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历史地质学/不整合

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在本文中,我们将探讨地质记录中各种类型的地层不整合,并讨论它们的存在原因以及如何识别它们。

什么是地层不整合,它们为什么存在?

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正如我们在地质柱文章中提到的,我们不期望任何特定地点的化石序列是完整的,因为在该地点,有时不会沉积任何沉积物,或者沉积后会被侵蚀破坏。

这样的事件在地质记录中会表现为一个不整合:代表侵蚀或不沉积时期的连续地层之间的界面。它们有几种类型,如下所列。

地层不整合是什么样的?

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角度不整合的形成。

角度不整合中,下伏地层与上覆地层成一定角度相交。右侧的图示显示了该过程的各个阶段。

首先,沉积物沉积下来。然后,构造事件破坏了其原始的水平状态,在本例中是通过形成向上褶皱来实现的。然后,形成一个侵蚀面,截断了地层。然后,更多的沉积物在侵蚀面上水平沉积。在图示的例子中,这产生了两个角度不整合,分别位于图示两侧。

假整合中,发生的事情相同,只是下伏地层没有被构造事件扭曲,因此第一组和第二组地层彼此平行而不是成一定角度相交,但它们仍然被一个侵蚀面隔开。

不整合就像假整合,只是下伏岩石是火成岩变质岩而不是沉积岩。侵蚀面的存在表明该基底岩石在一段时间内暴露于风化侵蚀,因此不可能被沉积物覆盖保护。

最后,考虑在沉积物沉积、然后停止沉积、然后没有侵蚀、然后沉积再次开始的地方会发生什么。这将产生一个被称为平行不整合的东西。它看起来会是什么样?地层之间不会有角度相交,也不会出现侵蚀面,只是沉积层叠放在更多的沉积层之上。

除了如果停止沉积的时间足够长,我们会看到动物群演替的突然跳跃:如果地质柱显示动物群按顺序出现(例如)P、Q、R、S、T、U(从下向上数),那么在平行不整合位置,我们会看到P、Q、T、U,其中P和Q对应于第一次沉积事件,T和U对应于第二次沉积事件,而缺失的化石R和S对应于没有沉积的时间。请注意,如果动物群演替的向前跳跃仅仅是因为周围没有动物可以沉积,那么我们会看到Q和T之间有非化石沉积物;但实际上,什么都没有看到。

显然,在角度不整合和假整合的情况下,我们也会看到动物群演替的类似跳跃,但在平行不整合的情况下,这是我们能看到的一切。这使得平行不整合的识别不像其他不整合的识别那么明显,但由于它们看起来就像我们在沉积物停止沉积一段时间后重新开始的区域中应该看到的那样,因此可以合理地推断它们就是平行不整合。

请注意,这仅仅是识别足够长的停止沉积时间。在沉积中断时间很短的情况下,我们最多只能看到一个层理面,甚至可能连层理面都没有。

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