地质年代表的建立与应用

1. 地质年代表的设定

按年代先后把地质历史进行系统性编年，列出“地质年代表”(geologic time scale)(表2-2)。它的内容包括各个地质年代单位、名称、代号和同位素年龄值等。它反映了地壳中无机界(矿物、岩石)与有机界(动、植物)演化的顺序、过程和阶段。地质年代表的建立，是根据对世界各地的地层进行系统划分对比的结果。地质年代表中具有不同级别的地质年代单位。最大一级的地质年代单位为“宙”(Aeon)，次一级单位为“代”(Era)，第三级单位为“纪”(Period)，第四级单位为“世”(Epoch)。与地质年代单位相对应的年代地层单位为:宇(Eonothem)、界(Erathem)、系(System)、统(Series)，它们是在各级地质年代单位内形成的地层。兹将两者的级别和对应关系表示如下。

表2-2 国际地质年代表

由表2-2可见，各个代、纪的延续时间是不一样的，年代越老者延续时间越长，年代越新者延续时间越短。造成这种情况的一个原因是由于年代越新者保留下来的地质记录越全、划分得越细致，另一个原因是在地质年代单位划分时考虑到生物进化的阶段性。跨度较短的各年代单位时间乃是与生物的进化速度逐步加快有关，这也是地质环境演化速度逐步加快的反映。应该指出，显生宙中各级单位的划分及其名称和代号都是国际统一的。纪以下一般分为早、中、晚3个世，只有寒武纪和志留纪四分，白垩纪、新近纪、第四纪和石炭纪两分，并各有专门名称。此外，前寒武纪(Precambrian)地层由于形成时间早，研究工作难度较大，划分对比较粗略，故长期未能统一起来。

我国前寒武纪晚期地层极其发育，剖面好，研究程度高。2005年全国地层委员会召开全国地层会议将中国前寒武纪晚期地层划分如下(表2-3，章森贵等，2005)。

表2-3 我国前寒武纪晚期地层的划分

2. 地质年代名称的由来与含义

了解地质年代表中各地质时代名称的来源和含义，对于深刻理解地质年代表的性质是有益的。

太古宙(Archaeozoic Eon):最古老的地质年代，仅有原始的菌藻生物。

元古宙(Proterozoic Eon):古老的地质年代，生物主要为菌藻类。

震旦纪(Sinian Period):“震旦”是我国的古称，该纪地层在我国极为发育，而且发现早，研究细，这一名称目前仅在国内通用，其他国家还有不同的名称。

显生宙(Phanerozoic Eon):开始出现大量较高等动物以来的阶段，包括古生代、中生代和新生代。

古生代(Palaeozoic Era):意为“古老生物”的时代，它标志着生物已开始大量发育，主要为原始海生无脊椎动物、原始的鱼类和两栖类、蕨类等孢子植物。

寒武纪(Cambrian Period):“寒武”是英国威尔士的拉丁文名称，在这里首先研究了这一地质时代的地层。

奥陶纪(Ordovcian Period):最早在威尔士研究了该时代的地层，威尔士有一个古代民族叫“奥陶”。

志留纪(Silurian Period):最早研究该时代的地层出露于威尔士边境，这里生活过一个不列颠部族叫“志留”。

泥盆纪(Devonian Period):最早研究该时代的地层出露于英格兰的泥盆郡。

石炭纪(Carboniferous Period):该时代地层中富含煤层，该名创始于英国。

二叠纪(Permian Period):最早研究的该纪地层出露于乌拉尔山西坡彼尔姆城，按音译应为“彼尔姆纪”，但因该地层在一些地区具有明显的二分性，故意译为“二叠纪”。现据最新研究将该纪分为早、中、晚世，分别为乌拉尔世、瓜德鲁普世和乐平世。

中生代(Mesozoic Era):意为“中期生物”的时代，以陆上爬行动物繁盛为特征，是恐龙繁盛的时代，中生代以前生物主要为水生动物。

三叠纪(Triassic Period):对该纪地层的研究最早始于德国南部，岩层具有明显的三分性。

侏罗纪(Jurassic Period):在法国和瑞士交界的侏罗山脉首先研究了这一时代的地层。

白垩纪(Cretaceous Period):位于英吉利海峡北岸，这一时代的地层中产出白色细粒的碳酸钙，拉丁文称之为“Creta”，意为“白垩”。

新生代(Cenozoic):意为“近代生物”的时代，哺乳动物和被子植物非常繁盛。

第三纪(Tertiary Period) 和第四纪(Quaternary Period):最早对全部地层自下而上分为四套，其中最上面的两套，分别称为第三系和第四系，代表年轻的和最新的地层。目前第三纪已经被取消，取而代之的是古近纪(Paleogene Period)和新近纪(Neogene Period)。

地质年代表中代(界)、纪(系)的代号取自其英文名称的第一个字母或第一个加上后面的某一个字母，仅寒武纪用∈、白垩纪用K，比较特殊。这是为了与石炭纪的C相区别。此外，世的代号是在该世所属纪的代号右下角注以1、2、3或1、2、3、4或1、2，分别代表三分为早世、中世、晚世或四分为一、二、三、四世，或二分为早世、晚世等。如中泥盆世以D2表示。

3. 岩石地层单位概念

在一个新的地区进行地层工作时，首先应根据地层的岩性特征在垂直方向上的差异，将地层分层，建立起地层系统和层序。这样划分出来的地层单位，称为“岩石地层单位”(Rock-strati-graphic unit)，又称“地方性地层单位”，它可分为群、组、段等不同级别。

群(Group)是岩石地层的最大单位。它包括厚度大、成分不尽相同但总体外貌一致的一套岩层。如南京附近有黄马青群、青龙群等。

组(Formation)是岩石地层的基本单位。它由一种岩石组成，也可以由两种或更多种的岩石互层组成，如南京附近有栖霞组、龙潭组等。

段(Member)是组内次一级的岩石地层单位。代表组内岩性相当均一的一段地层。如南京附近栖霞组内分出梁山段、臭灰岩段等。

层(Bed)是最小的岩石地层单位。指一层特殊的岩层、化石层或矿层。

应该指出，岩石地层单位的划分，不是以化石为依据，它与年代地层单位之间，没有对应的关系。只有在岩石地层单位中找到了可以确定时代的化石时，岩石地层单位的年代才可以确定。