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地质年代是怎样划分的

2018-01-12  火树银花5

我们谈到地球的年龄,一般涉及到相对年龄和绝对年龄。 

地球相对年龄的确立主要依据于化石。自从英国地质学家史密斯提出“化石层序律”后,就把时间与生物演化阶段联系起来。人们知道,在不同时代的地层中含有不同的化石,同样,我们得到了这些化石后也可以推断产出这些化石的地层年代。 在众多的古生物门类中,有些门类特征显著,演化迅速,在反映地质年代上非常“灵敏”,这种化石被科学家们称作“标准化石”,它们被用作划分时间地层单位时往往起主导作用。而有些门类则演化非常缓慢,或空间分布的局限性很大,因此在划分和确定地质年代时只能起辅助作用。前者如三叶虫,它们只生存在古生代,而且演化明显,在古生代不同时代中都有各具特色的属种代表,是著名的标准化石;后者如舌形贝,这是一种腕足动物,从寒武纪就已出现,在现代海洋中仍十分常见,在几亿年的时间跨度内,这种化石从形态、大小到内部结构,几乎没有显著变化,它们的地层意义同三叶虫相比就逊色多了。假如我们在某个地方采集到三叶虫化石,我们可以肯定地说,这个地区的地层年代是古生代,而且还可以根据三叶虫的属种进一步确定是生活在古生代的某一段具体时间,比如是寒武纪还是奥陶纪,但采集到舌形贝化石我们就感到茫然了,因为它不能帮助我们确定地质年代。 

以生物演化为依据,人们建立了能反映地球相对年龄的地质年代表(见附表)。在这个表上,最大的时间概念是宙,其次是代、纪、世、期。如古生代包括寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪六个纪,其中,寒武纪又可进一步分为早寒武世、中寒武世和晚寒武世三个世,每个世还可以分成若干个期。以地质时代相对应,代表每一地质时期的地层也建立起地层单位。最大的地层单位是宇,其次是界、系、统、阶,如代表古生代的地层,我们就称作古生界,其中,寒武纪时形成的地层就被称为寒武系,奥陶纪期间形成的地层则被称为奥陶系,以此类推。 

  我们在讨论地球发展史时,涉及到了地质时代和地球的年龄,地质年代有时还应进一步明确,比如,我们讲寒武纪始于5.7亿年前,这个数据是怎样得来的?结束于5亿年前,这个数据又是怎样得来的?这就必然涉及地球的绝对年龄。 

  人们通过同位素测定法可以准确地得到地球的绝对年龄。很早以来,人们发现岩石中放射性同位素都会自动并以不变的速率逐渐衰变为非放射性的子体同位素,同时释放出能量。只要温度、压力等因素不变,人们就可以获得准确的数值,利用放射性同位素来测定岩石或矿物的年龄了。常用的同位素年龄测定法有铀-钍-铅法、铷锶法以及钾氩法。这些方法为获得地球不同时期绝对年龄值和各个地质时代的准确时限提供了便利,当然,这些方法也不是没有缺点的,在进行同位素年龄测定时,所选取的样品很难消除后期热变质作用的影响,如果样品是遭受过风化的岩石,与母岩的性质更是相差甚远,所得到的绝对年龄值往往不能代表岩层的真正年龄。看来,要想通过同位素测定法得到一个地区准确的地质年代,精确的取样、先进的设备和缜密的测定过程缺一不可。

岩层是指由两个平行或近于平行的界面所限制的同一岩性组成的层状岩石,而地层是指地质历史上某一时代形成的一套岩层称为那个时代的地层,包含时间概念。

根据划分依据的不同,把组成地壳的岩层划分为不同类型的地层。

国际上的趋向是把地层分为三大类型:

①以岩性作为主要划分依据的岩石地层(岩性地层);
②以化石作为划分依据的生物地层;
③以形成时间作为划分依据的时间地层或年代地层。
另外一种意见认为,年代地层也就是生物地层。因为在年代对比方法上虽然有许多种,但以古生物的和同位素年龄测定的方法具有普遍意义。并指出,尽管同位素年龄值是前寒武纪和寒武纪以后的深度变质地层时代对比的重要方法,但它在显生宙地层的详细划分和对比方面,还不够完善。而古生物(生物地层)的方法,在地质时期划分和地层的时代对比方面,具有全球的同时性。而且,迄今为止,年代地层单位(界、系、统、阶)也象生物地层一样,都是以化石作为划分和对比依据的,因而年代地层也就是生物地层,进而主张把地层分为两大类型。


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