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事件地层单位及特征

时间:2022-02-01 百科知识 版权反馈
【摘要】:原发事件可导致新事件产生,如天体撞击或火山爆发事件可导致终极生物大灭绝事件和终极岩石事件。Walliser认为,进行事件地层学研究必须抓住生物事件和岩石事件这两条线索,探讨导致这些事件产生的起因事件,如板块运动、天体撞击等。常见的复合事件地层单位还有缺氧事件层、外星体撞击事件层等。
事件地层单位及特征_地层学基础与前沿

11.3.1 事件的种类

习惯上,人们据灾变和突变事件起因于地球自身还是起因于地球外部环境,将事件区分为地内事件(events caused by the Earth's interior)(起因于地球自身)和地外事件(events caused by the Earth's outer)(起因于地球外部环境)。常见的地内和地外事件见表11-1。

表11-1 常见的地内和地外事件

徐道一等(1998)提出把“灾变”与“突变”相区分,可以将事件划分为突变事件和灾变事件两大类。他们认为,突变事件(saltatory event)是事物在渐变中发生突然变化而产生的,它与事物变化的内因(渐变)有密切联系;灾变事件(catastrophic event)则与事物本身的渐变过程关系很少或几乎没有,主要与事物的外因有关。灾变和突变两者都形成突然变化的后果,但其成因有较大区别。

Walliser(1984)提出,由于各种事件的相互联系和相互影响(图11-1),要区分起因事件(leading event)和终极事件(ultimate event)。原发事件可导致新事件产生,如天体撞击或火山爆发事件可导致终极生物大灭绝事件和终极岩石事件(如界线层地球化学异常,特殊的界线黏土岩层等)。Walliser认为,进行事件地层学研究必须抓住生物事件和岩石事件这两条线索,探讨导致这些事件产生的起因事件,如板块运动、天体撞击等。

张克信等(1989)、杨遵仪等(1991)在研究华南二叠纪三叠纪过渡期地质事件时,将P-T重大转折期的地质事件区分为起因事件、派生事件和终极事件三大类,认为P-T之交由全球海平面大幅度升降与大规模火山爆发这两个起因事件引发了一系列派生事件(tributary event),主要有生态域更变事件、缺氧事件、盐度变化事件、温度升降事件、海水酸化事件以及毒物污染事件等,多种派生事件在时间和空间上相互叠加或复合,最终导致了地史上最大的一次生物大绝灭事件(终级事件)。

图11-1 导致全球事件的各种作用的相互关系及可能原因
(据Walliser,1984)

许多学者(Kauffman,1988;Einsele,1991;Kauffman et al.,1991;张克信等,1996,2003)据在地层序列(或剖面)中可以识别的短期等时(或近等时)事件层(或面)的成因或驱动机制,划分出沉积事件、化学事件、生物事件、复合事件4种突变或灾变事件。

11.3.2 事件地层单位及其特征

从地层划分对比的实用角度出发,可与沉积事件、化学事件、生物事件和复合事件相对应,划分出4类事件地层单位:沉积事件单位、化学事件单位、生物事件单位和复合事件单位。

沉积事件单位(unit representing sedimentary events)沉积事件单位又称物理事件单位(unit representing physical events)(Kauffman,1988),包括火山灰沉积物(理论和实践中最可靠的事件单位)、大面积广布的火山岩流、区域性河道化和冲蚀事件、特大风暴层、密度流层、区域性跌积-沉积间断面、快速形成的海进假整合面(穿时的,但是在许多情况下是短期的)和陨石冲击碎屑层等。当今许多地层学家已经认识到,沉积盆地中毫米到米级的短期等时突发性他生旋回沉积事件往往比传统地质学中流行的以均变论思潮为依据的自生旋回沉积普遍。在盆地相细粒沉积物中,短期事件沉积物实际上在地层记录中可以占支配地位,大多数短期事件沉积物反映出他生旋回机制,如快速区域构造运动,海啸,火山爆发作用,洋流迅速变动及分层现象,巨大的风暴事件,短期气候旋回,较大的气候干扰事件沉积等。这些现象代表的沉积物基本上是同时或近同时的,它们大多数可看作“地质上瞬时的”,代表了几小时到10万年的时间,因而构成了一种以真实资料为基础的实用年代事件地层学。

化学事件单位(unit representing chemical events)化学事件单位是通过在剖面上厘米级至米级进行取样测定,对每段的化学成分,如有机碳(Corg)、无机碳(Ccarb)、18 O、Sr和S同位素、稀有金属和贵金属等进行分析。这些分析结果可显示出有两种化学地层事件:①化学分析数据出现异常幅度的、可进行区域对比的短期漂移;②比较长期的、化学成分有异常的间隔分界面(例如代表快速的区域分层作用和海水柱的分层被迅速破坏的缺氧或贫气事件)。化学地层事件还包括化学沉淀层,如在海底上形成的氧化硅凝胶而造成的原生燧石层以及类似的沉积物。大量的资料证明,某些稳定的灰岩带、灰岩-菱铁矿带、菱铁矿带、白云岩带,甚至某些褐铁矿团块和结核带,如与稳定的火山灰层相比较,在区域上占有各自的相对稳定的地层位置。这表明,这些带的形成主要是受区域性(他生旋回性)短期沉积作用控制的,可以作为一种化学事件地层单位。

生物事件单位(unit representing biological events)生物事件单位是代表生态事件、进化事件和灭绝事件的沉积单元。常见的生物事件有全球性生物群的大灭绝和区域性短期进化、移栖、繁殖、大死亡事件。因此,生物事件单位是不时被打断的进化事件。生物事件单位可以代表大灭绝的具体阶段,也可以代表反映出在长期缺氧后污浊的海底发生充氧的生物快速扩散事件和集群事件。与水体的快速运动有关的生物迁入或迁出事件、种群“爆发”和产生某种独特沉积物(如有孔虫软泥)的繁殖事件等。

复合事件单位(unit representing composite events)并不是所有的事件地层单位(或面)都可以直接归入以上三大类中的某一类。有些事件地层单位是由物理事件、化学事件和生物事件相互复合的事件单位。例如大量的火山灰降落事件(物理事件),这种火山灰层具有独特的元素成分,或者说对沉积物和(或)水体具有独特的化学效应(化学事件),从而引起火山灰下面的生物群集死亡(生物事件),三者复合而成独特的复合事件地层单位。常见的复合事件地层单位还有缺氧事件层、外星体撞击事件层等。

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