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地质工作者是根据什么判断岩层年代的?

来源:    发布日期:2016-07-12 14:15:52   阅读量:0

  地质工作者是根据什么判断岩层年代的?

  目前的地质学实习,是以生产单位的需要进行的,也就是已知地层柱和年代的地质调查活动。

  而这个问题本身的概念应该是希望能在空白区内知道某地层的年代。这是不同的两个阶段:第一,先建立地层柱,测出地层年代;第二,进而对比地层,绘制地质图,并得知各个位置地层的年代。现在地质单位只需要毕业生做第二阶段的工作。

        

  翁文灏、丁文江等中国地质学开山鼻祖面对的就是第一阶段的问题,在空白区建立地层柱,并为地层断代。举个例子,你想知道两只看起来差不多大的小白鼠到底哪个更老?于是你按照亲缘关系,发现舒克的爸爸是贝塔的爷爷,那么舒克应该更老一点。地层也是一样,构造稳定的地区,年轻的地层盖在老地层上面,这样就可以建立地层与地层之间的相互关系。建立这个关系的地点叫做标准地层剖面,也就是实习的时候通常第一天要看的地点。

  有了地层相互关系,就可以利用古生物来断代。如果在某一地层中找到某一类化石组合,就可以确定此地层的年代。比如如果发现有三叶虫、笔石、甲胄鱼的组合,那么地层就应该是志留系。

  这样,志留系之上就应该是泥盆系,之下就应该是奥陶系。当然,古生物断代方法的局限在于仅适用于沉积地层,对于火成岩、变质岩就不适用了。

  除了古生物断代,也可以用同位素来测定年代,此方法通常用于火成岩及部分变质岩。比如层状的火山岩就可以为地层柱提供很好的年代限制。不过,深成的火成岩即使测得年代,对于地层柱的帮助也并不显著。变质岩,例如官地杂岩,用同位素测年,常常是用来确定构造期次而不是沉积地层的年龄。而且,有些地层因为缺乏古生物,以及上下地层和火成岩的限制,年龄一直是个迷,比如昔格达组。当然还有很多其他的测年方法可以使用,比如释光,古地磁,宇宙成因核素等,但大都仅限于第四纪。

  标准地层柱,又称为地质“金钉子”,周边地区的地层年代都要与之对比。比如周口店地区的八角寨-拴马桩中元古至新元古界标准剖面,在填图实习之前不仅要观察、牢记,还要作柱状图,对比岩性及构造特征。因为,这就是填图实习用的“尺子”。

  利用这把尺子,先观察地层岩性、构造特征,与已知地层柱对比,初步筛选出几个有可能的选项。然后根据地层厚度,上覆地层和下伏地层的特征再次对比。如果对比仍不清楚,就需要考虑沉积相的范围和可能的变化,甚至进行地层追索,最终确定地层的名称和年代。

        知乎ID:Tony Soup,香港大学地球科学博士