第六章 地质年代
地质年代是指地球上各种地质事件发生的时代
地质学上计算时间的方法有两种：
（1） 相对年代（Relative Time or Age）：地质事件发生的先后顺序
（2） 绝对年代（Absolute Time or Age ）：地质事件发生的距今年龄。
由于主要是运用同位素技术，所以又称为同位素地质年龄。
相对年代和绝对年代两者结合，才构成对地质事件及地球、地壳演变时代的完整认识。
6.1 相对地质年代的确定
主要依据：地层学方法、古生物学方法和构造地质学方法等。
一、地层学方法
沉积岩的原始沉积总是一层一层叠置起来的，其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(叠置原理)（Low of Superposition）。
地层(Stratum)：地质历史上某一时代形成的层状岩石。
• 当岩层受到强烈变动，如发生倒转、错动等现象时，就不能简单使用。
• 在岩层未受变动或变动不强烈地区，地层层序律是完全可以使用的。
地层层序律示意图
A－原始水平层理 B－倾斜层理 C－倒转地层
1、2、3、4－示地层从老到新
二、古生物学方法
生物层序律(Low of Faunal Succesion)又叫化石层序律：不同时代的地层中具有不同的古生物化石组合，相同时代的地层中具有相同或相似的古生物化石组合；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。
其实就是进化论原理的具体运用，即生物演化是由简单到复杂，由低级到高级，生物种属由少到多，而且这种演化和发展是不可逆的。因而，各地质时期所具有的生物种属、类别是不相同的。时代越老，所具有的生物类别越少，生物越低级，构造越简单；时代越新，所具有的生物类别越多，生物越高级，构造越复杂。
化石（Fossil）：保存在地层中古代生物遗体或遗迹。如动物的骨骼、甲壳；植物的根、茎、叶；动物足迹、蛋、粪、动植物印痕。一般被钙质、硅质等充填或交代(石化)。
• 标准化石(Index Fossil)：对研究地质年代有决定意义的化石。地质历史上延续时间短、演化快、分布广、数量多、特征显著，并且容易形成化石、容易寻、鉴定的化石。
全球二叠系－三叠系界线层型剖面和点
全球层型剖面和点( GlobalStratotype Section and Point ,GSSP)，俗称“金钉子”(Golden Spike)，是全球确定唯一的点位，作为国际对比标准。确立的条件是研究程度、地层完整性、全球可对比性和可进入性（开放性）。 二叠系-三叠系界线既是两系之间的界线，又是古生界（代）-中生界（代）界线，而且它还与显生宙最大的生物变更事件和全球变化相关联，是地球历史上最重要的断代界线之一，历来是地质学研究的热点。
2001年3月，国际地质科学联合会对全球二叠系-三叠系界线层型和点（GSSP）在三轮投票的基础上进行了确认，正式通过全球二叠系-三叠系界线层型剖面和点确定在中国浙江省长兴县煤山D剖面的27c层之底，牙形石Hindeodus parvus （微小欣德刺）初现点上。
三、构造地质学方法
地壳运动和岩浆活动的结果，使不同时代的岩层、岩体和构造出现彼此切割穿插关系，利用这些关系也可以确定岩层、岩体和构造的形成先后的顺序。
切割律(Low of Dissection)(穿插关系)：较新的地质体总是切割或穿插较老的地质体，或者说切割者新、被切割者老。
切割律确定岩石形成顺序示意图
1-石灰岩，形成最早；2-花岗岩，形成晚于石灰岩；3-矽卡岩，形成晚于花岗岩或与其同一时代；4-闪长岩，形成晚于花岗岩或矽卡岩；5-辉绿岩，形成晚于闪长岩；6-砾岩，形成最晚
6.2 绝对地质年代的确定（同位素年龄的测定）
自然界的矿物和岩石一经形成，其中所含有的放射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。当知道了某一放射元素的蜕变速度后，就可根据这种矿物晶体中所剩下的该放射性元素(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。
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。
同位素测年的计算公式
t = 1/ λ • ln (1+D/N)
放射性同位素衰变原理：
放射性元素的原子不稳定，一定时间后必然衰变为其他原子。且衰变的速率不受外界温度和压力的影响。
例：238U 206Pb
238U 经过45亿年后，其一半原子数衰变为 206Pb
45亿年即为238U的半衰期。
6. 3 地质年代表
以地球演化的自然阶段性为依据，配合同位素地质年龄的测定，对漫长的地质历史进行系统性的编年与划分，编制出的在全球范围内能普遍参照对比的年代表即地质年代表。
一、地质年代单位
地质年代单位的划分是以生物界及无机界的演化阶段为依据的，这种阶段的延续时间常常在百万年、千万年甚至数亿年以上，并且常常是大的阶段中又套着小的阶段，小的阶段中又包含着更小的阶段。
由大到小分别是：宙、代、纪、世。而在这些时间单位内形成的地层称为：宇、界、系、统
级别 | 地质年代单位 | 年代地层单位 | |
大 | 宙(Aeon) | 宇(Eonothem) | |
代 | (Era) | 界(Erathem) | |
纪(Period) | 系(System) | ||
小 | 世(Epoch) | 统(Series) | |
二、地质年代表
地质年代表特征
（1）各代和纪的延续时间不同。年代老者长、新者短，原因年代新者保留下来的地质记录全、生物进化的阶段性缩短；
（2）纪以下一般分早、中、晚三个世，只有P、K为二分；
（3）前寒武纪(Precambrian)由于时间老，研究难度大，故划分较粗糙，而且很难得到统一。
三、地质年代名称和代号的确定
1. 地质年代名称的来源和含义(P69-70)
2. 代号的确定
宇的符号 用两个大写字母表示，如：
冥古宇(Hadean) HD 太古宇(Archaean) AR 元古宇(Proterzoic) PT 显生宇(Phanerozoic) PH
界的符号 用两个字母表示，第一个大写，第二个小写，如：
古生界(Paleozoic) Pz 中生界(Mesozoic) Mz 新生界(Cenozoic) Cz或Kz
系的符号 一般用一个大写字母表示，如：
志留系(Silurian) S 泥盆系(Devonian) D
统的符号 一般在系的符号右下角加阿拉伯数字1、2或1、2、3字样，分别代表下统和上统，或下统、中统和上统，如：二叠系(Permian，P）上二叠统 P2下二叠统 P1
三叠系(Triassic，T) 上三叠统 T3 中三叠统 T2下三叠统 T1
第七章 地震Earthquake
一、地震概述
地震是一种常见的地质现象，全世界每年发生地震 500多万次，其中大部分是人们不易觉察的小地震，人们能感觉到的地震约 5万次，而且具强烈破坏性的地震，每年有十几次左右，类似唐山大地震(7.8级)规模者更少。
(一) 有关地震的几个基本概念
1.地震 地壳(岩石圈)的快速颤动。是由构造运动引起岩石圈内某些地区的应力集中而使岩石变形，当应力达到或超过岩石的强度极限时，岩石便产生破裂或位移，同时将其能量突然释放出来，并以地震波的形式向四周传播，于是产生地震。
2.震源（seismic focus） 岩石圈内发生震动的地方。是地震能量积聚和释放的地方。实际上震源是具有一定空间范围的区间，称为震源区。
3.震中（epicentre） 震源在地面的垂直投影。震中也是有一定范围的，称为震中区，它是地震破坏最强的地区。
4. 震源深度(focus depth) 从震中到震源的距离。
5. 震中距(epicentral distance)从震中到任一地震台站的地面距离。
(二)地震的类型
一）按地震成因分类
1.构造地震---由地壳运动引起的地震 ，分布在断裂带及其附近，破坏性强，由断层活动引起。 90%
2.火山地震---由火山活动引起的地震，局限于火山活动带附近。 7%
3.诱发地震---主要是陷落地震（由地面塌陷和崩裂引起的地震，多发生在石灰岩地区，底下掏空，顶部塌落），此外，还有一些人为地震（如人工爆破、水库、深井注水等引起的非自然地震）。 3%
构造地震的成因目前较流行断层成因
——弹性回跳说Elastic Rebound Theory
是1910年由美国学者里德（H.F Read）提出的
二）按震源深度分类
震源深度一般为几km--300km，最大700km，按震源深度将地震分为：
1.浅源地震---震源深度< 70km，大多数地震，破坏性最大，占75%
2. 中源地震---…………70-300km
3. 深源地震---…………>300km
三） 地震波SEISMIC WAVES
地震波是地震震源释放的能量波，分为面波和体波。
面波(SURFACE WAVES)是那些在外层围绕地球传播的波；
最强地震 体波(BODY WAVES)是那些沿着一定传播路径穿过地球内部的波。
记录地震波的仪器称为地震仪。
面波的研究提供了大量有关地球的资料，但测定地球内部结构，必须研究体波。
体波Body Waves
体波为在弹性体内传播的波。
There are two types of body waves:纵波（P）和横波（S）
1)纵波（P波）：是通过介质的体积变化即挤压和拉伸传播的，在固液气态介质中均可传播，速度最快。
P - waves -are Primary waves. They travel with a velocity that depends on the elastic properties of the rock through which they travel.
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