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地层划分(stratigraphic subdivision)是指对一个地区的地层剖面中的岩层进行划分,建立地层层序的工作。一般对一个地区的地层剖面,首先根据岩性、岩相特征进行岩石地层划分,然后根据系统采集的化石进行生物地层划分,进而建立年代地层顺序。在划分一个地区的地层时,必须充分参考邻区已经建立的地层划分方案,便于地层对比。

岩石地层单位划分方法

划分原则

岩石地层单位是依据宏观岩性特征和相对地层位置划分的岩石地层体。它可以是一种或几种岩石类型的联合。整体岩性一致(岩性均一、或规律的、复杂多变的岩类与岩性的组合),野外易于识别划分。它是客观地质实体,而不能用成因或形成年代来划分。

岩石地层单位的种类

正式岩石地层单位:是按地层层序,统一的规则划分、定义并正式命名的群、组、段、层等。
非正式的地层单位:未按统一规则划分和正式命名的段、层、礁体、透镜体等。
群(Group):一般由纵向上相邻两个或两个以上具有共同岩性特征的组联合而成,是比组高一级的岩石地层单位。群的上,下界限往往为明显的沉积间断面(假整合和角度不整合)。群内不能有明显的沉积间断或不整合存在。群的命名为具有代表性的地名命名。群的符号是在界、系、统的符号后边加两个汉语拼音的字母,群名拼音用第一个字母和最接近的声母。表示方法见附录十五。
组(Formation):是岩石地层的基本单位,是划分适度的地区性或区域性岩石地层单位。组在总体岩性上一致并具可填图性(1∶5万图)。组的岩石组合可由一种岩石构成,或者以一种主要的岩石为主,夹有重复出现的夹层,或者由两三种岩石交替出现所构成,还能以很复杂的岩石组分为一个组的特征,而与其他比较单纯的组相区别(全国地层委员会、1981)。组的界线应为清楚、稳定的特殊岩性变化面或特殊结构构造标志层为界线划分。组内不应存在长期地层间断。组名一律用地名加“组”命名,但如果一个组岩性单一,也可以用地名加岩石名命名。组的符号,采用在系或统的后边加汉语拼音头一个字母,用小写斜体字表示,(见附录十五)。
段(Member):是低于组、高于层的岩石地层单位,正式命名的段需具有与组内相邻岩层明显不同的岩性特征,并分布范围广,代表组内具有明显岩性特征的一段地层。段可用地名加“段”来命名,也可用岩石名称加“段”命名,如白山段、砂岩段等。
层(Bed):是最小的岩石地层单位,指岩性、成分、生物组合等具有明显特征,显著区别于相邻岩层的单层或复层。层的厚度可为数厘米至十余米,在侧向上多横穿不同组或段,而名称不变。具有区域性地层划分对比标志的层才正式命名,常作为非正式岩石地层单位使用。
非正式地层单位,主要是为了突出其特殊性,用以补充说明正式单位的特征,如特殊成分层,特殊颜色层、特殊形态层、特殊成因层、特殊异常层等。当给予非正式岩石地层单位地理专名时,不能与“组”、“段”、“层”等术语连用,以区别正式地层单位。

生物地层划分方法

生物地层单位是根据化石类型、分布、化石特征划分,并区别于相邻地层的客观地质实体。生物(地层)带是常用的生物地层单位,它是根据不同的生物内容和生物特征分带。常用组合带、延限带、顶峰带(全国地层委员会、1981)。
(一)组合带(群集带):是以所有化石类型(群类联合)某一种或几种类型构成的一个自然共生或埋葬为依据划分,与相邻地层有明显区别的具有生物地层特征的地层体。带的界线可划在标志该单位特征存在的生物面上。带的名称由2-3个最特征的分类单位名称联合单位术语组成,如C.Petrovi-V.fuheensts组合带
(二)顶峰带:是根据某些生物分类单位的发育顶峰或极大发育,但不是根据它们总延续时限划分的地层体。发育顶峰可以是一种化石非常丰富,或一个属的种十分繁多。该带以最发育分类单位命名,以明显富集部位的顶底作为顶峰带的界线。
(三)延限带:是依据地层中所含化石一个或数个选定的分类单位的垂向和侧向分布范围划分的地层单位。其带的界线是选定的生物分类单位已知的首现和末现生物面

区域年代地层单位的划分方法

年代地层划分的目的是解释地层序列的年代关系,将地层精确地确定到区域性阶,按界、系、统、阶等级划分地层。年代地层法,主要用生物地层进行对比;同位素测年(常用于哑地层,火山岩中沉积岩夹层及变质岩区地层);磁性地层极性单位和地球化学异常层的研究;对组的穿时性特征进行研究。

磁性地层划分方法

(一)根据地层磁性特征的变化,划分成磁性地层单位。在地层的原始序列中,以磁极性的一致而统一在一起,以区别相邻岩层的单位,称极性带
(二)极性带的划分是以地磁场的极性改变所引起的岩层天然剩余磁性方向变化为基础。磁极性渐变转换的地层间隔称为“极性转换带”;标志磁极性改变的面或薄层称“极性倒转面”。极性带的划分是依据带中极性变化形式而分为:
1.由整体具同一磁化方向的地层组成;
2.由正、负极性复杂变化的单位组成;
3.由一种磁化方向为主、间有次级反向极性单位岩层组成。
极性带分级:极性超带极性带极性亚带
对应地质年代:极性超时极性时极性亚时
地磁年代表见表Ⅰ-1,图Ⅰ-1。
表Ⅰ—1Cox极性年表
极性带(时)
极性亚带(亚时)
年龄值(万年)
布吕纳正向极性时
拉尚逆向极性亚带
2-3
————69————
89-95
扎拉米洛正向极性亚带

  
吉尔萨正向极性亚带
161-163

  
奥尔杜威正向极性亚带
164-179

  
留尼汪昂正向极性亚带
195-213
————213———
280-290

  
高斯正向极性时
凯恩纳逆向极性亚带

  
马默思逆向极性亚带
294-306
———332————
370-392

  
吉尔伯特正向极性时
科奇蒂正向极性亚带

  
(据A.Cox.1969)
(三)磁性地层资料的野外搜集及应用,应在完整的地层层序和年代地层单位的界线层型剖面上进行。
1.采集定向标本:按一定间距采集,标本大小一般15×7×7Cm或10×10×4Cm。
极性过渡带,间距为几十厘米至几米,按每10-10年的地层沉积厚度采样,采样间距可依据沉积速率大小适当放稀或加密。
了解古磁极迁移轨迹时,应按10-10年沉积厚度间隔取样。
2.测定不同构造部位岩石稳定剩磁方向,探讨构造运动的方式、方向,进而确定运动发生的大致时代。
3.利用故地磁研究古纬度、古地理、古板块、古气候古生物的分布。
4.利用古地磁研究矿床成因、预测沉积矿产的分布规律。

化学地层规划方法

(一)按岩层的地球化学特征,将岩层划分为不同化学地层单元或层。
按主要氧化物和各种元素(微量元素、稀土元素、稳定同位素等)的含量、组合、丰度变化和分布形式;相关元素比值及变化来确定化学地层层面及地化异常层。
(二)化学地层按化学成分、特征元素变化多少、大小而分高、中、低类次等不同级别。高类次变化面常接近“组”级界面,中、低类次的与“段”或旋回性沉积相当
(三)地球化学异常层,是岩层内出现多种元素同步地急剧增高或降低的层位,它可用作地层对比。
(四)化学地层的资料搜集工作。
1、在层型剖面上系统采集光谱定量全分析样品,密度随岩层复杂程度而定。
2、岩石地层单位的地球化学背景,应充分考虑不同构造单元和沉积单元的区域地球化学相的研究。必要时右以进行氧硫碳同位素研究。
3、利用光谱分析数据中元素含量变化和含量比值变化特征、结合其它地质资料,对古地球环境进行研究。

矿物地层单位划分方法

(一)依据地层中所有稳定付矿物(能鉴定和度量的重矿物)的矿物学特征,并按某些特征组合和变化将岩层分成重矿物组合带,即矿物地层单位。
(二)重矿物特征指稳定副矿物种属、标型特征、ZTR指数(锆石、金红石,电气石/总重量组份比值,指示矿物成熟度)及其变化、重矿物粒度大小,重组分在岩石中百分含量,重组分中各矿物的相对百分含量和变化等。重矿物在岩层中纵、横向上的变化,均可作为重矿物组合带的划分依据。划分重矿物组合带必须是带的特征清楚,界线明显且易于划分,区域上有一定的延展性和可对比性。
(三)矿物地层的资料搜索:矿物地层主要用于年代地层不易划分或化石稀少的碎屑岩区,并与岩石地层法及沉淀相研究相配合。
1.在剖面上系统采集人工重砂样,样品间距依岩层的自然变化而定,一个地层间隔按不同岩性分别组样(如砂岩。粉砂岩,粘土等)。用拣块法取样,样重5-7公斤。
变质岩区的构造——地(岩)层法,火山岩区的双重制图法(岩相——地层学填图方法)及花岗岩区的岩石谱系单位划分方法(超单元组合—超单元—单元划分方法)
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