一、地质年代单位
宙、代、纪、世、期、时
年代地层单位:宇、界、系、统、阶、时带。
地质年代(GeologicalTime)是指地壳上不同时期的岩石和地层,在形成过程中的时间(年龄)和顺序。其中时间表述单位包括宙、代、纪、世、期、时,地层表述单位包括宇、界、系、统、阶、带。
它包含两方面含义:其一是指各地质事件发生的先后顺序,称为相对地质年代;其二是指各地质事件发生的距今年龄,由于主要是运用同位素技术,称为同位素地质年龄(绝对地质年代)。这两方面结合,才构成对地质事件及地球、地壳演变时代的完整认识,地质年代表正是在此基础上建立起来的。
地质学家和古生物学家根据地层自然形成的先后顺序,将地层分为4宙14代12纪。即早期的冥古宙、太古宙和元古宙(元古宙在中国含有1个震旦纪),以后显生宙的古生代、中生代和新生代。古生代分为寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪,共6个纪。
二、地质时代的地质年代单位与年代地层单位
地质年代单位:宙、代、纪、世、期、时。
年代地层单位:宇、界、系、统、阶、时带。
例如寒武纪是地质年代单位,寒武纪所沉积的地层就叫寒武系。同理,古生代沉积的地层叫古生界。
下表为地质时代简表(时间单位:百万年) 宙 代 纪 符号 开始时间
(百万年前) 持续时间
(百万年) 生物发展阶段 隐生宙 太古代
Ar 没有国际性的划分方案 3800 1300 晚期有菌类和低等蓝藻存在,但可靠的化石记录不多。 隐生宙 元古代
Pt 没有国际性的划分方案 2500 1958 蓝藻和细菌开始繁盛。至末期,无脊椎动物出现。 显生 古生代
Pz 寒武纪 ∈ 542.0 53.7 红藻、绿藻等开始繁盛。与元古代化石相比,若干门类无脊椎动物,尤其是三叶虫“突发性”开始繁荣。低等腕足类、古杯动物等发育。 显生宙 古生代
Pz 奥陶纪 O 488.3 44.6 藻类广泛发育。海生无脊椎动物如三叶虫、笔石、头足类、腕足类、棘皮动物(海林檎)等非常繁盛,板足鲎类出现。发现可靠的四射珊瑚。钙藻发育。 显生宙 古生代
Pz 志留纪 S 443.7 27.7 在末期,裸蕨类开始出现。腕足类和珊瑚繁荣。三叶虫和笔石仍繁盛。无颌类发育。至晚期,原始鱼类出现。 显生宙 古生代
Pz 泥盆纪 D 416.0 56.8 早期裸蕨类繁荣,中期以后蕨类植物和原始裸子植物出现。腕足类和珊瑚发育。原始菊石出现。昆虫和原始两栖类(迷齿类)最初发现。鱼类发展。至晚期,无颌类趋于绝灭 显生宙 古生代
Pz 石炭纪 C 359.2 60.2 真蕨、木本石松、芦木、种子蕨、可达树等大量繁荣。笔石衰亡。珊瑚、蜒类、腕足类很多。两栖类进一步发展。爬行类出现。 显生宙 古生代
Pz 二叠纪 P 299.0 48 至晚期,木本石松、芦木、种子蕨、可达树等趋于衰落,裸子植物如松柏类等开始发展。菊石、腕足类等继续发展。本纪末,四射珊瑚、床板珊瑚、三叶虫、蜒类绝灭。巨大的爬行类(恐龙)出现。 显生宙 中生代
Mz 三叠纪 T 251.0 51.4 裸子植物进一步发展。腕足类减少。菊石和瓣鳃类发育。迷齿类绝迹。爬行类发展。哺乳类出现。 显生宙 中生代
Mz 侏罗纪 J 199.6 54.1 真蕨、苏铁、银杏和松柏类等繁荣。箭石和菊石兴盛。巨大的爬行类(恐龙)发展。鸟类出现。 显生宙 中生代
Mz 白垩纪 K 145.5 80 本纪后期,被子植物大量发展。有孔虫兴盛。菊石和箭石渐趋绝迹。爬行类至后期急剧减少。 显生宙 新生代
Kz 第三纪 R 65.5 63.7 植物和动物逐渐接近现代。早第三纪大型有孔虫(货币虫类等)繁荣。硅藻茂盛。哺乳类繁荣。 显生宙 新生代
Kz 第四纪 Q 1.8 至今 本纪初期人类祖先出现。 在地球历史中,发生一些天文与地质事件,将事件的时间段叫做地质时期。
在各地质时期,在与地球相关的宇宙空间及太阳系和地球所发生的大事件,在地球自身、地壳运动、岩石、构造、古生物、地磁、古气候等多方面都留下了记录。
在不同的地质时期,地质作用不同,特征不同。
三、地质年代与地质年代单位
(一)地质年代的划分
地质年代的划分是将地球上不同时期的岩石和地层,按形成的时间(年龄)先后进行的排序。地质年代可分为相对年代和绝对年龄(或同位素年龄)两种。
1.相对年代
是指岩石和地层之间的相对新老关系和它们的时代顺序。地质学家和古生物学家根据地层自然形成的先后顺序,将地层分为4宙8代16纪(表1-1-2)。在各个不同时期的地层里,大都保存有古代动、植物的标准化石。各类动、植物化石出现的早晚是有一定顺序的,越是低等的,出现得越早;越是高等的,出现得越晚。
表1-1-2 地质年代表
续表
2.绝对年龄
是根据岩石中某种放射性元素及其蜕变产物的含量而计算出岩石生成后距今的实际年数。越是老的岩石,地层距今的年数越长。每个地质年代单位应为开始于距今多少年前,结束于距今多少年前,这样便可计算出共延续多少年。例如,中生代始于距今2.3亿年前,止于6 700万年前,延续1.2亿年。
(二)地质年代单位的命名
按地层的年龄将地球的年龄划分成一些单位,这样可便于我们进行地球和生命演化的表述。以生物的情况来划分,就把这46亿年划成4个大的单元。地球形成初期称为冥古宙;生命现象开始出现,并有原核生物出现称为太古宙;绿藻及真核生物出现称为元古宙,而将可看到一定量生命以后的时代称为显生宙。冥古宙、太古宙、元古宙的下限为地球的初期形成阶段,其上限年代不是一个绝对准确的数字,一般说来可推至5.7亿年前,也有推至6亿年前的。从5.7亿或6亿年以后到现在就被称为显生宙。
宙下划分有:古太古代、新太古代、古元古代、中元古代、新元古代、古生代、中生代、新生代8个代。古太古代、新太古代一般指的是地球形成及化学进化这个时期,可以是从46亿年前到38亿年前或34亿年前,这个数字之所以有数以亿计的年数之差,是因为我们目前所能掌握的最古老的生命或生命痕迹还有许多的不确定因素。古、中、新元古代紧接在太古代之后,其下限一般定在前寒武纪生命大爆发之前,这个时期目前在5.7亿~6亿年前。
太古代和元古代这两个名称是1863年由美国人洛冈命名的,其意思是指生物界太古老和生物界次古老,近年来地质科学家根据最新研究成果将太古代分为古、新太古代,将元古代分为古、中、新元古代。自寒武纪后到2.3亿年前这段时间为古生代,这个名称由英国人赛德维克制定,他依照洛冈取了生物界古老的意思,此事发生在1838年。从2.5亿年前到0.65亿年前为中生代;从0.65亿年后到现在为新生代,这两个代均由英国人费利普斯于1841年命名,取意分别为生物界中等古老和生物界接近现代。
代以下的划分单元为纪。在我国,最古老的纪叫长城纪,然后是蓟县纪、青白口纪、震旦纪。震旦纪,由美籍人葛利普于1922年在我国命名,葛氏当时活动在浙、皖一带,他按照古代印度人称呼中国为“日出之地”而取了这个名称。
1936年赛德维克在英国西部的威尔士一带进行研究,在罗马人统治的时代,北威尔士山曾称寒武山,因此赛德维克便将这个时期称为寒武纪。33年以后,另一位英国地质学家拉普华兹在同一地区发现一个地层,这个与较早发现的志留纪与寒武纪相比有着诸多不同的地方,它介于上述两个层之间,显然是属于一个不同的有代表性的时期,因此他根据一个古代在此居住过的民族名将这个时期称为奥陶纪。志留纪名称的产生比寒武纪和奥陶纪都要早,大约是在1835年,莫企孙也是在英国西部一带进行研究,名称的意思来源于另一个威尔士古代当地民族的名称。莫氏和赛德维克于1839年在德文郡(Devonshire)将一套海成岩石层按地名进行了命名,中文翻译为“泥盆”。石炭这个名称的出现可能是最早的。1822年康尼比尔和费利普斯在研究英国地质时,发现了一套稳定的含煤炭地层,这是在一个非常壮观的造煤时期形成的,因此因煤炭而得名。二叠纪这个名称是我国科学家按形象而翻译的,最初命名时是在1841年,由莫企孙根据当地所处彼尔姆州(俄乌拉尔山乌法高原)将其命名为彼尔姆纪。后来在德国发现这个时期的地层明显为上,在白云质灰岩下是红色岩层,这也是我国后来翻译成二叠纪的根据。
中生代为3个纪。第一个是三叠纪,1834年阿尔别尔特根据德国西南部的三套截然不同的地层而命名。在德国与瑞士交界处有一座侏罗山,1829年前后布朗维尔在这里研究发现该处有非常明显的地层特征,因此以山命名。两年后的1822年,德哈罗乌发现英吉利海峡两岸悬崖上露出含有大量钙质的白色沉积物,这恰恰是当时用来制作粉笔的白垩土,于是便以此命名为白垩纪。需要指出的是,该时期世界上大多地区的地层并不都是白色的,如在我国就是多为紫红色的红层。
1829年,德努阿耶在研究法国某些地区的地质时按魏尔纳的分层方案从第三纪中又划分出来了第四纪,这样,新生代便由这两个纪所组成。
纪下面还有分级单位,如“世”,一般是将某个纪分成几个等份,如新生代依次分为古新世、始新世、渐新世、中新世、上新世、更新世、全新世等。