地质记录

地层学古生物学和其他自然科学中的地质记录(geologic record)指的是整个层状岩层,也即由火山作用风化碎屑(粘土等)堆积形成的沉积物,这包括了所有化石内容以及它们所蕴涵的地球历史信息:过去的气候、地理、地质和地球表面生命演化过程。根据叠覆律原理,沉积火山岩层相互交错叠压,随时间的推移,它们变硬固化为可能被火成岩侵入和构造事件破坏的岩柱。

数十万年来形成的夹层蛋糕般一致的地层。
西班牙圣塞瓦斯蒂安附近被造山运动扭转到一边的地层。

岩石记录关联编辑

 
阿尔伯塔省德兰赫勒(Drumheller)附近马蹄峡谷中裸露的地层。

地球表面某一地区的岩石柱,提供了该地区岩石所涵盖年代的自然史剖面,有时被称为“岩石历史”,为了解该地点的自然史提供了一个跨越多种地质年代如“”、“”,或在某些情况下甚至多个主要“”-特定地理区域的窗口。没有哪个地方的地质记录是完美无缺的[1],对某一地区来讲,某一地质作用所形成的低洼区,会慢慢累积出非常像夹层蛋糕般的沉积物,接下来,该地区又可能会抬升;与此相反,同一个区域也可能因风化作用或化学、风、温度及水流等侵蚀而损毁。这就是说,在给定的位置,地质记录可以而且经常会被打断,古老的环境会被地质力量转化出新的地形和特征。大型流域河口的沉积岩芯数据,其中一些深达7英里(11公里),显示完全支持叠覆律原理。

但是,地质学家们利用叠覆律,从大量叠压在岩柱内不同位置的沉积层中,拼凑出了覆盖大部分地质年代的单元系统。对构造力抬升起山脊的区域,其褶皱断层中的地层将会受到新近的侵蚀风化,同时,构造力也会在山脊附近形成可聚积更多沉积物的低洼沟壑和构造盆地区。通过比较整体构造、地质结构和局部地层,并比对各地区的地层,自17世纪以来,已建立了一套几乎完整的地质记录。

不一致地层实例编辑

 
美国地质调查局关联示意图

地层年代的不一致可通过一系列的方法和利用若干技术或其它学科的实地研究结果来纠正。

在该示例中,利用到了积累的地球生物学古生物学知识。对层状岩石及其所含化石的研究被称为生物地层学,化石可用于识别“相同或不同”的岩层,从而将局部出现的与整体地质时间线相协调。

这幅美国地质调查局图中的单细胞藻类化石照片是使用扫描电子显微镜拍摄,放大了250倍。

在美国南卡罗来纳州的一块岩芯中发现了三种标志性藻类化石,而在弗吉尼亚州跨越三个、地质龄为3720–5580万年的始新岩层中,只发现了这三种化石中的两种。

将记录中的不一致性记录与完整的岩石柱进行比较,表明未发生物种缺失,且当地中始新世早期的“岩石记录”部分缺失。这是地层不一致的一种形式,也是地质学家用以抵消岩石记录中局部差异的手段。利用剩下的两种标记性物种,可在南卡罗来纳州和弗吉尼亚州之间关联相同地质龄(早始新世和中始新世后期)的岩层,从而“校准”当地岩石柱,使其在整个地质记录中处于适当位置。

地质年代学和地层学单位[2]
年代地层学中的岩(岩层)段 地质年代学中的时间跨度 地质年代学单位
备注
总计4个,5亿年或更长时间。
定义了10个,数亿年。
定义了22个,数千万至1亿年。
定义了34个,数千万年。
定义了99个,数百万年。
期的细分,国际地层委员会不采用。

岩石学与古生物学编辑

因此,随着整体岩石记录图的出现,以及一个地方的不连续性和相似性与其他地方的相互关联,将整体地质记录细分为一系列更小的组成部分,从最长最厚的地层和时间跨度到最短的跨度,代表已知地质时期内不同大小的层组变得非常有用。其他自然科学领域的并行工作需要定义一个时间连续体,地球科学家决定将岩层系统及其识别标准与地质年代系统进行协调,给出了右表中左列物理层与中间列时间单位之间的配对。

参考文献编辑

  1. ^ Committee on the Geologic Record of Biosphere Dynamics, Board on Earth Sciences and Resources, Board on Life Sciences, Division on Earth and Life Studies, National Research Council, The Geological Record of Ecological Dynamics: Understanding the Biotic Effects of Future Environmental Change, National Academies Press: 14, 2005 
  2. ^ Cohen, K.M.; Finney, S.; Gibbard, P.L., 国际年代地层图 (PDF), 国际地层学委员会, 2015 
  3. ^ Hunt, C. B., 1956, Cenozoic Geology of the Colorado Plateau: U. S. Geol. Survey Professional Paper 279, Washington DC, 99 p. - www.riversimulator.org
  4. ^ Annabelle Foos, 1999; GEOLOGY OF THE COLORADO PLATEAU 互联网档案馆存檔,存档日期2014-07-25. – www.tribesandclimatechange.org