地质年代表是什么?关于地质年代表的详细介绍

创闻科学2020-11-17 12:25:53

地质年代表(Geological time scale)是一个将地质地层(地层)与时间相关联的年代测年系统,是用来描述地球历史事件的时间单位。

描述地质年龄的方法有两种:①根据生物的发展和岩石形成顺序,将地壳历史划分为对应生物发展的一些自然阶段,即相对地质年代,可以表示地质事件发生的顺序、地质历史的自然分期和地壳发展的阶段;②利用同位素定年测定出地层形成和地质事件发生的年代,即绝对地质年代。据此可以编制出地质年代表。

地质年代表中共分为六个时间单位,从大到小依次是是宙/元(eon)、代(era)、纪(period)、世(epoch)、期(age)、时 (chron)。

相对地质年代和绝对地质年代

地质年代包含两方面含义:

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。

相对地质年代

相对地质年代是指年龄和事件发生的先后顺序,根据生物的发展和岩石形成顺序进行划分。

依据是地层层序律、切割率和生物层序律等公理建立。

(1)地层层序律

丹麦医生斯坦诺根据意大利北部山脉的野外观察,于1669年提出:“年代较老的地层在下,年代较新的地层叠覆在上。这就是著名的地层层序律,又称地层叠覆律。”

( 2 )切割律

新的侵入岩切割老的侵入岩。

( 3 )生物层序律

最早由英国地质学家威廉·史密斯提出。他认为:相同岩层总是以同一叠覆顺序排列着,并且每个连续出露的岩层都含有其本身特有的化石,利用这些化石可以把不同时期的岩层区分开。

通俗地讲,就是“含有相同化石的地层的时代相同,不同时代的地层所含的化石不同”。

绝对地质年代

利用放射性同位素定年等方式,测定出地层形成和地质事件发生的绝对时间,即绝对地质年代。绝对地质年代是以绝对的天文单位“年”来表达地质时间的方法,绝对地质年代学可以用来确定地质事件发生、延续和结束的时间。

(1)同位素测年法

同位素测年法是利用放射性元素核衰变规律测定地质体年龄的方法。已制订的测年方法有:U-Th-Pb法、K-Ar法、铀系不平衡法、Ra法、14C法等。

基本原理:当含有放射性同位素的物质形成后,与周围环境隔绝的放射性同位素(母体)不断地衰变而减少,衰变产生的稳定同位素(子体)在该物体中相应积累。通过准确地测定物体中同位素母体和子体的含量,根据放射性衰变定律可计算出该物体的年龄。因为每一种放射性同位素具有恒定的衰变速度,不受温、压、电磁场、化学状态的影响,因此可以作为理想的“地质钟”。

各种放射性同位素的半衰期变化范围广,如U、Th、K等的半衰期很大,与地球年龄处于同一数量级,短寿的如14C,210Pb,32Si等可用于近代地球化学过程的测年。

(2)其他定年方法

例如:古地磁法、释光、裂变径迹、纹泥等等。

地质年代学和地层学单位

地质年代共分为六个时间单位,从大到小依次是是宙/元(eon)、代(era)、纪(period)、世(epoch)、期(age)、时 (chron)。 它们分别与年代地层学中表示岩层年龄单位的宇(eonthem)、界(erathem)、系(sytem)、统(series)、阶(stage)、时带(chronozone)相对应。

地质年代学和地层学单位
年代地层学岩段(地层) 地质年代学时间间隔 说明
共有4个,大于5亿年
共有14个,数亿年
共有22个,数千万至数亿年
共有34个,数千万年
共有99个,数百万年
小于期,国际地层委员会(ICS)不使用

规范用法:恐龙生活在侏罗纪(时间),恐龙化石在侏罗系地层中找到。

上、下修饰年代地层单位。早、晚修饰地质年代单位。(例:下白垩统对应早白垩世)

年代地层单位:

1、宇: 最大的年代地层单位,是一个宙的时期内形成的地层。太古宇,元古宇,显生宇(据生命形式、变质程度、造山运动)原核生物、原生生物、后生生物 )。

2、界:一个代的时间内形成的地层,根据大的生物门类演化特征。古生界(海生无脊椎动物);上古生界(鱼类、两栖动物);中生界。

3、系:一个纪的时间内形成的地层,根据较大的生物门类(纲,目)化特征。寒武系-三叶虫纲;奥陶纪-直角石类、笔石;泥盆纪-鱼类

4、统:一个世的时间内形成的地层,根据次一级的生物门类(科,属)化特征。命名:上、中、下,或地名。

5、阶:指在一个“期”的时间内形成的地层,是年代地层单位中最基本的单位。期的划分主要是根据属级的生物演化特征划分的。 阶的应用范围取决于建阶所选的生物类别,以游泳型、浮游型生物建的阶一般可全球对比,如奥陶系、志留系以笔石建的阶、中生代以菊石建的阶。而以底栖型生物建的阶一般是区域性的,只能用于一定区域,如寒武系以底栖型生物三叶虫建的阶。

阶的界线层型应该在一个基本连续的沉积序列内,最好是海相沉积。顶、底界线应是易于识别、可在大范围内追索、具有时间意义的明显标志面;阶的上、下界线代表了地质时期两个特定的瞬间,两者之间的时间间隔就是该阶的时间跨度。多在2-10Ma内。

6、 时带:是指在某个指定的地层单位或特定地质特征的时间跨度内在世界任何地区所形成的岩石体,与之对应的地质年代单位是时(hron)。

地质年代命名

宙(Eon)

从今至古包含:

  • 显生宙(Phanerozoic)——现代生物存在的时期。

  • 元古宙(Proterozoic)——久远的原始生物的时期。

  • 太古宙(Archean)——初始生物的时期。

  • 冥古宙(Hadean)——从地球形成到后期重轰炸期结束的时期。

代(Era)

显生宙从今至古包含:

  • 新生代(Cenozoic)——现代生物的时期。也称“哺乳动物时代”

  • 中生代(Mesozoic)——中等进化生物的时期。也称“爬行动物时代”

  • 古生代(Paleozoic)——古代生物的时期。

纪(Period)

显生宙从今至古包含:

新生代 :

  • 第四纪(Quaternary)——地质年代分期的最后一个纪。约开始于160万年前,直到今天。随着科学发展还将细分。

  • 第三纪(Tertiary)——现已细分为新近纪(Neogene)和古近纪(Paleogene)。

中生代:

  • 白垩纪(Cretaceous)——按英吉利海峡两岸主要由白垩土地层构成而命名。

  • 侏罗纪(Jurassic)——按法瑞交界地方侏罗山(现译为汝拉山)地层研究而命名。

  • 三叠纪(Triassic)——当初按德国南部地层的三分性特点而命名。

古生代:

  • 二叠纪(Permian)——最初得名于乌拉尔山西坡的彼尔姆州,“二叠”因该时代德国南部地层可分为上下两套而得名

  • 石炭纪(Carboniferous)——因英格兰的高山灰岩及其含煤层而得名。石炭纪早期也称“两栖动物时代”。

  • 泥盆纪(Devonian)——是因英国西南部泥盆州(现译为德文郡)海相岩系而得名。也称“鱼类时代”。

  • 志留纪(Silurian)——名称来自大不列颠的古老部落(志留部落)。

  • 奥陶纪(Ordovician)——名称来自大不列颠的古老部落(奥陶部落)

  • 寒武纪(Cambrian)——是因英国的寒武山脉(今译坎布连山脉)而得名。

世(Epoch)

新生代从今至古包含:

第四纪

  • 全新世(Holocene)

  • 更新世(Pleistocene)

新近纪

  • 上新世(Pliocene)

  • 中新世(Miocene)

古近纪

  • 渐新世(Oligocene)

  • 始新世(Eocene)

  • 古新世(Paleocene)

期(Age)

全新世从今至古包括:

  • 亚大西洋期(Subatlantic)——2500年前至今

  • 亚北方期(Subboreal)——5000~2500年前

  • 大西洋期(Atlantic)——8000~5000年前

  • 北方期(Boreal)——9000~8000年前

  • 前北方期(Preboreal)——11700年~9000年前

中国对于前寒武纪地质年代的命名

在2004年,国际地质科学联合会确定前寒武纪的地质年代之前,中国学者已经用中国的地质状况对前寒武纪地质年代给予命名,这些命名至今仍经常出现在中国学者的著作以及中国的教科书中。

  • 震旦纪——等同于埃迪卡拉纪。

  • 南华纪——等同于成冰纪。

  • 青白口纪——等同于拉伸纪。

  • 蓟县纪——等同于狭带纪和延展纪之和。

  • 长城纪——等同于盖层纪和固结纪之和。

年代参照表

年代开始 主要事件
百万年前(SSP)
显生宙 新生代 第四纪 全新世 0.011430 ± 0.00013[3] 人类繁荣(参照年表)
更新世 1.806 ± 0.005 冰河时期,大量大型哺乳动物灭绝
人类进化到现代状态
新近纪 上新世 5.332 ± 0.005 人类的人猿祖先出现
中新世 23.03 ± 0.05
古近纪 渐新世 33.9 ± 0.1 大部份哺乳动物目崛起
始新世 55.8 ± 0.2
古新世 65.5 ± 0.3
中生代 白垩纪 99.6 ± 0.9 恐龙的繁荣和灭绝
白垩纪-第三纪灭绝事件,地球上45%生物灭绝
有胎盘的哺乳动物出现
侏罗纪 199.6 ± 0.6 有袋类哺乳动物出现
鸟类出现
裸子植物繁荣
被子植物出现
三叠纪 251.0 ± 0.4 恐龙出现
卵生哺乳动物出现
古生代 二叠纪 299.0 ± 0.8 二叠纪灭绝事件,地球上95%生物灭绝
盘古大陆形成
石炭纪 359.2 ± 2.5 昆虫繁荣
爬行动物出现
煤炭森林
裸子植物出现
泥盆纪 416.0 ± 2.8 鱼类繁荣
两栖动物出现
昆虫出现
种子植物出现
石松和木贼出现
志留纪 443.7 ± 1.5 陆生的裸蕨植物出现
奥陶纪 488.3 ± 1.7 鱼类出现;海生藻类繁盛
寒武纪 542.0 ± 1.0 寒武纪生命大爆炸
元古宙 新元古代 埃迪卡拉纪 630 +5/-30 多细胞生物出现
成冰纪 850 发生雪球事件
拉伸纪 1000 罗迪尼亚古陆形成
中元古代 狭带纪 1200
延展纪 1400
盖层纪 1600
古元古代 固结纪 1800
造山纪 2050
层侵纪 2300
成铁纪 2500
太古宙 新太古代 2500 第一次冰河期
中太古代 3200
古太古代 3600 蓝绿藻出现
始太古代 3800
冥古宙 早雨海代 3850 地球上出现第一个生物---细菌
酒神代 3950 古细菌出现
原生代 4150 地球上出现海洋
隐生代 4570 地球出现