岩石对比

如果一位地质学家研究了某一地点的地层单位或系统，并弄清楚了岩石沉积时地球上的情况，这些信息可能与地球上其他地方有关，也可能只是与附近地区有关。为了完成这项任务，地质学家首先需要确定柱状地层的相对年龄，然后估计相对于固定时间尺度的绝对年龄。人们可以使用各种物理标准在局部确定地层单元之间的相关性，例如地层在大范围内可识别的连续暴露。通常情况下，每个地层的一组特征将其与其他地层区分开来。这些包括总体岩性或岩石类型、矿物含量、粒度、颗粒形状、颜色或独特的沉积结构，如交叉层积。有时，一些特征鲜明、易于识别的关键层被用于对比岩石剖面。

大多数沉积岩都埋藏在地球表层之下，地质学家和科学家都在研究石油公司要想把不同的岩石单元联系起来，必须依赖于从小钻孔中获得的数据。石油公司特别开发了许多聪明的方法，将岩石与独特的(富含石油的)性质联系起来。一种常见的方法是使用测井曲线，测量钻孔一侧岩石的电性和物理性质，并将不同井之间的独特模式相关联。这有助于石油公司重新定位可能富含石油的特定层位。

指数化石是指那些在地理上分布广泛，经常出现，但形成时间间隔有限的化石。因为最好的指数化石应该在许多环境中找到，大多数是漂浮的生物，可以在地球上快速移动。如果指标性化石是在某一地层水平上发现的，通常它的年龄是已知的，并且可以与其他同年龄的岩石进行对比。

又见盆地，沉积盆地;Milankov-itch周期;沉积岩，沉淀;层序地层学。

进一步的阅读

艾伦，p。A。和j。r。艾伦。盆地分析、原理与应用。牛津:布莱克威尔科学出版物，1990年。

一些复理石矿床的沉积学:相解释的图解方法。阿姆斯特丹:爱思唯尔，1962。戈德哈默、罗伯特·K、保罗·a·邓恩和劳伦斯·a·哈迪。“高频冰川-海平面在意大利北部中三叠世台地碳酸盐岩中记录的具有米兰科维奇特征的振荡。”美国科学杂志287(1987):853-892。格罗青格，约翰P。“向上变浅的平台周期:对22亿年低振幅、高频(米兰科维奇波段)海平面振荡的响应。”古海洋学1(1986):403-416。海耶斯，詹姆斯·D，约翰·英布里，尼古拉斯·j·沙克尔顿。《地球轨道的变化:冰河时代的起搏器》科学194(1976):2,212-2,232。因布里，约翰。”天文理论《更新世冰河时代:历史简要回顾》伊卡洛斯50(1982):408-422。

普罗西罗，唐纳德和罗伯特·多特。地球的进化。

第6版。纽约:麦格劳-希尔出版社，2002年。史蒂文·m·斯坦利著，《地球与生命穿越时空》。纽约:弗里曼出版社，1986年。

构造地质学构造地质学是研究地壳或岩石圈变形的学科。地球表面正在积极地变形，这一点可以从地震和活火山活动以及地球表面从极深处隆起的岩石等证据中得到证明。构造地质学过程的速率(或时间尺度)与普通事件相比是非常缓慢的。例如，圣安德烈亚斯断层只移动了大约一英寸(几厘米)，

对于地质过程来说，这被认为是相对较快的。即使这个过程在地表附近也是不连续的，每50-150年就会发生一次大地震。在巨大的深度之间的运动板块可以由更连续的流动变形类型来容纳，而不是发生在地表附近的粘滑类型的行为。阿尔卑斯山脉、喜马拉雅山脉或美国西部的山脉以每年不到一英寸(几毫米)的速度上升，几百万年就能达到一英里或两英里(几公里)的高度。这些类型的过程已经发生了数十亿年，结构地质学试图理解当前的活动和过去的地壳历史。

构造地质学和构造学都与重建地球外层的运动有关。这两个词有相似的词根——structure来自拉丁语struere，意思是建造，而tectonics来自希腊语tek-tos，意思是建造者。

刚体旋转是地球表面的一种运动形式，在这种运动中，一个单位的岩石从地球表面移动从一个地方到另一个地方没有大小和形状的变化。这些类型的运动属于构造的范畴。相比之下，变形是一种涉及岩石单位形状和大小变化的运动，属于构造地质学的范畴。

当断层发生运动或山脉隆起时，岩石在地壳的浅层断裂，并像软塑料一样在地壳的深层流动。这些过程发生在所有的尺度上，从板块、大陆和区域地图的尺度到只能用电子显微镜观察到的范围。

自20世纪60年代以来，构造地质学和构造学发生了巨大变化。在1960年以前，构造地质学是一门纯粹的描述性科学，从那时起，随着越来越多地使用实验室实验和显微镜来理解变形机制，构造地质学已成为一门日益定量的学科，特别是应用连续介质力学的原理。

构造学最近也经历了一场革命(自20世纪60年代对板块构造的理解以来)，它为理解地壳和上地幔的大规模变形提供了一个框架。自20世纪60年代以来，构造地质学和构造学都广泛使用了新工具，包括地球物理数据(如地震线)、古磁学、电子显微镜、岩石学和地球化学。

构造地质学的大多数研究依赖于对地球表面变形岩石的实地观察，并进行缩小到微观观察或扩大到区域观察。这些观察没有一个单独提供一个完整的结构和观点构造过程因此，构造地质学家必须综合所有尺度的观测，并利用实验室实验和数学计算的结果来更好地解释观测结果。

为了弄清一个地区的构造或构造历史，地质学家通常会按照逻辑顺序进行研究。首先，地质学家通常在野外系统地观察和记录岩石中的构造(褶皱、裂缝、接触)。这包括确定结构的几何形状，包括它们的地理位置、方向和特征。此外，构造地质学家还关心确定岩石变形的次数，以及哪些构造属于哪个变形阶段。

“姿态”一词指的是平面或直线在空间中的方向。姿态是用两个角度来测量的——一个是从地理上的北方测量，另一个是从水平面测量。平面的姿态由走向和下降表示，而直线的姿态由趋势和下降表示。走向是水平角度，相对于给定平面结构中水平线的地理北面测量。水平线称为走向线，是水平面与平面结构的交点。人们可以很容易地用指南针测量野外的打击，只要把指南针对着平面，保持指南针水平。倾角是由必须指定的倾角和倾角方向所定义的平面的斜率。它是水平面与平面结构之间的锐角，在垂直于走向线的垂直平面上测量。

为了了解地球上发生的过程，构造地质学家还必须研究构造形成的运动学;也就是在产生它们的过程中发生的运动。这将有助于更好地理解地层的力学，包括施加的力，如何施加的力，以及岩石如何对这些力做出反应，从而形成结构。

为了提高对构造地质学的这些方面的理解，地质学家建立了构造如何形成的概念模型，并根据观测结果检验这些模型的预测。运动学模型描述了一个特定的运动历史，它可以将系统从一个构型带入另一个构型(通常是从未变形到变形状态)。这样的模型不关心运动为什么或如何发生，也不关心系统的物理性质(板块构造运动学模型)。

力学模型是基于连续介质力学(质量、动量、角动量和能量守恒)和对岩石如何响应外力的理解(基于实验室实验)。通过力学模型，地质学家可以计算出一个物体在一组给定的力、温度和压力的物理条件下的理论变形(这方面的一个例子是基于构造的驱动力)地幔对流)．机械模型代表了更深层次的问题分析水平比运动学模型，受几何，变形的物理条件，和岩石的力学性质的约束。

然而，人们必须记住，模型只是模型，它们只是接近真实的地球。模型通过观测建立，并允许人们做出预测，这些预测可以通过测试得出关于模型与真实地球相关性的结论。新的观察可以支持或反驳一个模型。如果新的观测结果与预测相矛盾，模型就必须修改或放弃。

继续阅读:地壳的特征

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