经典地质图集，搞明白地层与地质年代！

地层 是在一定的地史时期中

和一定的地质环境下

形成的层状岩石。

各地层之间可

以可见的层面为界, 

也可以岩性、化石及

地质年代等划定的界面为界。

（图源@SCOTT K. JOHNSON）

地层可由沉积岩、岩浆岩

或是由它们变质而来的

变质岩构成，

并具有时间和空间概念。

（图源@Wilson44691）

（图源@SALAJEAN/ISTOCK/GETTY IMAGES PLUS）

（图源@Mike Beauregard）

地层记录了地球发展

最详细、最精确的信息，

是地球历史最好的见证者！

对某地区的地层剖面，

依据其生成顺序、 岩性特征、

古生物化石特征等 内在规律, 

将其划分为若干个适当单位， 

并建立该地区地层系统的过程

被称为 地层的划分 。

（图源@geolo gyin.com）

研究和确定不同地区

地层剖面的地层特征

及其相互的时间关系的

过程即 地层对比过程 。

（图源@geologyin.com）

地层划分对比的方法

主要包括地层层序律法、

生物地层学法和

岩石地层学法等。

（图源@google.com）

地层层序律 是

地质学基本规律，

指在层状岩层的正常序列中，

先形成的岩层位于下面，

后形成的岩层位于上面。

（图源@geologydegree）

根据岩层空间几何位置的

上下叠置关系，

可以判定岩层

形成时间的早晚。

由丹麦地质学家

Nicolas Steno最早提出。

Nicolas Steno（图源@slideplayer.com）

生物地层学法是

利用古生物化石划分、

对比地层的方法。

如利用标准化石来划分

对比地层的方法被称为

标准化石法 。

（图源@Rosenkrantz）

标准化石 是指

那些地史分布较短，

演化迅速， 地理分布广，

 数量多， 特征明显，

仅出自一定层位的

古生物种属化石。

（图源@USGS）

若将出现在同层或

同地层系统之中的

不同类型化石

( 即化石组合) 进行综合分析

来划分 对比地层，

这种方法被称为

生物群组合法 。

（图源@Britannica）

而根据地层中所含

孢子或花粉的组合特征来

划分、对比地层被称为

孢粉分析法 ，

可应用于一些不含

大型化石的地层划分和对比。

孢子化石（图源@文献[3]）

生物的进化发展具有

阶段性、进步性和不可逆性。

保存在地层中的化石

在不同时代的不同层位上不同。

同期生物界总体面貌

具有一致性，

因此可应用生物地层学方法

准确划分、对比地层。

三叶虫化石（图源@Shutterstock）

在不同时间和

不同沉积环境下，

形成的岩石多具有不同特征。

因此可根据岩石的岩性特征

来划分和对比地层，

即 岩石地层学法 。

（图源@google.com）

岩石地层学法中

利用岩层的不同岩性特征

如：颜色、 粒度、 

成份、 硬度等来划分

对比地层的方法被称为 岩性法 ，

但这种方法只适用于

较小范围内。

岩层 （图源@Geologic Age Dating Explained/kidsdiscover.com）

在地层剖面中，

那些厚度不大、 

岩性稳定、特征突出， 

易于识别的岩层称为标志层。

利用标志层来划分

对比地层的方法

被称为 标志层法 。

冰岛岩层（图源@Dentren/wikipedia.org）

利用地层间的平行不整合和

角度不整合的接触关系来划分、

对比地层的方法被称为

地层接触关系法 。

不整合（图源@eoas.ubc.ca）

平行不整合和

角度不整合面的存在， 

表明在一定的区域范围内， 

在一定的地质历史时期中

曾有一个明显的沉积间断。

角度不整合 （图源@Daniele Penna/imaggeo.egu.eu）

除了上述方法外，

还有沉积旋回法、

地球物理学方法、

同位素年龄法等方法。

（图源@google.com）

由于地层划分的依据不同， 

也就有多种类型的地层单位。

如以地层的岩性、 

岩相特征作为主要依据

而划分的地层单位

— 岩石地层单位 ，

包括群、 组、  段、 层等 。

（图源@google.com）

年代地层单位 主要是

以地层的形成

地质年代为依据，

而划分的地层单位。

级别由大到小依次分为

宇(Eonthem)、界(Erathem)、

系(Sytem)、统(Series)、

阶(Stage)、

时带(Chronozone)。

（图源@google.com）

不同等级的年代地层单位

所对应的 地质年代

称为 地质年代单位 。

而地质年代单位按级别

从大到小分为宙(Eon)、代(Era)、

纪(Period)、世(Epoch)、

期(Age)、时（Chron）。

综合世界的地层划分、

对比和生物发展阶段的研究， 

结合同位素地质年龄资料，

科学家们编制出了

国际年代地层表 。

而年代地层表与

地质年代表

有严格的对应关系。

国际年代地层表

年代地层表中

最早的地层为 前寒武系 ，

对应地质年代表中的

前寒武纪时期。

整体来看，前寒武纪占了

地球历史中大约

八分之七的时间。

国际年代地层表

前寒武纪 （Precambrian）

开始于约45亿年前的

地球形成时期，

可拆分成冥古宙、

太古宙与元古宙三个时代。

前寒武纪中主要包含有

成铁纪、层侵纪、造山纪、

固结纪、盖层纪、延展纪、

狭带纪、拉伸纪、成冰纪

与埃迪卡拉纪。

其中最有名的当属

埃迪卡拉纪 （Ediacaran），

与国内所称 震旦纪 相对应。

属于元古宙，

是前寒武纪的最后一段时期，

一般指约6.35-5.41亿年前。

照片显示了埃迪卡拉纪的全球边界层型剖面和点位（GSSP）的“金钉子”(图像下方圆盘） （图源@Peter Neaum/wikipedia.org）

“ 震旦”是古印度

对中国的称呼。

我国在震旦纪时期形成的

震旦系地层主要分布于

华南地区及西北的部分地区。

标志GSSP的“金钉”（图源@Bahudhara / wikipedia.o rg ）

世界各地许多5.42亿年前

到6亿年前之间的

软体无壳动物化石

被认为就生活在震旦纪

（埃迪卡拉纪）时期，

科学家将其命名为

埃迪卡拉生物群

（Ediacaran biota）。

埃迪卡拉生物群 （图源@Ryan Somma）

显生宙 (Phanerozoic)

开始于前寒武纪结束后，

意为这个时期地球上

有显著的生物出现。

显生宙细分后，

从早期至晚期分别为

古生代、中生代、新生代。

（图源@MooMooMath and Science）

而在地球生物史中

赫赫有名的 寒武纪

(Cambrian)，

便是古生代里的第一纪。

距今约5.41亿年前

到4.854亿年前，

也是显生宙的开端。

寒武纪时期 动物

空前的繁荣昌盛，

可谓动物演化史上的大爆炸。

生物群以

海生无脊椎动物为主，

特别是三叶虫、

奇虾、腕足动物等。

寒武纪 （图源@Smithsonian Institution）

我国寒武系地层

广泛分布于北方、南方

及西北的祁连山、天山等地区，

以碳酸盐岩和碎屑岩为主，

其中以西南地区的

下寒武统发育最全。

世界各地寒武纪动物化石 （图源@California Academy of Sciences）

古生代第二纪为 奥陶纪 ，

约始于4.85亿年前，

终于4.43亿年前。

该时期形成的奥陶系

在我国分布广泛，

下、中、上三统俱全，

分布范围与寒武系相当。

但特别的是，

奥陶系地层出现了

明显的相分异现象，

动物群因岩相而异，

 如笔石页岩相和

壳灰岩相的分异。

中国南方奥陶系 笔石页岩 （图源@文献[4]）

石炭纪-二叠纪界线的世界地图（ 显示了四个植物区系 ） （图源@wikipedia.org）

中生代 （Mesozoic）

是显生宙的三个地质时代之一，

介于古生代与新生代之间，

又称为爬行动物时代。

可分为三叠纪，侏罗纪和

白垩纪三个地质年代。

三叠纪 (Triassic)是

2.51亿至2.01亿年前的

一个地质时代，

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。

三叠纪早期的海洋动物（图源@文献[5]）

三叠纪时， 

我国处于“ 南海北陆”状态，

即以昆仑山、祁连山、

秦岭一线为界，

线南的华南区以海洋为主；

线北的我国北部地区，

几 乎全为内陆盆地类型沉积，

三叠 系海相地层 （图源@Wilson44691/wikipedia.org）

侏罗纪 是中生代的第二个纪，

约在2.13亿年前

到1.45亿年前，

开始于三叠纪—

侏罗纪灭绝事件，

开启了恐龙时代。

下图为侏罗系地层（图源@Carpenter, Kenneth/）

我国侏罗系以陆相为主， 

主要分布于

我国东部地区和西北地区。

海相侏罗系主要分布于

西藏、 青南及滇西等地。

白垩纪 是地质年代

中生代的最后一个纪，

约1.45亿年前至6550万年前。

发生在白垩纪末的灭绝事件，

是中生代与新生代的分界。

白垩纪的岩石 （图源@Wilson44691/wikipedia.org）

白垩纪时，

我国大部分地区为大陆环境，

海侵区仅限于新疆西南部、

西藏及我国台湾省等地，

因白垩系地层沉积以陆相为主。

新生代 (Cenozoic)

是地球历史上

目前最新的地质年代，

从6600万年前开始

一直持续到今天。

随着白垩纪—

古近纪灭绝事件的发生，

中生代结束，新生代开始。

白垩纪－古近纪界线 （图源@Glenlarson /en.wikipedia）

目前新生代主要包括

古近纪、 新近纪 和

第四纪三个时期。

过去，古近纪和新近纪

常合并为第三纪。

第三纪 时期形成的

第三系地层在我国分布广泛，

以陆相沉积为主，

海相分布局部。

第三纪 生物（图源@Earthly Universe）

而 第四纪 形成的

第四系陆相沉积

在我国分布同样广泛，

兼有海相。

第四系一般未胶结，

呈松散状态。

如第四纪形成的

黄土与黄土状岩石

广泛分布于西北的

黄土高原、 华北平原等。

黄土高原 （图源@Britannica）