地層是在一定的地史時(shí)期中

和一定的地質(zhì)環(huán)境下

形成的層狀巖石。

各地層之間可

以可見(jiàn)的層面為界, 

也可以巖性、化石及

地質(zhì)年代等劃定的界面為界。

（圖源@SCOTT K. JOHNSON）

地層可由沉積巖、巖漿巖

或是由它們變質(zhì)而來(lái)的

變質(zhì)巖構(gòu)成，

并具有時(shí)間和空間概念。

（圖源@Wilson44691）

（圖源@Mike Beauregard）

地層記錄了地球發(fā)展

最詳細(xì)、最精確的信息，

是地球歷史最好的見(jiàn)證者！

對(duì)某地區(qū)的地層剖面，

依據(jù)其生成順序、巖性特征、

古生物化石特征等內(nèi)在規(guī)律, 

將其劃分為若干個(gè)適當(dāng)單位， 

并建立該地區(qū)地層系統(tǒng)的過(guò)程

被稱為地層的劃分。

（圖源@geologyin.com）

研究和確定不同地區(qū)

地層剖面的地層特征

及其相互的時(shí)間關(guān)系的

過(guò)程即地層對(duì)比過(guò)程。

（圖源@geologyin.com）

地層劃分對(duì)比的方法

主要包括地層層序律法、

生物地層學(xué)法和

巖石地層學(xué)法等。

地層層序律是

地質(zhì)學(xué)基本規(guī)律，

指在層狀巖層的正常序列中，

先形成的巖層位于下面，

后形成的巖層位于上面。

（圖源@geologydegree）

根據(jù)巖層空間幾何位置的

上下疊置關(guān)系，

可以判定巖層

形成時(shí)間的早晚。

由丹麥地質(zhì)學(xué)家

Nicolas Steno最早提出。

Nicolas Steno（圖源@slideplayer.com）

生物地層學(xué)法是

利用古生物化石劃分、

對(duì)比地層的方法。

如利用標(biāo)準(zhǔn)化石來(lái)劃分

對(duì)比地層的方法被稱為

標(biāo)準(zhǔn)化石法。

（圖源@Rosenkrantz）

標(biāo)準(zhǔn)化石是指

那些地史分布較短，

演化迅速， 地理分布廣，

 數(shù)量多， 特征明顯，

僅出自一定層位的

古生物種屬化石。

（圖源@USGS）

若將出現(xiàn)在同層或

同地層系統(tǒng)之中的

不同類型化石

( 即化石組合)進(jìn)行綜合分析

來(lái)劃分對(duì)比地層，

這種方法被稱為

生物群組合法。

（圖源@Britannica）

而根據(jù)地層中所含

孢子或花粉的組合特征來(lái)

劃分、對(duì)比地層被稱為

孢粉分析法，

可應(yīng)用于一些不含

大型化石的地層劃分和對(duì)比。

孢子化石（圖源@文獻(xiàn)[3]）

生物的進(jìn)化發(fā)展具有

階段性、進(jìn)步性和不可逆性。

保存在地層中的化石

在不同時(shí)代的不同層位上不同。

同期生物界總體面貌

具有一致性，

因此可應(yīng)用生物地層學(xué)方法

準(zhǔn)確劃分、對(duì)比地層。

三葉蟲化石

在不同時(shí)間和

不同沉積環(huán)境下，

形成的巖石多具有不同特征。

因此可根據(jù)巖石的巖性特征

來(lái)劃分和對(duì)比地層，

即巖石地層學(xué)法。

巖石地層學(xué)法中

利用巖層的不同巖性特征

如：顏色、 粒度、 

成份、 硬度等來(lái)劃分

對(duì)比地層的方法被稱為巖性法，

但這種方法只適用于

較小范圍內(nèi)。

巖層（圖源@Geologic Age Dating Explained/kidsdiscover.com）

在地層剖面中，

那些厚度不大、 

巖性穩(wěn)定、特征突出， 

易于識(shí)別的巖層稱為標(biāo)志層。

利用標(biāo)志層來(lái)劃分

對(duì)比地層的方法

被稱為標(biāo)志層法。

冰島巖層（圖源@Dentren/wikipedia.org）

利用地層間的平行不整合和

角度不整合的接觸關(guān)系來(lái)劃分、

對(duì)比地層的方法被稱為

地層接觸關(guān)系法。

不整合（圖源@eoas.ubc.ca）

平行不整合和

角度不整合面的存在， 

表明在一定的區(qū)域范圍內(nèi)， 

在一定的地質(zhì)歷史時(shí)期中

曾有一個(gè)明顯的沉積間斷。

角度不整合（圖源@Daniele Penna/imaggeo.egu.eu）

除了上述方法外，

還有沉積旋回法、

地球物理學(xué)方法、

同位素年齡法等方法。

由于地層劃分的依據(jù)不同， 

也就有多種類型的地層單位。

如以地層的巖性、 

巖相特征作為主要依據(jù)

而劃分的地層單位

—巖石地層單位，

包括群、 組、 段、 層等。

年代地層單位主要是

以地層的形成

地質(zhì)年代為依據(jù)，

而劃分的地層單位。

級(jí)別由大到小依次分為

宇(Eonthem)、界(Erathem)、

系(Sytem)、統(tǒng)(Series)、

階(Stage)、

時(shí)帶(Chronozone)。

不同等級(jí)的年代地層單位

所對(duì)應(yīng)的地質(zhì)年代

稱為地質(zhì)年代單位。

而地質(zhì)年代單位按級(jí)別

從大到小分為宙(Eon)、代(Era)、

紀(jì)(Period)、世(Epoch)、

期(Age)、時(shí)（Chron）。

綜合世界的地層劃分、

對(duì)比和生物發(fā)展階段的研究， 

結(jié)合同位素地質(zhì)年齡資料，

科學(xué)家們編制出了

國(guó)際年代地層表。

而年代地層表與

地質(zhì)年代表

有嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

國(guó)際年代地層表

年代地層表中

最早的地層為前寒武系，

對(duì)應(yīng)地質(zhì)年代表中的

前寒武紀(jì)時(shí)期。

整體來(lái)看，前寒武紀(jì)占了

地球歷史中大約

八分之七的時(shí)間。

國(guó)際年代地層表

前寒武紀(jì)（Precambrian）

開始于約45億年前的

地球形成時(shí)期，

可拆分成冥古宙、

太古宙與元古宙三個(gè)時(shí)代。

前寒武紀(jì)中主要包含有

成鐵紀(jì)、層侵紀(jì)、造山紀(jì)、

固結(jié)紀(jì)、蓋層紀(jì)、延展紀(jì)、

狹帶紀(jì)、拉伸紀(jì)、成冰紀(jì)

與埃迪卡拉紀(jì)。

其中最有名的當(dāng)屬

埃迪卡拉紀(jì)（Ediacaran），

與國(guó)內(nèi)所稱震旦紀(jì)相對(duì)應(yīng)。

屬于元古宙，

是前寒武紀(jì)的最后一段時(shí)期，

一般指約6.35-5.41億年前。

照片顯示了埃迪卡拉紀(jì)的全球邊界層型剖面和點(diǎn)位（GSSP）的“金釘子”(圖像下方圓盤）（圖源@Peter Neaum/wikipedia.org）

“ 震旦”是古印度

對(duì)中國(guó)的稱呼。

我國(guó)在震旦紀(jì)時(shí)期形成的

震旦系地層主要分布于

華南地區(qū)及西北的部分地區(qū)。

標(biāo)志GSSP的“金釘”（圖源@Bahudhara/wikipedia.org）

世界各地許多5.42億年前

到6億年前之間的

軟體無(wú)殼動(dòng)物化石

被認(rèn)為就生活在震旦紀(jì)

（埃迪卡拉紀(jì)）時(shí)期，

科學(xué)家將其命名為

埃迪卡拉生物群

（Ediacaran biota）。

埃迪卡拉生物群（圖源@Ryan Somma）

顯生宙(Phanerozoic)

開始于前寒武紀(jì)結(jié)束后，

意為這個(gè)時(shí)期地球上

有顯著的生物出現(xiàn)。

顯生宙細(xì)分后，

從早期至晚期分別為

古生代、中生代、新生代。

（圖源@MooMooMath and Science）

而在地球生物史中

赫赫有名的寒武紀(jì)

(Cambrian)，

便是古生代里的第一紀(jì)。

距今約5.41億年前

到4.854億年前，

也是顯生宙的開端。

寒武紀(jì)時(shí)期動(dòng)物

空前的繁榮昌盛，

可謂動(dòng)物演化史上的大爆炸。

生物群以

海生無(wú)脊椎動(dòng)物為主，

特別是三葉蟲、

奇蝦、腕足動(dòng)物等。

寒武紀(jì)（圖源@Smithsonian Institution）

我國(guó)寒武系地層

廣泛分布于北方、南方

及西北的祁連山、天山等地區(qū)，

以碳酸鹽巖和碎屑巖為主，

其中以西南地區(qū)的

下寒武統(tǒng)發(fā)育最全。

世界各地寒武紀(jì)動(dòng)物化石（圖源@California Academy of Sciences）

古生代第二紀(jì)為奧陶紀(jì)，

約始于4.85億年前，

終于4.43億年前。

該時(shí)期形成的奧陶系

在我國(guó)分布廣泛，

下、中、上三統(tǒng)俱全，

分布范圍與寒武系相當(dāng)。

但特別的是，

奧陶系地層出現(xiàn)了

明顯的相分異現(xiàn)象，

動(dòng)物群因巖相而異，

 如筆石頁(yè)巖相和

殼灰?guī)r相的分異。

中國(guó)南方奧陶系筆石頁(yè)巖（圖源@文獻(xiàn)[4]）

石炭紀(jì)-二疊紀(jì)界線的世界地圖（顯示了四個(gè)植物區(qū)系）（圖源@wikipedia.org）

中生代（Mesozoic）

是顯生宙的三個(gè)地質(zhì)時(shí)代之一，

介于古生代與新生代之間，

又稱為爬行動(dòng)物時(shí)代。

可分為三疊紀(jì)，侏羅紀(jì)和

白堊紀(jì)三個(gè)地質(zhì)年代。

三疊紀(jì)(Triassic)是

2.51億至2.01億年前的

一個(gè)地質(zhì)時(shí)代，

是中生代的第一個(gè)紀(jì)。

三疊紀(jì)的開始和結(jié)束

各以一次滅絕事件為標(biāo)志。

三疊紀(jì)早期的海洋動(dòng)物（圖源@文獻(xiàn)[5]）

三疊紀(jì)時(shí)， 

我國(guó)處于“ 南海北陸”狀態(tài)，

即以昆侖山、祁連山、

秦嶺一線為界，

線南的華南區(qū)以海洋為主；

線北的我國(guó)北部地區(qū)，

幾乎全為內(nèi)陸盆地類型沉積，

三疊系海相地層（圖源@Wilson44691/wikipedia.org）

侏羅紀(jì)是中生代的第二個(gè)紀(jì)，

約在2.13億年前

到1.45億年前，

開始于三疊紀(jì)—

侏羅紀(jì)滅絕事件，

開啟了恐龍時(shí)代。

下圖為侏羅系地層（圖源@Carpenter, Kenneth/）

我國(guó)侏羅系以陸相為主， 

主要分布于

我國(guó)東部地區(qū)和西北地區(qū)。

海相侏羅系主要分布于

西藏、 青南及滇西等地。

白堊紀(jì)是地質(zhì)年代

中生代的最后一個(gè)紀(jì)，

約1.45億年前至6550萬(wàn)年前。

發(fā)生在白堊紀(jì)末的滅絕事件，

是中生代與新生代的分界。

白堊紀(jì)的巖石（圖源@Wilson44691/wikipedia.org）

白堊紀(jì)時(shí)，

我國(guó)大部分地區(qū)為大陸環(huán)境，

海侵區(qū)僅限于新疆西南部、

西藏及我國(guó)臺(tái)灣省等地，

因白堊系地層沉積以陸相為主。

新生代(Cenozoic)

是地球歷史上

目前最新的地質(zhì)年代，

從6600萬(wàn)年前開始

一直持續(xù)到今天。

隨著白堊紀(jì)—

古近紀(jì)滅絕事件的發(fā)生，

中生代結(jié)束，新生代開始。

白堊紀(jì)－古近紀(jì)界線（圖源@Glenlarson /en.wikipedia）

目前新生代主要包括

古近紀(jì)、新近紀(jì)和

第四紀(jì)三個(gè)時(shí)期。

過(guò)去，古近紀(jì)和新近紀(jì)

常合并為第三紀(jì)。

第三紀(jì)時(shí)期形成的

第三系地層在我國(guó)分布廣泛，

以陸相沉積為主，

海相分布局部。

第三紀(jì)生物（圖源@Earthly Universe）

而第四紀(jì)形成的

第四系陸相沉積

在我國(guó)分布同樣廣泛，

兼有海相。

第四系一般未膠結(jié)，

呈松散狀態(tài)。

如第四紀(jì)形成的

黃土與黃土狀巖石

廣泛分布于西北的

黃土高原、 華北平原等。

黃土高原（圖源@Britannica）