【行業(yè)資訊】如何確定地質(zhì)年代的方法

日期：2024-08-14　人氣：1827

?確定地層地質(zhì)年代有兩種方法:一是確定地層的相對地質(zhì)年代，二是確定巖石形成到現(xiàn)在的實際地質(zhì)年代，即所謂“絕對”地質(zhì)年齡。

相對地質(zhì)年代確定法

相對地質(zhì)年代的確定，主要是依據(jù)地層的上下層序、地層中的化石、巖性以及地層的接觸關(guān)系等。

（1）地層層序法沉積巖在形成時，先沉積的在下面，后沉積的蓋在上面，成了自然的順序。即正常的地層，總是老的先沉積在下，而新的后沉積在上。地層這種新老的上下覆蓋關(guān)系稱為地層的層序定律。利用這個關(guān)系可確定地層的相對年代。但這種方法在地層受到劇烈地殼運動而發(fā)生倒轉(zhuǎn)的情況下，就不能應(yīng)用了。但如果能利用地層中的某些特殊地質(zhì)現(xiàn)象(如層面構(gòu)造等)確定其形成時的上下覆蓋關(guān)系，則仍可利用地層層序定律確定地層相對地質(zhì)年代。

(2)古生物比較法化石是古代生物保存在地層中的遺體或遺跡，如動物的外殼、骨骼角質(zhì)層或足印，以及植物的枝、干、葉等。地球上自有生物以來，每一個地質(zhì)時期都有其相應(yīng)的生物繁殖，隨著時間推移，生物的演化是由簡單到復(fù)雜，由低級到高級，在某一地史階段絕滅了的種屬不能再在新的發(fā)展階段中出現(xiàn)，這個規(guī)律稱為生物演化的不可逆性。因而使較老地層內(nèi)的生物化石的種類和組合不同于較新地層內(nèi)的生物化石的種類和組合，人們利用那些演化快、生存短、分布廣的生物化石--標(biāo)準(zhǔn)化石來確定地層的相對年代。

(3)標(biāo)準(zhǔn)地層對比法地殼的不斷運動使古代自然地理環(huán)境不斷發(fā)生變化，而沉積環(huán)境的變化也必然反映到各時代沉積巖層的巖性變化上。所以，一般情況下，在同一沉積環(huán)境里同一時期形成的沉積巖往往具有相似的巖性特征;而不同時期形成的沉積巖在巖性上往往也不一樣。因此，在一定地區(qū)內(nèi)，可以根據(jù)各地地層的巖性變化來劃分和對比地層。通常是利用已知相對地質(zhì)年代的，具有一種特殊性質(zhì)和特征的，易為人們辨認(rèn)的“標(biāo)志層”來進行對比。例如，華北和東北的南部各地奧陶紀(jì)地層是厚層質(zhì)純的石灰?guī)r;廣西一帶的泥盆紀(jì)初期的地層為紫紅色的砂巖等都可作為標(biāo)志層，還可利用地層中含燧石結(jié)核的灰?guī)r、冰磧層、硅質(zhì)層、碳質(zhì)層等特征來定“標(biāo)志層”。標(biāo)準(zhǔn)地層對比法，一般是用于時代比較老而又無化石的“啞地層”。對含有化石的地層，可兩者結(jié)合運用，相互印證。

(4)地層接觸關(guān)系法它是根據(jù)地層之間的接觸關(guān)系來確定其相對地質(zhì)年代的。地層之間的接觸關(guān)系有:整合接觸、平行不整合(假整合)接觸和角度(斜交)不整合接觸。

1)整合接觸。在地殼長期下降的情況下，沉積物在沉積盆地中一層一層地沉積下來，不同時代的地層是連續(xù)沉積的，這種地層之間的接觸關(guān)系，稱為整合接觸。

2)平行不整合接觸(假整合)。當(dāng)?shù)貧び砷L期下降狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樯仙龝r，早先形成的地層露出水面，不僅不再繼續(xù)接受沉積，而且還遭受風(fēng)化剝蝕，形成高低不平的侵蝕面，其后地殼再次下降原來的侵蝕面上又沉積了一套新的地層。這樣，新老兩套地層的產(chǎn)狀大致平行，但它們之間存在著一個侵蝕面，稱為不整合面，并缺失一部分地層，反映沉積作用曾經(jīng)發(fā)生過間斷。新老地層之間的這種接觸關(guān)系稱為平行不整合(假整合)接觸。

3)角度(斜交)不整合接觸。如果地殼在由下降轉(zhuǎn)為上升的過程中，原來的地層因地殼劇烈運動而發(fā)生褶皺和斷裂時，巖層便會產(chǎn)生不同程度的傾斜。當(dāng)這套地層露出水面經(jīng)過風(fēng)化剝蝕后，再次下降接受新的沉積時，新老兩套地層之間不但有地層缺失，而且不整合面上下兩套地層的巖層產(chǎn)狀也有明顯差異，呈角度相交。這種接觸關(guān)系稱為角度(或斜交)不整合接觸。在不整合面上常保留有遭受風(fēng)化剝蝕的痕跡，其上往往有下伏地層的碎屑或化學(xué)風(fēng)化產(chǎn)物(如底礫巖，褐鐵礦等)。

可見，不論哪種地層之間的接觸關(guān)系，都是地殼運動在地層中保留的地質(zhì)歷史記錄，特別是不整合接觸，反映了地殼運動過程中出現(xiàn)了下降一上升一下降的階段性變化，不整合面上下地層的巖性、古生物等都有明顯不同。因此，不整合接觸就成為劃分地層的重要依據(jù)。例如，在華北和東北的南部地區(qū)，石炭至二疊紀(jì)的一套含煤地層直接蓋在奧陶紀(jì)中期形成的厚層石灰?guī)r之上，中間缺失了志留紀(jì)、泥盆紀(jì)的地層，其間有一個明顯的平行不整合面存在。又如，在廣西地區(qū)，泥盆系地層和早古生界地層之間也存在著一個顯著的角度不整合。上面講的四種劃分地層和確定地層相對年代的方法，在實際工作中應(yīng)該結(jié)合具體情況，綜合利用。

同位素地質(zhì)年齡確定法

同位素地質(zhì)年齡是表示巖石形成到現(xiàn)在的實際年齡，即所謂“絕對”年齡。它是根據(jù)巖石中所含的放射性同位素和它的蛻變產(chǎn)物----穩(wěn)定同位素的相對含量來測定的。當(dāng)巖石和礦物形成時，一些放射性同位素就已經(jīng)含在里面。從這時起，這些同位素就按照恒定的速度蛻變成為穩(wěn)定同位素，如U²³⁵-Pb²⁰⁷、K⁴⁰-Ar⁴⁰等。例如1g鈾在一年內(nèi)可以蛻變出7.4x10^-9g的鉛根據(jù)含鈾礦物中鉛鈾的比率，就可以測出該含鈾礦物的巖石實際形成的年代。巖石同位素地質(zhì)年齡測定方法很多，由于測試方法不同和樣品選擇的不同，所得到的數(shù)據(jù)精度也不一致。同位素地質(zhì)年齡測定主要用來確定不含化石的古老地層、巖漿巖和礦床形成的年齡。