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《古生物与地史学概论》复习

《古生物与地史学概论》复习
《古生物与地史学概论》复习

《古生物地史学》复习

古生物部分:

1、Paleontology(P.1):古生物学(Paleontology )定义:研究地史时期生物界面貌和发展历史的科学其研究范围不仅包括了各地史时期地层中保存的古生物本身,还包括一切与生物活动有关的地质记录

2、fossil(P.2&5):化石fossil :保存在岩层中地质历史时期的生物遗体、生物活动痕迹及生物成因的残留有机物分子

化石的形成条件(P.6)和化石记录的不完备性(P.9)

化石的形成条件:

a.生物本身的条件

生物硬体:矿化硬体、矿化程度、矿化组分、比较稳定的是方解石、硅质化合物、磷酸钙等、不太稳定的是霰石、含镁方解石

有机质硬体:如几丁质薄膜、角质层、木质物等

生物软体

b.生物死后的环境条件

即生物死后所处的外界环境条件;

物理条件:如高能水动力条件下生物尸体易被破坏

化学条件:如水体pH值小于7.8时,CaCO3易于溶解;氧化环境中有机质易腐烂;

生物条件:如食腐生物和细菌常破坏生物尸体

c.埋藏条件

快速埋藏;与埋藏的沉积物性质有关;圈闭较好的沉积物易于保存,如化学沉积物、生物成因的沉积物(如硅藻土)一些特殊的沉积物还能保存生物软体部分,如松脂、冰川冻土等

与埋藏的沉积特性质有关;具孔隙的沉积物中的古生物尸体易被破坏;基底上的内栖生物,以及一些表栖生物也能破坏沉积物内的生物遗体

d.时间条件

埋藏前的暴露时间:及时埋藏有利于形成化石、埋藏后不被再挖掘出来

石化作用时间:经过地质历史时间的成岩石化作用、短暂、近期内的生物埋藏不成为化石

e.成岩石化条件

埋藏的尸体与周围的沉积物一起,在漫长的地史成岩过程中,逐步石化,形成一个部分岩石的沉积物,固结成岩过程中的压实作用和结晶作用都会影响化石的石化作用和化石的保存

石化作用petrifaction 定义:埋藏在沉积物中的生物体,在成岩作用中经过物理化学作用,改造而成为化石的过程矿质充填作用:生物硬体组织中的一些空隙,经过石化作用被一些矿物质沉淀充填,使得生物硬体变得致密和坚硬置换作用:在石化作用过程中,原来生物体组分被溶解,外来矿物质充填,如硅化、钙化、白云化、黄铁矿化等

碳化作用:石化作用过程中,生物遗体中不稳定的成分分解和升馏挥发,仅留下较稳定的碳质薄膜保存为化石

化石记录的不完备性?

先回答:化石的形成条件:

化石的形成条件:古生物→死亡→埋藏→石化→发掘

1、古物化石仅是现代物编目的生物化石仅是现代生物编目的8.7%

2、现已发现的化石、现已发现的化石仅是岩层中保存成化石的一部分(包含超微化石、分子化石等)

化石保存的类型(重点)(P.10):实体化石、模铸化石(分类)、遗迹化石、化学化石

实体化石:硬体、软体

模铸化石:

印痕化石:生物软体在围岩上留下的印痕

印模化石:生物硬体在围岩表面上的印模

内模:生物硬体内表面在围岩上的印模

外模:生物硬体外表面在围岩上的印模

复合模:内模和外模重叠在一起的化石

核化石core fossil:生物硬体所包围的内部空间或硬体溶解后形成的空间,被沉积物充填固结形成的化石内核

外核

铸型化石castfossil:在形成外模和内核后,壳体被全部溶解,沉积物在溶解后的空间再次充填形成的化石遗迹化石:保存在岩层中,古生物活动留下的痕迹和遗物

遗物

遗痕

化学化石chemical fossil chemical fossil :化学化石molecular fossil,分解后的古生物有机组分(如脂肪酸、氨基酸等)残留在地层中形成的化石

3、古生物分类

①古生物分类等级(重点)(P.16)界、门、纲、目、科、属、种

②五分类体系(了解即可)

4、古生物的命名(P.20):单、二、三名法、属名要斜体。

单名法:用一个词来表示生物分类单元的学名来表示生物分类单元的学名。比如Anthozoa(珊瑚纲)、Claraia(克氏蛤)用于属以上分类单元的命名;其中第一个字母用大写;属名用斜体拉丁文或拉丁化文字。

双名法(二名法):用于种的命名,用二个词表示;比如Claraia aurita(带耳克氏蛤)即在种本名之前加上它所归属的属名,以构成一个完整的种名以构成一个完整的种名;种名用斜体拉丁文或拉丁化文字种名字母全部用小写;三名法:用于亚种的命名,由三个词组成,比如Cliaraaurita minor(带耳克氏蛤微小亚种带耳克氏蛤微小亚种)。即在属名和种名之后再加上亚种名;亚种名用斜体拉丁文或拉

丁化文字;亚种名字母全部用小写

原生动物(了解即可)

5、

其中:①三叶虫要全面掌握,包括:其肢体结构(要求能在给定图上标注出来),分类(实验课看过的典型种类-能认出来、写出来)、演化、地史分布;

②要求能比较:腕足动物门VS.双壳类。

6、古植物分类系统-分类图(P.101)

①蕨类、裸子、种子、被子植物;

②XX植物门;

③典型古植物,如石松、苏铁、银杏、松柏等;

④植物演化阶段(P.116)。

与动物界一样,植物界的演化也遵循由水生到陆生、由低级到高级、由简单到复杂的规律。植物界的演化可分五大主要阶段。

一、菌藻植物阶段

太古宙至志留纪,水生菌藻类占主导地位。植物体简单,无器官分化,前期以丝状藻为主,后期以叶状藻为主,藻礁发育。

二、早期维管植物阶段

志留纪末至中泥盆世,裸蕨占主导地位。早古生代末期的地壳运动使许多地区发生海退,迫使植物由水域扩展到陆地。晚志留世第一批陆生植物——裸蕨出现,它使光秃的大地第一次披上绿装。由于它只有简单的维管束,所以只能生活于滨海沼泽或暖湿低地。陆地环境的复杂多变,促使裸蕨进一步分化,又演化出石松、节蕨、真蕨,而裸蕨则于泥盆纪末期绝灭。

三、蕨类和古老的裸子植物阶段

晚泥盆世至早二叠世,石松、节蕨、真蕨、前裸子植物及古老的裸子植物种子蕨和科达占植物界的主导地位。它们都有根、茎、叶的分化,输导系统进一步发育,真蕨和种子蕨的大型叶扩大了光合作用面积,裸子植物的繁殖过程脱离了对水的依赖。它们在早石炭世形成小片滨海沼泽森林,古生代植物群的面貌基本形成。晚石炭世至早二叠世,古生代植物群极盛,形成广阔的森林,成为石炭、二叠纪重要的成煤物质。

由于长期适应不同的气候地理条件,自晚石炭世中期开始,逐渐形成了不同的植物地理区,二叠纪各区都有独特的标志植物和生态类型。

四、裸子植物阶段

晚二叠世至早白垩世,以裸子植物中的苏铁、银杏、松柏类和中生代型的真蕨类为主,其中晚二叠世至早、中三叠世,多数地区气候干旱,中生代型植物开始发展;晚三叠世至早白垩世中生代植物群极盛,为中生代的重要成煤物质,此时北半球又分化为不同的植物地理区。

五、被子植物阶段

晚白垩世至今,被子植物以它对环境的高度适应,迅速占据植物界的主导地位。为古近纪和新近纪重要成煤物质。更新世冰期以后植物界面貌与现在相似。

7、①生物演化历程(3阶段,论述题)(P.144);

★早期生物演化的4次重大事件

A.从非生物的化学进化发展到生物进化(最早化石记录35-38亿年)

B.生物分异(22-24亿年前大气开始充氧)

C.从原核生物演化到真核生物(真核生物出现于21亿年前,繁盛于10亿年前)

D.后生动物出现(Ediacara动物群(5.6亿年))

②物种形成方式(间断平衡&渐变论)(P.160);

间断平衡:

N. Eldredge和S. J. Gould分别根据泥盆纪三叶虫和更新世陆生腹足动物的研究共同提出。他们认为一个谱系的进化是由新种形成时的迅速变化时期和形态没有什么变化的静态平衡时期所组成。一旦旧种灭绝,其原来占据的生活地域又被新种占据,从而使新种数量增加,并获得广泛分布。但这时遗传性状趋于稳定,不再发生明显变化。

渐变模式:

达尔文关于物种形成的学说——渐变论:达尔文

认为物种形成的主要原因是遗传、变异和自然选择。

自然选择作用使微小的变异在极其漫长的世代遗传由

积累出现性状分歧,进而在遗传中积累达到物种的等

级,就形成了物种(图1-3-4),又称为线系渐变。他认

为自然界没有飞跃,达尔文的这种观念被称为渐变论。

魏斯曼的“种质论”和孟德尔的基因学说都是现代新

达尔文主义的基础。该学说主要认为基因及突变是自

然选择的最根本的原料,自然选择利用这些原料,不

断地形成新种的物种。近代已发展到分子遗传学。这

种观点认为新种与旧种之间有一系列过渡类型。

③宏观进化形式(趋异与辐射、趋同与并行、特化)(P.161);

生物在其进化过程中,由于适应不同的生态条件或地理条件而发生物种分化,由一个种分化为两个或两个以上的种,这种分化的过程叫做分歧或趋异。如果某一类群的趋异不是两个方向,而是向着各种不同的方向发展,适应各种不同的生活条件,这种多方向的趋异就叫做适应辐射。爬行动物在中生代发展到极盛的时候,占领了各种生活领域,有生活在陆地上的各种恐龙,有在水中游泳的鱼龙和蛇颈龙以及空中飞翔的翼龙(图1-3—5)。由于适应了不同环境使它们的身体及四肢产生了不同的性状,这是古生物中适应辐射的突出实例。

趋同是指一些类型不同、亲缘疏远的生物,由于适应相似的生活环境而在体形上变得相似,不对等的器官也因适应相同的功能而出现了相似的性状。例如中生代爬行动物中的鱼龙,现代哺乳类的海豚,因为向水中发展,并营游泳方式生活,身体变得和鱼类相像;哺乳动物中的飞狐和蝙蝠,由于适应空中飞翔生活,身体变得与鸟类相似。趋同是亲缘疏远的生物适应相同环境的结果,只是一种表面现象,并不能形成进化谱系(图1-3-6)。

不同类群而亲缘较近的生物,当其从共同的祖先产生后,由于进人不同的生活环境而发生了分歧。以后又发展到非常相似的环境中,它们的对等器官,因适应相似的环境而产生了相似的性状,这种现象称为平行进化,与趋同不同。例如澳洲的有袋类与欧亚的有胎盘类起源于共同的哺乳类祖先,后来由于分离而平行进化。在欧亚产生狼、兔、熊等,在澳洲产生与欧亚类型相当的袋狼、袋兔、袋熊等等(图1-3-7)。

特化是生物对某种生活条件特殊适应的结果,使它在形态和生理上发生局部的变异,其整个身体的组织结构和代谢水平并无变化。例如哺乳动物的前肢,在特定的生活方式影响下,有的变为鳍状,适于游泳;有的变为翼状,适于飞翔;有的变为蹄状,适于奔驰。这些都不同于一般的前肢,属于特化类型。

④生物的绝灭与复苏;(P.163-164)含5次生物大绝灭,见下表

灭绝:生物种系的终止、不留下后代

假灭绝:生物种系演变为新种系,而旧类别消失

背景灭绝:生物种系的自然更替灭绝,一般0.1-1.0种/Ma

集群灭绝:生物灭绝率突然数十倍地增高

生物复苏:大灭绝后的生物群大灭绝后的生物群,通过生物的自组织作用及对新环境的不断适应,逐步回到正常发

展水平

⑤生物进化特点与规律(掌握)(P.166)

进步性发展:少?→多,简单?→复杂,低级?→高级

生物发展的阶段性生物发展的阶段性:原核?→真核;单细胞?→多细胞;多细胞体制不断改进

生物进化的重大突破:异养?→自养;两极(合成者+ 生产者)?→三极(生产者+消费者+还原者)生态系;水生?→陆生

进化的不可逆性:在生物演化过程中,已经灭绝的生物和退化的器官,在以后的历史中就不可能再次出现

器官相关律:环境条件变化使生物的某些器官发生变异而产生新的适应时,必然会有其他的器官随之变异

重演律(生物发生律):个体发育史是系统发育史的简短而快速重演;个体发育

适应与特化

适应:在长期的演化过程中,由于自然选择的结果,生物在形态结构及生理机能上,与其生存环境取得良好协调一致

特化:生物对某种生活条件特殊适应的结果。它们在形态和生理上发生局部变异,但其整个身体的组织结构和代谢水平并无变化

适应辐射:生物进化过程中,由于适应不同的生态条件或地理条件而发生种的分化

适应趋同:亲缘关系疏远的生物,由于适应相似的生活环境而在形体上变得相似

考查:相关律、生物发生律(重演律)

5次生物大绝灭

地史学部分:

岩层:一般把组成地壳的层状岩石般把组成地壳的层状岩石(包括沉积岩、成层的火山岩以及由这两类岩石变质而来的变质岩)统称为岩层。

地层:具有一定层位或形成时间的岩层(地质历史中形成的层状岩石的总称)。

1、HistoricalGeology定义、原理、研究内容(生物史,沉积史,构造史)、方法。(P.204)

(1)依据:地层接触关系;(P.211)

沉积接触:年轻的沉积盖层直接覆盖在较古老的岩浆岩或深变质岩上,

年轻沉积盖层的底部常含下覆岩石的成分或砾石。

侵入接触:年轻的岩浆侵入到较古老的地层中,年轻岩体的边缘常含来

源于地层的捕虏体,地层与岩体的交界部位常受到不同程度的烘烤。

(2)方法:

①岩石学方法(利用各种沉积构造);标志层概念(P.215)

地层中特征突出、岩性稳定、层不厚并易识别的岩层(称标

志层)可作为地层划分

②年代地层学方法:

a)相对地质年代划分与对比的方法、依据;(重点)(P.218)

甲)岩层的沉积顺序:地层层序律(地层叠覆律,上新老

下老)

乙)生物演化:生物演化律(生物层序律,低级-高级,简单-复杂,不可逆性

丙)地质体之间的相互关系:地质体之间的切割律(被切割、穿插、包裹者老)

【补充】地层学三大基本定律(原生水平律,原始侧向连续律,地层层序律)

地层叠覆律:原始地层自下而上是从老到新的(上新下老)

原始水平律:地层沉积时是近于水平的,而且所有层都行的地是平行于这个水平面的(水平摆放).

原始侧向连续律:地层在大区域甚至全球范围内是连续的,或者延伸到一定的距离逐渐尖灭(侧向连续)。

【判断】相同时代的地层就一定含有相同的化石吗?不一定? Why?

不一定;提示:1. 相同的时代可有不同的沉积环境 2. 相同的时代也可有不同的埋藏和保存环境.

b)绝对地质年代划分与对比的方法、依据;(P.220)

③生物地层学方法:(P.221)

基本原理;

标准化石法、化石组合法

标准化石是指那些演化迅速(时代分布短),地理分布广、数量多,特征明显,容易找寻的生物化石。

经典地层单位之间关系(P.238&251):

3、层型(单位&界线层型)与标准剖面(P.249)

层型:是特定岩层序列中一个特点间隔或一个特定层界线的原来或后来指定的参考标准。是特定岩层序列中特定岩层序列中一个特点间隔或一个特定地质点,构成了该地层单位或被确定的地层界线的定义和特征说明的标准。

单位层型:说明成层地层单位的典型剖面,用作该单位定义和特征说明的标准。对于出露状况良好的成层地层单位,其单位层型的上、下界线就是该良好的成层地层单位,其单位层型的上、下界线就是该单位的界线层型。 界线层型:一个特定的岩层层序,其中一特定点被选作定义和识别地层界线的标准。 GSSP=金钉子=界线层型

全球界线层型剖面和点Global boundary/standard Stratotype Section and Point (GSSP):专指全球年代地层表中各单位的典型界线层型

为定义和辨别两个已命名的全球标准年代地层单位之间的地层界线而选定的典型或标准;

4、历史大地构造:(P.275)

①沉积建造(亦,沉积组合)、复理石、磨拉石;(P.276)

通过研究沉积建造(沉积物的性质、沉积组合类型及其配置、沉积盆地分析)、岩浆作用、变质作用和构造作用性质,来分析地壳各部分的构造状态及其演变历史。相应的学科称为

历史大地构造学。

大地构造环境

甲)稳定-stable: 地震、火山活动少,地貌反差强度低 乙)活动 -active: 地震、火山活动多,地貌反差强度高 丙)过渡-transitional: 介于二者之间

【复理石】flych 一种由海相沉积所构成的韵律层系。韵律的厚度自数厘米至数十厘米不等。主要由泥灰质的负岩和细砂岩组成,周期性的出现砾岩、粗砂岩和杂砂岩(硬砂岩)的夹层。层系厚度极大,且罕见化石。韵律层具有特征的粒序层理。复理石是一种浊流沉积,但它不是浊积岩的同义语。复理石一词的使用常与构造联系,它代表地槽充填的晚期,在造山以前的各个不同的槽部所沉积的一套沉积建造。

【磨拉石建造】 molasse formation 它是边缘坳陷和山间坳陷的典型沉积建造,是一套以陆相为主的、巨厚的砾岩和砂岩占优势的沉积岩层。这种建造的岩石分选性很差、层理不规则,常见交错层和波痕,相变急剧。它是地槽发展后期阶段的产物,由于地槽的褶皱隆起,使山脉受到剧烈剥蚀,因而在山前和山间的坳陷中形成了快速堆积。“磨拉石”建造---晚期褶皱回返造山期后晚期褶皱回返

造山期后。

②岩相及地层厚度分析:补偿沉积、非补偿沉积、超补偿沉积(P.277)

③板块构造(大陆漂移、海底扩张)基本思想;

新洋壳因地幔物质自中央裂谷上涌而产生,老洋壳逐步远离大洋中脊,

这就是所谓的海底扩张。

板块构造: 地球表面是由为数不多,

大小不等的岩石圈板状体拼合而成的。这些板状体(板块)相对于赤道或地极可发生大规模的横向水平位移。板块之间通常以大洋中脊、海沟、转换断层、大陆裂谷和褶皱带等为边界。板块间的离合碰撞及其相关地质现象主要发生在板块的边缘。

被动大陆边缘 (大西洋型),无洋壳俯冲带

主动大陆边缘 (活动大陆边缘型),有俯冲带,包括:

东太平洋型(安第斯型)

西太平洋型(沟-弧-盆体系)

WilsonCycle (旋回)6个阶段;(P.282)

胚胎期、初始洋盆期、成熟大洋期、衰退大洋期、残余洋盆期、消亡期

槽台学说;(p.283)

(1)地台(platform):地壳上巨大的构造稳定区,术语来源于东欧俄罗斯平原。地台具有双层结构,即下部前古生代变质基底(basement)和上覆古生代开始的未变质沉积盖层(cover),其问明显的区域性角度不整合面所分割(图3—4—6)。地台上缺失沉积盖层、变质基底直接出露地表的部分称为地盾(shield);沉积盖层发育巨厚的断陷带称为裂陷槽(aulacogen)。 (2)地槽(geosyncline)和褶皱带(fold-belt):地壳上垂直沉降接受巨厚海相沉积,最后又

回返(反转,inversion)褶皱并上升成山系的巨型槽状凹陷带。以北美阿巴拉契亚山脉(Dana J D ,1873)和南欧阿尔卑斯山脉(Suess E ,1875)为典型代表。两者由于当前在大陆上的位置不同.区分为阿巴柿契亚陆缘犁和地中海陆间型两种类型(SchuchertCh .1923)。

一、经典槽台理论的历史地位

1.历史功绩

1)带典地学动了经典地质学100年的发展(1960年前)。 2)建立了比较大地构造学的思维方法。

3)对地台发史的认识基本确对地台发展历史的认识基本正确,认识到今现大陆的90%都形成于前寒武纪

2.历史局限 (1)固定论。

(2)强调垂直运动,忽视水平运动。 (3)仅限于大陆构造的解释,忽视海洋。 (4)对地槽区的解释是错误的。 二、板块构造理论对地槽、地台的解释

④板块边界的识别:(P.285,名词解释)

地缝合线、蛇绿岩套、混杂堆积、双变质带

地缝合线,地缝合线本身是巨大而复杂的超岩石圈深裂带

蛇绿岩:由基性-超基性岩(橄榄岩、堆晶蛇绿岩岩、辉长岩、辉绿岩墙群)、枕状玄武岩和远洋沉积组成的“三位一体”共生综合体,代表洋壳残片。

混杂堆积:为海沟、俯冲带的典型产物,有洋壳、陆壳构造残片,同一层位中不同时代的化石混生。

双变质带:指板块碰撞俯冲带附近发育的高压低温变质带(蓝闪石片岩)、高温低压变质带(红柱石、矽线石、兰晶石),它们往往沿缝合线相伴出现

Geologictimescale地质年代表-分论部分

Pre-Cambrian三史:

前寒武纪的基本特征

1.时限长(46-541亿年)

2.地层普遍变质(麻粒岩相、角闪岩相、绿片岩相,一般越老变质越深),岩浆活动发育

3.构造变形复杂;因为原始地壳薄、刚性差、热流值大,易塑性变形,而且经历多期构造变动

4.化石稀少,不具有带壳动物化石。

5.酸性和还原大气圈和水圈;

6.矿产丰富(Fe、Au、U)。

5、华北板块形成史(P.296~299)

吕梁运动Ⅰ、Ⅱ(时间:吕梁运动II(1800Ma),吕梁运动I(1900Ma),作用,Array意义)(P.298第2自然段)

古元古代后期发生了强烈的地壳运动——吕梁运动。吕梁运

动有两幕:Ⅰ幕(主幕)发生在1850Ma左右,它使古元古代后期的

主体地层(如豆村亚群,东冶亚群)遭受褶皱、区域变质和广泛的

岩浆侵入。I幕后的郭家寨亚群及其相当地层实际上已是山前和

山间盆地的磨拉石堆积。大约于1750Ma左右发生了吕梁运动Ⅱ

幕,使上述磨拉石沉积也发生褶皱隆起和变质,上覆的中元古界

或更新的地层已属似盖层或盖层性质的沉积。

阜平运动(时间(2500Ma),作用,意义)(P.297倒数2自然段)

太古宙末期(2600--2500Ma)强烈的构造运动(阜平运动)使上述

地层褶皱变质,伴随大规模的花岗岩侵入,使地层产生强烈而复

杂的褶皱,并遭受绿片岩相—角闪石相的区域变质作用和局部的

混合岩化作用。扩大了古太古代结晶基底的范围,增加了稳定程度。其结果导致硅铝质地壳的巨大增长,把分散的古陆核连接起来,构成大型的原始大陆型(硅铝质)地壳。

震旦系又细分为南华系/成冰系(下)和震旦系/埃迪卡拉系(上)

震旦系特征

1)大型稳定板块已形成,发育稳定成熟的盖层沉积,与寒武系之间无大的构造运动,因而与古生界接近(无机界)2)发现最早的后生生物群,发现最早的后生生物群:Ediacaran

Ediacaran 生物群→翁安生物群→少量带壳化石。但整体上,化石仍然较少,保存差,难以利用生物化石进行广泛的建阶和分带,有别于古生界(有机界)

3)冰川沉积发育:雪球地球事件

雪球事件与Rodinia(罗迪尼亚)大陆

主要内容:8-10亿年的格林威尔运动引起大规模的剥蚀和沉积,CO2的消耗量超过火山作用的补给量,导致地球降温成雪球,全球年均气温-50?C,海水表层冰厚1400m,水和碳(生物产率几乎为零)循环几乎停止。该特征在6-8亿年前至少发生过4次。

主要证据:新元古代的大陆冰盖可达赤道(古地磁);新古代冰碛岩新元古代冰碛岩(雪球期)上均覆盖碳酸盐(高CO2的火球期);冰碛岩上碳酸盐的δ13C(纳米比亚)与火山源CO2的值一致。

意义:雪球事件加速了生物演化

天津蓟县Pt2?Pt3标准剖面:(.P299)

6、早古生代Paleozoic

早古生代(三史)主要特征:

1)生物界-后生动物迅速发展,海生无脊椎动物空前繁盛(环境分析、地层对比、生物成矿、生态分异、生物分区);2)属加里东构造阶段,稳定区和活动区并存,后期壳板块扩大陆和增生(陆相沉积、生物上陆)

3)沉积类型复杂多样,奥陶纪末期冈瓦纳大陆发育冰川

Ediacara动物群Fauna(680~600Ma)→瓮安动物群(60Ma)→梅树村动物群(43Ma)→澄江动物群(525Ma)

Ediacara动物群:最早发现于澳大利亚南部埃迪卡拉崩德砂岩中,年代为5.7亿年,大部分是腔肠动物门:水母、水螅、锥石、钵水母、海鳃类等,还有环节动物门、节肢动物门等.

埃迪卡拉动物的保存状态:埃迪卡拉动物群多保存为印痕化石、无硬体骨骼(故也称其为裸露生物群)它们的形态、结构都很原始

意义:标志着后生动物的出现。

小壳动物群、澄江动物群(P.311)

小壳动物群:震旦纪末期出现、寒武纪初大量繁盛,个体微小(1-2mm),具外壳的多门类海生无脊椎动物群。包括软体动物门中的软舌螺、单板类和腹足类,腕足类以及分类位置不明的棱管类。

形成原因:1)前寒武漫物化纪漫长的生物进化(>20亿年),特别是震旦纪的酝酿,生物以达较高级的形式,如Z 的伊迪卡拉动物群的伊迪卡拉动物群;

2)水体升温时碳酸盐饱和度的变化为壳体的形成创造了条件。

意义:第一个带壳生物群,寒武纪的起点

澄江动物群:寒武系底部继小壳动物群之后出现的第一个无壳和具壳化石混生化石群。包括海绵、腔肠、栉水母、节肢、叶足、腕足、古虫、脊索动物门和步带类(包括棘皮动物和半索动物门)、星虫、毛颚动物及藻类。

意义:是寒武纪初期生物大爆发的典型代表

三叶虫演化(重点)

寒武纪三叶虫的演化趋势

第二世:以莱德利基虫目为主(头大、尾小、胸节多)

第三世:以褶颊虫目为标志。(头鞍截锥形,具平直的眼脊和较小的尾板,第三世后期与芙蓉世初期的三叶虫特征相近,尾板宽大,尾刺发育)Damesella德氏虫、Drepanura蝙蝠虫

芙蓉世中晚期:常出现些头鞍特殊的属一些头鞍特殊的属

第三、芙蓉世:有浮游生活的球接子类(∈3?4,<6 mm,头尾等大难分,胸节两个,无眼)

奥陶纪生物中,最能体现早古生代生物界特点地层意义重要门类——笔石

早奥陶世早期:树形笔石目为主,如网格笔石

早奥陶世中、晚期:正笔石目无轴亚目均分笔石动物群,如对笔石;

中、晚奥陶世:正笔石目有轴亚目双笔石科类大量繁盛

三叶虫地层意义下降

腕足类

寒武纪:无铰纲为主

奥陶纪:高峰期,具铰纲的三分贝目、正形贝目、五房贝目和扭月贝目进入顶峰阶段,石燕贝及小嘴贝类都有代表志留纪:相对减少,但内部构造复杂化

寒武纪

1 已出现生态分异:如底栖三叶虫(大部分)和漂浮三叶虫(无眼、世界性分布、保存于黑色页岩中)

2 生物分区:依据—三叶虫的分布特点,

分区:Ⅰ、亚澳生物大区;Ⅱ、北美—大西洋生物大区;Ⅲ、西伯利亚生物大区

中国奥陶纪生物古地理:

分区跨二个大区:(以额尔济斯河—西拉木伦河为界)

华北区以珠角石类(O1晚期)为主

扬子区以内角石--前环角石为主不同类型生物相极为发育

中国东部早古生代古地理

扬子板块:

∈1?S3相对稳定的滨浅海碳酸盐、碎屑岩沉积,北缘是南秦岭裂谷;

东南缘是被动大陆边缘

华北板块:

∈14?O1滨浅海碳酸盐沉积;

O2?C1缺失; 南、北为大洋环境

扬子板块寒武纪古地理:继承了震旦纪的古地理、古构造格局,扬子板块以稳定型陆表海为特征,东南部为被动大陆边缘,扬子板块与华夏板块之间为裂谷盆地。

寒武纪扬子区海侵广泛,地层具明显

Ⅰ、两分性:

①纽芬兰统、第二统为泥砂质和碳酸盐沉积,化石丰富;

②第三统、芙蓉统以镁质碳酸盐沉积为主,化石稀少。

典型剖面:滇东晋宁梅树村剖面;宜昌三峡剖面

华北板块主体自晚太古代/晚元古代后期抬升后一直遭受风化剥蚀,第二世开始海侵,华北板块内部为稳定的陆表海碳酸盐沉积

华北板块北缘-西南缘-南缘:

①北缘:推测寒武纪在白云鄂博一带处于稳定大陆边缘状态,逐渐向活动型过渡;

②西南缘:与柴达木古陆之间为古祁连洋,早寒武世时Array未接受沉积,中寒武世起祁连山南北坡都张裂成裂陷海

槽。北祁连海槽中发育较深海含放射虫硅质岩、中基性

火山岩及砂泥质复理石

③南缘:秦岭洋向北俯冲,在华北板块南缘形成了活动

大陆边缘。发育有蛇绿岩套及丹凤群的岛弧火山岩、二

郎坪群的弧后火山岩。

扬子和华北板块奥陶纪古地理概貌:

早期扬子和华北板块继承了寒武纪的古地理、古构造特征;

晚期华北板块主体抬升,华南盆地的收缩加剧

扬子板块奥陶纪古地理:

自西向东依次为:扬子板块内部→江南被动大陆边缘→华南裂谷盆地三个沉积区;

华南裂谷盆地逐渐萎缩,中奥陶世后,萎缩加剧,导致O3的古地理格局明显变化

东南被动大陆边缘:

西部为湘桂次深海(湘中地区奥陶纪是一套深灰至灰黑色含碳质、硅质的笔石页岩,代表一种非补偿滞流还原环境),东部为浙皖次深海(浙西早中奥陶世也为滞流环境的笔石页岩相,晚奥陶世沉积了一套巨厚的浅水浊积岩)

华南裂谷盆地:

早奥陶世O1古地理格局与寒武纪相似,也由闽粤浅海相和赣粤桂次深海相二个大相带控制,寒武纪末,云开和粤东上升成陆,沿着古陆周缘规律地出现滨海、陆棚次级环境分布。中奥陶世O2以后,华南盆地加速萎缩,晚奥陶世O3为厚度较大的浊积岩。奥陶纪末华南区主体成陆,

北部大陆边缘与寒武纪相似,为被动大陆边缘;

西缘早、中奥陶世是被动大陆边缘,砂泥质浊积岩沉积,晚奥陶世O3转化为浅海碳酸盐台地

华北板块:奥陶纪O的古地理:

碳酸盐沉积,O3下统发育齐全,岩相稳定;中、上统O1?2缺失,仅在少数地区有沉积。

华北板块内古地理变化:

O 1地势北低南高,早期以德州—石家庄—保德为界,北部为正常浅海环境;

南部属上潮间—潮上蒸发环境,地层厚度向南减薄。中期南部继续抬升成陆上剥区,白云岩向北迁移,在晋南和鲁西北一带形成膏盐沉积。晚期海侵范围扩大,下马家沟组向南、向西北方向超覆;

O 1末期至 O 2,岩相稳定,海侵广泛,是一套厚层灰岩与泥质灰岩、白云岩;

O 3地壳上升,华北板块再次成为古陆剥蚀区,仅在西南缘的陕西耀县及宁夏固原一带有沉积。

扬子和华夏板块志留纪古地理:

1、华南裂谷盆地萎缩、消亡;

2、扬子板块早期海域限于北部,中晚期海退,主体抬升成陆;

3、志留纪后期的加里东运动,使华夏板块与扬子板块拼合统一为华南板块。

华北板块志留纪古地理特征

主体为古陆剥蚀区、仅大陆边缘有沉积记录、西南部祁连山地区有沉积记录

7、晚古生代Pz2

三史:

生物界:海生无脊椎动物发生重要变革,陆生植物开始大量48Ma瓜德鲁普世繁盛,原始爬行类逐渐征服大陆;D31?D32F?F,P?T之交生物大灭绝

古气候:全球石炭—二叠纪冰川

沉积矿产:铁铝风化矿床、膏盐、油气和煤

全球构造:潘加亚泛大陆(Pangaea)的形成

下扬子地区仅见上泥盆统,总体以陆相沉积为主,但也发现海泛层。因此,华南泥盆系自西南向东北沉积类型

有三种:海相、海陆交互相、陆相。象州型、南丹型、海槽型D(P.345)

黔中地区贵阳龙里二叠系剖面(P.359) 东吴运动

时代组岩性

华北板块主体自二叠纪起已基本脱离海洋环境

华北板块二叠纪古地理:早二叠世早期(太原组中、上部)华北及东北南部普遍出现聚煤环境山西组:华北中部为有利成煤带

石盒子组:淮南地区发育含煤沉积及富含

Lingula的夹层

石千峰组:红色河湖碎屑沉积广布

东吴运动是李四光1931年发现和命名的,

原指南京、镇江地区下二叠统栖霞组与上二叠

统龙潭组之间发生的角度不整合,认为这是

“显著的造山运动”。1939年李四光又提出东

吴运动“是远东华力西运动中最强烈的一

幕”(李四光,1931;1939)。

联合大陆(P.366)

联合大陆

S3北美板块与俄罗斯板块碰撞→(加里东褶皱带)劳俄大陆形成;

C-P西伯利亚+劳俄(→乌拉尔褶皱带)+哈萨克斯坦+华北板块→联合大陆

劳(北美-Laurentia)俄(Baltica)大陆(Laurussia)

劳(北美-Laurentia)亚(Asia)大陆(Laurasia)

东冈瓦纳包括:澳洲,南极洲,印度和西藏

西冈瓦纳: 南美洲和非洲

劳亚/北方大陆

冈瓦纳/南方大陆

晚古生代海西构造阶段,地球表面可以分为三个大陆板块群:北方大陆群(北半球),包括北美板块、俄罗斯板块、西伯利亚板块及哈萨克斯坦板块等;冈瓦纳大陆群(南半球),包括南美板块、非洲板块、南极洲板块、澳大利亚板块和印度板块;界于北方大陆群和冈瓦纳大陆群之间的华夏陆块群。中国的华北板块、华南板块、塔里木板块、羌塘板块及昌都—思茅微板块均为华夏陆块群的一部分;准噶尔属哈萨克斯坦板块的一部分;保山、冈底斯、拉萨等位于冈瓦纳大陆的边缘,尚未与冈瓦纳大陆分离。

泥盆纪起北欧加里东洋消亡,北美板块和俄罗斯板块已经连结成一片大陆,但阿帕拉钦洋尚且存在,至泥盆纪晚期才趋于消亡。北亚的西伯利亚板块和东亚的华北板块、华南板块之间,当时均由大洋阻隔。在南半球范围内,志留—泥盆纪冰碛层和冷水动物群广泛出现在南美、非洲和南极洲板块上,与古地磁资料指示它们位于高纬度带的结论相符合,互相间的位置也较靠近。但澳大利亚的沉积和生物群指示存在干旱炎热气候环境,应处于较低的古纬度位置,说明泥盆纪时冈瓦纳大陆尚未形成统一的整体。

石炭纪是地壳发展史上重要的造山时期。在北半球,地壳上分布最广的晚古生代华力西—海西山系的雏形基本形成。乌拉尔洋的构造变动是由欧洲板块和西伯利亚板块之间的活动所引起;中亚一蒙古洋的构造变动则由西伯利亚板块和中国板块之间的活动所导致;中国西南部洋区的构造变动涉及中国板块、冈瓦纳大陆和辽阔的古地中海带之问的相互关系,情况更为复杂。在南半球,各板块于早石炭世晚期拼合,形成统一的冈瓦纳大陆 (Gondwanalanel)。

二叠纪的地壳运动是石炭纪古构造格局的延续和发展。二叠纪中期的强烈的构造变动在世界各地都有反映,发生的时间略有参差,导致华力西~海西山系褶皱形成。二叠纪晚期,北半球的各板块相互拼合,形成统一的劳亚大陆(Laurasia)。并与先期形成的冈瓦纳大陆逐步靠拢、碰撞,使得非洲板块和欧美板块间的阿巴拉契亚褶皱山系形成,其间的古特提斯洋西段闭合,最终形成南北对峙的统一大陆。这就是地质学上著名的联合古大陆(Pangaea)或称为泛大陆。

联合古大陆是海西构造阶段一系列构造变动的最后产物,预示着地壳构造发展达到一个新的阶段。石炭纪一二叠纪强烈的构造变动、海陆变迁、气候变化,以及海域盐度的变化,导致了二叠纪末期生物界的显著变革。有机界和无机界的划时代变革宣告了古生代的结束,预示着中生代的来临。

7、中生代

三史:

生物史:Mesozoic subdivision and features :裸子植物时代、恐龙时代、菊石时代(gymnosperm, dinosaur, ammonite ages );T/J (conodont, ammonite, reptile et al.), E/K (dinosaurs, ammonites & belemnites et al.) 生物大灭绝/mass extinction

沉积史:白垩纪中期极端温暖和高海平面,大洋缺氧,我国陆相沉积发育,重要的成油成煤期

构造史:联合大陆走向解体,特提斯洋(Tethys)逐渐萎缩, 环太平洋构造-火山活动活跃

陆生植物的代表分子及分区

T

恐龙:陆生爬行纲,蜥臀目和鸟臀目。1842年英国古生物学家理查德欧文创建了“dinosaur”这一名词。

A.蜥臀目(骨盆三射式)耻骨向后延伸与坐骨相平行,坐骨向下向后延伸,呈三射,与蜥蜴相似。

B.鸟臀目(骨盆四射式)耻骨向后延伸与坐骨相平行,耻骨还有一前突,伸向肠骨下方,肠骨前后都大为扩张,呈四射与鸟类相似。

淡水湖生动物组合:淡水湖生动物组合—T-P-N动物群,Trigonioides (类三角蚌)- Plicatounio (褶珠蚌)- Nippononaia (富饰蚌) ;时代K1

黔南贞丰剖面:(P.375) 印支运动,燕山运动(P.397倒数1、3段)

印支运动在华南的表现:

川桂高地形成并分隔东西海盆,东西分异明朗化。东部小盆地内的火山活动反映了太平洋板块的作用。

大规模海退,华南板块上升为陆地,与华北板块拼合。

黔南、右江裂陷槽(T 1黔南、右江裂陷槽(T 11开始出现深水沉开始出现深水沉积),褶皱上升。

印支运动的地史影响:

1 发生的时间T

2 \T

3 \J1,由黄汲清(1945)命名

2 表现:

a. 古地理格局变化,华南、华北T二分性明显,大海退,古气候重大变化;

b. 中国东部由南北对峙转变为东西分异,西部大型稳定盆地开始发育(第3沉降带雏形形成);

c. 板块拼合—印支FB形成:秦岭FB,Bayan Har FB,三江FB之后,中国几个大的板块基本拼合;

d. 岩浆活动与成矿作用:有190-230ma岩浆岩发育,长江中下游、秦岭、三江形成内生金属矿床,Circum-Pacific 火环开始发育。

印支运动后,中国古地理格局由“南海北陆”转变为“东西差异”;

东部:沿海火山活动带及陆相断陷盆地;

西部:大型稳定陆相盆地(J鼎盛,K2萎缩消亡)。

燕山运动:使东西分带随时间逐渐东移

海相沉积: 仅限于青藏高原,台湾和黑龙江东部

大型陆相稳定盆地发育特征:发育于印支运动以后,侏罗纪为其全盛期,为大型稳定陆相盆地;侏罗纪末期(燕山运动)萎缩,白垩纪沉积范围小。

燕山运动对中国东部的影响:

①燕山运动由翁文灏(1927)命名,分为早(J 2/J 3)、中(K 1 1/K 12)、晚(K22 /K 23)三期;

②使太行山——雪峰山以西大型稳定盆地(第3沉降带)萎缩消亡,也使东部隆起带上的断陷小盆地逐渐消亡,形成松辽、华北、江汉盆地(第2沉降带);

③岩浆活动逐渐东移(辽西→鸡西,浙西→浙东);环太平洋火环形成;

④成矿作用:盆地的形成导致油气的形成,华南地区断陷小盆地,内往往形成膏盐等非金属矿产;岩浆、火山活动形成重要的内生金属矿产。

中生代的板块构造概要:联合大陆解体,印度洋—大西洋—北冰洋逐渐形成太平洋构造域对中国产生显著影响。

中生代的构造运动有两起:第一期发生于三叠纪,特别是三叠纪中后期,在东南亚一带较明显,这次运动被称为印支运动,相当于欧洲的老西末利运动。黄汲清(1945)采纳此名,把中国境内三叠纪发生的地壳运动命名为印支运动,得到我国地质工作者的承认和广泛应用。第二期发生于侏罗—白垩纪,在欧美有三次表现,侏罗纪和白垩纪之间的新西末利运动,早、晚白垩世之间的奥地利运动,白垩纪末期的拉拉米运动。在我国这一时期的运动统称为燕山运动(表4—4—1),燕山运动由翁文灏(1927)以燕山为标准地区而创名。燕山运动由三个主要构造幕组成,其中以第二期运动最为强烈,影响也最广。这些中生代的构造运动在世界许多地区都有表现,特别是在活动带中表现尤为强烈。

8、新生代Cenozoic

三史:

生物史:哺乳动物和被子植物的时代;人类的出现

沉积史:发生末次冰期(7.5-1万年前);沉积类型丰富多彩, 陆相沉积广泛发育;E已基本固结成岩,N尚未完全固结

构造史:联合大陆裂解,环太平洋沟—弧—盆体系形成,大陆裂谷活动发育;

Tethys仅残留地中海;

Alps山和喜马拉雅(Himalaya)山形成,青藏高原强烈隆升

新近纪时才有天山和昆仑山

中国第四纪的基本特征:

青藏高原快速整体抬升;

大西北为高山深盆;

内蒙-晋陕高原风蚀作用显著;

华南中低山丘陵上升剥蚀; 大面积沉降的近海平原:

松辽,华北,江汉,苏北; 大幅度变迁的海岸线; 大江东去

喜马拉雅(Himalaya)运动小结:

Ⅰ)时间:喜马拉雅(Himalaya)运动Ⅰ发生在E2与E3? N1之间;喜马拉雅(Himalaya)运动Ⅱ发生在N2与E3? N1之间;Ⅱ)意义:①特提斯(Ttheys)洋闭合,青藏高原强烈上升,形成我国“西高东低,大江东去”的格局;

②环太平洋外带(地震、火山及板块构造)及内生矿产的形成;

③Pengaea继续分裂。

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