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地层是在一定的地史时期中 和一定的地质环境下 形成的层状岩石。 各地层之间可 以可见的层面为界, 也可以岩性、化石及 地质年代等划定的界面为界。 （图源@SCOTT K. JOHNSON） 地层可由沉积岩、岩浆岩 或是由它们变质而来的 变质岩构成， 并具有时间和空间概念。 （图源@Wilson44691） （图源@Mike Beauregard） 地层记录了地球发展 最详细、最精确的信息， 是地球历史最好的见证者！ 对某地区的地层剖面， 依据其生成顺序、岩性特征、 古生物化石特征等内在规律, 将其划分为若干个适当单位， 并建立该地区地层系统的过程 被称为地层的划分。 （图源@geologyin.com） 研究和确定不同地区 地层剖面的地层特征 及其相互的时间关系的 过程即地层对比过程。 （图源@geologyin.com） 地层划分对比的方法 主要包括地层层序律法、 生物地层学法和 岩石地层学法等。 地层层序律是 地质学基本规律， 指在层状岩层的正常序列中， 先形成的岩层位于下面， 后形成的岩层位于上面。 （图源@geologydegree） 根据岩层空间几何位置的 上下叠置关系， 可以判定岩层 形成时间的早晚。 由丹麦地质学家 Nicolas Steno最早提出。 Nicolas Steno（图源@slideplayer.com） 生物地层学法是 利用古生物化石划分、 对比地层的方法。 如利用标准化石来划分 对比地层的方法被称为 标准化石法。 （图源@Rosenkrantz） 标准化石是指 那些地史分布较短， 演化迅速， 地理分布广， 数量多， 特征明显， 仅出自一定层位的 古生物种属化石。
（图源@USGS） 若将出现在同层或 同地层系统之中的 不同类型化石 ( 即化石组合)进行综合分析 来划分对比地层， 这种方法被称为 生物群组合法。
（图源@Britannica） 而根据地层中所含 孢子或花粉的组合特征来 划分、对比地层被称为 孢粉分析法， 可应用于一些不含 大型化石的地层划分和对比。
孢子化石（图源@文献[3]） 生物的进化发展具有 阶段性、进步性和不可逆性。 保存在地层中的化石 在不同时代的不同层位上不同。 同期生物界总体面貌 具有一致性， 因此可应用生物地层学方法 准确划分、对比地层。 三叶虫化石 在不同时间和 不同沉积环境下， 形成的岩石多具有不同特征。 因此可根据岩石的岩性特征 来划分和对比地层， 即岩石地层学法。
岩石地层学法中 利用岩层的不同岩性特征 如：颜色、 粒度、 成份、 硬度等来划分 对比地层的方法被称为岩性法， 但这种方法只适用于 较小范围内。
岩层（图源@Geologic Age Dating Explained/kidsdiscover.com） 在地层剖面中， 那些厚度不大、 岩性稳定、特征突出， 易于识别的岩层称为标志层。 利用标志层来划分 对比地层的方法 被称为标志层法。
冰岛岩层（图源@Dentren/wikipedia.org） 利用地层间的平行不整合和 角度不整合的接触关系来划分、 对比地层的方法被称为 地层接触关系法。
不整合（图源@eoas.ubc.ca） 平行不整合和 角度不整合面的存在， 表明在一定的区域范围内， 在一定的地质历史时期中 曾有一个明显的沉积间断。
角度不整合（图源@Daniele Penna/imaggeo.egu.eu） 除了上述方法外， 还有沉积旋回法、 地球物理学方法、 同位素年龄法等方法。
由于地层划分的依据不同， 也就有多种类型的地层单位。 如以地层的岩性、 岩相特征作为主要依据 而划分的地层单位 —岩石地层单位， 包括群、 组、 段、 层等。
年代地层单位主要是 以地层的形成 地质年代为依据， 而划分的地层单位。 级别由大到小依次分为 宇(Eonthem)、界(Erathem)、 系(Sytem)、统(Series)、 阶(Stage)、 时带(Chronozone)。
不同等级的年代地层单位 所对应的地质年代 称为地质年代单位。 而地质年代单位按级别 从大到小分为宙(Eon)、代(Era)、 纪(Period)、世(Epoch)、 期(Age)、时（Chron）。
综合世界的地层划分、 对比和生物发展阶段的研究， 结合同位素地质年龄资料， 科学家们编制出了 国际年代地层表。 而年代地层表与 地质年代表 有严格的对应关系。
国际年代地层表 年代地层表中 最早的地层为前寒武系， 对应地质年代表中的 前寒武纪时期。 整体来看，前寒武纪占了 地球历史中大约 八分之七的时间。
国际年代地层表 前寒武纪（Precambrian） 开始于约45亿年前的 地球形成时期， 可拆分成冥古宙、 太古宙与元古宙三个时代。
前寒武纪中主要包含有 成铁纪、层侵纪、造山纪、 固结纪、盖层纪、延展纪、 狭带纪、拉伸纪、成冰纪 与埃迪卡拉纪。
其中最有名的当属 埃迪卡拉纪（Ediacaran）， 与国内所称震旦纪相对应。 属于元古宙， 是前寒武纪的最后一段时期， 一般指约6.35-5.41亿年前。
照片显示了埃迪卡拉纪的全球边界层型剖面和点位（GSSP）的“金钉子”(图像下方圆盘）（图源@Peter Neaum/wikipedia.org） “ 震旦”是古印度 对中国的称呼。 我国在震旦纪时期形成的 震旦系地层主要分布于 华南地区及西北的部分地区。
标志GSSP的“金钉”（图源@Bahudhara/wikipedia.org） 世界各地许多5.42亿年前 到6亿年前之间的 软体无壳动物化石 被认为就生活在震旦纪 （埃迪卡拉纪）时期， 科学家将其命名为 埃迪卡拉生物群 （Ediacaran biota）。
埃迪卡拉生物群（图源@Ryan Somma） 显生宙(Phanerozoic) 开始于前寒武纪结束后， 意为这个时期地球上 有显著的生物出现。 显生宙细分后， 从早期至晚期分别为 古生代、中生代、新生代。
（图源@MooMooMath and Science） 而在地球生物史中 赫赫有名的寒武纪 (Cambrian)， 便是古生代里的第一纪。 距今约5.41亿年前 到4.854亿年前， 也是显生宙的开端。
寒武纪时期动物 空前的繁荣昌盛， 可谓动物演化史上的大爆炸。 生物群以 海生无脊椎动物为主， 特别是三叶虫、 奇虾、腕足动物等。
寒武纪（图源@Smithsonian Institution） 我国寒武系地层 广泛分布于北方、南方 及西北的祁连山、天山等地区， 以碳酸盐岩和碎屑岩为主， 其中以西南地区的 下寒武统发育最全。
世界各地寒武纪动物化石（图源@California Academy of Sciences） 古生代第二纪为奥陶纪， 约始于4.85亿年前， 终于4.43亿年前。 该时期形成的奥陶系 在我国分布广泛， 下、中、上三统俱全， 分布范围与寒武系相当。
但特别的是， 奥陶系地层出现了 明显的相分异现象， 动物群因岩相而异， 如笔石页岩相和 壳灰岩相的分异。
中国南方奥陶系笔石页岩（图源@文献[4]）
石炭纪-二叠纪界线的世界地图（显示了四个植物区系）（图源@wikipedia.org）
中生代（Mesozoic） 是显生宙的三个地质时代之一， 介于古生代与新生代之间， 又称为爬行动物时代。 可分为三叠纪，侏罗纪和 白垩纪三个地质年代。
三叠纪(Triassic)是 2.51亿至2.01亿年前的 一个地质时代， 是中生代的第一个纪。 三叠纪的开始和结束 各以一次灭绝事件为标志。
三叠纪早期的海洋动物（图源@文献[5]） 三叠纪时， 我国处于“ 南海北陆”状态， 即以昆仑山、祁连山、 秦岭一线为界， 线南的华南区以海洋为主； 线北的我国北部地区， 几乎全为内陆盆地类型沉积，
三叠系海相地层（图源@Wilson44691/wikipedia.org） 侏罗纪是中生代的第二个纪， 约在2.13亿年前 到1.45亿年前， 开始于三叠纪— 侏罗纪灭绝事件， 开启了恐龙时代。
下图为侏罗系地层（图源@Carpenter, Kenneth/） 我国侏罗系以陆相为主， 主要分布于 我国东部地区和西北地区。 海相侏罗系主要分布于 西藏、 青南及滇西等地。
白垩纪是地质年代 中生代的最后一个纪， 约1.45亿年前至6550万年前。 发生在白垩纪末的灭绝事件， 是中生代与新生代的分界。
白垩纪的岩石（图源@Wilson44691/wikipedia.org） 白垩纪时， 我国大部分地区为大陆环境， 海侵区仅限于新疆西南部、 西藏及我国台湾省等地， 因白垩系地层沉积以陆相为主。
新生代(Cenozoic) 是地球历史上 目前最新的地质年代， 从6600万年前开始 一直持续到今天。 随着白垩纪— 古近纪灭绝事件的发生， 中生代结束，新生代开始。
白垩纪－古近纪界线（图源@Glenlarson /en.wikipedia） 目前新生代主要包括 古近纪、新近纪和 第四纪三个时期。 过去，古近纪和新近纪 常合并为第三纪。
第三纪时期形成的 第三系地层在我国分布广泛， 以陆相沉积为主， 海相分布局部。
第三纪生物（图源@Earthly Universe） 而第四纪形成的 第四系陆相沉积 在我国分布同样广泛， 兼有海相。 第四系一般未胶结， 呈松散状态。
如第四纪形成的 黄土与黄土状岩石 广泛分布于西北的 黄土高原、 华北平原等。
黄土高原（图源@Britannica） [1] 朱筱敏. 沉积岩石学[M]. 石油工业出版社, 2008. [2] 朱筱敏. 层序地层学[M]. 石油大学出版社, 2000. [3] Vecoli M , Wellman C H , Gerrienne P , et al. Middle Ordovician cryptospores from the Saq-Hanadir transitional beds in the QSIM-801 well, Saudi Arabia[J]. Revue De Micropaléontologie, 2017:S0035159817300612. [4] Zhao M , Wang Y . Oriented graptolites in the Uppermost Ordovician Wufeng black shale in southern China[J]. Environmental Earth Sciences, 2018, 77(9):332. [5] Scheyer T M , Romano C , Jenks J , et al. Early Triassic Marine Biotic Recovery: The Predators' Perspective[J]. Plos One, 2014, 9(3):e88987-e88987. YouTube、GEOLOGY、维基百科、搜狐、百度百科等 |
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