地層學(xué)主要分支學(xué)科的運用例舉

1、地層學(xué)主要分支學(xué)科的運用例舉011111陳粲摘要：地層學(xué)是研究地殼表層成層巖石的學(xué)科。是地質(zhì)學(xué)的一個基礎(chǔ)學(xué)科。地層學(xué)研究的主要范圍是地層層序的建立及其相互間時間關(guān)系的確定，即地層系統(tǒng)的建立和地層的劃分與對比。地層學(xué)是一切地質(zhì)工作的基礎(chǔ)，許多重要礦層和有用巖石都直接屬于地層的一部分。本文就主要的地層學(xué)分支學(xué)科在今年來地質(zhì)工作中的運用舉例，幫助我們對地層學(xué)的學(xué)習(xí)，并使今后地層學(xué)在生產(chǎn)實習(xí)中的運用更加熟練。1.介紹地層學(xué)的主要分支包括年代地層

2、學(xué)、巖石地層學(xué)和生物地層學(xué)。年代地層學(xué)以地層的地質(zhì)年代歸屬為主要研究內(nèi)容，以時間界面為準(zhǔn)劃分地層，與地質(zhì)年代表一致是建立地層系統(tǒng)的基本要求。巖石地層學(xué)以地層的巖性特征為主要研究內(nèi)容，以巖性界面變化為準(zhǔn)，劃分地層，是建立區(qū)域地層層序的主要方法。生物地層學(xué)以地層所含生物化石為主要研究內(nèi)容，以生物群的交遞變化為準(zhǔn)劃分地層。由于生物演化具有全球的同時性和一致性，所以生物地層研究是確立地質(zhì)時代表的重要手段。現(xiàn)代地層學(xué)擴展了研究范圍，深化了地層類型

3、及其時空分布與古環(huán)境、古構(gòu)造的關(guān)系，加強了歷史的、綜合的研究。現(xiàn)代地層學(xué)還大量的使用了新的技術(shù)方法，開辟了新的領(lǐng)域，形成了新的分支學(xué)科，使地層學(xué)研究更為深入和準(zhǔn)確。2.運用介紹2.1巖石地層學(xué)的運用巖石地層學(xué)是指對地殼中的巖石特征進(jìn)行研究，并根據(jù)其特征和相互關(guān)系，將其組織成相應(yīng)地層單位的地層學(xué)分支學(xué)科。簡言之，是根據(jù)地層的巖性及巖性組合，對地層進(jìn)行劃分、對比的學(xué)科。巖石地層學(xué)研究的對象為地層的巖石特征（包括巖石的顏色、成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造）

4、，巖石組合特征（巖層單層厚度、各類巖性的組合關(guān)系及旋回性），各巖層的接觸關(guān)系，巖層的空間展布特征和形成環(huán)境。在上述研究基礎(chǔ)上，劃分對比地層，建立巖石地層單位（龔一鳴、張克信，2007）。劉永清等在對峽東震旦系層型剖面沉積相研究中層運用到巖石地層學(xué)的相關(guān)內(nèi)容，根據(jù)巖石組合特征，進(jìn)一步還原了峽東地區(qū)震旦系的空間展布特征和形成環(huán)境。峽東地區(qū)震旦紀(jì)總體呈現(xiàn)的由北東向西南緩傾斜的構(gòu)造背景(趙自強等1988，1980)，據(jù)前人研究，震旦系碳酸鹽巖緩

5、坡臺地沉積可以劃分出內(nèi)緩坡、中緩坡、外緩坡和盆地4個亞相帶。由于篇幅原因，在此只簡要的介紹內(nèi)緩坡相帶中環(huán)潮坪沉積。環(huán)潮坪沉積典型的特征是發(fā)育一系列向上變淺并具有帳篷構(gòu)造的角礫狀白云巖和細(xì)粉晶白云巖高頻疊加序列單個高頻層序下部為泥晶或粉晶白云巖發(fā)育水平層理和局部的凹狀和不規(guī)則狀紋層應(yīng)為潮間帶的沉積上為角礫狀白云巖具大型帳篷構(gòu)造為潮間帶上部的沉積。田家園子陡山沱組底部露頭剖面發(fā)育2個完整的塞卜哈一環(huán)潮坪沉積序列下部序列2.0~2.5m厚、上

6、部1.5~2.Om左右（劉永清等，2003）。將所做的研究，中，具刺疑源類化石Tianzhushania的親緣關(guān)系被解釋為后生動物胚胎的滯育囊胞。（尹磊明等，2008）。峽東地區(qū)晚期生物化石在產(chǎn)出層位上位于陡山沱組四段和燈影組，以埃迪卡拉型軟軀體宏體后生動物的出現(xiàn)和宏體多細(xì)胞藻類的極度繁盛為特征，代表了一個重要生物演化階段的開始。此外，至晚期出現(xiàn)具弱礦化骨骼的管狀后生動物Cloudiniids類。根據(jù)宏體后生生物化石的垂向分布特征，可將

7、此階段的化石劃分為３個組合，即：下部的廟河生物群組合；中部的以Vendotaenides類為主的宏體生物群組合；上部的以具弱礦化骨骼的管狀后生動物Cloudiniids類為特征的生物組合。由此得出了峽東地區(qū)埃迪卡拉紀(jì)的兩個生物發(fā)展階段，然后進(jìn)一步的進(jìn)行地層單元的編制。對埃迪卡拉紀(jì)劃分為兩統(tǒng)：下統(tǒng)對應(yīng)以大型具刺疑源類為主的生物演化階段；上統(tǒng)對應(yīng)含軟軀體后生動物為特征的生物發(fā)展演化階段，可與國際典型埃迪卡拉生物群出現(xiàn)的層位對比。2.3生態(tài)地

8、層學(xué)的運用生態(tài)地層學(xué)是以生物的群落分析為基礎(chǔ)，研究地層中化石群落的時空分布及演替規(guī)律，用以劃分對比地層和恢復(fù)古環(huán)境，為盆地分析、沉積演化和礦產(chǎn)預(yù)測服務(wù)，海、陸、大氣演化控制生態(tài)系統(tǒng)的演化，三者的記錄分別保存在地層和化石群落中，利用古生態(tài)反演可識別古環(huán)境。例如陳忠等對海底冷泉的研究，利用了生態(tài)地層，還原了海底冷泉的古環(huán)境。長期以來深海環(huán)境被認(rèn)為是生命的禁區(qū)，那里陽光無法到達(dá)，光合作用不能進(jìn)行，生物缺乏必要的食物來源。然而，在海底冷泉噴口或

9、熱液噴口，存在以化能自養(yǎng)細(xì)菌為初級生產(chǎn)者的食物鏈，衍生成群落結(jié)構(gòu)獨特的生態(tài)系統(tǒng)，拓展了深海極端環(huán)境下生命的潛在界線。在高等生物分類學(xué)上，冷泉環(huán)境和熱液環(huán)境的生態(tài)群落相似，但冷泉系統(tǒng)的生物量高而生物多樣性低，已被確認(rèn)的冷泉生物物種已超過210個。冷泉和熱泉生態(tài)系統(tǒng)的生長速率不同。熱泉生物一般生長得很快，巨大熱液管狀蠕蟲是地球上生長最快的無脊椎動物之一；然而冷泉生態(tài)系統(tǒng)生長非常慢，如冰蠕蟲可以存活250a。冷泉生態(tài)系統(tǒng)的分布形式受甲烷流體流

10、速、水體或沉積物間隙水中還原態(tài)化學(xué)元素種類的活性所控制。在冷泉環(huán)境中存在的微生物類型主要為自由生活的甲烷氧化菌、硫酸鹽還原菌和共生的甲烷氧化菌、硫酸鹽還原菌。在甲烷和硫酸鹽濃度高的環(huán)境中，甲烷氧化菌和硫酸鹽還原菌與甲烷發(fā)生AOM，為化能合成生物群落繁衍提供了碳源和能量，成為冷泉生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)者。在初級生產(chǎn)者基礎(chǔ)上，繁衍著管狀蠕蟲、蛤類、貽貝類、多毛類動物以及海星、海膽、海蝦等一級消費者和魚、螃蟹、扁形蟲、冷水珊瑚等二級消費者，它們最