地层相对地质年代的确定及岩浆岩的形成

（一）沉积岩相对地质年代的确定

1.古生物法

按生物演化规律，从古到今，生物总是由低级到高级，由简单到复杂地逐步发展的。在地质年代的每一阶段中，都发育有其生物群。因此，在不同地质年代沉积的岩层中，都会有不同特征的古生物化石。含有相同化石的岩层，一定是同一地质年代中形成的，无论相距多远。所以，只要确定出岩层中所含标准化石的地质年代，那么就可以随之确定岩层的地质年代了。

2.标准地层对比法

在一定区域内，在同一时期形成的岩层，其岩性特点通常应是一致的，或近似的。因此以岩层的组成、结构、构造等岩性特点，作为岩层对比的基础。但此法有一定的局限性，因为同一地质年代的不同地区，其沉积物的组成性质并不一定都是相同的；而且同一地区在不同地质年代，也可能形成某种性质类似的岩层。

3.地层层序法

地层层序法是确定相对地质年代的基本方法。沉积岩在形成过程中，总是先沉积的岩层在下面，后沉积的岩层在上面，形成自然的层序。未经过构造运动改造的层状岩层大多是水平岩层。水平岩层的层序为每一层都比它下伏的相邻层新而比它上覆的相邻岩层老，为下老上新，如图2-2（a）所示。

岩层内构造运动而发生倾斜但未倒转时，倾斜面以上的岩层新，倾斜面以下的岩层老，如图2-2（b）所示。

图2-2　岩层层序律（岩层层序正常时）

（a）岩层水平；（b）岩层倾斜

图2-3　岩层层序倒转时（图的中部新岩层被老岩层所覆盖）

1、2、3，依次从老到新

当构造运动使岩层层序颠倒称地层倒转，则老岩层就会覆盖在新岩层上，如图2-3所示。这时要仔细研究沉积岩的泥裂、波痕、逆序层理、交错层等原生构造来判别岩层的顶、底面。

4.接触关系

在很多沉积岩序列里，不是所有的原始沉积物都能保存下来。地壳上升可以形成侵蚀面，然后下降，又被新的沉积物所覆盖，这种埋藏的侵蚀面称为不整合面。上下岩层之间具有埋藏侵蚀面的这种接触关系称为不整合接触。不整合接触面以下的岩层先沉积，年代较老，不整合面以上的岩层后沉积，年代较新。由于发生了阶段性变化，不整合接触面上下的岩层，在岩性及古生物等方面往往都有显著不同。因此，不整合接触就成为划分相对地质年代的一个重要依据。

沉积岩接触关系主要有三种，如图2-4所示。

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图2-4　岩层接触关系

1—整合接触；2—平行不整合；3—角度不整合

图2-5　岩浆岩与沉积岩的接触关系

（a）侵入接触；（b）沉积接触

（1）整合接触。岩层沉积无长期间断，相互之间平行迭置，其空间状态一致，因此下部岩层沉积时代较早，而上部岩层沉积时代较晚。整合接触代表这个时期地壳处于稳定下降阶段。

（2）平行不整合。在剖面上反映两组岩层平行迭置，但并非连续，岩层空间状态一致，沉积有较长时间间断，接触面有风化痕迹。说明岩层沉积过程中地壳有较大幅度的升降运动。

（3）角度不整合。一组沉积岩层强烈构造运动形成褶皱，再受侵蚀夷平，以后陆地下降被海水浸沉，而另一组新岩层沉积其上，因此上下岩层形成一角度接触，此种接触关系称为角度不整合接触。

根据岩层彼此接触关系，即可以判别接触面上部的岩层形成的时代要晚于接触面下部的岩层，同时还可以判别构造运动形成的时代及地壳变化的规律。

（二）岩浆岩相对地质年代的确定

岩浆岩相对地质年代，是通过它与沉积岩的接触关系以及本身的穿插构造来确定的。

1.接触关系

（1）侵入接触。岩浆侵入沉积岩层之中使围岩发生变质现象。它说明岩浆侵入体的形成年代晚于发生变质的沉积岩层的地质年代，如图2-5（a）所示。

图2-6　岩脉穿插关系

（2）沉积接触。岩浆岩形成以后，经长期风化剥蚀，后来在侵蚀面上有新的沉积。侵蚀面上部的沉积岩层无变质现象，而在沉积岩层下部有由岩浆岩组成的砾岩或岩浆岩风化剥蚀的痕迹，如图2-5（b）所示。这说明岩浆岩的形成年代早于沉积岩的地质年代。

2.穿插关系

如图2-6所示，穿插的岩浆岩侵入体，总是比被它们所侵入的最新岩层还要年轻，而比不整合覆盖在它上面的最老岩层要老。若两个侵入岩接触，岩浆侵入岩的相对地质年代，亦也由穿插关系确定，一般是年轻的侵入脉穿过较老的侵入岩。