地层为什么不能反映时间长短
❶ 浅谈地质上的时间尺度和年龄
业渝光
(地质矿产部海洋地质研究所)
提要本文对有关年代学方面不同的时间尺度和年龄的一些术语做一简明介绍。
关键词时间尺度年龄测年方法
时间尺度和年龄是地学研究中的重要参数,我们在阅读文献时常常接触到许多这方面的术语和信息。然而,由于不同的用途和定义,时间尺度在可靠性和应用对象方面是有差别的。因此,了解各种时间尺度和年龄十分有必要,有利于地层学之间的对比和研究。
1时间尺度
时间尺度主要有3种,绝对时间尺度(absolute time scale),相对时间尺度(relative time scale)和数值时间尺度(numerical time scale)。
1.1绝对时间尺度
由绝对年龄组成的时间尺度叫作绝对时间尺度。绝对年龄的时间单位是太阳年(solar year),也有文献称之谓恒星年(siderial year)和天文年(astronomical year)。这种时间尺度的基础是历史或天文事件,或者是树轮年代学的研究(Eckstein等,1984),它们在何时何地都是正确的。十分遗憾的是,这种时间尺度太短了,只有一万年左右,远不能满足地质学的需要。
1.2相对时间尺度
这种时间尺度仅在限定的区域和时间内是正确的。主要是由岩性地层学(如火山灰地层学),生物地层学,古地磁地层学,氧碳同位素地层学,锶同位素地层学等方法所得到的时间尺度。这种时间尺度最好与绝对年龄或物理测年方法一起使用,可扩大其使用范围,不仅局部的对比甚至全球的对比都可做出。
1.3数值时间尺度
数值时间尺度的叫法最不统一,有的文献称之为物理或化学时间尺度,有的文献根据得到年龄的方法称之为同位素或放射性成因的时间尺度等。过去人们常常把放射性同位素方法取得的年龄叫作绝对年龄,这样的定义是不正确的,许多科学家建议改称为数值年龄(numerical age)。由各种物理、化学测年方法得出的数值年龄组成的体系就是数值时间尺度,这是文献中使用最多的一种时间尺度。
大多数数值年龄的测定方法都是物理方法,这种方法的基础仅取决于物质的时间变化,环境因素,特别是温度和压力对其没有影响。这类最主要的过程就是放射性衰变,但是根据这个过程的方法并不能都得到绝对年龄组成绝对时间尺度,因为地球物理和地球化学过程经常使年龄求取的模式复杂化(Geyh,1990)。化学测年的方法较少,其中最具有代表性的是氨基酸外消旋(AAR)方法,化学测年的最大不足是易受温度变化的影响。大多数正确的年代地层学时间尺度都由用物理方法得到的年龄构成。
2年龄(age)
在文献中我们常常可以看到年代(date)和年龄(age)两种术语,在中文这两种术语经常混同使用,其实两者间是有差异的。严格地定义,年代是时间上一个特定点,而年龄则是从现在到过去的一段时间间隔。Colman等(1987)推荐在地质学中使用“年龄”或“年龄估算(age estimate)。而尽量少用“年代”。
2.1绝对年龄(absolute age)
根据树轮年代学和某些保存好的纹泥年代学以及一些古老文明民族历书所得的年龄,可称之为绝对年龄(GEHY,1990)。需要指出的是,有些历书可能有一些年龄缺失,尽管如此,历书所得到的年龄还是可靠的。
2.2模式年龄(model age)
模式年龄表示在一组特定的结构和一些地球化学-地球物理的假设条件下,根据特定的物质性质所得到的年龄(Taylor,1987)。一般说来,由测年方法得到的年龄都是模式年龄,只不过在文献中常常把“模式”省略了。模式年龄的定义决定了它们的局限性,任何一种测年方法都有一定的前提条件,这些条件都是根据物质特性而决定的。
2.3真实年龄(true age)和表观年龄(apparent age)
假若模式年龄的这些假设和前提都得到满足,那么这个年龄就可叫作真实的模式年龄,这样的年龄最接近于绝对年龄。假若不是,那么就可得到表观的模式年龄。
2.4常规年龄(conventional age)
按照公认的国际准则测得的年龄叫作常规年龄。这些年龄是由经典的测定方法所得到的年龄,是所有物理方法测年中最精确的,可以在世界范围内相互对比,也可以和其他测年方法所得到的结果做很好的对比。
以上几种年龄术语常常在文献中出现,除了绝对年龄构成绝对时间尺度外,其他几种年龄都构成我们常用的数值时间尺度。
3测年方法
测年方法有许多种,按照不同的着重点可分成不同的类。本文的分类主要是指物理测年的方法,从国际上一般认为的可靠性程度上分的类。
3.1规范方法(standard method)
这主要是指一些经典方法,对这些方法的原理、假设条件到实验技术国际上已有一致的意见,用这种方法得出的年龄是常规年龄。不同的人对何种测年方法划入此类的看法也不一致,但是K-Ar,Rb-Sr,U-Th-Pb和14C这4种方法是公认的规范方法。也有人把230Th/234U和裂变径迹(FT)方法也归入此类。
3.2常规方法(routine method)
这些方法也是比较可靠的,但是比起规范方法来说还有一定的局限性,有些不一定在世界范围内通用,或者对其一些假设条件还没有得到足够的证实。此类方法有39Ar/40Ar,147Sm/143Nd,10Be,TL,ESR,231Pa/230Th,230Thex,3H/3He,U/He等。
3.3个别情况下研究的方法(indjvial case study method)
这些方法在个别情况下适用,无论在方法的建立或适用情况方面尚存在一些问题,或正在发展。这类方法有40/40Ca,207Pb/206Pb,26Al,129I,26Al/10Bc,231Pa/235U,光释光(OSL)等。
以上简要介绍了时间尺度、年龄和测年方法方面的有关情况,在实际使用中还是比较复杂的,具体情况具体分析,切忌生搬硬套。用规范方法得出的常规年龄并不是无可挑剔的,比如14C测年是所有物理测年方法中研究最深入,精确度最好的测年方法,它的前提之一是大气中的14C比度在过去几万年内是恒定的。通过与树轮年代学和珊瑚质谱(MS)铀系年龄的对比,证明这一假设基本正确,但并不确切,大气的14C比度在过去1000a里是有些变化,具体表现在与树轮年龄的差异上;再如样品在自然界的污染也是影响14C年龄精确性的一个重要问题。要测得一个真实的年龄并不是一件容易的事,不但要选择适宜的测年方法,还要有好的样品、严密的实验技术和精良的仪器等。14C测年尚且如此,更何况其他测年方法,只不过有些在目前的技术下还没有能够进行深入的研究。实际上我们现在使用的许多数值年龄只能算年龄的估算,由这些年龄组成了各种不同年龄的数值时间尺度。
本文主要根据国外年代学的文献和笔者多年从事测年工作的体会编写的,旨在介绍一些有关方面的术语,对没有时间阅读年代学方面文献的读者也许会有一些帮助,一管之见,其中谬误敬请批评指正。
(海洋地质动态,1993,第9期,6~8页)
❷ 地球地质时期为什么越靠前的时间跨度就月长比如太古代是从地球形成到二十四亿年前
是的,是这样的。
地质年代划分的主要依据是地层特征。距离现在越近(地质学称为“晚近”),地层越接近表层,各层之间的特征也越清晰;距离现在越远、越早,地层就越靠下,各层之间由于数十亿年的变化,其特征越模糊,想要仔细地进行划分,并得到不同的地层特征就越困难。
地球由于内部的层状结构,数十亿年来地质活动都非常活跃,使地层每时每刻都处于变动之中,再加上地球上的风雨雷电对地形地貌的侵蚀作用,地层的变动更加难以确定。但毕竟距离现在越近,地层特征就被破坏得越轻;距离现在越早,地层的破坏程度越重。
所以,在地球的地质时期中,越靠前的时间跨度就大。这也是没办法的事。
❸ 地质年代单位与年代地层单位的关系
地质年代单位:确定地球的发展历史和发展阶段,查明各种地质事件时间,是地质学研究的任务之一。为了便于全球对比,必须有统一的时间系统,包括统一的方法和标准。地质学表示地质年代的方法有两种:①相对地质年代(relative age)②同位素地质年代(isotopic age).相对地质年代主要是根据生物界的发展和演化(以化石为依据)把整个地质历史划分为一些不同的历史阶段,借以展示时间的新老关系。它只表示顺序,不表示各个时代单位的长短。同位素地质年龄则主要是利用岩石中的某些放射形元素的蜕变规律,以年为单位来测算岩石形成的年龄。现已根据大量已知相对地质年代的绝对年龄,明确了各相对地质年代的具体时间长短,使地质时间的概念更为完善。现在的使用的地质年代,已经具有相应的绝对年龄了。
年代地层单位:地质学上对地层划分的一种单位。在大范围内,通过矿物组成、岩相、构造特征等,特别是同位素、地磁和化石研究确定地层形成的地质年代,同一年代形成的地层,不论其性质异同,即归入同一单位中。
他们的关系:
利用地质学方法,对全世界地层进行对比研究,综合考虑到生物演化阶段、地层形成顺序、构造运动及古地理特征等因素,把地质历史化分为四大阶段,每个大阶段叫宙,即冥古宙、太古宙、元古宙和显生宙。宙以下为代。太古宙分为古太古代和新太古代;元古宙分为古元古代、中元古代和新元古代;显生宙分为古生代、中生代和新生代。代以下分为纪,如中生代分为三叠纪、侏罗纪、白垩纪。纪以下分为世,每个纪一般分为早、中、晚三个世,但震旦纪、石炭纪、二叠纪、白垩纪按早晚二分。最小的地质年代单位是期。宙、代、纪、世、期是国际上统一规定的相对地质年代单位。每个年代单位有相应的时间地层单位,表示一定年代中形成的地层。地质年代单位与时间地层单位具有一一对应的关系:
年代地层单位分宇、界、系、统、阶五级。对应的地质年代单位为宙、代、纪、世、期。
❹ 地层学(高分悬赏)
基本概况
研究地壳表层成层岩石的学科。地层指地壳表层成带状展布的层状岩石。在地表岩石露头中,层状岩石占有很高的比例。地层学研究的主要范围是地层层序的建立及其相互间时间关系的确定,即地层系统的建立和地层的划分与对比。这是一切地质工作的基础,所以地层学是地质学的一个基础学科。许多重要矿层和有用岩石都直接属于地层的一部分,所以地层学有重要的应用意义。
发展简史:
为了建立地层之间的时间关系,19世纪初期就形成了一些地层的基本概念。地层层序律说明地层沉积的原始位置近于水平,老者在下,新者在上。化石顺序律认为不同的地层含有不同的化石,可利用不同化石特征鉴别地层。19世纪地层学的主要工作是利用化石逐步建立了统一的地层系统,就是现代所称年代地层学。到19世纪末,人们发现同时期形成的地层具有不同的岩性,这种横向变化导出了岩相横变的概念。德国学者瓦尔特,J.把岩相横变同海侵作用联系起来,解释了时间界面同岩相界面的关系,称为瓦尔特定律。岩相的研究说明岩性界限在多数情况下,并非时间界限,所以除年代地层学以外,还须建立岩性或岩石地层学。20世纪30年代以来,详细的地层和生物群的对比研究建立了生物地层学。年代地层学、岩石地层学和生物地层学一直是地层学中的主要分支学科。50年代以后,由于研究范围的扩大和研究手段的发展,出现了不少新的地层分支学科,如磁性地层学、地震地层学、事件地层学、层序地层学等。
研究内容:
地层学主要研究地层的层序关系、接触关系和空间变化的关系。地层之间的接触关系可以是连续的也可以是不连续的。短期的沉积中断形成地层间的间断关系。长期的沉积间断,经过基盘抬升,构造变动和陆上剥蚀,与上覆地层间则形成多种类型的不整合关系(见地层接触关系、不整合)。关于地层之间的空间变化关系,也有一系列的分析方法和概念。多数地层属于沉积成因。根据现代沉积与其生成环境的关系,判断地层形成时的沉积环境,称为沉积相分析或岩相分析。同样,根据现代大陆内部、大陆边缘和海盆不同构造条件下形成的沉积特征,判断地层沉积时构造环境,称为沉积组合分析或建造分析。在较长时间内形成的一系列地层反映了所处构造环境的不断变化,可称为沉积组合序列。组合系列的总体特征即是地层沉积类型。地层的沉积类型反映了构造环境的空间分异。一般可按构造活动性区别为稳定类型、过渡类型和活动类型(见地层沉积组合)。为了概括地反映各区地层沉积类型的总体特征及其在时间上的发展交替,就有必要进行地层区划,称为地层分区(见地层区划)。为了使地层知识、概念、方法系统化和规范化,使地层学者在工作中有所遵循,有共同语言,便于学术交流,还须研究地层分类和名词术语等,这些内容都可归入地层指南(地层规范)。
地层学的主要分支包括年代地层学、岩石地层学和生物地层学。年代地层学以地层的地质年代归属为主要研究内容,以时间界面为准划分地层,与地质年代表一致是建立地层系统的基本要求。岩石地层学以地层的岩性特征为主要研究内容,以岩性界面变化为准,划分地层,是建立区域地层层序的主要方法。生物地层学以地层所含生物化石为主要研究内容,以生物群的交递变化为准划分地层。由于生物演化具有全球的同时性和一致性,所以生物地层研究是确立地质时代表的重要手段。
磁性地层学,利用地层的岩石磁性可作岩性划分的依据,更重要的是利用天然剩磁确定地层形成时古磁极的位置和正反方向等,作为全球性对比和古大陆位置再造的依据。
地震地层学,使用地震波反射提供的地层界面信息,用于地下和海底地层界面的确定。层序地层学利用由间断面分开的、由沉积体系构成的地层层序划分和对比地层。间断面接近于等时面,层序接近于旋回层。层序地层学是地震地层学的深化和发展。
化学地层学,依据地层中化学元素含量分布特征,进行区域地层的对比;也可利用不同时代化学元素含量的变化,推断地球化学环境演变的规律。
同位素地层学,利用放射性同位素测定岩石生成年龄,为年代地层系统提供年龄标定数据,称为地质测时学或地质纪年学。
生态地层学,主要从事古生物生态环境的研究,与沉积环境研究相结合,使生物地层学的研究有了明显的提高。
定量地层学,是指利用计算技术对地层的各种信息数据进行处理(使用较多的是用化石群的统计分析),以优化地层的划分和对比,提高生物地层学的研究精度。
事件地层学的出现与地质事件概念和灾变概念的提出密切相关。事件地层学将突然发生的灾变事件形成的影响用于地层的对比,和用于地层界限的划分,取得了重要的成果。所谓突发的灾变事件主要指全球性事件,例如全球性地磁场的变化,全球性海平面的变化以及水圈气圈物化条件的阶段变化,以及由此引起的沉积作用和生物界的明显改变。
发展展望:
现代地层学发展有2个方面:扩展了研究范围,深化了地层类型及其时空分布与古环境、古构造的关系,加强了历史的、综合的研究;使用新的技术方法,开辟了新的领域,形成了新的分支学科,使地层学研究更为深入和准确。
磁性地层学,利用地层的岩石磁性可作岩性划分的依据,更重要的是利用天然剩磁确定地层形成时古磁极的位置和正反方向等,作为全球性对比和古大陆位置再造的依据。地震地层学,使用地震波反射提供的地层界面信息,用于地下和海底地层界面的确定。层序地层学利用由间断面分开的、由沉积体系构成的地层层序划分和对比地层。间断面接近于等时面,层序接近于旋回层。层序地层学是地震地层学的深化和发展。化学地层学,依据地层中化学元素含量分布特征,进行区域地层的对比;也可利用不同时代化学元素含量的变化,推断地球化学环境演变的规律。同位素地层学,利用放射性同位素测定岩石生成年龄,为年代地层系统提供年龄标定数据,称为地质测时学或地质纪年学(见地质年代学)。生态地层学,主要从事古生物生态环境的研究,与沉积环境研究相结合,使生物地层学的研究有了明显的提高(见古生态学)。定量地层学,是指利用计算技术对地层的各种信息数据进行处理(使用较多的是用化石群的统计分析),以优化地层的划分和对比,提高生物地层学的研究精度。
事件地层学的出现与地质事件概念和灾变概念的提出密切相关。事件地层学将突然发生的灾变事件形成的影响用于地层的对比,和用于地层界限的划分,取得了重要的成果。所谓突发的灾变事件主要指全球性事件,例如全球性地磁场的变化,全球性海平面的变化以及水圈、气圈物化条件的阶段变化,以及由此引起的沉积作用和生物界的明显改变。此外,还有地外事件,如陨星撞击等形成的灾变。事件地层学的重要性在于其全球同时性特征,以多学科综合研究为手段,用于地层界限和地层对比的研究,提高了准确性,也促进了地层学研究的全面发展。
❺ 地震局为什么不能探测地震发生的准确时间
新华网华盛顿5月19日电
美国地质勘探局地震学家露西尔·琼斯日前在接受本网记者专访时说,地震短期临震预报仍是世界性难题,精确预测地震的震级和时间目前还无法做到。精确预测地震震级和时间尚难做到对地震的精确预测,不仅要预报出准确的时间和地点,还应该预测出震级。琼斯认为,目前世界上还没有这样的技术。科学界普遍认为,有地震必有断层,有断层必有地震。因此断层的空间分布属于地震预测领域极为重要的信息。目前人类对于断层的研究已经取得了一些进展。琼斯说,与大地震相比,地质断层会频繁发生一些没有大碍的小地震。因此,这就又对地震预测提出了更高的要求,即不仅要预测时间,还须预测震级,这样的预测才有实际意义。当地震发生时,震中沿断层断裂,裂得越远,震级就越大。地震发生时震级的大小,和诱发地震的因素之间不存在关联。在地震开始之前,有关地震震级大小的信息是无法通过对地层的监测获知的。在中国以及世界其他一些国家,都有不少地震震前预兆的民间说法,比如动物的异常行为、奇特天象出现等。琼斯说,这些说法到目前为止,都缺乏十分确凿的科学依据。从另外一个角度说,即便这些异常迹象可以作为预报地震的参数,地震监测人员也不能仅仅依靠某一个单独的异常事件做出地震预报,因其可能只对应极小的发震几率。一旦误报地震,损失往往同样惨重。历史上唯一的强震临震准确预报仍缺乏理论依据琼斯说,历史上迄今最准确的一次强震临震预报是1975年中国辽宁海城地震。但第二年发生的唐山大地震说明,海城地震预报的成功经验仍缺乏理论依据。当年《美国地震协会公告》曾评价说,“海城地震的预测,是结合了经验主义分析、直觉判断和好运气,这是预测地震的一次尝试”。琼斯说,从地震专业角度看,地震的长期预测是可以实现的,这主要基于地震学家对断层历史的研究。这种长期趋势性预测主要预报一个地区在未来几年或几十年内发生地震的可能性和最大震级。长期预报的主要作用是指导该地区的建筑物抗震设防,假如预测未来50年内,某一地区可能会发生一次8级大地震,那么这个地区的建筑物基本上就多要按照这一抗震标准建造。日本作为地震多发国家,长期预报的研究工作居世界前沿,建筑物的抗震性都十分科学。美国也做得比较好。琼斯说,“短期的临震预测十分困难,除非有‘前震’发生”。地震的发生通常都伴随若干次余震,具有“丛集性”。琼斯介绍说,在一系列地震中,震级最大的地震为主震,紧随主震且震级小于主震的地震都称作余震,主震之前发生的地震称为前震。不管是前震还是主震,只要从时间顺序上讲系第一发生的地震,就被称作“第一事件”。琼斯说,在“第一事件”之后,紧接着发生另外的地震事件的可能性要比通常情况下高得多。也就是说,余震相对而言有可能预测。
❻ 有谁知道地质年代的时间和地层厚度的关系
兄弟你可能不是学地质的
可以肯定的说那是没有关系的
当然一般情况都是这样:那就是老的地层都在下面 ,新的在上.
但也有特殊情况,比如说地层倒转什么的,大一点的褶皱啊什么的,
还有一种情况就是上面的比较新的地层已经被剥蚀掉了,比如由于风口\河流\地壳运动等等,那么老的地层就出来了,可能出露地表.
地层的厚度就更不用说了,那只是它当时形成时的厚度,并与年代是没有直接关系的.