地质时间尺度

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May 26, 2022

地质时标、地质时标或国际年代地层表是按年代顺序表示地球和生命历史事件的参照系。它根据岩石的相对年龄和从地球形成到现在所经过的绝对时间,在双重维度上对岩石进行划分和细分:地层(岩石的叠加)和年代(时间的流逝)。这些划分主要基于化石记录中可观察到的动物群变化,并且已经能够通过辐射测量方法以一定的精度确定年代。该量表汇集并统一了博物学家、地质学家、古生物学家和许多其他专家。自 1974 年以来,国际地质科学联合会的国际地层委员会正式制定了该尺度,经过多年的研究和特定小组委员会的审议,这些变化必须在世界大会上得到批准[2]。 ]

制定标准

该尺度由以下组合组成: 年代地层单位(地层、系列、系统、地层、地基),它们对在确定的时间间隔内形成的岩石群做出反应,无论是否分层。它们基于化石(生物地层学)和地层学(岩石地层学)记录的变化。它们是用于划分显生宙(以及埃迪卡拉纪和前寒武纪的低温)的标准年代地层尺度划分的单位。它们用作参考材料支持。年代学单位(年龄、纪元、时期、纪元、永世),时间单位与年代地层单位一一对应。它们是显生宙尺度的相对时间参考。地理计时单位,由绝对年龄(时间以百万年为单位)定义。它们是建立前寒武纪(埃迪卡拉纪和低温纪除外)尺度划分的单位。[2] [3] 显生宙和埃迪卡拉纪尺度上显示的绝对日期正在审查中,那些没有正式的下限层型是近似的,[4] 所以它们不能被视为地理计时单位。尺度的基本单位是底板(及其等效年龄),通常由检测到的化石记录变化来定义,偶尔,受古地磁变化(地球磁场极性反转)、气候变化、构造效应或海平面上升或下降引起的岩性变化的支持。较高等级的单位反映了从化石记录(古生代或中生代)推断出的过去动物群的最显着变化、定义它们的地区(石炭纪、三叠纪或白垩纪)的岩性特征以及更罕见的古气候方面(低温)。许多名称指的是建立或最初研究参考地层层序的地方(二叠纪或马斯特里赫特纪)。[5] 对于尺度的某些细分,如果指代年代地层单位,则使用“劣”和“上”。(岩体) ) 或“早”和“晚”,如果指的是地质年代单位(时间)。在这两种情况下,相应的更高级别单元的名称都加在前面,如上三叠世(系列)和晚三叠世(纪元)。三叠纪或白垩纪)和更罕见的古气候方面(低温)。许多名称指的是建立或最初研究参考地层层序的地方(二叠纪或马斯特里赫特纪)。[5] 对于尺度的某些细分,如果指代年代地层单位,则使用“劣”和“上”。(岩体) ) 或“早”和“晚”,如果指的是地质年代单位(时间)。在这两种情况下,相应的更高级别单元的名称都加在前面,如上三叠世(系列)和晚三叠世(纪元)。三叠纪或白垩纪)和更罕见的古气候方面(低温)。许多名称指的是建立或最初研究参考地层层序的地方(二叠纪或马斯特里赫特纪)。[5] 对于尺度的某些细分,如果指代年代地层单位,则使用“劣”和“上”。(岩体) ) 或“早”和“晚”,如果指的是地质年代单位(时间)。在这两种情况下,相应的更高级别单元的名称都加在前面,如上三叠世(系列)和晚三叠世(纪元)。[5] 对于比例尺的某些细分,如果指年代地层单位(岩体),则使用“劣”和“优”;如果指地质年代单位(时间),则使用“早”和“晚”。在这两种情况下,相应的更高级别单元的名称都加在前面,如上三叠世(系列)和晚三叠世(纪元)。[5] 对于比例尺的某些细分,如果指年代地层单位(岩体),则使用“劣”和“优”;如果指地质年代单位(时间),则使用“早”和“晚”。在这两种情况下,相应的更高级别单元的名称都加在前面,如上三叠世(系列)和晚三叠世(纪元)。

时间尺度的历史和命名

早期历史

在古希腊,亚里士多德(公元前 384-322 年)观察到岩石中的贝壳化石与海滩上发现的贝壳化石相似:他推断岩石中的化石是由生物组成的,他推断陆地和海洋的位置发生了变化在许多时间段内。列奥纳多·达·芬奇 (1452-1519) 同意亚里士多德的解释,即化石代表了古代生命的遗骸。 [6] 11 世纪波斯地质学家阿维森纳 (Ibn Sina,卒于 1037 年) 和 13 世纪主教多米尼加阿尔伯图斯·马格努斯 (Dominican Albertus Magnus,卒于 1280 年)将亚里士多德的解释扩展到石化流体理论。[7] 阿维森纳还首先提出了时间尺度的基本原理之一,地层叠加定律,在《医书》(1027)中讨论山的起源时。[8] [9] 中国博物学家沈括(1031-1095)也承认“深时”的概念。[10]

确立主要原则

17 世纪末,尼古拉斯·斯特诺(Nicolas Steno,1638-1686 年)宣布了地质时间尺度的基本原理。 Steno 认为岩层(或地层)是连续排列的,每个都代表一个“片段”的时间。他还制定了叠加定律,该定律指出,任何给定的层都可能比上面的层更老,而比下面的层更年轻。虽然 Steno 的原则很简单,但事实证明,应用它们具有挑战性。 Steno 的想法还导致了今天地质学家使用的其他重要概念,例如相对年代。整个 18 世纪,地质学家意识到:地层层序在沉积后经常被侵蚀、扭曲、倾斜甚至倒转。同时在不同地区建立的地层可能会有完全不同的外观。任何给定区域的地层都只是地球悠久历史的一部分。当时流行的海王星理论(由亚伯拉罕·维尔纳(Abraham Werner,1749-1817)在 18 世纪后期阐述)提出,所有的岩石都从大洪水开始坠落.当詹姆斯赫顿(1726-1797)提出他的地球理论时,思想发生了重大转变。或者,对地球上陆地的组成、溶解和恢复中可观察到的规律的调查 [11] [地球理论;或 1785 年 3 月和 4 月在爱丁堡皇家学会面前对地球上地球的组成、解体和恢复的可观察规律的调查。约翰·麦克菲 (John McPhee) 指出,“从 20 世纪的角度来看,詹姆斯·赫顿在这些读物中成为了现代地质学的创始人。” [12] 赫顿提出地球内部是热的,而这种热量是引擎这推动了新岩石的产生:土地被空气和水侵蚀并在海中沉积成层;热量将沉积物固结成石头并将其提升到新的土地。这种被称为“冥王星论”的理论与以洪水为导向的“海王星论”形成鲜明对比。并且这种热量是驱动新岩石形成的引擎:土地被空气和水侵蚀并沉积在海中;热量将沉积物固结成石头并将其提升到新的土地。这种被称为“冥王星论”的理论与以洪水为导向的“海王星论”形成鲜明对比。并且这种热量是驱动新岩石形成的引擎:土地被空气和水侵蚀并沉积在海中;热量将沉积物固结成石头并将其提升到新的土地。这种被称为“冥王星论”的理论与以洪水为导向的“海王星论”形成鲜明对比。

地质时间尺度的制定

第一次认真尝试制定一个可以应用于地球任何地方的地质时间尺度是在 18 世纪后期进行的。这些早期尝试中最有影响力的(由亚伯拉罕·戈特洛布·维尔纳 (Abraham Gottlob Werner) 等人倡导)将地壳岩石分为四种类型:原生、次生、三次和第四纪。根据该理论,每种岩石都是在地球历史的特定时期形成的。通过这种方式,可以说“第三纪”和“第三纪岩石”。事实上,直到 20 世纪,“第三纪”(现在的古近纪和新近纪)仍然作为地质时期的名称使用,而“第四纪”仍在正式用作当前时期的名称。根据地层所含的化石识别地层,由威廉·史密斯、乔治·居维叶、Jean d'Omalius d'Halloy 和 Alexandre Brongniart 在 1800 年代初期率先提出,它使地质学家能够更精确地划分地球的历史。它还允许他们跨国家(甚至大陆)边界关联地层。如果两个地层(尽管在空间上相距遥远或成分不同)包含相同的化石,则它们很有可能同时沉积。 1820 年至 1850 年间对欧洲地层和化石的详细研究产生了今天仍在使用的地质时期序列。它还允许他们跨国家(甚至大陆)边界关联地层。如果两个地层(尽管在空间上相距遥远或成分不同)包含相同的化石,则它们很有可能同时沉积。 1820 年至 1850 年间对欧洲地层和化石的详细研究产生了今天仍在使用的地质时期序列。它还允许他们跨国家(甚至大陆)边界关联地层。如果两个地层(尽管在空间上相距遥远或成分不同)包含相同的化石,则它们很有可能同时沉积。 1820 年至 1850 年间对欧洲地层和化石的详细研究产生了今天仍在使用的地质时期序列。1820 年至 1850 年间对欧洲地层和化石的详细研究产生了今天仍在使用的地质时期序列。1820 年至 1850 年间对欧洲地层和化石的详细研究产生了今天仍在使用的地质时期序列。

时期、时代和地质时代的命名

早期关于地质时间尺度发展的工作由英国地质学家主导,地质时期的名称反映了该领域。 '寒武纪'(威尔士地区的经典名称)和以古代威尔士部落命名的'奥陶纪'和'志留纪'是由威尔士的地层序列定义的。[12]英国德文郡,“石炭纪”这个名字是对“煤系”的改编,古代英国地质学家用这个词来描述同一组地层。 “二叠纪”以俄罗斯彼尔姆地区命名,因为它是由苏格兰地质学家罗德里克·默奇森 (Roderick Murchison) 使用该地区的地层定义的。尽管如此,有些时期是由其他国家的地质学家定义的。 “三叠纪”由德国地质学家弗里德里希·冯·阿尔贝蒂 (Friedrich Von Alberti) 于 1834 年命名为三个不同的层(在拉丁语中,trias,意思是“三重奏”)——红色砂岩,覆盖着白垩,然后是黑色页岩——在德国和欧洲西北部,称为“Trias”。 “侏罗纪”由法国地质学家亚历山大·布隆尼亚特命名,因为侏罗山脉的海洋石灰岩广泛暴露。 “白垩纪”(来自拉丁文 creta,意思是“白垩”)于 1822 年由比利时地质学家让 d'Omalius d'Halloy 首次定义为一个单独的时期,使用来自巴黎盆地的地层 [13] 并以广泛的白垩层命名(由在西欧发现的海洋无脊椎动物的贝壳沉积的碳酸钙。英国地质学家还负责将时期分为时代和细分将第三纪和第四纪划分为多个纪元。1841 年,约翰·菲利普斯根据每个时代发现的化石类型发表了第一个全球地质时间尺度。菲利普斯尺度帮助规范了诸如古生代(“古代生命”)等术语的使用他扩展到比以前使用的时间更长的时间,以及他发明的中生代(“半衰期”)。[14]英国地质学家还负责将时期分组为纪元,并将第三纪和第四纪时期细分为纪元。 1841 年,约翰菲利普斯根据每个时代发现的化石类型发表了第一个全球地质时间尺度。菲利普斯量表帮助标准化了诸如古生代(“古代生命”)等术语的使用,他将其扩展到比以前使用的时间更长的时期,以及他发明的中生代(“半衰期”)[14]。英国地质学家还负责将时期分组为纪元,并将第三纪和第四纪时期细分为纪元。 1841 年,约翰菲利普斯根据每个时代发现的化石类型发表了第一个全球地质时间尺度。菲利普斯量表帮助标准化了诸如古生代(“古代生命”)等术语的使用,他将其扩展到比以前使用的时间更长的时期,以及他发明的中生代(“半衰期”)[14]。菲利普斯量表帮助标准化了诸如古生代(“古代生命”)等术语的使用,他将其扩展到比以前使用的时间更长的时期,以及他发明的中生代(“半衰期”)[14]。菲利普斯量表帮助标准化了诸如古生代(“古代生命”)等术语的使用,他将其扩展到比以前使用的时间更长的时期,以及他发明的中生代(“半衰期”)[14]。

时间表约会

当威廉史密斯和查尔斯莱尔第一次认识到岩层代表了连续的时间段时,时间尺度的估计只能非常不精确,因为汇率的估计是不确定的。虽然神创论者根据圣经提出地球年龄大约为六、七千年,但早期地质学家建议地质时期为数百万年,有些人甚至建议地球年龄实际上是无限的。地质学家和古生物学家根据不同地层和化石的相对位置构建地质表,并根据各类风化、侵蚀、沉积和岩化的研究速率估算时间尺度。在 1896 年发现放射性并在 20 世纪上半叶通过放射性测年发展其地质应用之前,各种岩层的年龄和地球本身的年龄一直是争论不休的话题。第一个包含绝对日期的地质时间尺度是在 1913 年由英国地质学家亚瑟·霍姆斯 (Arthur Holmes) 发表的。[15] 他极大地扩展了新创建的地质年代学学科,并出版了享誉全球的著作《地球年龄》。[16] 1977 年,全球地层委员会(现为国际地层委员会,国际地层委员会)开始为地质时期和动物群阶段定义称为 GSSP(全球边界层型剖面和点)的全球参考。该委员会的工作在 Gradstein 等人在 2012 年的地质时间尺度中进行了描述。[17] 一个关于时间尺度如何构建的 UML 模型,与 GSSP 相关,也是可用的。[18]将其与 GSSP 相关联[18]将其与 GSSP 相关联[18]

人类世

流行文化和越来越多的科学家 [需要引用] 非正式地使用术语“人类世”来标记我们生活的当前时代。这个词是由 Paul Crutzen 和 Eugene Stoermer 在 2000 年创造的,用来描述人类对环境产生巨大影响的当前时期。它已经演变成描述一个“时代”,该时代开始于过去的某个时间,通常由人为碳排放以及留在地面上的塑料产品的生产和消费来定义。[19] 批评这个词的人说它不应该是使用它是因为很难(如果不是几乎不可能)定义人类开始影响岩层的特定时间,定义一个时代的开始。[20] 也有人说,人类对地球的沉积体没有留下太大的影响,或者说沉积体极其稀少,人类世在地质记录中还无法确定,因此无法确定。截至 2015 年 9 月,ICS 并未正式批准该术语。[21] 人类世工作组于 2016 年 4 月在奥斯陆举行会议,以巩固支持人类世为真正地质时代论点的证据。[21] 对证据进行了评估和该小组于 2016 年 8 月投票推荐将人类世作为一个新的地质时代。 [22] 如果国际地层委员会批准该建议,采用该术语的提议必须得到国际地质科学联盟的批准,然后才能正式采用作为地质时间尺度的一部分。[23]

标准化

所呈现的单位、分区和日期基于国际地层委员会编制的国际年代地层表(2016 年版)[4]。在层型部分和全球极限点(GSSP)中正式定义下限的单位用“金钉”(几乎官方的“金钉”)符号标记。[24] 对于前寒武纪,划分是严格的地理计时,直接由绝对时间(以百万年为单位)定义,除了有下限层型的 Ediacarian 和尚未定义的 Cryogenic。使用的颜色(RGB 格式)是世界地质地图委员会在 2006 年提出的标准。[25] 到 2013 年,国际年代地层表仅以英文出版。从那时起,官方翻译成其他语言已经出版:中文、西班牙语(有两个版本:来自西班牙和来自美国)、葡萄牙语、挪威语、立陶宛语、巴斯克语、加泰罗尼亚语、法语和日语。[4]

西班牙语中的双重正式命名法

传统上,大多数楼层或年龄的名称在西班牙和委内瑞拉以后缀“-iense”结尾,在几乎所有美洲西班牙语国家以“-iano”结尾,这两种形式是同义词并且完全有效。例如。 Aptiense y Aptiano 或 Priaboniense y Priaboniano. [26] 国际地层委员会官方表格的第一个西班牙语版本是西班牙的,于 2013 年出版,[27] 但在 2016 年,草稿与第一个西班牙语版本一起出版反映美国传统。美国的这个临时版本由哥伦比亚的地质部门编写,来自墨西哥、阿根廷、智利、秘鲁、厄瓜多尔和乌拉圭的不同机构和专业人士提供了帮助。然而,在委内瑞拉,遵循西班牙命名法的版本。[28] 下表显示了这两个术语(美国版的那些术语以斜体表示,以便正确识别)。当只出现一个术语时,这是因为两个命名系统一致。需要注意的是,美国版是基于草案,这表明尚未对规模上的所有名称达成一致意见。

全球标准地质时间尺度

计划规模

在图像中,作为一个例子,从下到上观察到:前寒武纪超子分为三个宙(冥界、太古代和元古代);显生宙分为古生代、中生代和新生代三个时代;新生代分为三个时期:古近纪、新近纪和第四纪

也可以看看

历史地质 地球历史 月球地质时间尺度 火星地质时间尺度 全球边界层型剖面和点 Grand History 历史时间

参考

外部链接

Wikimedia Commons 拥有一个关于地质时间尺度的多媒体类别。 Wikimedia Commons 在地质钟上设有多媒体画廊,其中包含最重要的时期和事件。 (术语)。美国地质调查局地质名称委员会(2007 年)。 “地质年代划分——主要年代地层和地质年​​代单元:”。美国地质调查局情况说明书 2007-3015。 2010 年 3 月 14 日访问。“古生物学数据库”。 2006 年 2 月 11 日原始存档。2006 年 3 月 19 日访问。广泛的数据库。国际地层委员会。 《国际地层表》(英文)。 2013 年 4 月 14 日访问。国际地层委员会。 “全球边界层型部分和点列表”。2015 年 4 月 19 日检索。