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1、第一章绪论一、什么是地史学(HistoricalGeology)?地史学也称历史地质学，是研究地球地质历史及其开展规律的科学，具体包括地球岩石圈、水圈、气圈、生物圈的形成，演化历史和不同圈层(包括宇宙圈)间耦合关系；在空间上已经扩大到了全球大陆，海洋和深部岩石圈,在时间上已经追溯了40亿年左右。地史学是一门涉及了多方面知识的一个综合性，历史性很强的学科。二、地史学的研究内容和任务1、地层学(StraigraPhy)主要任务是对出露地表的层状岩层(含生物化石或同位素年龄)形成的先后顺序进行划分、比照，确定地质时代，进而建立其地质系统。2、沉积古地理学(SedimentaryPaIeOgeogra
2、Phy)分析和确定地层形成的古地理环境和时空分布特征，恢复地史中的海陆分布，海平面的升降和古气候与古环境的演变。3、历史大地构造学(HistoricalGeotectonic)研究地层的沉积和岩石组合时空分布特征、动植物群生物分区系性质以及古地磁研究指示的古纬度位置，再造古大陆海洋分布格局，探讨古板块漂移分合历史，岩石圈构造演化合地球动力学之间的关系。三、地史学开展简史地史学的开展和建立大致可划分三大阶段：1、地史学启蒙时期(18世纪末之前)本阶段相继建立了一些地史学概念。地层叠覆律(LawofSuperposition):丹麦医生斯坦诺(N.Steno,1668)提出：未经变动的地层，年代较
3、老的必在下，年代较新的叠覆于上。水成论：以德国萨克森矿院教授维尔纳(，建立起萨克森地区的地层系统，提出了全球性地层系统的概念。火成论：以苏格兰地质学家郝屯(J.Hutton)为代表。最早指明了岩浆岩脉与被侵入围岩之间的侵入接触(烘烤)关系：首次说明了角度不整合现象的地史意义；提出了地质作用及其产物之间的相互关系在现代合地史时期原那么上不变的思想，即将今论古的现实主义(ACtUaIiSm)研究方法。2、近代地史学建立阶段(18世纪末至20世纪初)化石层序律(LaWOfSUCCeSSiQn):英国工程师史密斯(XXLSmith)发现：不同的岩层中生物化石各不相同，并根据相同的化石来比照地层，证明属
4、于同一时代。在此根底上建立起/欧洲古生代以来的地质年代表(纪，系)。标志着以地层学围主体的狭义地史学已经形成一个独立的学科。灾变论(Catastrophism)：以法国古脊椎动物学家居维叶(G.Cuvicr)为代表。在对巴黎盆地新生代地层研究时发现，在地层中古生物群面貌有时突然发生变化(即界限上下生物面貌大不相同)，据此提出了在地史中有过全球性大灾变的论断。均变论(Uniformitarianism)：以英国地质学家莱伊尔(C.LyeU)为代表，主张生物界和非生物界在一切变革过程中自然法那么始终一致。“相”概念的建立:瑞士地质学家格莱斯利IACresshy)1838年提出了相的概念，认为同时代
5、的地层，由于不同地区沉积环境的不同其沉积物也不相同。动物地理分区概念、地台和地槽学说地建立、固定论(FiXiSm)与活动论(MobiUsm)3、现代地史学形成和开展阶段(1914一今)这一阶段主要特点：新技术方法和新领域(边缘科学)的蓬勃开展和相互渗透。A、向海洋地质，深部地质，海底地球物理及天文地质等领域进军。8、新技术方法：古地磁测试方法，同位素测年技术等。(新概念：层型概念的提出，开始对古生代以来各系(纪)的定义重新进行厘定。D、全息地层学的兴起和开展。第二章地层系统和地质年代一、地层的概念和地层叠覆律地层(stratum)：把野外见到的成层岩石(包括沉积岩、火山岩及变质岩)泛称岩层，当
6、涉及探讨它们形成的先后顺序、地质年代，并组成填图单位时，就称为地层。地层形成的时间顺序规律一一上新下老，即为著名的地层叠覆律(N0Steno.1669)o二、地层的划分和比照（StratigraphicdivisionandCorrelation）一）地层的划分1、地层划分的概念按照地层的各种属性（如岩性、化石、接触关系类型等）把地层剖面分为大小不同的单位称为地层的划分。2、地层划分的方法划分地层的方法主要有三种：A、构造学方法：根据不整合（角度和平行不整合）；B、岩石学方法：根据不同的岩性特征（成分、颜色、结构、构造等）或岩石物理、化学性质的差异：C、古生物学方法：根据上下地层中所含化石的不
7、同来划分。生物层序律：“不同时代的地层含有不同的化石，含有相同化石的地层其时代是相同的”。二）地层的比照1、地层比照的概念将划分好的地层单位与邻近的或远距离内的各个剖面做出比拟，论证它们在地层特征和地层位置上是否相当。2、地层比照的方法A、野外直接追溯比照：在野外根据露头从一个剖面追索到另一个剖面；B、岩石相似性比照：根据岩性特征，如岩层的颜色、成分、结构和构造的相似性来建立比照关系；C、古生物比照：论证地层中所含化石内容和生物地层位置相当。D、地质事件比照；E、古地磁极性比照；F、同位素年龄比照。三、多重地层单位和两类地层系统多重地层单位可概括为两大类：一：物质性地层单位系统（如岩石地层单位
8、），着重体现地层实体固有特性（岩性、电性、化学性等）0对生产实践价值很大，但具穿时性。二：时间地层单位系统，着重表达地层时间属性的时间地层单位系统。（一）岩石地层单位：1、岩石地层单位的根本层序（Primanrsequence）根本层序是沉积地层垂向序列中按某种规律叠覆出现的单层组合，也是岩石地层单位的最根底组构。根本层序之间的界面：侵蚀面，沉积间断或岩石突变面。2、岩石地层单位及其级别常用的岩石地层单位可分为四级：群、组、段、层，根据需要群之上可建立超群，之下建立亚群，组之下建立亚组。3、地层加积方式及岩石地层单位的穿时性沉积物其加积方式包括两种：垂向加积和侧向加积。垂向加积：把垂直降落加积
9、（沉积）而形成的沉积物称垂向加积,如大洋或大湖的中心。垂向加积形成的地层完全符合地层叠覆律。包括界面与时间界面完全一致，垂向加积的地层具有等时性。侧向加积：各岩相带的岩性界面随时间的前进横向移动而穿过时间界面，使地层具有穿时性（DiaChroniSon）,即岩石地层单位（界面）穿越年代地层单位的现象。（二）时间地层单位与地质年代1、生物演化及其时间意义生物演化的过程和方式历来存在不同的观点和争论。A、以传统的渐变论为代表，认为生物由低级到高级，由简单到复杂的演化过程是渐变的、连续的、均速的；B、现代科学那么认为，生物的演化是突变乃至灾变的。（三）时间地层单位的定义一一界线层型的概念人、界线层型
10、（Boundarystratotype）要求在地层连续沉积（无间断），相同的岩相类型，同一古生物演化系列中确定一个特殊点，用以标定年代地层单位的界线层型。8、单位层型（Unitstratotype）泛指不同类型地层单位（岩石地层单位、年代地层单位）的层型剖面，其上、下限由界线层型标定，内部允许存在局部覆盖。（四）其他地层单位简介1、生物地层单位：A、组合带（Assemblagezone）：根据生物群总体组合的分布时限为标准划分。B、延限带（RangCZonC）:指任一生物分类单位在其整个延续范围之内代表的地层体（以代表性生物门类的延续时限为标准划分的）。C、顶峰带（AmCZOnC）：又称繁盛带
11、（EPtbOIC）,是某些化石属种最繁盛的一段地层。第三章地层的沉积相和古地理一、沉积相概念及相比照定律沉积相（相）：能够反映沉积环境的岩石及古生物特征的综合。或者说，相是形成于特定古沉积环境的一套有规律的岩石和古生物特征的组合。相变：沉积相在空间上横向或纵向上的变化。相比照定律：19世纪末期由德国学者瓦尔特J.Wakhcr,1894）提出，“只有那些目前可以观察到是彼此毗邻的相和相区，才能原生的重叠在一起”。并进一步研究认为：岩相类型在时、空分布上存在着内在的联系（相变）。相比照定律又称瓦尔特定律。岩相分析的根本原那么：将今论古一一现代和地史时期所形成的物质记录有许多类似之处。二、沉积环境的
12、判别标志在不同的沉积环境中，沉积物有着不同的标志特征。主要包括：a、沉积岩石的颜色：b、古生物群的面貌；c、岩性特征及层理和层面构造特征：d、矿物标志或称地球化学标志等。1、沉积岩组分和结构的环境意义A、牵引流沉积作用：以床沙载荷（推移法）方式搬运，这种作用常见于陆上（如冲积扇、河流、三角洲）和滨浅海环境，在深海洋流中也存在。特点：随着水流速度降低和波能量减弱而出现自下而上由粗到细的“沉积分异作用”，从而使沉积物（地层）呈有规律的分布。B、.重力流沉积作用为一类水中含有大量弥散沉积物的高密度流。常见于陆上和海洋坡折带（如山麓、深湖盆、大陆斜坡等）。特点：粗细混杂、分选较差。重力流包括泥石流、颗
13、粒流、液化流和浊流四类，以浊流最为常见，且重要。（常见岩矿标志有：岩屑、石英、长石、石榴子石；席状分布规模大且稳定的碳酸盐岩；海绿石，酶绿泥岩，磷块岩；冰硬和冰川纹泥；煤，赤铁矿，铝土矿：石膏和各种盐岩；缅粒结构岩矿；富有机质和黄铁矿微晶的炭质，硅质，泥质岩类等。2、沉积构造的环境意义沉积构造是判别环境的重要标志。A、层理标志：层理是两个层面之间由于、岩石的性质在垂直层面方向上，由成分、颜色、结构的变化所显示的层状构造。常见的层理有水平纹理（层理）、交错层理、平行层理、递变层理和块状层理等。B、层面与暴露标志：层面构造一一指出现在沉积岩层面上的构造，有时与沉积物同时形成，如波痕；暴露标志一一指
14、形成于沉积作用之后，并能指示沉积物曾暴露于地表的层面构造，如动物的爬痕，足迹，泥裂，雨痕等。更明显的区域性暴露标志是古风化壳，在不同的气候带具有明显不同的识别标志。C、滑塌构造（slumpstructure）：由于受地震、风暴等因素的影响，处于塑性状态的沉积物通过重力作用沿大陆斜坡发生移动而产生的变形构造（准同生变形构造）。多见于大陆斜坡较深水沉积物中，并形成浊积岩或深水碳酸盐岩，为识别古坡向的重要标志。3、生物门类及其生态组合的环境意义（古生物标志）：A、不同的生物门类生活于不同的自然环境之中：B、还可以根据某些生物判断海水的盐度及古气候。4、沉积地球化学标志及其环境意义：人、自生矿物（原始
15、沉积时期或固结成岩以前形成的矿物）与沉积环境中的特定地球化学条件有关，并能指示其沉积环境：B、稀土和微量元素及稳定同位素对于研究沉积环境、生物作用、陆源区性质（母岩成分）、古气候特点和古地理再造都具重要作用。三、沉积环境与沉积相类型沉积环境:是沉积物质沉积时的自然地理环境，是一个发生沉积作用的、具有独特的物理、化学和生物特征的地貌单元，并以此与相邻的地区相区别。环境参数:物理参数：化学参数；生物参数一）大陆环境的沉积相类型特点：地形复杂，地质作用多样，沉积介质影响显著（水、冰川和风等介质）受气候分带的影响也明显。因此，各地区沉积特征及陆生生物（尤其是植物）的生态特征及地理分布均存在明显的差异，
16、故而造成了沉积作用和沉积物类型的多样性和复杂性。1、潮湿气候平原沉积相类型：气候潮湿、地形起伏微弱、平原地区分布广，广泛发育在热带和温带地区。多雨、生物繁盛、河网密集，湖泊发育，沉积类型多样。A、蛇曲河（曲流河）沉积类型1微相）：在平原区，河谷宽，流速小，河床坡度小，蛇曲现象发育。蛇曲河具二元结构：a、河道（床沉积；b、洪泛平原沉积（河漫滩）B、湖泊相：在降雨量充分的潮湿气候区多形成淡水湖泊。根据湖水深度可分为滨湖、浅湖和深湖。水体封闭，从湖滨到湖心，随着湖水深度的增加，水动力逐步减弱，沉积物也由粗至细的机械分异。多呈环带状分布，层理类型也从交错层理（滨浅湖）渐变为水平纹理（湖心）。2、干旱气
17、候平原沉积相类型：干旱气侯，少雨、风大、河流不发育，湖水浅且多为咸水湖，沙漠广布。常见风力作用沉积，河流（多季节性河流）沉积，咸水湖泊相沉积类型。3、山麓及山间盆地沉积类型：形成于山间和山前地带。地势起伏悬殊，高差和坡度大，以快速堆积为主。如：洪积扇堆积，以粗砾为主，多呈棱角状，分选和磨圆极差，砾径大小混杂，一般扇根处最粗，向外扇中和扇端逐渐变细，层理多不发育，常为块状构造。二）过渡环境的沉积相类型以三角洲环境为典型代表。是河流与海（湖）盆集合处形成的巨大锥形沉积体。其沉积特征和生物群面貌具有明显的过渡性。沉积体由相互连接的三局部组成。1、三角洲平原（顶积层）：三角洲的陆上局部。包括分支河道砂
18、质沉积和泛滥平原上的粉砂、粘土和泥炭沉积，陆生生物化石丰富。2、三角洲前缘（前积层）：水平面以下，三角洲向海推进的前坡。3、前三角洲（底积层）：位于三角洲前缘向海（湖）的方向上。由于三角洲沉积体不断向海（湖）方向推近，这时那么以侧向加积为主，形成前积层底部明显的下超形态。因而，在剖面上，沉积物自下而上呈现出由细到粗反旋回序列。也是三角洲沉积的一个主要识别标志。三、海洋环境的沉积相类型一）碎屑型滨海沉积相类型：滨海带是指浪基面以上的海岸地带，也称滨岸沉积环境。受潮汐和海浪的影响最为强烈，滨海区的宽度随海岸地形而定。一般分为有障壁和无障壁两类海岸。1、有障壁的海岸：可形成砂坝和泻湖沉积。2、无障壁
19、的海岸：滨海带较宽广，且平坦，形成潮坪环境（有沉积作用），无沉积作用的称为潮浦。以潮汐作用为主。可进一步划分为潮上、潮间和潮下三个带。二）、砰屑型浅海沉积相类型：位于浪基面以下，水深十几米IOS20Om的海域，即陆棚或陆架地带。这一地带海域广阔，可达数百公里。受潮汐流和气象因素控制（风暴、洋流）。特点：常以泥岩、页岩、粉砂岩沉积为主，央有薄的粉砂、砂、贝壳层或生物碎屑灰岩；富含狭盐底栖生物，如珊、腕、棘皮、苔碎虫、钙质有孔虫等，也常见有丰富的遗迹化石（动藻迹等），化石保存完整，分异度高。三）、碳酸盐型滨浅海沉积相类型A、碳酸盐缓坡位置：从海岸线向盆内缓慢帧斜的斜坡（一般缺乏1）,与较深水的低能
20、环境之间一般无明显的坡折（斜坡），最高能量带位于近岸地区：特征：自近岸至远岸一般从潮坪沉积、泻湖沉积的第粒或面在滨水碳酸盐岩在横向上（平面上）相变为较深水泥质粒泥灰岩或泥灰岩，含各种完整的广海生物化石群。在剖面上，可与斜坡或盆地环境的深水灰岩或具水平层理的页岩等构成沉积组合序列。B、生物礁和碳酸盐台地位置：在碳酸盐缓坡的浪基面与水下斜坡的交截区域（已经发育了较明显的大陆斜坡），有利于形成生物碎屑砂坝和生物营造的、地形向上隆起的初期（碳酸盐）建隆，由于建隆的出现，这时原来的碳酸盐缓坡开始转变成了碳酸盐台地：沉积特点是：水体浅、富氧和营养、透光好，生物大量繁殖、生物礁发育（如造礁的群体珊瑚、层孔虫
21、、海绵和藻类等），（生物礁具有生物建造的抗浪骨架的碳酸盐建隆）。C、陆棚海位置：朝海岸方向与大陆相邻，朝海洋方向与大陆斜坡相邻的一个浅水碳酸盐沉积环境；特点：水深变化大，从十几米到200米海底位于正常浪基面之下，碳酸盐分布广而连续，多呈板状体；岩性特征：粒泥灰岩（WaCkStone组成，泥粒灰岩（Packstone）和灰泥灰岩（mudstone）常与泥灰岩或页岩呈互层，局部有粘结灰岩和生物碎屑颗粒灰岩；生物：正常浅海相生物化石组合（珊、腕、苔碎虫、三叶虫等）。四）、深海和次深海沉积相类型位置：浅海陆棚坡折外侧的大陆斜坡、陆隆及深海平原。陆隆：如果大陆斜坡及深海平原相接处存在深海沟那么无陆隆：常
22、见沉积类型有两种：海底扇和大洋盆地沉积。海底扇：是一种块体重力流的再沉积作用。是指由于风暴、地震等因素的触发，在浊流作用驱动下，将浅水陆棚边缘的大量沉积物沿海底峡谷顺大陆斜坡以高速度运向深水区，至大洋边缘因坡度变缓而迅速形成扇状浊积岩（turbidite）堆积即海底扇，这种海底地形称为陆隆。鲍马序列：浊积岩的岩性一般由数种岩类（砂、泥质、钙、泥质或火山碎屑）组成频繁的韵律结构。每一韵律底部常为具递变层理的砂岩（有的为角砾）向上颗粒变细，层理特征也发生相应变化，组成了著名的篦马序列。单层的韵律层厚十至几十厘米，但整套的浊积岩可厚达数百至几千米。复理石（flysch）沉积（建造）：由巨厚的韵律结构
23、频繁的一套深海浊积岩和其它沉积类型组成的综合体称复理石沉积。大洋盆地：为远离大陆的远洋深水盆地。特征：无强大水流，悬浮物质主要为浮游生物，如放射虫、海绵、抱球虫、硅藻、颗石藻、头足类等组成的生物碎屑及粘土、粉砂、灰泥等，以缓慢沟垂向加积速度在洋底构成远洋沉积。A、深海软泥：生物残骸含量大于30%。根据所含生物成分可区分为：硅质放射虫软泥、钙质抱球虫软泥等。多见于赤道附近，发育极细的水平纹理。B、深海粘土：生物残骸含量小于30%。多分布于中纬度地区，因洋流中含有氧，沉积物中的低价铁被氧化为高价铁而呈红色。在钙和硅都被溶解掉的深海底，粘土往往被洋流带走，铁、钵富集沉积下来多形成铁质和钻质结核，可形
24、成矿床。四、古地理图及其意义通过对某一地区一个时代的地层进行岩相分析，对于全区的海陆分布、地势、气候、沉积区、剥蚀区等有一个全面了解。以简明易读的图例把上述研究结果按比例尺绘制在一张地理底图上，就构成了古地理图。岩相古地理图的比例尺可根据任务和研究程度选择。一般可分三类：1、概略性岩相古地理图：比例尺小于1/1000万（如地史教材所用的岩相古地理图）：2、小比例尺岩相古地理图：1/200万l1000万之间：3、大中比例尺岩相古地理图：大于1/200万。第四章地壳运动与大地构造分区一、现代地表构造一地热分异及其沉积组合类型一）沉积物的组分、结构、几何形态与构造环境条件1、稳定类型：该区地壳构造活
25、动相比照拟稳定。地势平缓，地层的岩相和厚度比拟稳定且分布广泛。风化、剥蚀、搬运得以充分进行；不稳定矿物大局部已分解破坏；成熟度高。如：广阔的滨浅海、内陆盆地、广阔的冲积平原、近海盆地等即属稳定地区，多形成稳定的板状（席状）沉积体。2、活动类型：地壳活动相对强，地势差异较大，岩相和厚度多不稳定且变化大，分布局限。岩石成熟度低。如：陡峻的山麓地带（磨拉石），火山岛弧周围，代表火山活动区的快速堆积，形成杂砂岩，在大陆斜坡（多出现浊流沉积的粒序层、槽模和滑塌构造）等等，在沉积体几何形态上，一般呈现大型楔状体或带状体。（二）沉积厚度分析一一补偿与非补偿的概念1、基盘降幅等于沉积速度：水体深度保持不变，沉
26、积物厚度等于沉降幅度。这种边下降边充填，一直保持补偿状态的盆地称补偿盆地。2、基盘降幅大于沉积速度：这时盆地水体由浅变深。这种类型一般远离海岸或无大河流注入，物源供给缺乏，基盘下降后未能得到补偿、充填，称非补偿盆地。3、基盘降幅小于沉积速度：水体由深变浅，沉积厚度大于沉降幅度。这种盆地称过补偿盆地，最终使盆地填满消失。（三）沉积组合主要类型及其分布特征沉积组合（Scdimcntatyassociation）:一定地质时期形成的、能够反映其沉积过程中主要构造环境的沉积相共生综合体。稳定构造环境：大陆上为近海平原（近海盆地含煤碎屑组合）、内陆盆地（内陆盆地河湖砂泥质组合）广阔准平原（游移盆地湖泊碎
27、屑组合）。海洋中为陆棚海（碳酸盐组合）、陆表海（滨浅海碎屑组合）。活动构造环境：大陆上为强烈上升的高峻山（巨厚的山麓山间粗碎屑一磨拉石组合）、巨大的陆缘火山活动带（大陆火山喷发一碎屑组合）；海洋中为非补偿的较深边缘海（碳质硅质组合）、地势崎岖的火山（或非火山）岛弧海、（岛弧海硬砂岩一火山喷发组合）、大陆斜坡（砂泥质复理石组合）、深海沟（蛇绿岩套）。二、板块构造和威尔逊旋回板块构造加tectonics）是60年代后期在以往的大陆漂移、地悔对流和后来的古地磁和海底扩张等理论的根底上开展并建立起来的，是一种全球构造学说。1、岩石圈（Lithosphcrc）和软流圈（Asthcnosphcrc）：岩石
28、圈和软流圈的对立是板块构造的理论根底。A、岩石圈：由地壳和上地幔顶部组成，各处厚度不一，海洋之下较薄，厚约70km,大陆之下较厚，120150km。B、软流圈：厚达几百公里，认为是能够缓慢塑性流动的软弱带，岩石圈作为载体象在传送带上一样在上面逐渐滑动、漂移。C、板块：岩石圈被各种类型的构造活动带一洋中脊（mid-occanicridgc、海沟（oceanictrench）转换断层（transformfault）和活动褶皱带（activefoldbelt）分割成的薄板状块体。2、板块的划分：勒皮雄（LePiChon,1968）首先将岩石圈划分出了六大板块：太平洋、欧亚、印度洋、非洲、美洲和南极洲
29、。后来，随着研究的不断深入进一步划分出一些较小的板块：如菲律宾板块，加勒比板块等。同时也注意结合地史开展中已经拼合消失的古板块，如西伯利亚、冈瓦纳、华北和扬子板块等等。3、海底扩张（Seafloorspreading）：太平洋洋中脊是一个巨大的海底扩张带，也是两个洋壳板块间的离散型边界。新的洋壳沿此带不断增生，并使两侧早先形成的洋壳相应向两侧推进，这就是赫斯（H.Hess,I960）最早提出的海底扩张概念。4、B式俯冲和主动大陆边缘类型B式俯冲：太平洋东西两侧有海沟带，是经常发生地震的BeniIff带，这里是增生的洋壳不断俯冲（subduction）和消减的场所，叫做B式俯冲，代表洋壳板块与陆
30、壳板块间的聚合型边界（convergencebounda11）o主动大陆边缘：存在着典型的海沟一火山岛弧一弧后盆地构造格局,简称沟一弧盆体系；或仅见海沟一火山岛弧构造格局，未见弧后盆地或边缘海。5、A式俯冲及被动大陆边缘类型A式俯冲：古洋壳板块已全部俯冲消失,两个大陆板块直接碰撞对接,继续俯冲的陆壳板块内部产生一系列逆冲断层，并导致硅铝壳明显增厚。被动大陆边缘类型：仅见大陆斜坡，无海沟、岛弧后盆地存在，也未出现地壳俯冲和消减现象，把这种大陆边缘称被动大陆边缘类型。（二）威尔逊旋回：由板块构造观点来看，大洋壳并非永远存在，一般都经历了开裂、扩张、收缩和闭合的开展过程，把这一过程称威尔逊旋回。其总
31、过程可分为六个阶段一一1、胚胎期：因拉张开裂而形成的大裂谷，但尚未出现海洋，如东非裂谷带；2、初始期：陆壳继续开裂，已开始出现狭窄的海湾，局部已出现洋壳如红海、加利福尼亚湾；3、成熟期：由于大洋中脊向两侧不断增生，海洋边缘又未出现俯冲消减现象，所以大洋迅速扩大，如大西洋；4、衰退期：大洋中脊虽然继续扩张增生，但边缘侧或两侧出现强烈俯冲消减作用，海洋面积逐步缩小，如太平洋；5、剩余期：洋壳海域不断缩小，终于导致两侧陆壳地块相互逼近，其间仅存残留的小型洋壳盆地，如地中海；6、消亡期：最后洋壳两侧大陆宜接拼合、碰撞，海域完全消失，转为高峻山系，沿碰撞带可以出露挤压侵位的的大洋洋壳剩余（蛇绿岩套），称
32、为地缝合线（$口苗代），如喜山山脉，雅江即为地缝合线，并沿江分布蛇绿岩套，阿尔卑斯山脉。（三）板块学说对地槽和地台的解释地台（platform）：与地槽相对应，为相对稳定的地区，相当于板块学说的薄板状刚性块体（即板块），如华北地台（板块），扬子地台（板块）。具二元结构。即下部前古生代变质基底（basement）和上覆古生代开始的未变质的沉积盖层（cover）地盾（shield）：台上缺失沉积盖层、变质基底古生代以来根本处于降起剥蚀状态，呈盾形直接暴露于地表，称地盾。地槽IgeOSyndine）:地壳上垂直沉积接受巨厚海相地层，最后又回返挤压褶解并上升成为山系的巨型狭长的槽状凹陷带。把接近前陆的
33、地槽外带不含大量火山岩的称为冒地槽（miogeosyncHne）：把远离前陆的地槽内带含大量火山岩的称为优地槽（Cugeosycline）。（四）构造旋回和构造阶段1、构造旋回（构造岩浆旋回）：把这种全球性的构造作用旋回现象称为构造旋回。由于地槽在下降和褶皱上升过程中，常伴有早期（下降）的基性、超基性岩浆活动和晚期的（上升）酸性岩浆侵入活动，故又称构造岩浆旋回。把发生这种构造旋回的地质阶段称为构造阶段。2、构造阶段：根据经典造山的所在地名来命名的。A、根据欧洲早古生代末形成的加里东造山带，相对应的划分出早古生代加里东旋回和加里东阶段（Caledonian）；B、晚古生代形成的海西（华力西）造山
34、，概括的划分出海西（华力西）旋回和海西（华力亚）阶段（hercynianorVarisian）;C、中新生代形成的阿尔卑斯造山，相应的划分出阿尔卑斯旋回和阿尔卑斯阶段（AlPedic）。我国及东亚地区根据中新生代岩石圈构造演化特点，可进一步区分出：三经纪的印支旋回和印支阶段（Indosinicm）；侏罗和白垩纪的燕山旋回和燕山阶段（Yanshanian）；新生代的喜马拉雅旋回和喜马拉雅阶段（Himalayan）o三、地史中恢复古板块的方法一）地质学方法1、蛇绿岩套（ophiolitesuite）：代表洋壳组分的超基性一基性岩（橄榄岩、蛇纹岩、辉长岩）、枕状玄武岩和远洋沉积（放射虫硅质岩、软泥等
35、）组成的“三位一体”共生组合体。往往沿两板块碰撞对接后的接触带（地缝合线）分布（如雅江沿线）。2、混杂堆积（melange）：为海沟、俯冲带的典型产物。其中有逆冲断裂所切碎屑和推覆上来的洋壳残片和因俯冲刮下来的浊流和远洋沉积物，乂有浅水中崩塌下来的外来岩块，这种堆积物成因和时代都不同，由外来岩块和深海细粒沉积混杂在一起。3、岩浆岩组合特征A、大洋中脊型拉斑玄武岩IMORB）和洋岛玄武岩（OIB）,仅见于大洋壳；B、钙碱型安山岩喷发：是火山岛弧安底斯式（主动大陆边缘型）陆缘火山活动带的典型产物：C、大面积溢流玄武岩喷发：见于稳定大陆板块的内部小2峨嵋山玄武岩）；D、玄武岩和流纹岩共生的双峰模式：
36、多出现在被动大陆边缘的拉张裂谷中，与主动大陆边缘的岛弧火山岩有明显区别。二）古地磁方法：大陆漂移的依据主要来自对古地磁的研究。极移曲线（PObrWanderingCUrVe）：把每个大陆地史中自老至新古地磁位置连续变迁的轨迹称为该大陆的极移曲线。三）生物古地理方法1、生物相（分异）（biofaces）：主要指环境不同而形成生物群在生态组合方面的差异。2、生物区系（realm）：主要指因温度控制和地理隔离两大因素长期形成的生物分类和演化体系上的主要区别。3、华莱士线（WaIlaCesline）：存在于亚洲和澳洲之间，以现代陆生动物为例，以该线为界分为亚洲大陆南部的东洋界大区IoriCntal）,
37、以狐、猴、鹿等的繁盛为特点，分布于该线以西：澳洲界大区（AUStralian）,出现于该线东侧，以有袋类，极乐岛等特殊动物为特色。我国目前可以识别出的几条主要地缝合线：1、艾比湖一居延海至索伦西拉木伦带；2、修沟一一玛沁至山阳一桐坡带；3、岗玛错一澜沧江带：4、雅鲁藏布江带；5、琼州海峡带。第五章前寒武纪包括地球在内的太阳系各天体形成于4546亿年前。地球上现知最早的地质记录形成于38亿年之前。可作为地质作用的地质历史时期的开始。地球上首次出现多门类带壳生物群的寒武纪开始于5.7亿年之前，标志着显生宙的时期到来了。第一阶段：4046亿年期间。地球在46亿年前成为固态，在结构上可能处于近均匀层状
38、态，而后产生的圈层的分化，并分化为地核，地幔及地壳。第二阶段：大致在3840亿年之间，是地壳的形成及圈层进一步分化阶段。地球气圈的形成：与地球原始圈层在同一开展过程中形成和开展的。地球原始大气的成分为二氧化碳、甲烷、氨及其它惰性气体，与现代火星大气圈近似。水圈的形成：主要是来自地球内部，通过火山活动而形成的，大量水气逸散在大气圈中，然后强冷却至地表聚集成水体，长期积累形成了原始海洋。第一节太古宙(ArchaeanEon)时限：2538亿年之间，延续13亿年之久，是具有明确地史记录的最初阶段。一、太古宙生物遗迹目前对地球时期历史中生命起源有两种认识：一种认为源于地球自身的演化过程，由无机物，C、
39、HsO、N、S等元素逐步演化形成；另一种认为源于其它星体，后来才被带到地球上来的。大多数地质学家支持第一种意见。太古宙的生物证据：1、氨基酸：脂肪酸为早期生命物质；2、叠层石：由沉积作用和兰绿藻共同组成；3、炭质体：包括球形，丝状和杆状体。太古宙经历了由原始生命的出现（脂肪、蛋白质，无细胞结构的原生体）到原始单细胞生物出现的漫长演化历史，以原始单细胞生物（原核生物，无核、核模一类生物的总称）为特征。二、太古宙常见的岩石类型及地史研究方法一）常见岩石类型1、高级变质岩区（High-graderegion）以变质岩程度较深的麻粒岩，各类片麻岩及变粒岩为主要特征，为高温高压环境下的产物，原岩由两大岩
40、类组成，深成花岗岩类和云英闪长岩为一类，层状岩石，层状火山岩和常见岩为一类。2、低级变质岩区（LoW-graderegion）（绿岩带GreenStoncbclt）以变质程度较低的片岩，千枚岩，板岩，变质砂岩，大理岩和变质火山岩组成，可见残留的原始常见结构和构造，为低温低压环境下的产物。花岗-绿岩区：由绿岩带与花岗质围岩共同组成。TTG岩：两种变质区的侵入岩主要由云英闪长岩（tQbdite）,奥长花岗岩（trondjenite）及花岗岩（granite）组成，简称TrG岩。该岩石构成了太古宙基底的主体，也是地球上已知最古老的低密度陆壳，直接漂浮在地帽之上，成为太古宙地壳结构的显著特征。二）研究
41、方发：1、岩石变质程度（即岩性特征），正确确定地层层序；2、原岩的恢复，确定其当时的形成环境；3、构造岩浆旋回方法，据地层间的角度不整合，岩浆活动的分期等来划分比照地层；4、同位素年龄的方法，确定地层时代；5、超微化石和化学分析方法来划分比照地层。第二节元古宙（ProteroZOiCEOn）时限：25-5.7亿年的一大段地史时期，延续19.3亿年（不包手元古宙晚期的震旦纪）。-、震旦纪前的元古宙地史特征一根据开展特征：原来形成的陆核继续增生，进一步成熟并复杂化。这一时期的中元古代（Pt2）开始全球各主要原始陆壳板块已初具规模（板内和边缘发育有不同规模和类型的裂陷槽），至新元古代晚期（【），一批
42、大型稳定的刚性板块已最后形成。二沉积开展特征1、Ptl时期：原始硅铝壳规模小且不太稳定，物源主要由海洋内部供给（火山岩和不成熟的沉积物）：2、Pt2开始：随着半稳定陆壳地块的增大，已能提供局部陆源碎屑（说明已有古陆的存在），岩石成熟度较高（石英砂岩、粘土岩、碳酸岩屑和磨拉石堆积等），且主要堆积了裂陷槽中（本期是裂陷槽发育阶段）。中元古界的发育特征：厚度大、火山岩类层多，变形、变质微弱等特征。表现出地台基底与盖层间的过渡性质，可称为似盖层IParacover）沉积类型。三）大气圈和水圈特征Ptl与人的：具相似的缺氧大气成分和水介质性质（条带状硅铁沉积和含金一铀的砾岩的形成即为依据）。Ptl开始：
43、已出现含氧的大气圈和水圈，气候已具有分带现象（板内出现的含铁砂岩，高价铁矿层，可燃有机岩蒸发石膏盐沉积为依据）。Pt2Pt3:大量海相原生白云岩出现，说明大气圈中CO2的比例已低于太古宙，但仍高于显生宙。四生物界概况及其演化特征1、演化特征：Ptl或更早时期：原始的原核生物已开始发育；Pt2-Pt3:真核生物（菌、藻类）出现并逐步繁盛。另外，中元古代早期（长城期）目前已发现无硬壳的蠕形动物（蓟县长城群、河南Pt2和陕西洛南地区高山河群，宜到震旦纪末才开始有少量带壳生物出现。2、概况：元古宙是菌藻类繁盛的时代，因此称菌藻类的时代。A、微古植物（疑源类）：单细胞菌藻类植物体，各种类型的泡子和残体的
44、总称。B、碧层石：由兰绿藻、细菌及其生命活动的遗迹共同构成的种生物沉积结构。根据Pt2-Pt3在纵向剖面上的分布规律划分出了五个叠层石组合。C、其它类型的藻类：如：乔尔藻（Chuaria）Pt3龙凤山藻、小履藻为大型宏观藻类化石。D、遗迹化石：15亿年左右的P己。第三节震旦纪（SinianPeriod）时限：5.7亿8亿年，延续了2.3亿年。震旦纪在地史中的特殊位置1、所有大型稳定板块，中国地块己经形成，在板内震旦系盖层更接近于古生代，故有人称古生界的第一系；2、生物界演化含丰富的裸露无壳动物和少量有壳动物，据此也应归入古生代，但因化石分布局限，保存较古生代的少，映乏以建阶建带，故而暂归入元古
45、宙晚期。一、生物界概况一）植物界：主要以段层石和微古植物和高级藻类为主。1、整层石：以分叉复杂多壁为特征，如叠层石等。2、高级藻类：褐藻以文德带藻为代表：红藻：管孔藻（Proesolenopar）和多孔藻（Multisiphonia）为代表。3、微古植物（疑源类）：以粗面球形藻（Trachysphaeridiam）为代表。二）动物界：以出现大量裸露动物无硬骨骼（外壳）和小型硬壳动物为主要特征。主要有五个生物群：1、晚前寒武淮南生物群：淮南小里桥组中，含有肉眼可见的蠕形动物化石，具明显的体环和头部构造。2、前寒武末期西陵峡生物群：宜昌，小壳化石一一震旦管壳生物群。3、震旦高家生物群：陕南宁强：原
46、始带壳动物和遗迹化石，其层位比梅树村生物群还低，是迄今为止世界上所发现最古老的带壳动物化石之一。4、前寒武一早寒武过渡期的梅树村生物群：云南晋宁梅树村，以含丰富的多门类小壳动物为特征，并伴有大量遗迹化石，水母和节肢动物，为国际前寒武-早寒武过渡期出现三叶虫以前的生物地层划分和比照提供了重要依据。5、寒武早期澄江动物群：云南东部等广阔地区是当前国内外的研究热门。由多门类海生无脊椎动物组成，以含丰富的软体和硬体动物化石为特征。国外伊（埃）迪卡拉动物群：发现了澳大利亚伊迪卡拉地区彭德石英岩中，层位相当于我国震旦上部，为裸露动物群，以水母、海胆、蠕虫类等为代表。第六章早古生代第一一节寒武纪（Cambr
47、ianPeriod）寒武纪名源于英国西部北威尔士的一个古代名一寒武山脉。本纪是早古生代的第一个纪，始于5.7亿年，结束于5.1亿年，延续了6千万年。从早古生代开始，己能够严格的进行生物地层学研究，统的划分也才有了全球性比照意义。一、生物界一e生物界概况从Z末到早期，已经出现了较为原始类型的生物群（伊迪卡拉生物群、梅树村、高家边、西陵峡（澄江）、淮南等生物群），但大局部都是无硬壳的印痕裸露动物，故而保存下来的比拟稀少。地球历史开展到6,彳很快就出现了大量的门类众多的较高级动物。这是地史中动物界第一次大开展时期，称寒武纪大爆发。6时期以海生无脊椎动物空前繁盛为特色，故称无脊椎动物的时代。各种生态环
48、境的生物均已出现（底栖、浮游、游泳）。据报道，最多的为节肢动物，其中三叶虫约占化石存在总数的60%,所以又称三叶虫的时代，其次为腕足类，约30%,其它门仅占10%。6的植物界仍以海生藻类为主。二重要生物门类及代表化石1、三叶虫：是地层分与比照的主要今后据及建阶标准。61：三叶虫一般形体狭长，头大尾小，眼叶大，多新月型、胸节多为主要特征。代表化石：拟小阿贝德虫(ParabZdien)(始莱德利基虫(EoreChia)、湖北盘虫(HUPCidiSCu)、古油栉虫(PalaCOlCnUs)。62：多具强大尾刺、固定颊较宽阔，眼脊较平直为特征。山东盾壳虫(ShanUIngaspi)、德氏虫(DameSena)、毕雷氏虫(Baildclla)63：种类繁多，形态各异，球节子类也是一类常见标准
