為什麼說沉積岩是地質歷史的書頁
A. 沉積岩中有( ),岩層和化石是記錄地球歷史的「書頁」和「文字」
化石
沉積岩
中有(化石
),岩層和化石是記錄
地球歷史
的「書頁」和「文字」。
B. 為什麼說沉積岩是地球歷史的記錄,岩石和化石則是地球歷史的書頁和文字
岩層的結構來特徵等能夠告訴我源們在某一時期地球上這一地區的地質地貌甚至是空氣含氧量、氣候、溫度、濕度、災難等等,生物化石能讓我們知道當時生存著哪些植物,出現過的哪些動物,這些動物大致以哪些植物為食,甚至還能推演出當時的食物鏈。大致就是這樣
C. 2.地質學家把沉積岩做為研究地質年代的書頁和文字,你如何理解
確定相對年代,主要是根據岩層的疊復原理、生物群的演化規律和地質體(岩層、岩體、岩脈等)之間的切割關系這三個主要方面進行的。
疊復原理(law of superposition)
沉積岩的原始沉積總是一層一層的疊置起來,表現了下老上新的關系。遺憾的是,各地區的地層並非都是完整無缺,有的地區因地殼下降而接受沉積,另一些地區又因地殼上升而遭受剝蝕。在這種各地不統一的情況下,要建立大區域的或全球性的統一地層系統,就必須把各地零星的地層加以綜合研究對比,最後綜合出一個標準的地層順序(或地層剖面),這種方法叫地層學法。它主要是研究岩石的性質。
生物群的演化規律(law of faunal succession)
除了利用岩性和岩層之間的疊復關系來解決岩層的相對新老外,人們發現保存在岩層中的生物化石群也有一種明確的可以確定的順序。而且處在下部地層中的生物化石,有的在上部地層中也存在,有的則絕滅了但又出現一些新的種屬。這充分說明,生物在演化發展過程中具有階段性。而且在某一階段中絕滅了的生物種屬,不會在新的階段中重新出現,這就是生物進化的不可逆性。因此,愈老的地層中所含的生物化石愈原始,愈低級;愈新的地層中所含生物化石愈先進,愈高級。這就是劃分地層相對年代的生物群演化規律。這種方法叫古生物學法。
這里特別要指出的是,生物的存在與發展總是要適應隨時間而變化的環境,所以在不同時代的地層中,往往有不同種屬的生物化石。有趣的是,有些生物垂直分布很狹小(生存時間短),但水平分布卻很廣(分布面積大,數量多),這種生物化石對劃分、對比地層的相對年代最有意義,稱為標准化石(index fossil)。所以不論岩石的性質是否相同,相差地區何等遙遠,只要所含的標准化石或化石群相同,它們的地質年代就是相同或大體相同的。
D. 記錄地球歷史的書頁為什麼是岩層
知道年輪嗎?一個道理
E. 沉積岩為什麼被稱為記錄地球歷史的書頁和文字
相較於火成岩及變質岩,沉積岩中的化石所受破壞較少,也較易完整保存,因此對考古學來說是十分重要的研究目標
F. 沉積岩的地史演化
在不同的地質歷史時期,形成的沉積岩類型、成分、結構構造、體積都有一定的變化(圖19-2)。概括起來,有以下幾個特點:
圖19-2 地質歷史時期的沉積岩類型分布(據Ronov,1983)
(1)條帶狀含鐵建造(banded ironstone formation,BIF),即碧玉鐵質岩或磁鐵石英岩,最早出現在37.6億年前的太古宙,與綠岩帶(greenstone belt)共生。到元古宙早期沉積數量最豐,以後逐漸減少,元古宙後消失,整個顯生宙均未再出現。另一類含鐵建造屬於鮞綠泥石-針鐵礦-菱鐵礦型,是在顯生宙才出現的,但分布比較局限。
(2)最古老的紅層,見於距今25億年前的綠岩帶內,此後至距今18億年期間甚為少見,直到元古宙晚期和顯生宙才又顯著增多。
(3)顯生宙時,沉積岩中的碳酸鹽岩數量可接近25%,而元古宙時形成的碳酸鹽岩僅佔5%左右,太古宙時更少。在碳酸鹽岩的成分上,鎂鈣比值隨時間的推移而降低,反映出顯生宙以前白雲岩較多。含鐵的白雲岩在太古宙地層內常見,含鐵量也隨時間推移而趨於減少。淺水內沉積的泥晶灰岩與生物灰岩開始出現於寒武紀,晚侏羅世的遠洋灰岩與聯合古陸的解體和大陸漂移有關。
(4)距今23億~20億年的古元古代,大陸上開始出現錳礦。元古宙晚期硬石膏與石膏見於北美洲及大洋洲,顯生宙內的蒸發岩在所有沉積岩內體積可佔5%。距今20億年古元古代開始出現碳質頁岩與煤、石墨,但直到晚泥盆世陸生植物繁盛之前,煤都較少見。
(5)太古宙的綠岩帶內已有雜砂岩及濁積岩出現,古元古代地層已有典型的長石砂岩。其後,這些不成熟的沉積岩逐漸被成熟的砂岩和石英岩所替代。
除以上幾點總體的變化趨勢外,以下簡要介紹幾類常見的沉積岩在地史時期的演化特徵:
◎砂岩:大多數太古宙長石質凈砂岩或長石砂岩中斜長石的含量遠高於鹼性長石。與之相反,顯生宙的砂岩中鹼性長石的含量要高於斜長石。大多數古-中太古代的砂岩為富含泥基的岩屑雜砂岩,它們多以厚層的濁流沉積出現,成分成熟度和結構成熟都極不成熟。從碎屑成分來看,純橄岩和橄欖岩等超基性岩岩屑的含量要遠高於長英質岩屑。碎屑礦物顆粒中,橄欖石、輝石和斜長石含量豐富,石英和鹼性長石少見。這些顆粒主要為稜角狀、分選性差,沒有很強的搬運和磨蝕作用。這些特徵與該時期廣泛分布的花崗質陸殼周期性為淺海所覆蓋這一沉積環境相符合。盡管部分陸源物質明顯來源於花崗岩和麻粒岩,但總體來說該時期硅鋁質陸殼較薄且出露范圍有限。這一時期主要的母岩剝蝕區為超基性、基性岩漿島弧和部分暴露的下地殼甚至地幔物質。剝蝕下來的碎屑物質經過快速的、短距離的搬運,直接沉積於海溝、弧前和弧後盆地。由於沒有寬緩而穩定的淺海陸架存在,因此碎屑物質的沉積改造作用不明顯。同時,該時期地表缺乏植被,大氣也處於酸性還原狀態,增強了地表風化和剝蝕作用。從太古宙末期到元古宙早期,由鹼性長石和富含石英的硅質岩屑組成的長石砂岩含量開始增高,來源於花崗岩和流紋岩的碎屑成分也逐漸增高。在元古宙,陸殼更趨於花崗質,並且開始變得穩定,成分成熟度和結構成熟度都比較成熟的石英砂岩開始大量的出現,它們的碎屑顆粒有相當一部分來源於遭受風化剝蝕的早期砂岩。早古生代砂岩主要是成分和結構成熟度都極成熟的石英凈砂岩。它們基本上由99%的極圓狀、分選好的石英顆粒組成,表明它們經受了長期的強烈風化和搬運作用。在某些特殊情況下,熱帶區的化學風化作用也可以形成石英砂岩,但這種化學成因的石英砂岩中石英顆粒多為稜角狀,分選差,要形成極成熟的石英砂岩,必須經過多期次的旋迴作用。早古生代之後,這些極成熟的石英砂岩開始逐漸消失了。
◎ 碳酸鹽岩:石灰岩的礦物組成指示了顯生宙期間海水化學組成的微妙變化。這些變化與地質歷史時期長時間尺度的冰期與暖期的交替變化直接相關。冰期與暖期的交替,控制了海平面高度、海水溫度、海水化學組成的變化。在顯生宙大部分時期,地球處於溫暖、富CO2的環境,海平面較高,陸架為淺海所覆蓋,石灰岩廣泛發育。而在冰期(如晚古生代-三疊紀、漸新世-現今)石灰岩只發育於開闊海盆地,主要以鈣質浮游生物軟泥的形式出現。顯生宙石灰岩的形成速率比較穩定,但是其主要的形成地點因暖期和冰期的交替而相應的在淺海與深海之間變化。前寒武紀的石灰岩沉積較少見,一方面是由於該時期缺乏寬闊而穩定的淺水台地,另一方面更是由於生物的演化而導致。疊層石的研究表明,能夠分泌鈣質的藍藻細菌最早出現在35億年前,但受到海水化學組成和淺水台地的制約,它們直到元古宙才開始繁盛。石灰岩的大量出現,似乎與寒武紀生物大爆發直接相關。寒武紀生物大爆發之後,帶殼生物開始大量涌現,生物體分泌鈣質的能力得到顯著提高,使巨厚層石灰岩的形成成為可能。白雲岩的形成則在一定程度上受大氣成分的影響。大氣含較低CO2時有利於鈣的沉澱,含較高CO2時有利於鈣和鎂的同時沉澱,即有利於形成白雲岩。白雲岩含量豐富的時期,往往對應於溫暖期,早期形成的石灰岩也容易被白雲岩化。碳酸鹽礦物的沉積作用也明顯的受到氣候影響。在冰期(如晚中生代、晚古生代)海洋的化學組成更有利於文石的沉澱;而在暖期(如早-中古生代、晚新生代)更有利於方解石的沉澱。這種 「文石海」(aragonite sea)與「方解石海」(calcite sea)之間的轉換,在很大程度上是由於海洋中鎂鈣的比例變化而導致的。碳酸鹽岩中的生物顆粒類型由碳酸鹽岩形成期的主要鈣質生物組合所決定,因此在地質歷史時期存在著明顯的變化。如在古生代,海百合、腕足、三葉蟲、苔蘚蟲生物碎屑組成的石灰岩非常常見,但經歷了二疊紀-三疊紀生物滅絕事件之後,這些生物大量滅亡,其後在石灰岩中的含量大大降低。又如,菊石灰岩只見於晚古生代和中生代,鈣質微型浮游生物和有孔蟲組成的灰岩只有在白堊紀之後的地層中才出現,新生代灰岩主要是由雙殼、腹足、鈣藻及海膽等生物碎屑組成,這些都是由於鈣質生物的演化所決定的。
◎泥質岩:太古宙及元古宙泥質岩中鐵元素主要為還原態,鐵的氧化物出現在新元古代及其後的地層中。在新元古代後的泥岩中,有機碳和碳酸鹽含量顯著增高,這是由於生物開始逐漸繁盛,由於生物的固碳作用,碳元素越來越容易進入到沉積物中。大多數前寒武和古生代的泥質岩主要由伊利石粘土礦物組成,但這可能主要是由成岩作用引起的,因為伊利石是在埋藏和成岩作用過程中最穩定的粘土礦物,蒙脫石和高嶺石都容易在成岩過程中轉變為伊利石。在新生代之前的地層中,蒙脫石礦物為主的泥岩,如膠嶺土,非常少見,這也是由於蒙脫石的晶體結構和化學組成容易在成岩過程中遭受顯著改造。在中古生代之前的地層中,高嶺石礦物也較少見,可能是由於在此之前缺乏陸生植物,無法提供高嶺石的形成條件而導致的。黑色頁岩則往往與氣候的溫暖期相對應,通常是在主要海侵期的初始階段形成於缺乏沉積物供給的深水還原條件下。
◎其他類沉積岩:鐵質岩和蒸發岩可以用來指示地質歷史時期大氣的演化。在18億年前廣泛發育的層狀鐵質岩,主要指示了大氣中非常低的氧含量。當層狀鐵質岩從地層中消失之後,沉積物中的鐵主要是以氧化物的形式存在,偶爾也以鮞粒狀鐵質岩產出。鐵質岩的形成與熱帶土壤風化和缺乏其他類型沉積物供給有關,並且主要形成於氣候溫暖期。蒸發岩在距今12億年左右開始大量出現,尤其以石膏含量最高。蒸發岩只有在寬闊穩定的大陸能夠周期性為蒸發作用強烈的淺層海水所覆蓋的情況下才可能形成。大氣的組成也可影響到蒸發岩的形成。在還原條件下,硫主要以黃鐵礦沉澱出來,而有些硫酸鹽礦物,如石膏,只有在大氣為氧化條件下時才能形成。石膏岩與鐵質岩一樣,對於大氣的演化都是比較敏感的。
G. 為什麼說岩層和化石分別是記錄地球歷史的書頁,和文字
岩層是一層一層的,每一層都記錄著地球發展的一段歷史,一層層的就像一本厚厚的書,一頁一頁的;
化石是一塊一塊的,每一塊就像一個字,訴說著地球曾經了生物和那些生物的輝煌。
H. 為什麼說岩層和化石分別是記錄地球歷史的「書頁」和「
存在於岩漿中的古生物遺體或遺跡稱為化石.化石只能存在於沉積岩中.地球內部岩層是一層一層沉積的,就象書頁一樣;我們認為.岩層和化石是記錄地球歷史的「書頁 或「文字 .
I. 什麼是天然的地質史書
地球的年齡大約有46億歲了。地質學家發現,鋪蓋在原始地殼上的層層疊疊的岩層,是一部地球幾十億年演變發展留下的「石頭大書」,地質學上叫做地層。
翻開這本碩大無比的大書,地質學家找到了許多隱埋其中的特別文字和圖畫——化石。在大書的前幾頁上,是人類祖先古猿的化石;再翻下去,又發現了許多爬行類動物和兩棲類動物及魚類的化石;最後幾頁,找到了一些藻類和原始細菌的殘骸。
地層包括各個不同地質年代所形成的沉積岩、變質岩和岩漿岩。地層形成的歷史有先有後,一般說來,先形成的地層在下,後形成的地層在上,越靠近地層上部的岩層形成的年代越短。在地層的形成過程中,生物也不停地從低級階段向高級階段進化發展。當某一時期的生物死亡後,就被掩埋在土壤之中,經過地質歷史的變遷,它們以化石的形式保留在原來的地層中。於是,不同時期的地層便有不同的化石相對應,這樣,地質學家就可根據化石的種類、形態來判斷地層的新老關系,區分出各種不同地質年代的地層結構。比方說,在今天的大海里生存著許多海生動物,每種海生動物對生活環境(如溫度、光照、水深等)都有不同的要求。如果我們今天在遠離海洋的太行山某一地層中發現了與現代類同的海生動物的化石及海洋沉積物,那麼可以肯定,在那久遠的過去,這里必然是一片汪洋大海,並可由此推斷出當時海洋的一些大致情況。事實也正是如此,我國北宋時代的著名科學家沈括,在他所著的《夢溪筆談》一書中,記述了他當年考察太行山和浙江雁盪山時,都在山地的崖壁間發現了許多卵石和螺蚌殼化石,從而證明這些地方古時候曾被大海所淹沒。
地層從最古老的地質年代開始,層層疊疊地到達地表。不論在陸地還是水中,地層中的堆積物的性質和組織結構都不盡相同,它代表著不同地質年代的自然地理狀態。因此,地層是記錄地球發展狀況的歷史書。地質學家通過地質年代表把它記錄下來。這個地質年代表,由國際地質學會於1881年正式通過,以後又經過不斷修訂補充,一直沿用到現在。據科學家用放射性同位素測定,世界上最古老的地層已有40~45億年歷史。