【行业资讯】如何确定地质年代的方法

日期：2024-08-14　人气：1494

‌确定地层地质年代有两种方法:一是确定地层的相对地质年代，二是确定岩石形成到现在的实际地质年代，即所谓“绝对”地质年龄。

相对地质年代确定法

相对地质年代的确定，主要是依据地层的上下层序、地层中的化石、岩性以及地层的接触关系等。

（1）地层层序法沉积岩在形成时，先沉积的在下面，后沉积的盖在上面，成了自然的顺序。即正常的地层，总是老的先沉积在下，而新的后沉积在上。地层这种新老的上下覆盖关系称为地层的层序定律。利用这个关系可确定地层的相对年代。但这种方法在地层受到剧烈地壳运动而发生倒转的情况下，就不能应用了。但如果能利用地层中的某些特殊地质现象(如层面构造等)确定其形成时的上下覆盖关系，则仍可利用地层层序定律确定地层相对地质年代。

(2)古生物比较法化石是古代生物保存在地层中的遗体或遗迹，如动物的外壳、骨骼角质层或足印，以及植物的枝、干、叶等。地球上自有生物以来，每一个地质时期都有其相应的生物繁殖，随着时间推移，生物的演化是由简单到复杂，由低级到高级，在某一地史阶段绝灭了的种属不能再在新的发展阶段中出现，这个规律称为生物演化的不可逆性。因而使较老地层内的生物化石的种类和组合不同于较新地层内的生物化石的种类和组合，人们利用那些演化快、生存短、分布广的生物化石--标准化石来确定地层的相对年代。

(3)标准地层对比法地壳的不断运动使古代自然地理环境不断发生变化，而沉积环境的变化也必然反映到各时代沉积岩层的岩性变化上。所以，一般情况下，在同一沉积环境里同一时期形成的沉积岩往往具有相似的岩性特征;而不同时期形成的沉积岩在岩性上往往也不一样。因此，在一定地区内，可以根据各地地层的岩性变化来划分和对比地层。通常是利用已知相对地质年代的，具有一种特殊性质和特征的，易为人们辨认的“标志层”来进行对比。例如，华北和东北的南部各地奥陶纪地层是厚层质纯的石灰岩;广西一带的泥盆纪初期的地层为紫红色的砂岩等都可作为标志层，还可利用地层中含燧石结核的灰岩、冰碛层、硅质层、碳质层等特征来定“标志层”。标准地层对比法，一般是用于时代比较老而又无化石的“哑地层”。对含有化石的地层，可两者结合运用，相互印证。

(4)地层接触关系法它是根据地层之间的接触关系来确定其相对地质年代的。地层之间的接触关系有:整合接触、平行不整合(假整合)接触和角度(斜交)不整合接触。

1)整合接触。在地壳长期下降的情况下，沉积物在沉积盆地中一层一层地沉积下来，不同时代的地层是连续沉积的，这种地层之间的接触关系，称为整合接触。

2)平行不整合接触(假整合)。当地壳由长期下降状态转变为上升时，早先形成的地层露出水面，不仅不再继续接受沉积，而且还遭受风化剥蚀，形成高低不平的侵蚀面，其后地壳再次下降原来的侵蚀面上又沉积了一套新的地层。这样，新老两套地层的产状大致平行，但它们之间存在着一个侵蚀面，称为不整合面，并缺失一部分地层，反映沉积作用曾经发生过间断。新老地层之间的这种接触关系称为平行不整合(假整合)接触。

3)角度(斜交)不整合接触。如果地壳在由下降转为上升的过程中，原来的地层因地壳剧烈运动而发生褶皱和断裂时，岩层便会产生不同程度的倾斜。当这套地层露出水面经过风化剥蚀后，再次下降接受新的沉积时，新老两套地层之间不但有地层缺失，而且不整合面上下两套地层的岩层产状也有明显差异，呈角度相交。这种接触关系称为角度(或斜交)不整合接触。在不整合面上常保留有遭受风化剥蚀的痕迹，其上往往有下伏地层的碎屑或化学风化产物(如底砾岩，褐铁矿等)。

可见，不论哪种地层之间的接触关系，都是地壳运动在地层中保留的地质历史记录，特别是不整合接触，反映了地壳运动过程中出现了下降一上升一下降的阶段性变化，不整合面上下地层的岩性、古生物等都有明显不同。因此，不整合接触就成为划分地层的重要依据。例如，在华北和东北的南部地区，石炭至二叠纪的一套含煤地层直接盖在奥陶纪中期形成的厚层石灰岩之上，中间缺失了志留纪、泥盆纪的地层，其间有一个明显的平行不整合面存在。又如，在广西地区，泥盆系地层和早古生界地层之间也存在着一个显著的角度不整合。上面讲的四种划分地层和确定地层相对年代的方法，在实际工作中应该结合具体情况，综合利用。

同位素地质年龄确定法

同位素地质年龄是表示岩石形成到现在的实际年龄，即所谓“绝对”年龄。它是根据岩石中所含的放射性同位素和它的蜕变产物----稳定同位素的相对含量来测定的。当岩石和矿物形成时，一些放射性同位素就已经含在里面。从这时起，这些同位素就按照恒定的速度蜕变成为稳定同位素，如U²³⁵-Pb²⁰⁷、K⁴⁰-Ar⁴⁰等。例如1g铀在一年内可以蜕变出7.4x10^-9g的铅根据含铀矿物中铅铀的比率，就可以测出该含铀矿物的岩石实际形成的年代。岩石同位素地质年龄测定方法很多，由于测试方法不同和样品选择的不同，所得到的数据精度也不一致。同位素地质年龄测定主要用来确定不含化石的古老地层、岩浆岩和矿床形成的年龄。