地層學(xué)主要分支學(xué)科的運(yùn)用例舉

1、地層學(xué)主要分支學(xué)科的運(yùn)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(gè)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(shí)間關(guān)系的確定，即地層系統(tǒng)的建立和地層的劃分與對(duì)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(yùn)用舉例，幫助我們對(duì)地層學(xué)的學(xué)習(xí)，并使今后地層學(xué)在生產(chǎn)實(shí)習(xí)中的運(yùn)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?jī)?nèi)容，以時(shí)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?jī)?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?jī)?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(shí)性和一致性，所以生物地層研究是確立地質(zhì)時(shí)代表的重要手段。現(xiàn)代地層學(xué)擴(kuò)展了研究范圍，深化了地層類型

3、及其時(shí)空分布與古環(huán)境、古構(gòu)造的關(guān)系，加強(qiáng)了歷史的、綜合的研究?，F(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(yùn)用介紹2.1巖石地層學(xué)的運(yùn)用巖石地層學(xué)是指對(duì)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(jiǎn)言之，是根據(jù)地層的巖性及巖性組合，對(duì)地層進(jìn)行劃分、對(duì)比的學(xué)科。巖石地層學(xué)研究的對(duì)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(duì)比地層，建立巖石地層單位（龔一鳴、張克信，2007）。劉永清等在對(duì)峽東震旦系層型剖面沉積相研究中層運(yùn)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(qiáng)等1988，1980)，據(jù)前人研究，震旦系碳酸鹽巖緩

5、坡臺(tái)地沉積可以劃分出內(nèi)緩坡、中緩坡、外緩坡和盆地4個(gè)亞相帶。由于篇幅原因，在此只簡(jiǎn)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(gè)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(gè)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(dòng)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(dòng)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(gè)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(dòng)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(gè)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(dòng)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(gè)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(duì)埃迪卡拉紀(jì)劃分為兩統(tǒng)：下統(tǒng)對(duì)應(yīng)以大型具刺疑源類為主的生物演化階段；上統(tǒng)對(duì)應(yīng)含軟軀體后生動(dòng)物為特征的生物發(fā)展演化階段，可與國(guó)際典型埃迪卡拉生物群出現(xiàn)的層位對(duì)比。2.3生態(tài)地

8、層學(xué)的運(yùn)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(shí)空分布及演替規(guī)律，用以劃分對(duì)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(cè)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(shí)別古環(huán)境。例如陳忠等對(duì)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(zhǎng)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(jí)生產(chǎn)者的食物鏈，衍生成群落結(jié)構(gòu)獨(dú)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(gè)。冷泉和熱泉生態(tài)系統(tǒng)的生長(zhǎng)速率不同。熱泉生物一般生長(zhǎng)得很快，巨大熱液管狀蠕蟲是地球上生長(zhǎng)最快的無脊椎動(dòng)物之一；然而冷泉生態(tài)系統(tǒng)生長(zhǎng)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(jí)生產(chǎn)者。在初級(jí)生產(chǎn)者基礎(chǔ)上，繁衍著管狀蠕蟲、蛤類、貽貝類、多毛類動(dòng)物以及海星、海膽、海蝦等一級(jí)消費(fèi)者和魚、螃蟹、扁形蟲、冷水珊瑚等二級(jí)消費(fèi)者，它們最