【行業(yè)資訊】如何確定地質年代的方法

日期：2024-08-14　人氣：1410

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

相對地質年代確定法

相對地質年代的確定，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系稱為地層的層序定律。利用這個關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)生倒轉的情況下，就不能應用了。但如果能利用地層中的某些特殊地質現(xiàn)象(如層面構造等)確定其形成時的上下覆蓋關系，則仍可利用地層層序定律確定地層相對地質年代。

(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，每一個地質時期都有其相應的生物繁殖，隨著時間推移，生物的演化是由簡單到復雜，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。因而使較老地層內的生物化石的種類和組合不同于較新地層內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--標準化石來確定地層的相對年代。

(3)標準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，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年代的，具有一種特殊性質和特征的，易為人們辨認的“標志層”來進行對比。例如，華北和東北的南部各地奧陶紀地層是厚層質純的石灰?guī)r;廣西一帶的泥盆紀初期的地層為紫紅色的砂巖等都可作為標志層，還可利用地層中含燧石結核的灰?guī)r、冰磧層、硅質層、碳質層等特征來定“標志層”。標準地層對比法，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，可兩者結合運用，相互印證。

(4)地層接觸關系法它是根據(jù)地層之間的接觸關系來確定其相對地質年代的。地層之間的接觸關系有: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系，稱為整合接觸。

2)平行不整合接觸(假整合)。當?shù)貧び砷L期下降狀態(tài)轉變?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，反映沉積作用曾經發(fā)生過間斷。新老地層之間的這種接觸關系稱為平行不整合(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，巖層便會產生不同程度的傾斜。當這套地層露出水面經過風化剝蝕后，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狀也有明顯差異，呈角度相交。這種接觸關系稱為角度(或斜交)不整合接觸。在不整合面上常保留有遭受風化剝蝕的痕跡，其上往往有下伏地層的碎屑或化學風化產物(如底礫巖，褐鐵礦等)。

可見，不論哪種地層之間的接觸關系，都是地殼運動在地層中保留的地質歷史記錄，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)，石炭至二疊紀的一套含煤地層直接蓋在奧陶紀中期形成的厚層石灰?guī)r之上，中間缺失了志留紀、泥盆紀的地層，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，在實際工作中應該結合具體情況，綜合利用。

同位素地質年齡確定法

同位素地質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物----穩(wěn)定同位素的相對含量來測定的。當巖石和礦物形成時，一些放射性同位素就已經含在里面。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。