中国，有着上下五千年的历史。通过翻看《史记》，我们便可知晓从传说中的黄帝到汉武帝元狩元年的三千年左右的中国历史。 读《资治通鉴》，我们可以看到上起春秋战国，下至宋朝建立之前的历史发展轨迹。 读《中国近代史》我们可以知道从鸦片战争到辛亥革命这段时间的中国历史。 人类历史的发展是由后人撰写历史著作引人追溯，并感念历史兴衰更迭、沧桑巨变。 那么，地球这数十亿年的历史又是如何知晓，又是怎么样被记录和解读的呢？今天就为大家介绍这一分布广泛又记录着地壳演化的漫长过程的地质撰写者”——地层 01 什么是“撰写者”——地层呢？ 地层是在地壳发展过程中形成的各种成层岩石的总称。地层的主要岩石组成是沉积岩，还包括变质的和火山成因的成层岩石。虽然沉积岩只占整个岩石圈体积的5%，但是分布面积却是陆地的75%，大洋的底部几乎全部为沉积岩或是沉积物覆盖。 沉积岩是在地壳表层的条件下由母岩风化后的碎屑沉积物通过搬运、沉积和成岩作用最终形成的岩石。海洋是沉积岩形成的重要环境，一些灰岩和白云岩就是在海洋中形成的，后来由于地壳运动抬升到地表被我们观察到。 典型的沉积环境图示 目前已知地球上最老的岩石是位于加拿大Acasta河中的片麻状花岗岩，年龄是40.4亿年，而沉积岩层中的最老的岩石产自科拉半岛，年龄约36亿年。 正常来说，沉积岩的形成之初是呈水平层状产出的，随着时间一层一层由下至上的沉积成岩，由此称为沉积地层，相对的稳定，在一定范围内是连续分布的，最大的特点就是下面的地层时代老，上面的地层时代新。 但是地球是动态变化的，地震活动或是构造运动，使得水平的地层变得倾斜甚至弯曲，或是使连续的地层发生断开或错动，又或者地壳的抬升运动使地层发生剥蚀而出现缺失。 倾斜的沉积地层 02 为什么沉积地层可以撰写地球历史呢？ 沉积岩是古代沉积环境的产物。古代的沉积环境和古地理面貌现在已不能直接的观察到，但是通过保存于地层的信息可以分析和恢复当时的样式。 典型的沉积环境图示 障壁型海岸沉积体系（修改自赵澄林和朱筱敏，2001） 沉积地层是一个有个性的宝宝，在不同的沉积环境下，沉积岩在成分和结构、构造上有明显的差别。地质学家发现，一定的沉积环境可产生一定的沉积岩和古生物组合。 沉积环境要素分类简表 因此，我们见到一定的沉积岩和古生物组合，就可以判断它们所代表的沉积环境，甚至是大致的沉积时代。地球的历史就是在每一层的环境变化和生物的演化中被解析和组建出来的。 富含化石的沉积地层 常见的沉积环境分类 比如在冰川环境下形成的冰碛砾岩、沙漠环境形成的风成沙丘、浅海碳酸盐沉积环境中的生物礁灰岩、半深海和深海环境形成的软泥沉积等，都是不同沉积环境中具有代表性的沉积岩或沉积物。 大小不一混杂堆积，磨圆分选差， 岩性组合杂乱的冰川沉积物——冰碛岩 风蚀作用形成的岩石 叠层石——微生物碳酸盐 比如寒武纪生命大爆发时期（约5.41亿年前）地层中出现大量的三叶虫化石，在约4亿年前从中欧到北美分布着大量的红色砂岩，在中生代（约2.5亿年前）的地层可以发现大量的菊石化石。在三叠纪的地层（约2-3亿年）中可以找到最早的恐龙化石，著名的始祖鸟化石发现于约1.5亿年前的地层中。 科罗拉多高原地区的二叠纪至侏罗纪地层 晚白垩纪灰岩中海相腹足类化石 三叶虫化石 各种有羽毛的非鸟类恐龙 03 怎么去判断沉积环境呢？ 这要从沉积岩的共同特征讲起，一是具有层理。这是沉积岩中由于矿物成分、结构或颜色的不同表现出成层性的特点。根据纹层的排列，层理可以进一步细分出几种，比如纹层呈直线状或相互平行的层理，称水平层理和平行层理；纹层呈对称或不对称的波状，称为波状层理；纹层相互斜交，甚至彼此重叠、交错，称为交错层理或斜层理等等。 交错层理 另一个重要特征是具有层面构造，也就是在岩层表面可以观察到一些特有的构造，如波痕、泥裂、槽模等各种不平坦的沉积构造痕迹，还可看到具有化学成因的晶体印模、结核，或者生物成因的生物遗骸遗迹等。 砂岩中的波痕 泥裂横切面，不规则网状充填 沉积的岩性特征也是很重要的一个判断标志，如岩石的类型及组合、层厚、颜色、粒度等。 常见沉积岩类型及划分方案 下部砾岩层上部砂岩层 砾岩 红色的砂岩 紫红的泥岩 黑色的页岩 随着实验技术手段的不断进步，一些地球化学的数据也可以很好的来判断沉积地层的沉积环境。如利用一些氧化还原的指标来指示当时海水的氧化还原水平。用稳定同位素的波动来指示当时特殊的历史事件，如生物的灭绝或是冰期出现。 沉积环境重建——沉积岩特征分析 参考文献及图片： 维基百科； 华北克拉通形成与破坏地质实习野外指南2019； 认识地球，张维，中国科普博览丛书，中国发展出版社，2008. 何幼斌. 沉积岩与沉积相[M]. 2007. 美编：海草 校对：覃华清
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