沉积的地层称为石炭系(Carboniferous System)。在西欧多为二分。在中国及俄罗斯曾为三分,分为下、中、上三个统,当前随国际上统一二分。在中国,全国地层委员会2001年将下石炭统(曾称丰宁统)自下而上分为岩关阶、大塘阶和德坞阶;上石炭统(曾称壶天统)自下而上分为罗苏阶、滑石板阶、达拉阶和逍遥阶。2000年国际地科联国际地层委员会将其划分为二个亚系:下部密西西比亚系(含三个阶)和上部宾夕法尼亚亚系(含四阶段)。

石炭纪早期,中国南方由于海水时进时退,形成海陆交替相,沉积了1000米左右的碎屑岩、不纯灰岩和煤层;至晚石炭世,海水比较稳定,沉积以浅海相灰岩为主。自奥陶纪后,海水退出整个华北及东北南部地区,长期遭受风化剥蚀,直到晚石炭世时,海水才又重新侵漫到这一地区,形成一般不超过500米的海陆交替相的含煤沉积,所含动物群与华南相似。东北北部区下石炭统以海相碎屑岩为主夹灰岩,时夹陆相碎屑沉积,厚度较大;上石炭统以海相灰岩为主,所含动物群与华南相似。西北区的石炭系比较复杂,厚度大,所含动物群与华南相似。青藏区的石炭系沉积厚度较大,也含有火山岩系,所含动物群与华南相似。石炭纪在全世界是最早的重要成煤时期。在中国华南有测水段,寺门段及万寿山段;在华北有本溪组和太原组,太原组是中国北部石炭系中最重要的煤系地层,广泛分布于华北、东北南部及西北等地区。其他沉积矿产有铁、锰、黄铁矿、铝土矿及石膏。

二叠纪(Permian period)是古生代[1]的最后一个纪,也是重要的成煤期。二叠纪开始于距今约2.99亿年,延至2.5亿年,共经历了4500万年。二叠纪的地壳运动[2]比较活跃,古板块间的相对运动加剧,世界范围内的许多地槽封闭并陆续地形成褶皱山系,古板块间逐渐拚接形成联合古大陆(泛大陆)。陆地面积的进一步扩大,海洋范围的缩小,自然地理环境的变化,促进了生物界的重要演化,预示着生物发展史上一个新时期的到来。

早期的植物以真蕨、种子蕨为主。晚期有较大变化,鳞木类、芦木类、种子蕨、柯达树等趋于衰微、灭绝,代之以较耐旱的裸子植物,松柏类大为增加,苏铁类开始发展。腕足类继续繁盛,长身贝类占优势;软体动物也是重要部分,菊石类有明显分异;苔藓虫逐渐衰退;三叶虫趋于灭绝;昆虫开始迅速发展。爬行动物首次大量繁盛,杯龙目盘龙目兽孔目存在。二叠纪末发生了二叠纪-三叠纪灭绝事件,90-至95-的海洋生物灭绝,其详细原因目前尚不明确。

二叠系(Permian System)是指二叠纪时期形成的地层。现国际上和国内均分为上、中、下三个统。2000年,国际地科联国际地层委员会划分为下统乌拉尔统、中统瓜德鲁普统、和上统乐平统。德国的二叠系下部为红色砂岩,称为赤底统,包括奥图阶萨克森阶,上部为镁质灰岩,称为镁灰岩统,包括提林根阶;俄罗斯的下二叠统包括萨克马尔阶、亚丁斯克阶和空谷阶,上二叠统包括卡赞阶和鞑靼阶。2001年,中国全国地层委员会将中国二叠系三分,下统包括紫松阶、隆林阶,中统包括栖霞阶、祥播阶、茅口阶、冷坞阶,上统包括吴家坪阶和长兴阶。

中国二叠系有两种类型,一种是以海相为主,如华南、青藏和台湾;另一种是以陆相为主,如华北;其他如西北、内蒙古及东北北部,既有海相沉积,也有陆相沉积。在中国南部,二叠系以浅海相灰岩为主,底部常有煤系。中二叠世末至晚二叠世早期,在西南地区有大规模玄武岩喷发,称峨眉山玄武岩(东吴运动);晚二叠世早期为海陆交替相含煤沉积(龙潭煤系),是中国南方的重要含煤地层;晚二叠世晚期又形成海相沉积。华北及东北南部,在若干盆地内形成了陆相含煤堆积,二叠纪末期,气候由温湿转为干燥,形成了红色砂岩(孙家沟)。东北北部的二叠系,以含有火山岩系及火山沉积岩为其特征,下二叠统为海相沉积,上二叠统为陆相沉积(开山屯组)。新疆的二叠系,陆相沉积较多,海相地层只零星出露。青藏地区,在早二叠世晚期与华南相似,发生大规模火山活动,形成千余米的玄武岩,晚二叠世早期,局部地区也沉积了与龙潭煤系类似的含煤地层;在台湾地区也发现了二叠纪海相灰岩沉积。沉积矿产有煤、铝、铁、锰、铜、磷、石油、耐火材料、矾石、石膏等。

三叠纪英语:Triassic)是2.5亿至2亿年前的一个地质时代,它位于二叠纪侏罗纪之间,是中生代的第一个纪。三叠纪的开始和结束各以一次灭绝事件为标志。虽然这段时间的岩石标志非常明显和清晰,其开始和结束的准确时间却如同其它古远的地质时代无法非常精确地被确定。其误差在正负数百万年。

三叠系(Triassic System)是指三叠纪时期形成的地层,分为下、中、上三叠统。始于距今2.5亿年至2.03亿年,延续了约5000万年。海西运动以后,许多地槽转化为山系,陆地面积扩大,地台区产生了一些内陆盆地。这种新的古地理条件导致沉积相生物界的变化。从三叠系起,陆相沉积在世界各地,尤其在中国及亚洲其它地区都有大量分布。古气候方面,三叠系初期继承了二叠系末期干旱的特点;到中、晚期之后,气候向湿热过渡,由此出现了红色岩层含沉积、旱生性植物向湿热性植物发展的现象。植物地理区也同时发生了分异。

侏罗纪(Jurassic)是一个地质年代,界于三叠纪和白垩纪之间,约1亿9960万年前(误差值为60万年)到1亿4550万年前(误差值为400万年)。

侏罗系(Jurassic System)是指侏罗纪时期形成的地层,分为下、中、上三个统。海相侏罗系以西欧发育最好,在德国南部,一系三分极为明显,下统多为黑色页岩,称里阿斯统,中统多为棕色含铁砂岩,称道格统,上统多为白色泥灰岩,称麻姆统

国际三叠系划分为下统包括赫塘阶、西涅缪尔阶、普林斯巴赫阶、图阿尔阶,中统包括阿伦阶、巴柔阶、巴通阶、卡洛维阶,上统包括牛津阶、基默里奇阶、提塘(或称波特兰)阶。

三叠纪末,由于印支运动的影响,中国大部分隆起为陆,仅在中国边缘地带,如西藏、青海南部、滇西、两广沿海、喀喇昆仑山及黑龙江挠力河一带有海相沉积,其余地区均为陆相沉积。

中国陆相侏罗系普遍含有煤层,一般分为两种类型:一种是东部火山活动带,由红色岩系、火山岩系和杂色岩系等组成,以含有火山岩为其特征;另一种是西部内陆盆地区,多为紫红色河湖相沉积,以红层和不含火山岩为其特征。2001年全国地层委员会对中国陆相侏罗系建立了下统八道湾阶和三工河阶,中统西山窑阶和头屯河阶,上统土城子阶、待建阶和大北沟阶。沉积矿产有煤、油页岩、石油、石膏及沉积铁、铜矿产。同时在火山岩系本身及与有关侵入岩的接触带中,产有铁、、铅、锌、明矾石、叶蜡石、斑脱石、瓷土以及铝土矿等。

白垩纪(Cretaceous)是一个地质时代,位于侏罗纪和古近纪之间,约1亿4550万年(误差值为400万年)前至6550万年前(误差值为30万年)。白垩纪是中生代的最后一个纪,长达8000万年,是显生宙的最长一个阶段。发生在白垩纪末的灭绝事件,是中生代与新生代的分界。白垩纪的缩写记为K,是德文的白垩纪(Kreidezeit)缩写。

在白垩纪,盘古大陆完全分裂成现在的各大陆,但是它们和现在的位置全不相同。大西洋还在变宽。北美洲自侏罗纪开始,形成多排平行的造山幕,例如内华达造山运动,与之后的塞维尔造山运动、拉拉米造山运动。

白垩系(Cretaceous System)是指白垩纪形成的地层。分下、上两个统。其间有一强烈的造山运动,因此两统区分也较明显。在中国除西藏、新疆、台湾等地有海相沉积外,其余地区白垩系均为陆相。

陆相白垩系的范围和性质与侏罗系大致相似。按沉积环境可分为东、西两部分:东部火山活动带,含有大量火山岩和杂色沉积矿产有石油、油页岩、石膏等。伴随着剧烈的造山运动所岩系;西部为鲜红色粗砂砾红层堆积,属凹陷大型盆地(如四川盆地等),不含火山岩。生成的火成岩活动,形成了许多具有经济价值的重要金属和非金属矿产。白垩纪是中国一个主要成矿时代(在中国东部尤其如此)。

新生界(Cenozoic Erathem)是指新生代时期形成的地层。新生界包括古近系、新近系和第四系。

在地质学发展的初期,人们把岩层自老而新划分为三个单元:第一系(原始系)、第二系和第三系,后来又创立了第四系。第一系和第二系早已不用,而第三系和第四系保留下来。2000年国际地层委员会将新生界划为古近系与新近系。2005年国际地层委员会又将第四系置予新近系上部。除古地中海区海相新生界比较发育外,其余地区多以陆相为主。中国新生界,除边缘地带如西藏、新疆、东南沿海和台湾等地有海相沉积外,其余均为陆相沉积。新生界中含有丰富的矿产,如煤、石油、油页岩、岩盐、石膏等。

统是系统年代地层单位的再分,小于系级,大于阶级的年代地层单位,是一个世的时期内形成的全部地层。我国对统级年代地层单位的划分和使用历史悠久。从总体上说,我国各系的统级划分,大部分沿用了国际上通用的划分方案,另有少部分系,由于国内工作的深入和进展,在划分上经历较大的变化。现自老至新逐一概述。

阶是统级单位的再分单位,是我国年代地层的基本单位。阶是一个期的时期内形成的全部地层。阶可根据实际需要再分为亚阶(一般情况下尽量部分)。

地质时期与特征表

《中国区域年代地层(地质年代)表》,是一个区域性的年代地层单位系统,主要是为适用于中国的地层实际,并在条件成熟时,将有些单位推向国际。这个表中,除个别单位的下界界线层型已被国际地质科学联合会批准为全球对比标准外,其余绝大部分单位均尚未达到这种程度。因此,从国际范围来说,他们是非正式单位。但对中国这个大区域来说,在今后相当长一个时期内,为满足各方需要,实具有广泛的应用价值。在全球地质发展历程中,中国处于重要、关键的位置。中国地层及其所含生物化石的系统性、完整性和多样性在世界范围内是罕见的,而且中国地域辽阔,各种类型的地层发育连续齐全,因此建立一套区域性年代地层划分对比标准很有必要。《中国地层指南》修订版中所附的《中国区域年代地层(地质年代)表》,是为适应和满足国内各部门广大地质工作者的应用需要,以及更好地与国际接轨并参与完善《国际地层表》的需要而提出的。其产生经历了 3 年多时间,表中的分统、建阶方案在 1999年12月第二届全国地层委员会在十三陵 召开的断代工作组工作会议(即第三届全国地层会 议预备会)期间由各断代工作组分别提出,经全国地 层委员会汇编完成,并在2000年 5 月召开的第三届 全国地层会议期间经与会代表讨论通过,报国土资源部批准后正式出版发行。

为充分反映中国各地质历史时期地层发育 的特色和便于广大地质工作者应用,《中国区域年代 地层(地质年代)表》被分解为两个表:表(I)显示海 相地层区的年代地层系统;表(II)显示陆相地层区 的年代地层系统。

(选自2000 年第三十一届国际地质大会上国际地质科学联合会公布的版本)

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