地層——大陸演化的歷史
大陸演化的“史學家”
中國，文明古國，有著上下五千年的歷史?！妒酚洝繁霍斞缸u為“史家之絕唱，無韻之《離騷》”，從傳說中的黃帝開始，一直記述到漢武帝元狩元年（前122年），敘述了三千年左右的中國歷史。史學家通過撰寫歷史著作讓后人追溯歷史的發展，令后人感念興衰更迭。那么，地球這45.6億年的歷史又是如何知曉，又是被哪個“史學家”來敘述的呢？它的名字就是地層。
阿根廷薩爾塔省的地層
新南威爾士州Depot海灘的巖層
什么是地層呢？
在地殼發展過程中形成的各種成層巖石的總稱。不僅包括沉積巖，還包括變質的和火山成因的成層巖石。地層具有上下或新老關系，相當一本書的頁次，如果地層未受到擾動，或未發生逆轉，則愈處于下部的地層愈老，愈處于上部的地層愈新，這種地層順序叫正常層位。這種上下或新老關系叫地層層序律。
猶他州東南部科羅拉多高原地區的二疊紀到侏羅紀地層，顯示了地層層序律。
但是組成地殼的地層是錯綜復雜的，或者因某時代地殼上升造成地層缺失，或者因構造變動造成層序顛倒，或者因受變質作用改變了地層的產狀和面貌，就如同一本年代久遠的古書被模糊彎折、混亂頁序、殘篇斷簡，必須重新考證、理清順序、分章劃段再進行研究。
在法國阿爾卑斯山的一個山面上的地層
靈山島上的地層褶皺
因此，地質學家在野外研究地層時，常選擇標準剖面，也就是地層出露完全、順序正常、接觸關系清楚、化石保存良好可供進行地層劃分、對比等研究的剖面。
碳酸巖地層發生褶皺變形
在野外找到了一套完整的地層后就要開展地層的劃分。地層的劃分也就是整理出地層的上下順序，劃分出不同等級的階段和確定其時代。例如一個地區的地層，可以劃分為幾個群，某一群劃分若干組，某一系又劃分若干段，這和把一本書的許多頁分成若干章，章下分節，節下分段是同樣道理。
地層綜合柱狀圖圖件格式示例
地層劃分必須有一定根據。一是以巖性為根據，沉積巖的巖性包括組成成分、粒度大小、磨圓度、顏色、結構、構造等。巖性的特征從各個側面反映沉積巖形成的沉積環境。如巖石中的海綠石說明其形成于淺海環境；粒度大小、磨圓度反映搬運力的強弱和搬運距離的長短；顏色標志著形成時的氧化還原條件；層理、波浪等構造，反映了沉積過程中的動力條件。
常用的碎屑顆粒粒度分級表
層理類型及其相關術語
交錯層理基本類型
上圖為浪成波痕，下圖為流水波痕
流水波痕（不對稱波痕，迎流面緩，背流面陡，箭頭方向為古水流方向）
浪成波痕
二是根據沉積旋回，一個完整的沉積旋回是由一套海層位侵到一套海退層位構成的，沉積巖層往往表現為從粗到細 （如從礫巖、砂巖、頁巖到灰巖等）、又由細到粗（如從灰巖、頁巖、砂巖到礫巖等） 的有韻律的變化，這種現象稱為一個沉積旋回。沉積旋回可以反映海陸變遷及古地理環境的規律性變化。
沉積旋回
三是根據地層接觸關系，如整合、平行不整合、角度不整合等，任何類型的不整合都代表巖層的不連續現象，反映了地理環境的重大變化，如地殼的升降運動或褶皺變動（亦稱造山運動）。
地層接觸關系
巖層受力后形成褶皺和斷層示意圖
四是以生物化石為根據，因為不同時代的地層常含有不同種類的古生物或古生物群，如寒武紀的三葉蟲，奧陶紀、志留紀的筆石?；潜４嬖诘貙又械牡刭|時期的生物遺體（如動物骨骼、硬殼）和遺跡（動物足印、蟲穴、蛋、糞便、人類石器）。
相隔60公里的甲、乙兩地，利用化石作地層對比
石炭紀（354-295百萬年）生物景觀，此時是兩棲類、蕨類和古老裸子植物時代
泥盆紀（410-350百萬年）生物景觀，此時是魚類和早期維管植物時代
二疊紀（295-250百萬年）生物景觀，此時是原始爬行類和裸子植物時代
五是根據地層的同位素年齡，特別是對那些缺少化石的古老地層更具有重要意義。
通過鋯石U-Pb定年發現最古老的巖石，年齡為40-40.3億年，位于加拿大阿卡斯塔（Acasta）地區，巖性為英云閃長質片麻巖
根據一個地區的地層劃分，只能了解一個地區的地史發展情況。在地層劃分的基礎上，根據巖性、古生物和構造運動特征，進行地層對比，可以建立區域性的地層新老關系和年代順序。之后，還可以在更大范圍內進行地層對比，建立大區域的甚至全球的地層年代順序。
太湖沉積物巖芯剖面圖及地層層序對比
地層中保留著地質歷史上地質事件的痕跡，如不同時代的生物遺體和遺跡。地層中的化石和地層巖性特征蘊藏著地質時期環境的各種信息，我們憑借這些信息可以解讀出當時的環境特征。地質學家想要恢復地球的漫長歷史，就要靠不斷的“閱讀”和分析地層中不是文字卻勝似文字的記錄，破譯其中的奧秘。
在塞浦路斯的地層
州際公路貫穿東田納西州的石灰巖和頁巖地層
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