地质年代（地壳上不同时期的岩石和地层）
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更新时间：2023-05-22
地质年代
地壳上不同时期的岩石和地层
基本信息
| 中文名 | 地质年代 |
| 外文名 | Geological Time |
| 时间单位 | 宙、代、纪、世、期、时 |
| 地层单位 | 宇、界、系、统、阶、带 |
| 定义依据 | 地壳上不同时期的岩石和地层 |
| 划分 | 相对地质年代与同位素地质年龄 |
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详细内容
相对年代
年龄的先后顺序。
（1）地层层序律
尼古拉斯·斯坦诺（Nicolaus Steno，1638年1月11日－1686年11月25日）发现：
①叠置原理：下老上新。②原始水平原理：原始的沉积均为水平或近于水平。
③原始侧向连续原理，沿水平方向逐渐消失或过度到其他成分。
（2）切割律
新的侵入岩切割老的侵入岩。
（3）生物层序律
威廉·史密斯（WilliamSmith，1769年3月23日－1839年8月28日）(被称为英国地质学之父，机械师之子，但8岁丧父，由其叔叔（farmer-geometry）抚养长大),建立了英国C-K的地层层序，编制了《英国和威尔士新地质图册》(1819～1824)【Geological map of England and Wales, with part of Scotland（Scale:5英里/英寸）】。
①地层越老，所含生物越简单，反之亦然。
②不同时代的地层有不同的化石组合。
化石-埋藏在沉积物中的古代生物的遗体和遗迹，例如动、植物的骨、牙、根、茎、叶等，动物的足迹、粪便、蛋等等。
绝对年代
（1）放射性同位素的方法
放射性元素在自然界中自动地放射出α（粒子）、β（电子）或γ（电磁辐射量子）射线，而蜕变成另一种新元素，并且各种放射性元素都有自己恒定的蜕变速度。同位素的衰变速度通常是用半衰期（T1/2）表示的。所谓半衰期，是指母体元素的原子数蜕变一半所需要的时间。例如，镭的半衰期为1622年，如果开始有10g镭，经过1622年后就只剩下5g；再经过1622年仅只有2.5g……依此类推。因此，自然界的矿物和岩石一经形成，其中所含有的放射性同位素就开始以恒定的速度蜕变，这就像天然的时钟一样，记录着它们自身形成的年龄。当知道了某一放射元素的蜕变速度（T1/2）后，那么含有这一元素的矿物晶体自形成以来所经历的时间（t），就可根据这种矿物晶体中所剩下的放射性元素（母体同位素）的总量（N）和蜕变产物（子体同位素）的总量（D）的比例计算出来。
自然界放射性同位素种类很多，能够用来测定地质年代的必须具备以下条件：
①具有较长的半衰期，那些在几年或几十年内就蜕变殆尽的同位素是不能使用的；
②该同位素在岩石中有足够的含量，可以分离出来并加以测定：
③其子体同位素易于富集并保存下来。
通常用来测定地质年代的放射性同位素见图所示。从图中可看出，铷—锶法、铀（钍）—铅法（包括3种同位素）主要用以测定较古老岩石的地质年龄；钾—氩法的有效范围大，几乎可以适用于绝大部分地质时间，而且由于钾是常见元素，许多常见矿物中都富含钾，因而使钾—氩法的测定难度降低、精确度提高，所以钾-氩法应用最为广泛；14C法由于其同位素的半衰期短，它一般只适用于5万a以来的年龄测定。另外，开发的钐-钕法和40Ar-39Ar法以其准确度提高、分辨率增强，显示了其优越性，可以用来补充上述方法的一些不足。
同位素测年技术为解决地球和地壳的形成年龄带来了希望。首先，人们着手于对地球表面最古老的岩石进行了年龄测定，获得了地球形成年龄的下限值为40亿a左右，如南美洲圭亚那的古老角闪岩的年龄为（41.30±1.7）亿a、格陵兰的古老片麻岩的年龄为36亿～40亿a、非洲阿扎尼亚的片麻岩的年龄为（38.7±1.1）亿a等等，这些都说明地球的真正年龄应在40亿a以上。其次，人们通过对地球上所发现的各种陨石的年龄测定，惊奇地发现各种陨石（无论是石陨石还是铁陨石，无论它们是何时落到地球上的）都具有相同的年龄，大致在46亿a左右，从太阳系内天体形成的统一性考虑，可以认为地球的年龄应与陨石相同。最后，取自月球表面的岩石的年龄测定，又进一步为地球的年龄提供了佐证，月球上岩石的年龄值一般为31亿～46亿a。综上所述，一般认为地球的形成年龄约为46亿a。
（2）其他方法
例如：古地磁法、释光、裂变径迹、纹泥等等。
解释
地质年代定义
（GeologicalTime）
地质学家和古生物学家根据地层自然形成的先后顺序，将地层分为5代12纪。即早期的太古代和元古代（元古代在中国含有1个震旦纪），以后的古生代、中生代和新生代。古生代分为寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪，共6个纪；中生代分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪，共3个纪；新生代只有第三纪、第四纪两个纪。在各个不同时期的地层里，大都保存有古代动、植物的标准化石。各类动、植物化石出现的早晚是有一定顺序的，越是低等的，出现得越早，越是高等的，出现得越晚。绝对年龄是根据测出岩石中某种放射性元素及其蜕变产物的含量而计算出岩石生成后距今的实际年数。越是老的岩石，地层距今的年数越长。每个地质年代单位应为开始于距今多少年前，结束于距今多少年前，这样便可计算出共延续多少年。例如，中生代始于距今2.3亿年前，止于6700万年前，延续1.2亿年。
绝对地质年代
在人类找到合适的定年方法之前，对地球的年龄和地质事件发生的时间更多含有
估计的成分。
宙下被划分为一些代。通常的分法大致有：太古代、元古代、古生代、中生代、新生代五个代。太古代一般指的是地球形成及化学进化这个时期，可以是从46亿年前到38亿年前或34亿年前，这个数字之所以有数以亿计的年数之差是因为我们目前所能掌握的最古老的生命或生命痕迹还有许多的不确定因素。元古代紧接在太古代之后，其下限一般定在前寒武纪生命大爆发之前，这个时期在5.7亿到6亿年前。太古代和元古代这两个名称是1863由美国人洛冈命名的，他命名的意思是指生物界太古老和生物界次古老。自寒武纪后到2.3亿年前这段时间为古生代，这个名称由英国人赛德维克制定，他依照洛冈取了生物界古老的意思，此事发生在1838年。从2.3亿年前到0.65亿年前为中生代，从0.65亿年后到如今为新生代。这两个代均由英国人费利普斯于1841年命名，取意分别为生物界中等古老和生物界接近现代。
代以下的划分单元为纪。最古老的纪叫长城纪，然后是蓟县纪、青白口纪、震旦纪。震旦纪，由美籍人葛利普于1922年在中国命名，葛氏当时活动在浙、皖一
带，他按照古代印度人称呼中国为日出之地而取了这个名称。起于18或19亿年前，止于5.7亿年前。这个时期的生命主要是细菌和蓝藻，后期开始出现真核藻类和无脊椎动物。
1936年赛德维克在英国西部的威尔士一带进行研究，在罗马人统治的时代，北威尔士山曾称寒武山，因此赛德维克便将这个时期称为寒武纪。33年以后，另一位英国地质学家拉普华兹在同一地区发现一个地层，这个与较早发现的志留纪与寒武纪相比有着诸多不同的地方，它介入上述两个层之间，显然是属于一个不同的有代表性的时期，因此他根据一个古代在此居住过的民族名将这个时期称为奥陶纪。志留纪的名称的产生比寒武纪和奥陶纪都要早，大约是在1835年，莫企孙也是在英国西部一带进行研究，名称的意思来源于另一个威尔士古代当地民族的名称。莫氏和赛德维克于1839年在德文郡（Devonshire）将一套海成岩石层按地名进行了命名，中文翻译为“泥盆”。石炭这个名称的出现可能是最早的，1822年康尼比尔和费利普斯在研究英国地质时，发现了一套稳定的含煤炭地层，这是在一个非常壮观的造煤时期形成的，因此因煤炭而得名。二叠纪这个名称是我国科学家按形象而翻译的，最初命名时是在1841年，由莫企孙根据当地所处彼尔姆州（俄乌拉尔山乌法高原）将其命名为彼尔姆纪。后来在德国发现这个时期的地层明显为上是白云质灰岩下是红色岩层，这也是中国后来翻译成二叠纪的根据。以上为古生代的六个纪。
中生代为三个纪。第一个是三叠纪，由阿尔别尔特命名于德国西南部，这里有三套截然不同的地层，因此得名，此事在1834年。在德国和瑞士的与瑞士交界处有一座侏罗山，1829年前后布朗维尔在这里研究发现该处有非常明显的地层特征，因此以山命名，如果1820年英国人史密斯首先命名的话，肯定不会是侏罗纪这个名称，因为他当时在英国南部研究的菊石正好就是这个时期的。两年后的1822年，德哈罗乌发现英吉利海峡两岸悬崖上露出含有大量钙质的白色沉积物，这恰恰是当时用来制作粉笔的白垩土，于是便以此命名为白垩纪。需要指出的是，世界上大多地区该时期的地层并不都是白色的，如在我国就是多为紫红色的红层。
莱尔曾经将古生代称第一纪，中生代为第二纪，新生代为第三纪，1829年德努阿耶在研究法国某些地区的地质时按魏尔纳的分层方案从第三纪中又划分出来了第四纪，这样，新生代便由这两个纪所组成。从前的第一纪则由纪升代含六个纪，同样第二纪也升代含三个纪。
地质年代分为：相对地质年代和绝对地质年代。
年代划分
相对地质年代
（relativeage）
确定相对年代，主要是根据岩层的叠复原理、生物群的演化规律和地质体（岩层、岩体、岩脉等）之间的切割关系这三个主要方面进行的。
叠复原理
（lawofsuperposition）
沉积岩的原始沉积总是一层一层的叠置起来，表现了下老上新的关系。遗憾的是，各地区的地层并非都是完整无缺，有的地区因地壳下降而接受沉积，另一些地区又因地壳上升而遭受剥蚀。在这种各地不统一的情况下，要建立大区域的或全球性的统一地层系统，就必须把各地零星的地层加以综合研究对比，最后综合出一个标准的地层顺序（或地层剖面），这种方法叫地层学法。它主要是研究岩石的性质。
演化规律
（lawoffaunalsuccession）
除了利用岩性和岩层之间的叠复关系来解决岩层的相对新老外，人们发现保存在岩层中的生物化石群也有一种明确的可以确定的顺序。而且处在下部地层中的生物化石，有的在上部地层中也存在，有的则绝灭了但又出现一些新的种属。这充分说明，生物在演化发展过程中具有阶段性。而且在某一阶段中绝灭了的生物种属，不会在新的阶段中重新出现，这就是生物进化的不可逆性。因此，愈老的地层中所含的生物化石愈原始，愈低级；愈新的地层中所含生物化石愈先进，愈高级。这就是划分地层相对年代的生物群演化规律。这种方法叫古生物学法。
这里特别要指出的是，生物的存在与发展总是要适应随时间而变化的环境，所以在不同时代的地层中，往往有不同种属的生物化石。有趣的是，有些生物垂直分布很狭小（生存时间短），但水平分布却很广（分布面积大，数量多），这种生物化石对划分、对比地层的相对年代最有意义，称为标准化石（indexfossil）。所以不论岩石的性质是否相同，相差地区何等遥远，只要所含的标准化石或化石群相同，它们的地质年代就是相同或大体相同的。
相互关系
（lawofdissection）
由于地壳运动、岩浆作用、沉积作用、剥蚀作用的发生，常常会出现地质体（岩层、岩体、岩脉）之间的彼此穿切现象。显然，被切割的岩层比切割的岩层老；被侵入的岩体比侵入的岩层或岩脉老。利用这种关系来确定岩层的相对地质年代，就叫构造地质学法。
详细分类
地质的年代
dìzhìniándài
地质，即地壳的成分和结构。根据生物的发展和地层形成的顺序，按地壳的发展历史划分的若干自然阶段，叫做地质年代。“宙”、“代”、“纪”、“世”分指地质年代分期的第一级、第二级、第三级、第四级。地质年代分期的第一级是宙，分为隐生宙（现已改称太古宙和元古宙）和显生宙。
太古宇tàigǔyǔ
地层系统分类的第一个宇。太古宙时期所形成的地层系统。旧称太古界，原属隐生宇（隐生宇现已不使用，改称太古宇和元古宇）。
太古宙tàigǔzhòu
地质年代分期的第一个宙。约开始于40亿年前，结束于25亿年前。在这个时期里，地球表面很不稳定，地壳变化很剧烈，形成最古的陆地基础，岩石主要是片麻岩，成分很复杂，沉积岩中没有生物化石。晚期有菌类和低等藻类存在，但因经过多次地壳变动和岩浆活动，可靠的化石记录不多。旧称太古代，原属隐生宙（隐生宙现已不使用，改称太古宙和元古宙）。
元古宇yuángǔyǔ
地层系统分类的第二个宇。元古宙时期所形成的地层系统。旧称元古界，原属隐生宇（隐生宇现已不使用，改称太古宇和元古宇）。
元古宙yuángǔzhòu
地质年代分期的第二个宙。约开始于25亿年前，结束于5.7亿年前。在这个时期里，地壳继续发生强烈变化，某些部分比较稳定已有大量含碳的岩石出现。藻类和菌类开始繁盛，晚期无脊椎动物偶有出现。地层中有低等生物的化石存在。旧称元古代，原属隐生宙（隐生宙现已不使用，改称太古宙和元古宙）。
显生宇xiǎnshēngyǔ
显生宙xiǎnshēngzhòu
分期的第三个宙。显生宙可分为古生代、中生代和新生代。
古生界gǔshēngjiè
显生宇的第一个界。古生代时期形成的地层系统。分为寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系和二叠系。
古生代gǔshēngdài
显生宙的第一个代。约开始于5.7亿年前，结束于2.5亿年前。分为寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪。在这个时期里生物界开始繁盛。动物以海生的无脊椎动物为主，脊椎动物有鱼和两栖动物出现。植物有蕨类和石松等，松柏也在这个时期出现。因此时的动物群显示古老的面貌而得名。
寒武系hánwǔxì
古生界的第一个系。寒武纪时期形成的地层系统。
寒武纪hánwǔjì
古生代的第一个纪，约开始于5.7亿年前，结束于5.1亿年前。在这个时期里，陆地下沉，北半球大部被海水淹没。生物群以无脊椎动物尤其是三叶虫、低等腕足类为主，植物中红藻、绿藻等开始繁盛。寒武是英国威尔士的拉丁语名称，这个纪的地层首先在那里发现。
奥陶系àotáoxì
奥陶纪àotáojì
古生代的第二个纪，约开始于5.1亿年前，结束于4.38亿年前。在这个时期里，岩石由石灰岩和页岩构成。生物群以三叶虫、笔石、腕足类为主，出现板足鲞类，也有珊瑚。藻类繁盛。奥陶纪由英国威尔士北部古代的奥陶族而得名。
志留系zhìliúxì
志留纪zhìliújì
古生代的第三个纪，约开始于4.38亿年前，结束于4.1亿年前。在这个时期里，地壳相当稳定，但末期有强烈的造山运动。生物群中腕足类和珊瑚繁荣，三叶虫和笔石仍繁盛，无颌类发育，到晚期出现原始鱼类，末期出现原始陆生植物裸蕨。志留纪由古代住在英国威尔士西南部的志留人得名。
泥盆系nípénxì
古生界的第四个系。泥盆纪时期形成的地层系统。
泥盆纪nípénjì
古生代的第四个纪，约开始于4.1亿年前，结束于3.55亿年前。这个时期的初期各处海水退去，积聚后层沉积物。后期海水又淹没陆地并形成含大量有机物质的沉积物，因此岩石多为砂岩、页岩等。生物群中腕足类和珊瑚发育，除原始菊虫外，昆虫和原始两栖类也有发现，鱼类发展，蕨类和原始裸子植物出现。泥盆纪由英国的泥盆郡而得名。
石炭系shítànxì
古生界的第五个系。石炭纪时期形成的地层系统。
石炭纪shítànjì
古生代的第五个纪，约开始于3.55亿年前，结束于2.9亿年前。在这个时期里，气候温暖而湿润，高大茂密的植物被埋藏在地下经炭化和变质而形成煤层，故名。岩石多为石灰岩、页岩、砂岩等。动物中出现了两栖类，植物中出现了羊齿植物和松柏。
二叠系èrdiéxì
古生界的第六个系。二叠纪时期形成的地层系统。
二叠纪èrdiéjì
古生代的第六个纪，即最后一个纪。约开始于2.9亿年前，结束于2.5亿年前。在这个时期里，地壳发生强烈的构造运动。在德国，本纪地层二分性明显，故名。动物中的菊石类、原始爬虫动物，植物中的松柏、苏铁等在这个时期发展起来。
中生界zhōngshēngjiè
中生代zhōngshēngdài
显生宙的第二个代。分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪。约开始于2.5亿年前，结束于6500万年前。这时期的主要动物是爬行动物，恐龙繁盛，哺乳类和鸟类开始出现。无脊椎动物主要是菊石类和箭石类。植物主要是银杏、苏铁和松柏。
三叠系sāndiéxì
中生界的第一个系。三叠纪时期形成的地层系统。
三叠纪sāndiéjì
中生代的第一个纪，约开始于2.5亿年前，结束于2.05亿年前。在这个时期里，地质构造变化比较小，岩石多为砂岩、石灰岩等。因本纪的地层最初在德国划分时分上、中、下三部分，故名。动物多为头足类、甲壳类、鱼类、两栖类、爬行动物。植物主要是苏铁、松柏、银杏、木贼和蕨类。
侏罗系zhūluóxì
侏罗纪zhūluójì
中生代的第二个纪，约开始于2.05亿年前，结束于1.35亿年前。在这个时期里，有造山运动和剧烈的火山活动。由法国、瑞士边境的侏罗山而得名。爬行动物非常发达，出现了巨大的恐龙、空中飞龙和始祖鸟，植物中苏铁、银杏最繁盛。
白垩系bái’èxì
中生界的第三个系。白垩纪时期形成的地层系统。
白垩纪bái’èjì
中生代的第三个纪，约开始于1.35亿年前，结束于6500万年前。因欧洲西部本纪的地层主要为白垩岩而得名。这个时期里，造山运动非常剧烈，我国许多山脉都在这时形成。动物中以恐龙为最盛，但在末期逐渐灭绝。鱼类和鸟类很发达，哺乳动物开始出现。被子植物出现。植物中显花植物很繁盛，也出现了热带植物和阔叶树。
新生界xīnshēngjiè
新生代xīnshēngdài
显生宙的第三个代。分为古近纪（老第三纪）、新近纪（新第三纪）和第四纪。约从6500万年前至今。在这个时期地壳有强烈的造山运动，中生代的爬行动物绝迹，哺乳动物繁盛，生物达到高度发展阶段，和现代接近。后期有人类出现。
古近系gǔjìnxì
古近纪gǔjìnjì
新生代的第一个纪(旧称老第三纪、早第三纪)。约开始于6500万年前，结束于2300万年前。在这个时期，哺乳动物除陆地生活的以外，还有空中飞的蝙蝠、水里游的鲸类等。被子植物繁盛。古近纪可分为古新世、始新世和渐新世，对应的地层称为古新统、始新统和渐新统。
新近系xīnjìnxì
新生界的第二个系。新近纪时期形成的地层系统。可分为中新统和上新统。
新近纪xīnjìnjì
新生代的第二个纪(旧称新第三纪、晚第三纪)。约开始于2300万年前，结束于260万年前。在这个时期，哺乳动物继续发展，形体渐趋变大，一些古老类型灭绝，高等植物与现代区别不大，低等植物硅藻较多见。新近纪可分为中新世和上新世，对应的地层称为中新统和上新统。
第四系dìsìxì
新生界的第三个系。第四纪时期形成的地层系统。它是新生代的最后一个系，也是地层系统的最后一个系。可分为更新统（下更新统、中更新统、上更新统）和全新统。
第四纪dìsìjì
新生代的第三个纪，即新生代的最后一个纪，也是地质年代分期的最后一个纪。约开始于260万年前，直到今天。在这个时期里，曾发生多次冰川作用，地壳与动植物等已经具有现代的样子，初期开始出现人类的祖先（如北京猿人、尼安德特人）。第四纪可分为更新世（早更新世、中更新世、晚更新世）和全新世，对应的地层称为更新统（下更新统、中更新统、上更新统）和全新统。
附：第四纪名称来历。最初人们把地壳发展的历史分为第一纪（大致相当前寒武纪，即太古宙元古宙）、第二纪（大致相当古生代和中生代）和第三纪3个大阶段。相对应的地层分别称为第一系、第二系和第三系。1829年，法国学者德努瓦耶在研究巴黎盆地的地层时，把第三系上部的松散沉积物划分出来命名为第四系，其时代为第四纪。随着地质科学的发展，第一纪和第二纪因细分成若干个纪被废弃了，仅保留下第三纪和第四纪的名称，这两个时代合称为新生代。现第三纪已分为古近纪和新近纪，故仅留有第四纪的名称。
划分简表
参考资料
[1]
地质年代是如何划分的？-科普中国 · 科普中国[引用日期2021-07-07]
