事件地層學

事件地層學作為一個獨立的分支學科，是在20世紀80年代形成的，但與之有關的認識則要早得多。人們早就認識到地質歷史上的各種地質事件，如生物突變或生物大量絕滅、地殼褶皺運動和升降運動、火山噴發、氣候異常、地磁極倒轉、海平面升降變化、沉積環境突變和地球化學條件突然改變等，並應用這些變化對比和劃分地層。1973年，英國地質學家D.V.阿格提出了“事件地層學”的概念，但主要是涉及地球本身發生的事件。

70年代末至80年代初，美國自然科學家L.W.阿耳瓦雷茨等(1979、1980)對白堊系與第三系之間界線含有量的研究，提出在界線處發生過外來天體撞擊地球事件的假說。這個假說進一步推動了事件底層學院院的發展。就在白堊-第三系界線上全球的恐龍滅絕，海洋中的菊石動物永遠消失，一部分有孔蟲、珊瑚及超微生物死亡。

上述特殊現象，尤其是銥異常的發現，導致產生天體撞擊地球突變假說。根據這種地外災變事件和它觸發的地內事件，使環境突然改變、沉積物突然變化，生物突然大量絕滅，形成了獨特的地層界線。由於宇宙事件發生突然、時間短暫、規模巨大，影響全球，其地層記錄具有“全球等時性”的特點，是十分理想的地層對比標誌。後來對其他地層界線的研究，也發現類似白堊-第三系界線的情況。80年代，事件地層學已不僅涉及地內事件，而且擴展到宇宙事件。

是地層學研究的基本內容，主要有4個方面：

①地質事件及其地質記錄。

②地質事件的等時性。

③事件地層界線。

④地質事件的地史恢復。

在白堊-第三系界線上全球的恐龍滅絕，海洋中的菊石動物永遠消失，一部分有孔蟲、珊瑚及超微生物死亡。據統計，在界線之下的白堊紀末期有各類生物2868個屬，界線之上的第三紀初期僅有1502個屬，說明以這條線為界，有近一半生物絕滅。從種-級統計，則有75%的生物消失。

為了探求恐龍及其他生物突然發生全球性絕滅的原因，對這條界線進行詳細研究，發現在界線處稀有元素的異常值突然增高，類似現象在全球各大陸和大洋的多處均有發現。並在有些地點見到表面急速冷卻形成特殊紋飾的微球粒。上述特殊現象，尤其是銥異常的發現，導致產生天體撞擊地球突變假說。

任何地質事件都可能在地層中留下相應的地質記錄。根據這些記錄便可推斷事件的類別、性質及規模，探討事件的成因及其底層價值。地質事件通常分地內事件和地外事件(宇宙事件)。地內事件包括生物絕滅、地磁極倒轉、海平面升降、火山噴發及火山灰降落、洋中脊體積變化、地殼運動、氣候變化、沉積環境變化、缺氧環境出現、濁流和風暴等；地外事件包括隕星和彗星撞擊地球、超新星爆發、太陽輻射強度變化等。這些事件既有突變的，也有災變的；既有地質歷史上極罕見的，也有周期性出現的。

地質事件造成的影響及產物在地層構架中以生物界變革或沉積特徵變化記錄下來，成為事件地層學研究的基本依據，成為地層對比劃分的標誌。例如，火山噴發形成火山岩層，大範圍內火山灰降落形成凝灰岩；全球性氣候降溫可導致冰川廣布，堆積冰磧岩；地磁極倒轉都可能在各地的沉積物中被記錄下來；天體撞擊能形成特殊的粘土層，其岩石性質、產狀、地球化學特點等與普通沉積岩十分不同，其厚度小、分佈廣、富含渣等稀有元素，形成所謂“界線粘土層”。

同一事件的地層記錄在不同地區的地層剖面上是同時發生的。等時性是衡量一種事件的年代地層學價值的最重要標準。一般地說，一個事件的等時性隨著地域擴大而變差，事件的的等時性與事件傳播速度有關，傳播速度越快，等時性越好。地外事件的等時性一般比地內事件的要好。大規模的外星撞擊地球造成的地層記錄可能是全球等時性。當前主要通過生物地層學、磁性地層學及絕對年齡測定等方法來論證事件的等時性。

確定地層界線是地層工作的重要任務，當前最迫切的是確定年代地層界線。目前通常採用的是界線成型法。這一方法要求界線選在連續層序剖面的單一岩相中，要以譜繫上有祖裔關係的帶化石作為確定界線的依據。由於界線層型法在確定界線時缺乏公認的標誌，因此只能採用投票表決的人為方法決定地層界線。

德國古生物學家瓦利澤爾等認為系統以至階的界線都發生過某些地質事件，形成了一種“事件地層界線”，主張用事件地層界線作為地層界線。事件地層界線比界線層型有標誌明顯、易於識別、方便野外追溯等優點。目前正在研究的具代表性的事件地層界線有：震旦-寒武系、二疊-三疊系、白堊-第三系、奧陶-志留系、泥盆-石炭系及弗拉斯-法門階等界線。

恢復地殼的發展史是地層學的基本任務。整個地質歷史是由一系列緩慢漸變過程和無數急劇突變或災變事件構成的。在地層剖面中，緩慢淅變過程常以連續的沉積物和古生物演化系列保存下來，突變或災變事件常表現為沉積間斷、不整合、古生物演化系列中斷和特殊的事件沉積層等。

①加強對宇宙事件及其地質記錄的研究。宇宙事件具有突發性、持續時間極短、影響可波及全球，其地層產物是個理想的全球性等時面。

②綜合分析地質事件的各種產物。不論地內或地外事件，造成的產物都是多種的，而且還可觸發其他事件，形成派生的地質產物。因此，需從產物系列和產物組合作綜合分析，才能得出正確的結論。

③既重視解決系一級地層界線，也應注意配合層序地層學開展多種級別的事件地層對比研究。

[1]中國環境岩土工程在線 http://www.soso.com/q?w=%CA%C2%BC%FE%B5%D8%B2%E3%D1%A7&lr=&sc=web&ch=w.p&filter=1&num=10&gid=&cin=&site=&pg=3