位。同一地层的岩石组合在不同地方可以不同，故岩石地层名称往往也是不同的。 群：岩石地层的最大单位。它包括厚度大、成分不尽相同但总体外貌一致的一套岩层。 组：岩石地层的基本单位。它由一种岩石组成，也可以由两种或更多种的岩石互层组成。 段：是组内次一级的岩石地层单位。它代表组内岩性相当均一的一段地层。 层：最小的岩石地层单位。指一层特殊的岩层、化石层或矿层。
岩石地层单位的划分，不是以化石为依据，它与年代地层单位之间没有对应的关系。只有在岩石地层中找到了可以确定时代的化石时，岩石地层单位的年代才可以确定。 第四节 地质历史时期的生物爆发与灭绝 一、生物大爆发
寒武纪初期542-530Ma的全球重大生物事件。
之前，主要生命形式：菌藻类、无壳后生动物、小壳动物等较低等动物。包括：8亿年前结构原始简单的菌藻类、800-750Ma的“淮南动物群”——最早的无壳后生动物群、800-600Ma的“埃迪卡拉动物群”——无壳后生动物软体类为主、580Ma的“瓮安动物群”——能分泌硬壳和骨骼的后生动物—小壳动物群等。
寒武纪初期，大量海生无脊椎动物突然涌现，且种属繁多，个体较大。小壳动物群繁盛在寒武纪初始阶段，紧随之后的是澄江动物群。
二、生物大灭绝
由于气候与环境突变等原因，地球上生物丧失赖以生存条件，无法适应新环境，导致大量种属消亡灭绝。物种竞争、自然选择引发的灭绝是一种正常的自然现象。若有些时期大量生物类群在很短的时间内消亡，而且波及全球，造成突然灭绝的现象，称大灭绝。
显生宙期间至少发生过五次全球生物大灭绝：奥陶纪末、泥盆纪后期、二叠纪末期、三叠纪末期、白垩纪末期。
本章小结
1. 地质年代包含两层意义：（1）地质体形成或地质事件发生的先后顺序，即相对年代。（2）地质体形成或地质事件发生的距今时间，即绝对年龄。
2. 较新地层覆于较老地层之上是地层层序律的基本内容（其它内容呢？），可简称为下老上新。
3. 构造运动可以使地层层序发生颠倒。因此，在利用地层层序律时必须要利用沉积岩的原生构造来正确判断地层的顶、底面。
4. 生物层序率的基本思想是根据化石来判断地层的新老关系。不同年代的地层含有不同种类的化石，同一年代的地层含有相同种类的化石。同时，生物的进化是有规律的，地层年代越新，其中含有的生物越高级。
5. 具有演化快速、特征显著、数量众多、分布广泛等特征的化石称为标准化石。它对鉴定地层的年代最有价值。
6. 对相互切割的地质体或地质界线而言，被切割者老于切割者；对具有包裹关系的两地质体而言，被包裹者老于包裹者。这是切割律的基本内容。
7. 地质体的同位素年龄就是包含在该地质体中与该地质体同时形成的矿物的同位素年龄。 8. 地质年代表是依据对全球地层进行系统的划分对比所建立起来的地质历史的编年。它简明地反映了地球上无机界与有机界的演化。
9. 生物大爆发和灭绝这两类生物事件在地球表层系统地质演化过程中意义重大。其作用的急剧程度、规模的全球尺度，均为其它表生地质作用所不及。正是生物大爆发和生物灭绝事件的出现，使显生宙地球充满生机与活力，使生命繁衍和生物地质作用称为可能，使标准化石与标准化石带种类繁多且全球广泛发育，使人类的诞生和显生宙地质演化史的准确编年成为现实。 重要术语 复习思考题
1. 什么是相对地质年代？怎么确定的？ 2. 什么是标准化石？有什么地质意义？
第七章 地震及地球内部构造 地震：指地壳某个部位的岩层应力突然释放而引起的一定范围内地面震动的现象。一方面具有破坏性，一方面地震波携带大量地球内部结构的重要信息，是研究地球内部构造的重要途径。
第一节 地震基本概念
地震概况：地震要素、强烈地震的一般特点
地震要素：震源、震中、震源深度、震中距、震源距、等震线。 强烈地震的一般特点：①突发性②破坏性③连锁性
海啸：在海底或滨海地区发生的强烈地震所引起的巨大波浪。
地震引发海啸的三个必备条件：①震级足够大，震源深度较浅；②海岸临近深海，大能量的海水汹涌上岸；③震源断裂的错动方式为上下方式为主的运动。
假熔岩/假玄武玻璃：强烈地震期间的摩擦熔融形成，是一种黑色、隐晶质、玻璃质、似岩脉状的岩石。自然界普遍存在，可沿主断层面分布，也可呈脉状或网络状侵入到围岩中，规模一般小于10m。高速摩擦实验结果显示，其形成在压力为1MPa，深度在30m的地壳浅部。 二、地震类型：成因分类、震源深度分类、震级大小分类、震中距分类、发震时代分类。 成因分类：构造、火山、陷落地震 构造地震：又称断裂地震。由于岩石突然发生错断所引起的。在一定条件下，岩石具有刚性，且位于地下的岩石恒处于某种构造力的作用之下。岩石受力达一定程度就要发生变形，包括体积和形态的改变。若作用力强度超过岩石强度，岩石就要破裂，或断开，或错位。岩石在变形的前期处于弹性变形阶段，变形量是逐渐加强的，而岩石由弹性变形发展到破裂是突变的和快速的。变形的岩石通过破裂将已积累的应力迅速释放出来。然后，岩块迅速弹回，引起弹性振动。——地震成因的弹性回跳说。各处岩石受力不均匀，且不同岩石强度不一，抗破裂能力不一，只是在受力最集中且易于发生突然破裂的岩石所在部位才会有地震发生。 构造地震分布广，强度一般较大。地球上约90％的地震和破坏性最大的地震都属于构造地震。
火山地震：火山爆发是由于气体的冲击力所引起的地震。一般强度较小，只在火山周围地区有较显著影响，一般只与爆烈式的火山喷发有关。
陷落地震：在石灰岩发育的地区，岩石长期被地下水溶蚀，形成巨大的地下空洞，一旦上覆岩石的重量超过岩石支撑的能力，地表即发生坍塌，引发地震。在石灰岩广泛、雨水充沛的我国西南地区，陷落地震是常见现象。矿井采空区较大，若无足够回填，也易引发。陷落地
震影响范围局部，强度小，破坏性不大。
不同成因地震，震源深度不同。构造地震的震源深度可以由数千米到数百千米；火山地震及陷落地震的震源深度一般只在数千米以内。
震源深度分类、震级大小分类、震中距分类、发震时代分类。
三、地震序列：发生在同一地质构造带或同一震源体内，具有成因联系的一系列地震。 主震、前震、余震。
根据地震序列中地震能量的分布、大小和时空活动特点，一般可分为主震型地震序列、震群型地震序列、单发型或孤立型地震序列等三类，主震型序列最为常见，单发型地震序列很少见。
第二节 地震波与地震
一、地震波：地震发生时，部分能量以弹性振动波的形式在地球中传播，称为地震波，按传播方式分为体波和面波。 体波：横波和纵波
纵波：是推进波，简称P波。波动时质点做前后运动，物质呈疏密交替，质点的振动方向与波的传播方向一致。在固、液、气态介质中均能传播。纵波的速度快，在地壳中的传播速度为5.5-7km/s，是最先到达震中的波，所以又称初至波。由于它最先到达震中，因而地震时地面总是最先发生上下振动，其破坏性较弱。
横波：是剪切波，简称S波。其波动时质点的振动方向与波的前进方向垂直。横波只能在固体中传播，在地壳中的传播速度为3.2-4.0km/s，是在纵波以后到达震中的，因横波是横向震动。当横波到达震中时，地面发生左右振动或前后震动，这种振动方式对建筑物的破坏性较强。
面波：勒夫波和瑞利波 不是从震源发生的，而是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的。它仅沿面或不同介质的界面传播，不能传入地下。其波长大，振幅大，传播速度比横波小。由于面波的振幅大，因此，它是造成建筑物强烈破坏的主要因素。面波又分为勒夫波、瑞利波。
勒夫波：是振动平行于层的地震横波在物质层中干涉叠加，并在物质层中传播的波。由于振动平行于地面，结果导致地面发生一种蛇形状前进的横向波动。简称L波。它的振幅随深度增加而衰减。当表层较薄时，会出现很强的勒夫波。
瑞利波：瑞利波振动方式兼有纵波与横波的特点，类似于质点做圆周式振动的水波。可理解为平面纵波与平面横波在地表相交或叠加产生、只存在于半空间表面附近的波。称R波。只存在于震中以外的地方。
地震的破坏性是由地震波造成的，研究地震波成为研究地震和预报地震的基础工作。 地震的分布：环太平洋地震带、地中海—印尼地震带、洋脊地震带、陆内变形带。 我国地震主要分布的三个地带：邻近环太平洋地震带、贺兰山—六盘山—龙门山—横断山地震带、我国西部地震带。 第六节 地球的内部构造 地球平均密度：5.5g/cm3。
陨石：陨星坠落在地面的残骸。陨石对人们认识太阳系物质的成分起了提示性作用。陨石的同位素年龄为45亿年，大致与地球年龄相同。按成分分为：石陨石、铁陨石、石铁陨石。 石陨石：密度3.0-3.5，主要矿物：橄榄石和辉石，少量基性斜长石，约20％铁镍成分。 铁陨石：密度8.0-8.5，几乎全部由金属组成，主体为铁，有4%-20％的镍。 石铁陨石：密度：5.5-6.0，硅酸盐矿物与铁镍金属的混合物。
三类陨石中，石陨石占94％，铁陨石占4.5％，石铁陨石占1.5％。
太阳系的物质组成具有统一性。因此，地球内部应有类似于各种陨石的物质，即可能由铁镍
金属组成地球的核心，石铁陨石的物质组成地球的中间层，石陨石的物质组成地球的外层。——人们对地球内部物质成分和结构的推论。
地震波通过地球内部后再回到地面，被地震仪接收，对所获数据加以研究，可进一步了解地球的内部构造。基本原理：地震波在不同密度和刚性的介质中传播速度不一致；在地下压力很高的情况下，固体物质的密度较大，地震波的传播速度较快；当地震波遇到两种不同物理性状介质的界面时，要发生折射和反射；横波不能通过液体介质，纵波虽能通过但其速度要降低。
地震波研究发现。地球内部存在着地震波速突变的若干界面，这些界面显示了地球内部具有层圈状构造。
二、地球内部地震波速突变的主要界面：莫霍面、古登堡面、康拉德面、上下地幔界面、岩石圈与软流圈界面、内外地核界面。
1.莫霍面：位于地表以下数千米到30-40km深度，纵波速度从6-7km/s突然升到8.1km/s。这一突变具有全球性，此界面的深度在大陆深，在海洋浅。地质上将莫霍面以上部分称为地壳，以下部分称为地幔。
2.古登堡面：是具有高密度的固体地幔与具有液态性质的外核之间的界面——核幔界面。位于地下2900km深处，横波到达这一界面消失；纵波能够通过，但通过后速度明显减慢，由13.72km/s下降到8.06km/s。同时，纵波到达该界面还明显发生反射与折射，出现纵波阴影带，即纵波在地表的一定区间不能被接收的地带。
以上为地球内部的第一级界面，将地球内部分为壳幔核三个层圈。 根据次级界面，又分成若干次级物质层圈。
3.康拉德面：位于地壳内部，表现为纵波速度从6km/s突变为6.6。将地壳分为上、下地壳两个不同密度的圈层。上层为花岗岩层，下层为玄武岩层。但人们对于此界面是否具有全球普遍性，认识不一致。 4.上下地幔界面：在地下约670km深处，纵波速度从8.56-8.91km/s突变为10.75-13.72km/s。将地幔分为上下地幔。两者密度存在明显差别。
5.岩石圈与软流圈界面：位于紧靠莫霍面的地幔上部。从地表到地下70km处，纵波速度一直保持上升趋势，表明从地壳浅部到深部，甚至越过莫霍面的一段岩石圈范围，物质密度是增大的。但是越过这一界面后，波速逐渐降低。在150km-170km深度达最低值，由8.1km/s降到7.3左右。大约从地下220km开始，波速又呈逐渐上升状况。因此判断：地下平均70km-220km，物质是固态和液态的混合物。其中，液态物质含量为1%-10%。由于混有液态物质，这一地带比较“软”，易于发生塑性流动，称为软流圈。软流圈以上部分，均为固态物质，具有较强刚性，称为岩石圈。它包括整个地壳及地幔最顶部的固体部分。软流圈的厚度，在大陆地区为125—220km，在大洋地区则为70km。
6.内外地核界面：位于地下大约5120km。此面附近，纵波速度由10.36km/s增11.03km/s，并出现纵波转换出来的横波。由此可见，从这里开始，物质属于固态，可将地核分为液态外核和固态内核。
精确地说，在内外核之间还有一个过渡带，其深度位于地下4703-5154km处。 层圈；低界深度 洋壳 8km 陆壳 20-70km 莫霍面 岩石圈地幔100km 成分 玄武岩 闪长岩 超基性硅酸盐岩 如橄榄岩 主要矿物为橄榄石 重要物理属性 密度：3.0g/cm3 2.7 3.3 P波速度 7km/s 6-7 8 软流圈低速带 350km 转换带700km 超基性硅酸盐岩 如橄榄岩 超基性硅酸盐岩 超基性硅酸盐 如尖晶石、石榴子石 超基性硅酸盐岩，Mg、Fe硅酸盐，如钙铁矿 超基性氧化物，MgO、FeO，如方镁矿 超基性氧化物和硅酸盐 部分熔融：1%-10%液态岩浆对流 垮塌的矿物构造 7 8-10 下地幔 5.5 13.6 D″层2600-2900km 温度和形态多变，受冷的岩石圈板块俯冲的影响 部分熔融，由于和热的液态外核接触 8.1 核幔边界2900km 外核 5270km 内核6370km 铁镍合金，可能含有少量硫、硅和氧 铁镍合金，可能含有少量硫、硅和氧 8.1-10.4 10-13，液态，S波不能通过，地球磁场来源 固态，由于高压而温度11.2 不够不能熔融 二、初步的地球参考模型PREM：将地球内部的层圈结构划分为：海洋，上、下地壳，地幔
盖层，低速层与400km深处间断面之间的介质，跨越400km和670km间断面之间的介质区及过渡层，下地幔，外核和内核等九个层次。 三、地球内部各层圈的物质成分
1.地壳：组成地壳的岩石有各种火成岩、变质岩以及覆盖在地球表面或厚或薄的沉积岩。大陆地壳和大洋地壳有根本差别。陆壳物质密度为2.7g/cm3，纵波波速为6km/s，下地壳略高。陆壳位于大陆，占地壳面积1/3，厚度大，平均35km，青藏高原最厚，可达60-70km，沿海平原区最薄，最薄处约20km。陆壳的成分接近于中性火成岩；其下地壳岩石成分相当于基性麻粒岩，上地壳成分相当于花岗岩，地壳表层则为沉积岩。陆壳形成的年代老，内部构造很复杂。地壳最古老的岩石仅产于陆壳之中。
洋壳物质密度3.01，纵波波速7。洋壳位于大洋底，占全球地壳面积2/3，其厚度较小，一般5-10km，平均7-8。洋壳岩石主要由玄武岩和橄榄岩组成，构造简单。分布在地球上的洋壳都是中生代以来才开始形成的。
2.地幔：来源于地幔顶部和软流圈的物质可以通过地质作用到达地表，通过对其研究，人们得以窥见地幔的物质组成。如许多玄武岩携带有来自地幔的橄榄石包体；在某些洋壳出露的地方可以看到，橄榄岩类就是洋壳下部的岩石。因此认为，地幔是有超基性岩类的岩石组成的。
地震波研究表明，地幔物质的密度较大，上地幔上部约为3.5，与超基性岩的密度相当。上地幔其余部分密度更大，推测是超基性岩类岩石压力很高的静压力下发生物质相变的产物。即在很大的静压力下，矿物成分和结构会发生改变，由密度小的矿物转变成密度大的矿物。 高温高压岩石实验表明，对包含55%的橄榄石、35%的辉石及10%的石榴子石的混合物进行地震波速和密度测定，得出数据与上地幔基本一致。因此，一般认为，上地幔的岩石成分与上述实验材料的成分基本相同，相当于辉石橄榄岩，称为地幔岩。
下地幔的物质中FeO及MgO的含量可能更高，同时，因静压力更大，物质密度也会更大。有人认为上、下地幔的化学成分相同，不同的只是其矿物组成。