地层——大陆演化的历史
大陆演化的“史学家”
中国，文明古国，有着上下五千年的历史。《史记》被鲁迅誉为“史家之绝唱，无韵之《离骚》”，从传说中的黄帝开始，一直记述到汉武帝元狩元年（前122年），叙述了三千年左右的中国历史。史学家通过撰写历史著作让后人追溯历史的发展，令后人感念兴衰更迭。那么，地球这45.6亿年的历史又是如何知晓，又是被哪个“史学家”来叙述的呢？它的名字就是地层。
阿根廷萨尔塔省的地层
新南威尔士州Depot海滩的岩层
什么是地层呢？
在地壳发展过程中形成的各种成层岩石的总称。不仅包括沉积岩，还包括变质的和火山成因的成层岩石。地层具有上下或新老关系，相当一本书的页次，如果地层未受到扰动，或未发生逆转，则愈处于下部的地层愈老，愈处于上部的地层愈新，这种地层顺序叫正常层位。这种上下或新老关系叫地层层序律。
犹他州东南部科罗拉多高原地区的二叠纪到侏罗纪地层，显示了地层层序律。
但是组成地壳的地层是错综复杂的，或者因某时代地壳上升造成地层缺失，或者因构造变动造成层序颠倒，或者因受变质作用改变了地层的产状和面貌，就如同一本年代久远的古书被模糊弯折、混乱页序、残篇断简，必须重新考证、理清顺序、分章划段再进行研究。
在法国阿尔卑斯山的一个山面上的地层
灵山岛上的地层褶皱
因此，地质学家在野外研究地层时，常选择标准剖面，也就是地层出露完全、顺序正常、接触关系清楚、化石保存良好可供进行地层划分、对比等研究的剖面。
碳酸岩地层发生褶皱变形
在野外找到了一套完整的地层后就要开展地层的划分。地层的划分也就是整理出地层的上下顺序，划分出不同等级的阶段和确定其时代。例如一个地区的地层，可以划分为几个群，某一群划分若干组，某一系又划分若干段，这和把一本书的许多页分成若干章，章下分节，节下分段是同样道理。
地层综合柱状图图件格式示例
地层划分必须有一定根据。一是以岩性为根据，沉积岩的岩性包括组成成分、粒度大小、磨圆度、颜色、结构、构造等。岩性的特征从各个侧面反映沉积岩形成的沉积环境。如岩石中的海绿石说明其形成于浅海环境；粒度大小、磨圆度反映搬运力的强弱和搬运距离的长短；颜色标志着形成时的氧化还原条件；层理、波浪等构造，反映了沉积过程中的动力条件。
常用的碎屑颗粒粒度分级表
层理类型及其相关术语
交错层理基本类型
上图为浪成波痕，下图为流水波痕
流水波痕（不对称波痕，迎流面缓，背流面陡，箭头方向为古水流方向）
浪成波痕
二是根据沉积旋回，一个完整的沉积旋回是由一套海层位侵到一套海退层位构成的，沉积岩层往往表现为从粗到细 （如从砾岩、砂岩、页岩到灰岩等）、又由细到粗（如从灰岩、页岩、砂岩到砾岩等） 的有韵律的变化，这种现象称为一个沉积旋回。沉积旋回可以反映海陆变迁及古地理环境的规律性变化。
沉积旋回
三是根据地层接触关系，如整合、平行不整合、角度不整合等，任何类型的不整合都代表岩层的不连续现象，反映了地理环境的重大变化，如地壳的升降运动或褶皱变动（亦称造山运动）。
地层接触关系
岩层受力后形成褶皱和断层示意图
四是以生物化石为根据，因为不同时代的地层常含有不同种类的古生物或古生物群，如寒武纪的三叶虫，奥陶纪、志留纪的笔石。化石是保存在地层中的地质时期的生物遗体（如动物骨骼、硬壳）和遗迹（动物足印、虫穴、蛋、粪便、人类石器）。
相隔60公里的甲、乙两地，利用化石作地层对比
石炭纪（354-295百万年）生物景观，此时是两栖类、蕨类和古老裸子植物时代
泥盆纪（410-350百万年）生物景观，此时是鱼类和早期维管植物时代
二叠纪（295-250百万年）生物景观，此时是原始爬行类和裸子植物时代
五是根据地层的同位素年龄，特别是对那些缺少化石的古老地层更具有重要意义。
通过锆石U-Pb定年发现最古老的岩石，年龄为40-40.3亿年，位于加拿大阿卡斯塔（Acasta）地区，岩性为英云闪长质片麻岩
根据一个地区的地层划分，只能了解一个地区的地史发展情况。在地层划分的基础上，根据岩性、古生物和构造运动特征，进行地层对比，可以建立区域性的地层新老关系和年代顺序。之后，还可以在更大范围内进行地层对比，建立大区域的甚至全球的地层年代顺序。
太湖沉积物岩芯剖面图及地层层序对比
地层中保留着地质历史上地质事件的痕迹，如不同时代的生物遗体和遗迹。地层中的化石和地层岩性特征蕴藏着地质时期环境的各种信息，我们凭借这些信息可以解读出当时的环境特征。地质学家想要恢复地球的漫长历史，就要靠不断的“阅读”和分析地层中不是文字却胜似文字的记录，破译其中的奥秘。
在塞浦路斯的地层
州际公路贯穿东田纳西州的石灰岩和页岩地层
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