地 史 学
Historical Geology
第一章 绪 论
一,什么是地史学( Historical Geology)?
地史学也称历史地质学,是研究地球地质历史及其发展规律的科学,具体包括地球
(岩石圈、水圈、气圈、生物圈)的形成,古地理的变迁、板块的离合及地球的不同圈层
(包括宇宙圈)间的相互作用等。在空间上所涉及的范围已经扩大到了全球大陆,海洋和深部岩石圈,在时间上已经追溯了 40亿年左右。
地史学是一门历史性均很强的学科 。
二、通过什么来研究地球的历史?
——地史学的研究对象
保存在地球表面的岩石。包括沉积岩、火山岩、
变质岩。它们均形成于不同的地史时期,今天地球不同地区这些岩石(岩性、厚度、分布面积等特征)分布的差异能够反映不同地史时期地球的状况,可以用他们来恢复地球的历史。
保存在岩层中的化石。古生物形成于不同地质时期,不同的地质时期就会有不同的化石,今天可以用我们发现的化石来研究发现地的地球历史。
三、地史学具体干什么事儿呢?
——地史学的研究内容
研究内容主要是以下三个部分:
1、对出露地表的岩石是成层的,我们称之为岩层,对这些层状岩层形成的先后顺序进行划分、对比,确定地质时代,
进而建立其地质系统就是地史学的一个基本内容,也是主要任务。并把研究这方面内容的分支称为 ——地层学
( Straigraphy)
岩石的成层性
2、沉积古地理学( Sedimentary Paleogeography)
在地层划分与对比的基础上,根据地层中沉积物(岩石、矿物、化石、地球化学元素等标志)特征,
分析和确定地层形成的古环境(气候等)、古地理
(海陆等),进而恢复地史时期地球表面的海陆分布,
海平面的升降和古气候与古环境的演变。这个分支称为 ——沉积古地理学研究内容之二研究内容之三
3、历史大地构造学 ( Historical Geotectonics)
根据恢复出来的地层沉积时期的古地理、古气候、古环境等在不同时代的变化及古地磁研究指示的古纬度位置、动植物群生物分区性质等再造古大陆和古海洋分布格局,探讨古板块漂移分合历史。恢复地层形成时的古构造 ——称为历史大地构造学。
四、地史学发展简史地史学的发展和建立大致可划分三大阶段:
1、地史学启蒙时期( 18世纪末之前)
本阶段相继建立了一些地史学概念。
海陆变迁的论述
地层叠覆律 ( Law of Superposition )
丹麦医生斯坦诺( N.Steno,1668)提出:未经变动的地层,
年代较老的必在下,年代较新的叠覆于上。
水成论与火成论
A、水成论:以德国萨克森矿院教授维尔纳
( A.G.Werner)为代表。首先总结出研究地层顺序的方法,建立起萨克森地区的地层系统,
提出了全球性地层系统的概念。
B、火成论:以苏格兰地质学家郝屯
( J.Hutton)为代表。最早指明了岩浆岩脉与被侵入围岩之间的侵入接触(烘烤)关系;首次阐明了角度不整合现象的地史意义;提出了地质作用及其产物之间的相互关系在现代和地史时期原则上不变的思想,即将今论古的现实主义( Actualism )研究方法。
2、近代地史学建立阶段( 18世纪末至 20世纪初)
化石层序律( Law of fossil Succession )
英国工程师史密斯( W.Smith)发现:不同的岩层中生物化石各不相同,根据相同的化石对比地层,
证明属于同一时代。在此基础上建立起了欧洲古生代以来的地质年代表(纪,系)。
标志着以地层学为主体的狭义地史学已经形成一个独立的学科。
灾变论和均变论
A、灾变论
( Catastrophism):以法国古脊椎动物学家居维叶
( G.Cuvier)为代表。在对巴黎盆地新生代地层研究时发现,在地层中古生物群面貌有时突然发生变化(即界限上下生物面貌大不相同),据此提出了在地史中有过全球性大灾变的论断。
B、均变论
( Uniformitarianism):
以英国地质学家莱伊尔( C.Lyell)为代表,
主张生物界和非生物界在一切变革过程中自然法则始终一致。
“相”概念的建立瑞士地质学家格莱斯利( A.Gresshy) 1838年提出了相的概念,认为同一时代的地层,由于不同地区沉积环境的不同其沉积物也不相同。
动物地理分区概念地台和地槽学说的建立固定论( Fixism)与活动论( Mobilism)
3、现代地史学形成和发展阶段( 1914-今)
这一阶段的主要特点是:新技术方法和新领域
(边缘科学)的蓬勃发展和相互渗透。
A、向海洋地质,深部地质,海底地球物理及天文地质等领域进军。
B、新技术方法:古地磁测试方法,同位素测年技术等。
C、新概念:层型概念的提出,开始对古生代以来各系(纪)的定义重新进行厘定。
D、全息地层学的兴起和发展。
思考题:
1、地史学及其研究内容是什么?
2、简述地史学的发展阶段及各阶段的主要贡献。