【地层学】
拼译：stratigraphy
是地质科学中的一门基础学科，原来是指地层描述的科学。早期着重地层剖面的描述和进行地层的划分和对比。随着科学技术的进步，地层资料的累积，生产实践要求高精度的地层对比，地层学的概念和研究范围也在不断扩大和变化。《国际地层指南》(1976)发展了地层学，它认为地层学不仅涉及岩层的形成顺序和年代关系，而且也涉及岩层的形状、分布、岩性、化石、地球物理性质和地球化学性质，实际上它涉及岩层的所有特征、性质以及根据形成方式和地质历史所作的解释。
地层学萌芽于16～17世纪，丹麦斯坦诺(N．Steno)1969年提出了地层的三大定律：地层叠复(Superposition)定律、原始侧向延续(Original lateral continuity)定律和原始水平(Original horizontality)定律，为地层学的发展开辟了道路。18世纪后期西方工业革命促进地质科学形成一门系统知识。英国的史密斯(W．Smith)长期进行地质测量和填图，广泛应用上述定律，并发现不同地层中含有不同的化石，可以用来划分和对比地层，称为化石层序律(Principle of faunal succession)，为建立地层系统奠定了科学基础。19世纪前半叶许多科学家发展了地层学。莱伊尔(C．Lyell)发展了赫顿(J．Hutton)的均变论，提出现实主义原理在古生物地层方面的应用，并建立了第三系地层系统，其后又经过塞奇维克(A．Sedgwick)、默奇森(R．I．Murchison)等研究，到19世纪70年代已全部建立了现代使用的系一级地层单位。奥佩尔(A．Oppel)提出了化石带的概念，开创了详细划分生物地层的途径。19世纪后半叶地层学一个重大的进展是建立年代地层系统，1900年第八届国际地质大会正式通过包括年代单位与岩石单位的双重分类(dual classification)。时间单位依次为代、纪、世和期，相对应的岩石地层单位依次为群、系、统和阶，其特点是二者在时间上严格等同，这种思想一直影响很深，双重分类有过积极推动地层学的发展作用，但缺点是至今仍有人把岩石单位从属于年代单位。申克(H．G．Schenck)和米勒(S．W．Muller)1941年提出三重地层分类。他们强调地质时间单位代表抽象的概念，因此另建立时间地层单位代表相应的时间单位所堆积的岩石，第3种术语是岩石成因术语为地方性地层单位而建立。表1 三重地层分类及其术语
(据H．G．Schenck&S．W．Muller，1941)
1976年出版的《国际地层指南》认为地层有许多不同属性，根据其任何一种属性，都可以划分地层，因此产生“多重分类”(multiple classification)，如岩石地层划分为群、组、段和层；生物地层划分为生物带(包括组合带、延限带、顶峰带等)，年代地层有宇、代、纪、世和期等，其他类型还有地震的、环境的、矿物的、磁性的等不同类型的划分，这对地层学的发展无疑是一种突破。因此从20世纪50年代起不断涌现出地层学的新理论、新技术。它们与地层学交叉渗透，特别是新灾变论的兴起和地质事件概念的建立，使地层学蓬勃发展，出现了以下许多地层学新的分支。生态地层学(Ecostratigraphg) 最早由欣德沃尔夫(O．H．Schindewolf)于1950年命名，它是以群落演化作为地层划分和对比的依据，是古生态学、沉积学和地层学相结合的产物。任务是识别生态群落、解释环境、研究生态系统的时空分布，提高地层划分对比的精确度。生态地层奠基性工作如齐格勒(A．M．Zeigler)1965年发表威尔士－英格兰边界志留纪腕足类群落分布。布柯(A．J．Boucot)组织了国际生态地层项目(IGCP，1974～1984)研究文洛克－吉丁阶群落生态地层学。事件地层学(Event Stratigraphy) 是利用稀有的突发事件及其地质记录去划分和对比地层，按自然特征确定地层界线，它研究各种事件及其地质记录在地层工作中的应用。地质事件可分为宇宙(地外)事件和地球(地内)事件，如火山喷发、地震、古地磁极反向、板块构造运动、海平面变迁、生物灭绝、气候变化、外星撞击地球等。自从阿尔瓦斯(L．W，Alvarcz)等(1970)在白垩－第三系界线粘土层发现铱异常以来，提出系由外星撞击地球造成，后来许多人论证地外灾变事件的可能。事件地层学当前任务是确定地层界线，提高地层年代的精确度和解释地球的演化历史。地震地层学(Seismic Stratigraphy) 是20世纪70年代诞生的，它主要利用地震方法获取的资料解决地层学问题，它是沉积学、物理学、数学和电子技术相结合产生的。由于油气勘探的需要，地震地层学在寻找有利的油气圈闭和可能的油气藏方面得到广泛的应用。近年来，随着计算机技术的进步，在处理能力、运算速度和显示方式上有了巨大进步，从而扩大了研究的深度，目前通过地震资料的分析不仅可以确定反射的深度和构造的形态，而且可以研究地层的接触关系，划分地层层序，研究海平面相对升降变化，判别古沉积体系和沉积环境，确定各种隐蔽圈闭的类型，推测流体运移方向等，构成一门新的学科即地震地层学。磁性地层学(Magnetostratigraphy) 是根据岩层中保存的剩余磁性进行地层的划分与对比的学科。自从1853年梅隆(M．Melloni)发现岩石中磁性矿物所具有的剩余磁性是一种类似于化石作用的磁性，它记录了岩石形成时期的地球磁场特征。古地磁学正式发展成为一门独立的学科是在20世纪50年代。1957年柯拉莫夫(Khramov)首次在前苏联一些沉积岩中应用古地磁方法，讨论古地磁学在地层划分中的意义。古地磁学证明在地球历史中，古磁极不是永远固定在一处，而是随时间的推移在变动，这种过去地磁场的极性偏移或倒转现象具有全球性和同时性。所谓磁性地层学就是依据岩石层序中的磁学属性所建立的极性单位，来进行地层层序划分与对比的学科。层序地层学(Sequence Stratigraphy) 是研究年代地层格架内岩石关系的学科，其原理是从四维时空来认识沉积记录，并将其和全球海平面升降变化与地壳沉降联系起来，从而增强了全球不同地域、不同时代地层间的可对比性和沉积相的可预测性。虽然18世纪便提出层序地层这个术语，但直到1963年斯洛斯(Sloss)才把这一概念严格化和正式化，将层序地层作为岩石地层单元的细分和作图的补充，并划定层序的边界地带为边界不整合，盆地内部则以生物地层学来确定最小间断界线，1977年维尔(P．R．Vail)把这一理论引入到地震地层学中，使地震地层学获得重大突破。除此之外，还有稳定同位素地层学(Stable Isotope Stratigraphy)。该分支开始于20世纪50年代，基本内容是利用稳定同位素在地层中的变化进行地层划分和对比，并探讨地球历史中发生的重大事件，目前广泛开展的有氧同位素、碳同位素和硫同位素的应用。【参考文献】：1 Hedberg J W. terminology and usage. 1972.5: 297～3232 Vail P R,Todd R G. Chronostrati graphy and sea Level changes from seismic stratigraphy, in Petroleum geology of continental shalf of North- west Europe,1977,216～2353 刘春．构造地质学进展．北京：科学出版社，1982．257～2674 陈锦石．地层学杂志，1985，2：142～1485 徐怀大．地球科学，1986，11：259～2656 瑞棠，张守信，等编著．现代地层学．北京：中国地质大学出版社，1989．28～35，71～1327 张守信．理论地层学－现代地层学概念．北京：科学出版社，1989．1～108 Schoch R M．Stratigraphy，principles and methods，1989．76～849 陈源仁．生态地层学原理．北京：地质出版社，1992．1～7(中国地质大学杨式溥教授撰)