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14第六章 地层(地史)

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14 第六 地层
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第六章 地层(地史)古生物:人类历史时期以前生活在地球上的生物。一、古生物的演化特点 :前进性、阶段性、不可逆性二、化石 :由地质作用保存于地层中的生物遗体或生活痕迹。1、化石形成的条件( 1)生物体本身具有较难损坏的硬体或较难分解有机质。( 2)生物死亡后能被迅速埋藏、密封、冷冻或干燥等外界条件。( 3)随着沉积物的固结成岩生物被石化而保存下来。2、化石的类型( 1)实体化石 :生物遗体或遗体本身被石化的化石。① 未变实体化石:生物遗体本身没有明显的变化。如:琥珀、第四纪冻土中的猛犸象等。② 变化实体化石: 生物遗体硬体部分被充填、臵换或碳化而形成的化石。( 2)模铸化石: 生物遗体的印痕或铸体。( 3)遗迹化石: 古生物活动时留下的痕迹。3、化石的地质意义( 1)确定和对比地层同一种生物在历史上不会重复出现;不同时代的地层含有不同门类的化石,在相同时代的地层中含有相同门类的化石。标准化石:在地质历史时期中那些演化迅速、生存时间短、数量多、特征明显的生物化石。( 2)阐明古地理古气候条件。( 3)阐明某些沉积矿床的成因与分布。三、古生物化石的分类和命名分类单位: 界、门、纲、目、科、属、种化石的命名: 用拉丁文命名第一节 地层时代的概念和确定方法地层:在一定地质时间内形成的岩层或岩石组合。地层既是一个物质概念,同时也具有时间概念,是地壳发展历史的物质记录。那些发生在亿万年以前的往事,是怎样知道的?发生的时间( 地质年代 )是怎么确定的?地球的历史就记录在岩石(地层)身上地质年代:地球上各种地质事件发生的时代 (地层形成的时间)。分为: 相对地质年代 ;同位素地质年龄(绝对地质年代) 。相对地质年代:各地层(地质事件发生)的先后顺序。同位素地质年龄:各地层(地质事件发生)的距今年龄。是运用同位素技术测得。一、地质年代(地层时代)的概念和确定方法如何确定相对地质年代?三条准则:• 地层层序律• 化石层序律• 地质体之间的切割律地层层序律:正常情况下,总是相对老的地层在下,相当新的地层在上,即上覆地层比下伏地层新。由于沉积物在沉积过程中是自下而上逐层叠臵起来的,形成了老者在下,新者在上,下伏地层比上覆地层老的自然顺序。化石层序律:相对老的地层中含有相对老的化石,相对新的地层中含有相对新的化石。层状岩层层状岩层 — 弯曲变形• 上述两条准则主要适用于确定沉积岩的相对新老关系,但对于呈块状产出的 岩浆岩或变质岩 则难以运用,因为它们不成层,也不含化石。地质体之间的切割律较新的地质体总是切割或穿插较老的地质体,或者说切割者新、被切割者老。1、地层的划分:确定地层剖面上各地层的相对新老关系,以此将剖面划分为若干个地层单位2、地层对比:将不同的地层进行比较,确定地层的时空 关系。“时” 就是地层的新老顺序, “空”地层的空间分布。二、地层的划分和对比方法3、地层划分的方法和依据:化石、岩层的接触关系、沉积旋回、岩浆活动、变质作用、地球物理性质等通过地层的划分和对比,建立一个地区或全球性的地层时空关系,从而研究一个地区或全球性地壳的历史演化。三、地层单位与地质年代表(一)、地质年代单位 :相对地质年代 中的 时间单位 划分宙代纪世期时(绝对地质年代没有年代单位)(二)地层单位地层单位的划分有三类:年代地层单位 、 岩石地层单位 、 生物地层单位1、年代地层单位:和地质年代单位相对应,相应的地质年代时期形成的地层单位。宙 、代、纪、世、期、时 (地质年代 、 界、系、统、阶、时间带 (地层单位 — 物质单位)地质年代单位(时间单位)地层单位(物质单位)宙代纪世期时宇界系统阶时间带2、岩石地层单位:由岩性、岩相或变质程度相均一的岩石构成的地层。分为:群、组、段、层。3、生物地层单位:• 组合带: 地层中所含化石或其中某一种类化石从总体上看构成一个自然组合,并以此区别于相邻地层内的生物组合。• 延伸带: 指某一生物分类单位在其整个生存延续范围内所代表的地层。• 顶峰带: 指某化石的种、属最繁盛的一段地层(三)地质年代表经过地层的划分和对比,建立起整个地质年代所有的地层年代表复习思考题1、标准化石。2、地层3、地层层序律、化石层序律。4、地质年代表的符号。第七章 地质构造地质构造:由于地壳运动造成岩体的各种变形和变位。第一节 层状岩石的产状及其接触关系一、岩层的产状岩层的产状:岩层在空间的位臵(岩层的存在状态)。(一)产状要素:走向 、 倾向 、 倾角 。地质构造 — 岩层或岩体的变形、变位1、走向: 岩层在空间的水平延伸方向。走向线: 岩层层面与水平面的交线。走向线两端所指示的方向就是岩层的走向,有两个方向,相差 180度。2、倾向: 岩层的倾斜方向。倾向线: 倾斜线在水平面上的投影线。倾斜线: 层面上与走向线垂直并沿倾斜面向下延伸的垂线。倾向: 倾向线所指示的方向。3、倾角:岩层的倾斜线与水平面的夹角,也叫真倾角岩层产状三要素走向线; — 倾向线; 状的表示方法( 1)方位角方法如:走向 33 ° 、倾向 123° 、倾角 50°表示为: 123 ° ∠50 °(只要记录倾向和倾角)( 2)象限角方法如: 倾向 北偏东 20度, 倾角 27度, 走向 南偏东 80度。记录为: ° E∠27 °(3)地质图上,岩层产状的常用表示符号(二)水平岩层水平岩层:岩层的产状近于水平,倾角小于 5度的岩层。岩层的 原始产状 一般都是水平岩层。水平岩层在地质图上的表现特征1、 水平岩层的 地质界线 (岩层的上下界面)受地形控制,与地形等高线平行或重合。2、 水平岩层的 厚度 就是岩层顶、底面的高程差。3、 水平岩层的 露头宽度 取决于岩层的厚度和地面坡度。水平岩层的露头特征水平岩层(三)倾斜岩层倾角在 5~85度之间的岩层。绝大多数倾斜岩层都是构造运动造成的。1、倾斜岩层的露头形态倾斜岩层的露头形态既受地形的影响,又受岩层产状的影响。( 1) 当岩层倾向与地面坡向相反时,岩层露头界线与等高线同向弯曲,但岩层露头线的弯曲程度总是比地形等高线的弯曲度小。1、倾斜岩层的露头形态( 2) 当岩层倾向与地面坡向相同时,且岩层倾角大于坡角时,岩层露头界线与地形等高线成相反方向弯曲。( 3) 当岩层倾向与地面坡向相同,且岩层倾角小于坡角时,岩层露头界线与地形等高线呈相同方向弯曲。倾斜岩层在地质图上的出露形态2、 倾斜岩层的露头宽度3、 倾斜岩层的厚度:真实厚度铅直厚度(岩层顶、底面之间沿铅垂方向的距离)二、地层的接触关系不同地质年代形成的地层在纵向的相互接触关系 ,反映了一个地区构造运动的发展历史。地层接触关系类型有:整合接触、不整合接触(一)整合接触连续沉积 的一套不同时代地层的接触关系。特征:1、 上下地层在沉积层序上 连续沉积 ,没有沉积间断;2、 岩性和所含化石是一致的或渐变的;3、 产状也基本一致。(二)不整合接触上下两套岩层之间出现沉积间断,出现地层缺失。分为两种类型: 平行不整合 、 角度不整合 。1、平行不整合不整合面上下两套地层产状相同的不整合接触关系。平行不整合主要是由地壳的升降运动造成的。下降沉积 → 上升 沉积间断并遭受剥蚀 → 再下降、再沉积。2、角度不整合不整合面上下两套地层产状不同,呈角度相交的不整合接触关系。不整合接触是地壳水平运动和升降运动形成的。• 下降沉积 → 褶皱上升 沉积间断并遭受剥蚀→ 再下降、再沉积。角度不整合形成过程地层接触关系(三)不整合的观察和研究1、确定不整合的存在( 1)地层古生物化石方面的标志上下两套地层中的化石所代表的地质年代相差较远。( 2)古风化壳的存在( 3)构造方面的标志上下两套地层的产状不一致;构造变形的程度不同等。(4)岩浆活动或变质作用的标志 下伏地层受到的岩浆活动或火山作用更强烈。2、确定不整合的形成时间其形成时间可近似的认为是上下两套地层之间缺失的那部分地层所相当的时间。3、不整合在地质图上的表现不整合接触平行不整合 角度不整合复习思考题1、地质构造、岩层产状、走向、倾向、倾角2、绘图说明岩层产状三要素3、整合接触、不整合接触4、什么是平行不整合接触、角度不整合接触。并简要说明其形成过程。第二节 褶皱构造一、褶皱和褶皱要素(一)概念褶皱: 岩层受力作用而形成的一系列连续弯曲。褶曲: 褶皱中每个单独的弯曲。褶曲的基本形态: 背斜褶曲 、 向斜褶曲 。背斜: 岩层向上弯曲,核心部位的岩层较老,外侧岩层较新。向斜: 岩层向下弯曲,核心部位的岩层较新,外侧岩层较老。背斜、向斜褶皱 — 野外实例(二)褶曲要素1、核部: 泛指褶曲中心部位的岩层。2、翼部: 褶曲两侧的岩层。3、转折端: 从一翼向另一翼过度的部分。4、枢纽: 褶曲中同一褶皱面上最大弯曲点的连线。其形态多样,直线、曲线、直立、倾斜等。5、轴面: 褶曲中各层面的枢纽线所构成的面。形态多样,平面、曲面、直立、倾斜、水平等。6、轴迹: 轴面与地面或任意一平面的交线。7、脊、脊线: 背斜同一褶曲面的各横剖面上的最高点为脊,脊的连线为脊线。8、槽、槽线: 向斜同一褶曲面的各横剖面上的最低点为槽,脊的连线为槽线。褶皱要素轴面 轴迹枢纽翼部翼部核部褶皱要素褶皱要素 — 野外实例二、褶曲的基本形态描述1、横剖面上褶皱形态的描述( 1)根据轴面产状,结合两翼产状特征• 直立褶曲: 轴面近于直立,两翼倾向相反,倾角大致相等;• 倾斜(斜歪)褶曲:轴面倾斜,两翼倾向相反,倾角不等。• 倒转褶曲:轴面倾斜,两翼向同一方向倾斜,其中一翼地层倒转。• 平卧褶曲: 轴面近于水平,一翼地层正常,另一翼倒转。翻卷褶曲: 轴面弯曲的平卧褶曲。褶皱类型二、褶曲的基本形态描述( 2)根据两翼夹角(翼间角)大小:• 平缓褶曲: 翼间角大小为 120° ~180°• 开阔褶曲: 翼间角大小为 70° ~120°• 闭合褶曲: 翼间角大小为 30° ~70°• 紧闭褶曲: 翼间角小于 30°• 等斜褶曲: 翼间角大小近于 0° ,两翼近于平行。( 3)根据转折端的弯曲形态:圆弧褶曲: 岩层呈圆弧形弯曲;尖棱褶曲: 两翼平直相交,转折端呈尖角状;箱棱褶曲: 两翼陡,转折端平直,褶曲呈箱状扇状褶曲: 两翼岩层倒转,整个褶曲呈扇状;挠曲: 缓倾斜岩层中的一段突然变陡,呈台阶状2、根据褶曲的平面形态分类:根据褶曲中某一岩层在平面图上呈现的纵向长度和横向长度之比:• 线状褶曲:褶曲的长宽之比大于 10︰ 1,是一种狭长形的褶曲;• 短轴褶曲:褶曲的长宽之比介于 3︰ 1和 10︰ 1之间;• 穹窿构造: 长宽之比小于 3︰ 1的背斜构造;• 构造盆地: 褶曲的长宽之比小于 3︰ 1的向斜构造。三、褶皱的组合形态1、褶皱在平面上的组合类型平行状褶皱: 由一系列背斜和向斜相间平行排列分支状褶皱: 一个主褶皱沿其延伸方向分为若干个分支小褶皱。帚状褶皱: 相间排列的一系列背斜和向斜,其一端收敛,另一端散开,整体上呈扫帚状。弧形褶皱: 一系列褶皱呈弧形弯曲状排列;燕行褶皱: 一系列短轴褶皱其轴线呈斜列式(燕行式)分布。三、褶皱的组合形态2、褶皱在横剖面上的组合类型• 复背斜和复向斜:一系列小的背斜或向斜组合成一个大的背斜或向斜。隔挡式和隔槽式褶皱:由一系列发育不等的背斜和向斜组成。隔挡式褶皱: 背斜狭窄紧闭而向斜平缓开阔的褶皱组合型式;隔槽式褶皱: 背斜开阔而向斜紧闭狭窄的褶皱组合型式。复习思考题1、褶皱、褶曲2、褶曲的要素3、 横剖面上根据轴面产状,结合两翼产状特征, 褶曲的基本类型有哪些第二节 褶皱构造一、褶皱和褶皱要素(一)概念褶皱: 岩层受力作用而形成的一系列连续弯曲。褶曲: 褶皱中每个单独的弯曲。褶曲的基本形态: 背斜褶曲 、 向斜褶曲 。背斜: 岩层向上弯曲,核心部位的岩层较老,外侧岩层较新。向斜: 岩层向下弯曲,核心部位的岩层较新,外侧岩层较老。背斜、向斜褶皱 — 野外实例(二)褶曲要素1、核部: 泛指褶曲中心部位的岩层。2、翼部: 褶曲两侧的岩层。3、转折端: 从一翼向另一翼过度的部分。4、枢纽: 褶曲中同一褶皱面上最大弯曲点的连线。其形态多样,直线、曲线、直立、倾斜等。5、轴面: 褶曲中各层面的枢纽线所构成的面。形态多样,平面、曲面、直立、倾斜、水平等。6、轴迹: 轴面与地面或任意一平面的交线。7、脊、脊线: 背斜同一褶曲面的各横剖面上的最高点为脊,脊的连线为脊线。8、槽、槽线: 向斜同一褶曲面的各横剖面上的最低点为槽,脊的连线为槽线。褶皱要素轴面 轴迹枢纽翼部翼部核部褶皱要素褶皱要素 — 野外实例二、褶曲的基本形态描述1、横剖面上褶皱形态的描述( 1)根据轴面产状,结合两翼产状特征• 直立褶曲: 轴面近于直立,两翼倾向相反,倾角大致相等;• 倾斜(斜歪)褶曲:轴面倾斜,两翼倾向相反,倾角不等。• 倒转褶曲:轴面倾斜,两翼向同一方向倾斜,其中一翼地层倒转。• 平卧褶曲: 轴面近于水平,一翼地层正常,另一翼倒转。翻卷褶曲: 轴面弯曲的平卧褶曲。褶皱类型二、褶曲的基本形态描述( 2)根据两翼夹角(翼间角)大小:• 平缓褶曲: 翼间角大小为 120° ~180°• 开阔褶曲: 翼间角大小为 70° ~120°• 闭合褶曲: 翼间角大小为 30° ~70°• 紧闭褶曲: 翼间角小于 30°• 等斜褶曲: 翼间角大小近于 0° ,两翼近于平行。( 3)根据转折端的弯曲形态:圆弧褶曲: 岩层呈圆弧形弯曲;尖棱褶曲: 两翼平直相交,转折端呈尖角状;箱棱褶曲: 两翼陡,转折端平直,褶曲呈箱状扇状褶曲: 两翼岩层倒转,整个褶曲呈扇状;挠曲: 缓倾斜岩层中的一段突然变陡,呈台阶状2、根据褶曲的平面形态分类:根据褶曲中某一岩层在平面图上呈现的纵向长度和横向长度之比:• 线状褶曲:褶曲的长宽之比大于 10︰ 1,是一种狭长形的褶曲;• 短轴褶曲:褶曲的长宽之比介于 3︰ 1和 10︰ 1之间;• 穹窿构造: 长宽之比小于 3︰ 1的背斜构造;• 构造盆地: 褶曲的长宽之比小于 3︰ 1的向斜构造。三、褶皱的组合形态1、褶皱在平面上的组合类型平行状褶皱: 由一系列背斜和向斜相间平行排列分支状褶皱: 一个主褶皱沿其延伸方向分为若干个分支小褶皱。帚状褶皱: 相间排列的一系列背斜和向斜,其一端收敛,另一端散开,整体上呈扫帚状。弧形褶皱: 一系列褶皱呈弧形弯曲状排列;燕行褶皱: 一系列短轴褶皱其轴线呈斜列式(燕行式)分布。三、褶皱的组合形态2、褶皱在横剖面上的组合类型• 复背斜和复向斜:一系列小的背斜或向斜组合成一个大的背斜或向斜。隔挡式和隔槽式褶皱:由一系列发育不等的背斜和向斜组成。隔挡式褶皱: 背斜狭窄紧闭而向斜平缓开阔的褶皱组合型式;隔槽式褶皱: 背斜开阔而向斜紧闭狭窄的褶皱组合型式。复习思考题1、褶皱、褶曲2、褶曲的要素3、 横剖面上根据轴面产状,结合两翼产状特征, 褶曲的基本类型有哪些第二节 褶皱构造一、褶皱和褶皱要素(一)概念褶皱: 岩层受力作用而形成的一系列连续弯曲。褶曲: 褶皱中每个单独的弯曲。褶曲的基本形态: 背斜褶曲 、 向斜褶曲 。背斜: 岩层向上弯曲,核心部位的岩层较老,外侧岩层较新。向斜: 岩层向下弯曲,核心部位的岩层较新,外侧岩层较老。背斜、向斜褶皱 — 野外实例(二)褶曲要素1、核部: 泛指褶曲中心部位的岩层。2、翼部: 褶曲两侧的岩层。3、转折端: 从一翼向另一翼过度的部分。4、枢纽: 褶曲中同一褶皱面上最大弯曲点的连线。其形态多样,直线、曲线、直立、倾斜等。5、轴面: 褶曲中各层面的枢纽线所构成的面。形态多样,平面、曲面、直立、倾斜、水平等。6、轴迹: 轴面与地面或任意一平面的交线。7、脊、脊线: 背斜同一褶曲面的各横剖面上的最高点为脊,脊的连线为脊线。8、槽、槽线: 向斜同一褶曲面的各横剖面上的最低点为槽,脊的连线为槽线。褶皱要素轴面 轴迹枢纽翼部翼部核部褶皱要素褶皱要素 — 野外实例二、褶曲的基本形态描述1、横剖面上褶皱形态的描述( 1)根据轴面产状,结合两翼产状特征• 直立褶曲: 轴面近于直立,两翼倾向相反,倾角大致相等;• 倾斜(斜歪)褶曲:轴面倾斜,两翼倾向相反,倾角不等。• 倒转褶曲:轴面倾斜,两翼向同一方向倾斜,其中一翼地层倒转。• 平卧褶曲: 轴面近于水平,一翼地层正常,另一翼倒转。翻卷褶曲: 轴面弯曲的平卧褶曲。褶皱类型二、褶曲的基本形态描述( 2)根据两翼夹角(翼间角)大小:• 平缓褶曲: 翼间角大小为 120° ~180°• 开阔褶曲: 翼间角大小为 70° ~120°• 闭合褶曲: 翼间角大小为 30° ~70°• 紧闭褶曲: 翼间角小于 30°• 等斜褶曲: 翼间角大小近于 0° ,两翼近于平行。( 3)根据转折端的弯曲形态:圆弧褶曲: 岩层呈圆弧形弯曲;尖棱褶曲: 两翼平直相交,转折端呈尖角状;箱棱褶曲: 两翼陡,转折端平直,褶曲呈箱状扇状褶曲: 两翼岩层倒转,整个褶曲呈扇状;挠曲: 缓倾斜岩层中的一段突然变陡,呈台阶状2、根据褶曲的平面形态分类:根据褶曲中某一岩层在平面图上呈现的纵向长度和横向长度之比:• 线状褶曲:褶曲的长宽之比大于 10︰ 1,是一种狭长形的褶曲;• 短轴褶曲:褶曲的长宽之比介于 3︰ 1和 10︰ 1之间;• 穹窿构造: 长宽之比小于 3︰ 1的背斜构造;• 构造盆地: 褶曲的长宽之比小于 3︰ 1的向斜构造。三、褶皱的组合形态1、褶皱在平面上的组合类型平行状褶皱: 由一系列背斜和向斜相间平行排列分支状褶皱: 一个主褶皱沿其延伸方向分为若干个分支小褶皱。帚状褶皱: 相间排列的一系列背斜和向斜,其一端收敛,另一端散开,整体上呈扫帚状。弧形褶皱: 一系列褶皱呈弧形弯曲状排列;燕行褶皱: 一系列短轴褶皱其轴线呈斜列式(燕行式)分布。三、褶皱的组合形态2、褶皱在横剖面上的组合类型• 复背斜和复向斜:一系列小的背斜或向斜组合成一个大的背斜或向斜。隔挡式和隔槽式褶皱:由一系列发育不等的背斜和向斜组成。隔挡式褶皱: 背斜狭窄紧闭而向斜平缓开阔的褶皱组合型式;隔槽式褶皱: 背斜开阔而向斜紧闭狭窄的褶皱组合型式。复习思考题1、褶皱、褶曲2、褶曲的要素3、 横剖面上根据轴面产状,结合两翼产状特征, 褶曲的基本类型有哪些第四节 含油气盆地构筑单元的划分一、石油和天然气(一)石油和天然气的概念1、石油:是以液态形式存在于地下岩石空隙中的可燃有机矿产,是一种成分复杂的 碳氢化合物 的 混合物 。2、石油特性石油颜色: 天然石油(又称原油)一般是黑绿色、棕色、黑色或浅黄色的油脂状液体。石油的密度 :在 色愈深,相对密度愈大,相对密度大于 质油 ;颜色浅,相对密度小于 质油。石油不溶于水,但溶于有机溶液中。石油具有 荧光性 ,在紫外光照射下产生荧光,据此可作为鉴定岩石是否含油的标志。石油的 电阻率极高 ,在测井工作中,用作寻找油藏和确定生油层的依据。石油的化学成分很复杂 ,主要由多种碳氢化合物混合而成。(纯粹由碳和氢两种元素组成的化合物,叫 碳氢化合物 ,简称为 烃 )石油除烃类组成外,还有硫、氯、氧等非烃类物质,它们对石油质量的影响很大。硫在石油中是一种有害成分,它会腐蚀炼油设备,降低石油产品质量。原油中含硫量小于 者为 低硫原油 ,叫 高硫原油 。3、天然气:指储集在地下岩石空隙中的以烃类为主的可燃性气体。它们 基本组成是甲烷 ,其次是乙烷、丙烷和丁烷等,还有少量的液态烃类和微量的非烃类组分,如 然气无色无味,当含一定量的 然气的相对密度 在 热量在 106— 106J/间。在高温、高压下天然气易溶于石油中,一吨石油 可溶解 数十到数百立方米的天然气,从而降低石油的粘度,减小毛细管力,使石油容易在地层中流动。(二)石油和天然气的成因大多认为石油和天然气是由大量有机质转化而来。一切有机物质均可作为石油的原始物质,包括高等植物在内。有机质中的蛋白质、脂肪和碳水化合物等都有可能转化为石油的物质成分。这些生物遗体和泥砂一起沉积在湖、海底部,逐渐形成有机质淤泥。然后在一定的物理化学因素和地质作用下转化为石油和天然气。石油和天然气形成的地质条件:1、具有大量的有机物质来源;2、有利的还原环境;3、 要有促使有机质转化为石油的 温度 、压力 、 细菌 及 时间 等作用的影响等。• 油气的形成实际上是去氧、加氢、富碳的一种化学过程,因此温度和压力是重要因素。• 随着有机物质的埋深加大,当温、压升高到 50— 150℃ , 30— 70有大量的烃类物质产生。• 因而,长期稳定下沉的 深坳陷 是形成石油的主要有利条件。浅海特别是 泻湖 、 海湾和 三角洲 的集水盆地及潮湿气候区的广阔湖盆 是有利的生油环境。(三)油气藏的形成油气藏油气聚集的场所。石油和天然气在形成 初期呈分散状态 ,存在于生油气地层中,它们必须经过 迁移 、聚集 才能形成可供开采的 工业油气藏 。这就需要具备一定的地质条件。这些条件概括为: “ 生、储、盖、圈、运、保 ” 六个字。1、生油气层生油气层:是指具备生油条件的含油气的地层。特征:富含有机质,是还原环境下沉积的,结构细腻、颜色较深,主要由 泥质岩类 和 碳酸盐类岩石 组成。生油气层可以是海洋沉积的,也可以是陆地沉积的。生油气层必须具备一定的地质作用过程,即达到成熟,才能有油气的形成。2、运移油气在生油气层中形成后,因压力作用、毛细管作用、扩散作用等,使之转移到有孔隙的储油气层中的过程。一般认为转移到储油气层的油气呈分散状态或胶状。由于重力作用,油气质点上浮到储油气层顶面,但还不能大量集中,只有当构造运动形成圈闭时,储油气层的油、气、水在压力、重力以及水动力等作用下,继续运移并在圈闭中聚集,才能成为 有工业价值的油气藏 。油气的运移3、储层能够储存石油和天然气,又能输出油气的岩层。具有良好的 空隙度和渗透率 。通常由砂岩、石灰岩、白云岩及裂隙发育的页岩、火山岩及变质岩构成。4、盖层指覆盖于储油气层之上、渗透性差、油气不易穿过的岩层。它起着遮挡作用,以防油气外逸。常见的盖层岩石类型有:页岩、泥岩、蒸发岩等。5、圈闭储集层中的油气在运移过程中,遇到某种遮挡物,使其不能继续向前运动,而在储层的 局部地区聚集起来 。能够聚集油气的场所 背斜、穹隆圈闭,或断层与单斜岩层构成的圈闭等。圈闭 — 能够 储集油气的场所油气藏(储集有油气的圈闭)1、地层油藏 2、岩性油藏 3、背斜油藏 4、断层油藏16、保存油气的保存,必须有适宜的条件:在构造运动不剧烈、岩浆活动不频繁,变质程度不深的情况下,才利于油气的保存。张性断裂大量发育,岩浆活动频繁或强烈的地区,不利于油气的保存。(四)油气资源的分布、储量、产量和前景世界油气资源分布具有一定规律性。从地形上看 ,油气田大都分布在比较低洼的地区,如山脉两侧的山前盆地、滨海和近海大陆架以及内陆盆地等。世界油气资源分布极不均匀 。石油最丰富的是沙特阿拉伯、科威特、伊朗、伊拉克等 海湾国家 。天然气最丰富的是俄罗斯、美国。目前世界上有 70多个国家产油气。世界石油储量及分布世界石油产量我国是世界上油气资源较丰富的国家之一。油气主要分布在华北、鄂尔多斯、松辽、四川、新疆等地。著名的油田有大庆油田、胜利油田等。近年来在广大海域及许多大盆地都开展了油气勘探工作,如渤海、南海也都发现有海相油气田存在;在西部的塔里木盆地也取得了重大的突破。二、 含油气盆地构造单元的划分沉积盆地:在一定的地质历史阶段中,以下降为主,持续接受沉积的地区。含油气盆地: 具有工业性油气流的沉积盆地。作为含油气盆地,必须具备三个条件:1、必须是一个沉积盆地;2、在漫长的地质历史时期中,曾不断沉降接受沉积,具备油气生成、运移和聚集的有利条件;3、有商业性油气田。含油气盆地内的构造单元划分一般分三级。全球的 海陆面貌 究竟是 如何形成 的?地壳或岩石圈以怎样的方式和规律进行演化、发展 ?各种地质作用特别是内部地质作用的机理及 相互联系 怎样?16世纪意大利学者布鲁诺最早提出 收缩说。收缩说认为地球从起源由热变冷发生收缩,从而形成地壳中的褶皱和其他构造。但收缩说不能解释地壳中由于拉张形成的大规模的裂陷或裂谷盆地。19世纪中、后叶,由美国学者霍尔、丹纳和奥地利学者休斯相继提出 地槽 槽台说 的主要观点:地壳的基本构造单元是由 地槽区 和 地台区 。• 地台 是大陆上相对稳定的地区,具面积大、地形起伏小、构造活动弱的特点。• 地槽 是指地壳上的强烈活动带。分布于大陆边缘、大陆内部或大陆间,一般呈长条形,长达数百至数千公里、宽几十至几百公里。地槽的发展 一般经历了两个阶段:早期 为大幅度沉降并形成 巨厚沉积层 ;晚期 为褶皱回返形成 山系 ,并伴随有强烈的岩浆活动和变质作用。地槽褶皱回返后经剥蚀、夷平可转变为地台区。从而形成的地台具双层结构:变质的褶皱基底和不整合面以上的沉积层(沉积盖层)。第一节 大陆漂移魏格纳 (德国)研究世界地图,发现 南美洲的东海岸 与 非洲的西海岸 是彼此吻合的,好象是一块大陆分裂后、南美洲漂出去后形成的。魏格纳 搜集了大量有关地质构造、古气候、岩石和化石等资料,分析研究了它们的相似性之后,提出了 大陆漂移 的设想。大陆本来是直接连在一起,到后来才分裂漂移开来。大陆漂移说 大陆本来是直接连在一起一、大陆漂移的主要观点魏格纳 1915年著成 《 海陆的起源 》 一书,系统地论述了大陆漂移:浮 在较重的硅镁层之上,并在其上发生 漂移 ;为 联合古大陆 或 泛大陆 ,围绕联合古大陆的广阔海洋称为 泛大洋 ;自中生代开始,泛大陆逐渐破裂、分离、漂移,形成现代海陆分布的基本格局。地壳剖面的双层结构泛大陆和泛大洋3、大陆漂移的动力日月的潮汐摩擦力产生使大陆向西的漂移力;地球自转离心力分解出的离极力推动大陆在径向上漂移2、相邻大陆在地层上有许多相似性和可拼合性两岸相同地质年代的山系、地层或岩块都可以一一对应加以拼接。例如:挪威到苏格兰的褶皱山系在北美东海岸再现;南非开普山与南美布宜诺 斯艾利斯的二叠纪地层可以拼合;非洲高原的前寒武纪片麻岩在巴西重现等。3、古冰川遗迹的分布根据古冰川沉积物和冰川擦痕等证据,表明 在 2亿年前 ,目前位于 热带、温带 地区的南美、南非、印度和澳大利亚等地都分布着 大片古冰川 遗迹,而北半球找到的却是热带植物化石,这样势必会作出南半球万里冰封,北半球郁郁葱葱不合情理的结论。但如果按照大陆漂移说的观点,当时的大西洋和印度洋并未出世,而各大陆又联合在一起,并 以南非为中心同居于南极附近 ,这样出现冰川就很自然了。4、古生物化石的分布由于相同的生物种不可能在相隔十分遥远的地点分别独立出现,它们应该起源于同一地区,然后再逐渐传播到其他地区。在远隔重洋的大西洋两岸许多生物种群却存在着亲缘关系,其中特别是那些根本无法远涉重洋的陆生生物群落,只有用“ 联合古陆 ” 的观点才能得到圆满解释。反对大陆漂移最重要的理由是魏格纳所主张的 离极力 和 潮汐摩擦力 实在 太小 ,不足以驱动大陆作长途漂移,况且也很难理解大陆为什么能在坚硬的洋底上运动。随着 1930年魏格纳过早地在格陵兰探险遇难身亡, 大陆漂移说 也就被打入了冷宫。第二节 海底扩张一、海底扩张学说的提出到 20世纪 60年代初,海底调查有 3个较为重要的成果,为海底扩张说的建立准备了条件:1、 全球大洋中脊及中央裂谷的发现;2、海沟及贝尼奥夫地震带3、洋底地壳的新认识1、全球大洋中脊及中央裂谷的发现中央裂谷是张性断裂;大洋中脊有很强的构造活动,地震、火山活动剧烈。2、海沟及贝尼奥夫地震带海沟附近是最强烈的构造活动带,地震震源深度变化是很有规律的:在海沟附近都是浅源地震,离海沟较远出现中源地震,在更远的大陆内部则出现深源地震,最深达 720源排列成为一个由海沟向大陆方向倾斜的带,其倾角一般 45° 左右。贝尼奥夫地震带 说明:沿着大陆边缘的海沟,存在着倾向大陆的、正在活动的巨大断裂带。3、洋底地壳的新认识 — 洋壳的年龄洋壳的年龄都很年青,不老于中生代,不超过 2亿年。大洋中脊顶部是地幔物质上升的涌出口,上升的地幔物质就冷凝形成新的洋壳,并推动先形成的洋底逐渐向两侧对称的扩张。随着热地幔物质源源不断地上升并形成新的洋底,先成的老洋底不停地向大洋两缘扩张推移,洋底移动扩展的速度大约是每年几个厘米,大约 2亿年洋底更新一次。海底扩张示意图海底扩张可以有两种情况:一种是扩张着的洋底同时把邻接的大陆 向两侧推开 ,大陆仿佛冻结在相邻的洋底上,与洋底一起向同一方向移动。这样,随着 新洋底不断地生成 和向两侧扩展,新生的大洋不断张开, 两侧大陆逐渐漂移。像大西洋这样宽的大洋,在速度为每年数厘米的海底扩张作用下,大约一二亿年便可形成。另一种情况是当洋底扩展移动至大洋边缘的 海沟 处时,沿贝尼奥夫地震带向下 俯冲潜没 ,重新返回到地幔中去。如太平洋, 洋底并不推动相邻大陆向两侧漂开,大陆逆掩于洋壳俯冲带上。二、海底扩张说的验证(一)海底磁异常条带研究地球磁极是经常倒转的 。洋中脊两侧通常显示出清晰的磁异常条带,它们正、负相间,两侧呈 平行对称 排列。洋中脊不断上涌的岩浆在冷却时受到当时地磁场的磁化,显示那时的磁极方向,而且 距洋中脊越远,地质年代越老 。这些 对称排列的磁异常条带如实记录了磁极倒转过程,同时演绎了洋中脊不断向两侧扩张的历史。(二)深海钻探成果深海沉积物由洋脊向两侧从无到有,从薄到厚,沉积层序由少到多,最底部沉积物的年龄越来越老,并且与洋底磁异常条带所预测的年龄十分吻合。深海所得最老沉积物不到 三)转换断层的发现洋脊被一系列横向断层切割 它们将洋中脊错开的水平距离可达数百至上千千米,这是地表大规模水平运动又一有力的证据。转换断层的发现进一步证实了海底扩张的存在。平移断层 转换断层第三节 板块构造1968年前后,板块构造的提出,被誉为是地球科学上的一场革命。板块构造学说:固体地球上层在垂向上可划分为物理性质显著不同的两个圈层,即 上部的刚性岩石圈和下垫的塑性软流圈 ;刚性的岩石圈在侧向上可划分为若干大小不一的 板块 ,它们 漂浮 在塑性较强的软流圈上作大规模的运动;板块内部是相对稳定的, 板块的 边缘 则由于相邻板块的相互作用而成为 构造活动性强烈 的地带;板块之间的相互作用从根本上控制 着各种地质作用的过程,同时也决定了全球岩石圈运动和演化的基本格局。一、板块的边界类型及板块的划分按照板块之间相对运动方式的不同,可以将板块边界分成三种类型:切)板块边界1、分离型板块边界相当于大洋中脊轴部,其两侧板块向背分离。2、 汇聚型板块边界相当于海沟和板块碰撞带( 1) 俯冲边界相当于海沟和贝尼奥夫带,是 大洋板块与大陆板块 发生相互叠覆( 2)碰撞边界两个大陆板块 之间的碰撞带或焊接带,又称 切)板块边界相邻的两个板块 通过转换断层滑动 。此类边界处板块既不增生也不消亡, 转换断层滑动 会引发地震和火山活动。板块的划分 块构造与地质作用(一)板块构造与岩浆作用全球 火山活动 主要集中在以下三个带:1、环太平洋火山带;2、阿尔卑斯(地中海) — 喜马拉雅 — 印度尼西亚火山带;3、大洋中脊及大陆裂谷火山带。这些火山带均位于板块边界附近,岩浆活动的空间分布主要集中在板块的边界附近。世界火山活动的分布(二) 板块构造与变质作用在 分离型板块边界的洋脊轴部 附近,洋壳岩石发生 中 在 平错型板块边界 ,主要为 动力变质作用。接触变质作用 常与板块活动引起的岩浆作用相伴。区域变质作用 常发生在 板块俯冲边缘 的海沟近陆侧。当大陆与大陆强烈碰撞时,则可发生更加广泛的区域变质作用。(三) 板块构造与地震及岩石变形的关系世界的 地震 主要分布在以下三个地震带上: 1、环太平洋地震带 ,在俯冲产生的机械力的作用下,俯冲板块内部发生断裂和变形,便可以产生中、深源地震; 2、阿尔卑斯(地中海) — 喜马拉雅 — 印度尼西亚地震带 ,欧亚板块与非洲板块和印度板块碰撞造成了比较宽的强烈变形带,因而形成了较强、较宽的地震活动带; 3、大洋中脊及大陆裂谷地震带 主要与分离型板块边界及一些转换断层有关。板块构造与岩体变形:板块内部 相对稳定,通常以大面积的长期而缓慢的升降运动为主;板块边界附近 构造运动强烈,造成断裂和褶皱。(四)板块构造与外力地质作用1、地表地形轮廓的形成及演变受构造运动 制约 ,与板块活动密切相关。2、板块运动造成地表自然条件和气候的变化, 影响 着各种外力地质作用的营力类型、特点及作用强度。(四)板块运动的驱动机制问题关于板块运动的驱动机制或驱动力,目前还是一个尚未解决的问题。讨论最多是 地幔对流 。地幔对流环地幔对流认为:地幔中 由于温度差或密度差的存在可引起物质的缓慢移动,热的、轻的地幔物质上升,冷的、重的物质下沉,这样连接起来就构成了一个个的 对流环 。在 上升流处 形成大洋的 扩张脊 ;在 下降流处 则形成 海沟和俯冲带 ;在两者之间,则由软流圈顶部发生水平向流动的物质拖曳刚性岩石圈表层随之一起运动;每一个大型的板块,相应地有一个对流循环系统。地幔对流 仍然存在不少问题在密度粘度都很大的地幔中究竟能不能发生大规模的物质对流?即便能发生对流,其对流的速度是否能达到或超过板块运动的速度?这些问题目前尚未获得确着的事实依据,也没有成功的数学或物理模拟实验来得到验证。总之,关于板块驱动机制问题,目前还仍处于推理和探索的阶段。复习思考题1、大陆漂移 海底扩张 转换断层 板块构造2、
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本文标题:14第六章 地层(地史)
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