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地层学——岩性地层概念简介译者：王立群所谓地层是岩石、砂土、砾石等堆积形成的层状物目录1、 地层的形成和在地层中可见的构造2、地层形成年代的推测3、地层的分类4、用于地层研究的工具地层形成和在地层中可见的构造在地球上，有水和凹陷等环境在这种地方，从他处侵蚀下来的岩石、沙土沉积以及 由水搬运而来，堆积起来这就构成了层，形成地层一般情况下，地层在大致水平的面上堆积成层由比较均一的构成物质组成的一层称 为单层，单层和单层之间的边界面称为层理面通常地层隐藏在地面以下而不能看到，但因 各种原因在看得见地面断面的地方，能够观察地层该处称为露头典型的露头是崖、道路 旁边的侵削面、采石厂以及河岸的提防可以观察到由粒径及组成物质不同的平行带状体 而在大峡谷这样的大河谷中，就能够观察到经过数亿年期间形成的地层，各自的单层厚度从 1 毫米到 1 公里不等从各自的地层中可以推测该层沉积时的环境，在水成沉积物中，靠近河口位置的沉积 物是粒度粗的砂，随着远离河口而变细，为粉沙和黏土有时构成地层的物质是生物，有沼 泽地生物形成的煤和海底生物形成的燧石现在所发现的最古老的地层是位于格陵兰岛的约 四十亿年的地层，认为是海相地层。

地层在沉积速度上虽有变化，但还是大致连续地沉积的，称为整和接触与此相反， 地层和地层有非常长的不连续性，因侵蚀而使一部分地层缺失的，称为不整和接触在沉积 间断期间，多数情况下会有地层的侵蚀、倾斜和褶皱，在这样的地方，地层再一次水平地沉 积，下部地层和上部地层平行的接触称为平行不整合，上部地层和下部地层倾斜，下部地层 褶皱的接触称为角度不整合另外，下部地层由火成岩组成时，称为非整合没有地层缺失， 不连续时间非常短时其有别与不整合，称为沉积间断无论是陆上和海底哪一种环境，不 整合都表示岩石及沙土沉积的环境变化到侵蚀的环境，之后在回到沉积的环境在不整合的 正上方，多数都堆积有较大颗粒的砾石，称为底砾岩其一部分是下部地层侵蚀产生的砾石 所供给的在地层中可见的特征性的沉积构造有以下几种：斜层理：在水及风的速度、方向变化的环境中发生沉积时形成，和层理面斜交的条纹状能够 推测当时水流等的方向粒序层理：组成颗粒，下部为粗粒，向上变细的单层在搬运粒子的水流随时间变弱的场所和泥 石流搬运粒子的场所形成由于已知粗粒堆积的时间点是在下部，所以有助于确定原地层的 上下方向砂纹、波痕：在水底波波浪形成的痕迹保留下来，由于保留了沉积时向上方尖的形状，所以有助于 判断上下地层界面。

滑塌构造：在海底沉积的沉积物质在没有固化时就滑落到海底等的斜坡处，不规则混乱堆积而产 生的构造火焰构造： 地层未固结时，上部地层堆积，因重力作用而在上下部地层的层面处形成类似于火焰 状的不规则形状擦痕： 由沉积颗粒和水本身在沉积物表面划出的沟，因下部地层之上沉积有沙砾而充填而形 成，尤其是在泥层之上堆积有沙砾时形成的构造，在露头处因差异侵蚀而容易观察到，有助 于了解古流向化石层：化石被流水集中堆积形成，贝壳极易形成化石层砂管（虫孔）： 在海底沙中生存的动物构筑的巢穴的遗迹，巢穴的最上部是当时的海底，挖掘巢穴的 方向是当时的下部地层在地壳变动时会发生倾斜，在地层倾斜时，把岩层面和水平面交线的方向称为走 向，岩层面和水平面组成的角称为倾角，使用这两项参数表示地层的方位走向和倾角也被 用于断层、不整合面等地质学处理的各种面的方向若地层遭受较大的力时，地层就会弯曲，这种弯曲的形状称为褶曲向上凸起的部分 叫做背斜，向下凸起的部分称为向斜此外，也会有不发生弯曲以某个平面为边界偏移滑动 的情况，该情况称为断层在地层激烈褶曲的情况下，地层会伴有低角度的断层而偏移并破 碎的现象石油在多数情况下会聚集在表现为背斜构造的封闭中。

在地层中，会有过去切穿地层的岩浆的固结残留物，称为岩脉岩脉是过去岩浆通过 的岩浆通道，一般情况下多数具有相当急的倾角此外，也有过去将岩浆带到地面上来的火 山通道残存的层状体，称为岩床一般情况下，不象岩脉那样有强烈的倾斜再者，花岗岩 质岩石构成的大规模岩体，出露面积在100 平方公里以上的为岩基地层形成年代的推测： 地层如果是堆积时的状态，位于下部的相对较老而位于上部的相对较新，这就是地层的叠覆原理尼可拉乌斯•斯丁首次于1669年提出，1800年左右，由威利阿姆•史密斯确 立但，地层以近于垂直的角度倾斜和因褶曲而翻转过来时，就会不清楚原来的上下层关系， 不能使用该定律这时就会使用斜层理和粒序层理以及砂管这种化石证据判断地层的上下层 关系想了解某套地层什么时候形成时，可以利用明确生存时代的生物化石（标准化石）和 明确喷出时期的火山灰层等象这样，把表示同时代形成的地层称为标准层此外，根据地 层沉积时是水平的以及地层的叠覆原理等，可以推测地层是什么时间形成的、以及侵蚀、倾 斜、褶曲、断层的形成、熔岩的侵入是什么时间形成的地层的分类：地质学家根据岩石和由他们的成分而组成的层进行了分类研究多数的地层称为组（formation），这是地层分类的基本单元。

而且，根据各自的组广泛地出露，对研究该地层 起作用的地区、街道、河流、山脉等起名称做某某组例如，寒武纪的生物化石大量完好保 存并因此而得名的巴金斯页岩，是暗色、厚度大、产化石的地层，位于加拿大的落基山脉， 因在巴金斯山顶的旁边出露而得名在某组地层中因岩相稍有差别时，能够进一步地划分为段（member）,也会在进一步地 细分为最小单元的单层和流沉积物相反多数情况下把若干个组归纳起来称为群（group）， 更大的单位成为超群（supergroup）把这些地层单位以从小到大的顺序排列如下但是，前 三个层的任何一个都是单层，因为熔岩流层和流沉积物层具有明显特征所以会特别分类命 名单层（bed）：作为地层不能够再分的最小单元熔岩（lava）：熔岩流所形成的单层（最小单元）流堆积物（flow deposit）：由火山碎屑流等堆积物组成的单层（最小单元）段（member）：进一步细分组而产生的单位组（formation）：地层的基本单元亚群（subgroup）：用于把群分为若干部分时使用群（group）：含有多个组的综合超群（super group）：含有多数群的综合综合某一地质时代称呼地层时，把该时代的名称放到前面，成为某某界、某某系、某 某统（例如：新生界、新第三系、中新统）。

用于地层研究的工具：研究地层，把岩石的分布和地质构造等用图表示的图件称做地质图表示地下岩石的 分布和地质构造（通常以垂直剖面）的叫做地质剖面图此外，把地层的厚度、种类和特征 表示为柱状的称为地质柱状图在制作地质图时，有必要研究地层的走向和倾角，为此使用 称做罗盘的工具，在罗盘里，安装有指示特殊刻度的磁针和水准仪。