地层古生物学习.pptx

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1、第三章第三章 地层、古生物与地史地层、古生物与地史地质学基础古生物与地质年代地史简介地层及地质年代第1页/共36页第一节 地层及地质年代1 1 岩层与地层岩层：在野外或矿井中，人们常常见到一层层叠置的岩石，通常称为岩层；地层：通常为某一地质时期所形成的岩层；特点：地质时代 所含矿产 新老关系地层层序律：地层层序律：在正常情况下，岩层的顺序总是上新下老。第2页/共36页第3页/共36页第4页/共36页地层单位2、地质年代及其确定 生物地层单位生物地层单位是根据地层中所含有的生物化石内容和是根据地层中所含有的生物化石内容和特征划分出来的地层单位。生物地层的单位有特征划分出来的地层单位。生物地层的单

2、位有：组合带、组合带、延限带、顶峰带延限带、顶峰带 岩石地层单位岩石地层单位是是是是由岩性、岩相、或变质程度均一的岩由岩性、岩相、或变质程度均一的岩石组成的三维地质体。石组成的三维地质体。岩石地层单位：岩石地层单位：岩石地层单位：岩石地层单位：群、组、段、层群、组、段、层群、组、段、层群、组、段、层 年代地层单位 是在特定的地质时间间隔内形成的岩是在特定的地质时间间隔内形成的岩是在特定的地质时间间隔内形成的岩是在特定的地质时间间隔内形成的岩石体。这种单位代表地史中一定时间范围内形成的全部岩石体。这种单位代表地史中一定时间范围内形成的全部岩石体。这种单位代表地史中一定时间范围内形成的全部岩石体。

3、这种单位代表地史中一定时间范围内形成的全部岩石，而且只代表这段时间内所形成的岩石。石，而且只代表这段时间内所形成的岩石。石，而且只代表这段时间内所形成的岩石。石，而且只代表这段时间内所形成的岩石。年代地层单位年代地层单位是按时间阶段来划分的，与地质年代严格对应，没有固定是按时间阶段来划分的，与地质年代严格对应，没有固定的岩石和生物内容。的岩石和生物内容。第5页/共36页生物地层单位 组合带：指其所含的化石或其中的某一类化石，从某整体来看，构成一个自然的组合，并以此区别于相邻地层内的生物组合。延限带：是指任一生物分类单位在其整个延续 范围之内所代表的地层体。顶峰带：某些化石种、属最繁盛的一段地层

4、。它不包括前期出现数量不多时的地层，也不包括后期逐渐稀少时的地层。上述三种类型并非是相互包容或从属的关系 第6页/共36页年代地层与地质年代的关系年代地层与地质年代的关系年代地层单位地质年代单位岩石地层单位宇宇宙宙界界代代系系纪纪统统世世群阶阶期期组时间带时间带时时段层第7页/共36页群 最大的岩石地层单位 其通常相当于一个统，有可能大于统，甚至大于系。由于震旦纪以前的地层尚未建立系和统，就有必要对这个复杂的较高一级的地层序列给予专名，如青白口群、阜平群普遍的用法。有时，一段地层岩性和成因比较复杂、厚度巨大，内部包括一些不连续面，但又无明显的界线可以划分组时，也把它称为群。因此，群的含义系指连

5、续的、在成因上相互相联系的几个组的组合，或指厚度巨大、岩性复杂、又不能分组的一套岩系。第8页/共36页 组 划分岩石地层的基本单位。其重要含义：具有岩性、岩相、和变质程度的一致性。组或者由一种岩石构成，或者以一种主要岩石为主，夹着重复出现的夹层；或者由两三种岩石交替出现所构成，还可能以很复杂的岩石组分为一个组的特征，而与其它比较单纯的组相区别。所以组的界线在岩性上应当是容易识别的。组的厚度一般从几米到几百米。组应当展布于一定范围，便于追索对比，在此范围内其岩性、岩相应基本稳定。如龙潭组、山西组等。指厚度巨大、岩性复杂、又不能分组的一套岩系。第9页/共36页 段 是比组小一级岩石地层单位。它在组

6、内具有与相邻岩层不同的岩石特征。通常一个组可以根据岩层岩性特征等标志的不同而划分为若干段。如栖霞组内的臭灰岩段、下硅质层组；龙潭组内的下含煤段、中含煤段、上含煤段等。层 是最小的岩石地层单位。指组内或段内的 一个明显的特殊岩性的岩层单位。第10页/共36页3 地层划分与对比1）地层的划分和对比概念 通过地层对比，可更好地了解和掌握地层的分布规律，为找矿打下基础。2 2）地层划分和对比的方法 A-A-根据岩层的生成顺序划分和对比 B-B-根据岩层的岩性特征划分和对比 C-C-根据岩层中赋存的古生物化石划分和对比 D-D-根据地层之间的接触关系 E-E-利用放射性同位素测定地质年代 第11页/共3

7、6页二、古生物与地质年代表二、古生物与地质年代表1、生物进化的特点1）由简单到复杂、由低级到高级、从水生到陆生向前发展。2）生物演化发展具有阶段性和不可逆性。在较早时代已灭绝的生物类型在以后的时期内不会在出现。第12页/共36页3 3）化石化石 化石化石化石化石是保存在地层中的生是保存在地层中的生是保存在地层中的生是保存在地层中的生物遗体或遗迹，并经石化物遗体或遗迹，并经石化物遗体或遗迹，并经石化物遗体或遗迹，并经石化作用后形成的。作用后形成的。作用后形成的。作用后形成的。化石包括化石包括化石包括化石包括实体化石实体化石实体化石实体化石和和和和遗遗遗遗迹化石。迹化石。迹化石。迹化石。化石层序律

8、化石层序律化石层序律化石层序律每一地层中各有每一地层中各有每一地层中各有每一地层中各有其特定的化石。不同地层其特定的化石。不同地层其特定的化石。不同地层其特定的化石。不同地层中的生物化石相比较可确中的生物化石相比较可确中的生物化石相比较可确中的生物化石相比较可确定化石的先后次序。定化石的先后次序。定化石的先后次序。定化石的先后次序。二、古生物与地质年代2、地质年代及其确定第13页/共36页实体化石硅化木 山西保德扒楼沟山西组第14页/共36页遗迹化石动藻迹 山西保德扒楼沟太原组遗迹化石 是指由生物活动而产生于沉积物表面或内部并具一定形态的各种痕迹。第15页/共36页遗迹化石 宁夏乌海卡布其太原

9、组第16页/共36页3、地质年代表、地质年代表 在划分地层系统的基础上，将地壳的发展历史对在划分地层系统的基础上，将地壳的发展历史对应地划分为若干级别的地质年代单位。应地划分为若干级别的地质年代单位。地质年代的国际通用单位是：宙、代、纪、世等。地质年代的国际通用单位是：宙、代、纪、世等。地壳的历史演化经历了地壳的历史演化经历了太古宙、元古宙和显生宙太古宙、元古宙和显生宙。其中，其中，显生宙显生宙包括包括古生代、中生代和新生代。古生代、中生代和新生代。第17页/共36页宙代纪世年龄Ma构造运动植物动物元元古古宙宙PT新元古代新元古代 Pt3震旦纪震旦纪 Z晚震旦世晚震旦世543680800100

10、01400180023002500280032003600吕梁运动吕梁运动五台运动五台运动藻类藻类早震旦世早震旦世南华纪南华纪 Nh青白口纪青白口纪 Qb中元古代中元古代 Pt2蓟县纪蓟县纪 Jx长城纪长城纪 Cc古元古代古元古代 Pt1滹沱纪滹沱纪 Ht太太古古宙宙AR新太古代新太古代 AR3中太古代中太古代 AR2古太古代古太古代 AR1始太古代始太古代 AR0地质年代表(一)第18页/共36页宙宙代代纪纪世世年龄年龄 MaMa构造运动构造运动植植 物物动物动物显显显显生生生生宙宙宙宙PHPH古古古古生生生生代代代代 P PZ Z二叠纪二叠纪二叠纪二叠纪 P P晚二叠世晚二叠世晚二叠世晚二

11、叠世 P P3 3250250295295354354410410438438490490543543海西运动海西运动海西运动海西运动加里东运动加里东运动加里东运动加里东运动裸子植物裸子植物裸子植物裸子植物孢子植物孢子植物孢子植物孢子植物大量繁盛大量繁盛大量繁盛大量繁盛两栖动物两栖动物两栖动物两栖动物中二叠世中二叠世中二叠世中二叠世 P P2 2早二叠世早二叠世早二叠世早二叠世 P P1 1石炭纪石炭纪石炭纪石炭纪 C C晚石炭世晚石炭世晚石炭世晚石炭世 C C2 2早石炭世早石炭世早石炭世早石炭世 C C1 1泥盆纪泥盆纪泥盆纪泥盆纪 DD晚泥盆世晚泥盆世晚泥盆世晚泥盆世 DD3 3中泥盆世

12、中泥盆世中泥盆世中泥盆世 DD2 2早泥盆世早泥盆世早泥盆世早泥盆世 DD1 1志留纪志留纪志留纪志留纪 S S晚志留世晚志留世晚志留世晚志留世 S S3 3裸蕨植物裸蕨植物裸蕨植物裸蕨植物海藻海藻海藻海藻大量繁盛大量繁盛大量繁盛大量繁盛鱼类鱼类鱼类鱼类无脊椎动物无脊椎动物无脊椎动物无脊椎动物中志留世中志留世中志留世中志留世 S S2 2早志留世早志留世早志留世早志留世 S S1 1奥陶纪奥陶纪奥陶纪奥陶纪 OO晚奥陶世晚奥陶世晚奥陶世晚奥陶世 OO3 3中奥陶世中奥陶世中奥陶世中奥陶世 OO2 2早奥陶世早奥陶世早奥陶世早奥陶世 OO1 1寒武纪寒武纪寒武纪寒武纪 晚寒武世晚寒武世晚寒武世晚

13、寒武世中寒武世中寒武世中寒武世中寒武世早寒武世早寒武世早寒武世早寒武世地质年代表地质年代表(二)第19页/共36页宙代纪世年龄 Ma构造运动植物动物显显生生宙宙PH新新生生代代CZ第四纪第四纪 Q全新世全新世 Qh2.4823.365137205250喜马拉雅运动喜马拉雅运动（晚）（晚）喜马拉雅运动喜马拉雅运动（早）（早）燕山运动燕山运动(晚晚)燕山运动燕山运动(早早)印支运动印支运动海西运动海西运动被子植物被子植物大量繁盛大量繁盛古人类出现古人类出现哺乳动物哺乳动物更新世更新世 Qp新近纪新近纪 N上新世上新世 N2中新世中新世 N1古近纪古近纪 E渐新世渐新世 E3始新世始新世 E2古新世

14、古新世 E1中中生生代代 MZ白垩纪白垩纪 K晚白垩世晚白垩世 K2被子植物被子植物裸子植物裸子植物大量繁盛大量繁盛爬行动物爬行动物早白垩世早白垩世 K1侏罗纪侏罗纪 J晚侏罗世晚侏罗世 J3中侏罗世中侏罗世 J2早侏罗世早侏罗世 J1三叠纪三叠纪 T 晚三叠世晚三叠世 T3中三叠世中三叠世 T2早三叠世早三叠世 T1地质年代表地质年代表(三)第20页/共36页一）藻类和无脊椎动物时代-元古代、寒武纪、奥陶纪 约25亿-4.38亿年前 藻类是元古代海洋中的主要生物，大量藻类如蓝藻、绿藻、红藻在浅海底一代复一代的生活，逐渐形成巨大的海藻礁，又称叠层石。4、地球环境与古生物演化、地球环境与古生物演

15、化第21页/共36页一）藻类和无脊椎动物时代一）藻类和无脊椎动物时代-元古代、寒武纪、奥陶纪 寒武纪时各门类无脊椎动物大量涌现，但以三叶虫为最多，约占当时动物界的百分之六十。奥陶纪时各门类无脊椎动物已发展齐全，海洋呈现一派生机逢勃的景象。主要包括腕足、珊瑚、鹦鹉螺以及古杯类、腹足类、苔藓虫等。4、地球环境与古生物演化第22页/共36页4、地球环境与古生物演化一）藻类和无脊椎动物时代一）藻类和无脊椎动物时代 -元古代、寒武纪、奥陶纪第23页/共36页二）二）裸蕨植物和鱼类时代裸蕨植物和鱼类时代 志留纪、泥盆纪志留纪、泥盆纪(距今距今4.384.383.553.55亿年间亿年间)这段时期，生物发展

16、史上有两大变革这段时期，生物发展史上有两大变革:其一是生物开始离开海洋，向陆地发展其一是生物开始离开海洋，向陆地发展。首先登陆大地首先登陆大地的是绿藻，进化为裸蕨植物，它们摆脱了水域环境的束缚，的是绿藻，进化为裸蕨植物，它们摆脱了水域环境的束缚，在变化多端的陆地环境生长，为大地首次添上绿装。在变化多端的陆地环境生长，为大地首次添上绿装。其次是无脊椎动物进化为脊椎动物。其次是无脊椎动物进化为脊椎动物。志留纪时出现的无志留纪时出现的无甲胃鱼类，是原始脊椎动物的最早成员，但却不是真正的鱼甲胃鱼类，是原始脊椎动物的最早成员，但却不是真正的鱼类；到泥盆纪时出现的类；到泥盆纪时出现的盾皮鱼类盾皮鱼类和和棘

17、鱼类棘鱼类才是真正的鱼类，才是真正的鱼类，并成为水域中的霸主。并成为水域中的霸主。4、地球环境与古生物演化真掌鳍鱼（总鳍鱼类，D3）第24页/共36页三三）蕨类植物和两栖动物时代-石炭纪、二叠纪 （在距今3.552.5亿）石炭纪时裸蕨植物已绝灭了，代之而起的是石松类、楔叶类、真蕨类和种子蕨类等孢子植物，它们生长茂盛，形成壮观的森林。与森林有密切关系的昆虫亦发展迅速，种属激增。脊椎动物在石炭纪时向陆上发展，但因为不能完全脱离水域生活，只能成为两栖类动物，到二叠纪末期，两栖类逐渐进化为真正的陆生脊椎动物原始爬行动物。4、地球环境与古生物演化、地球环境与古生物演化第25页/共36页四）裸子植物和爬行

18、动物时代四）裸子植物和爬行动物时代-中生代（距今中生代（距今2.52.50.650.65亿前亿前)中生代是地球发展历史上一个较活跃的时期，主要表现为联中生代是地球发展历史上一个较活跃的时期，主要表现为联合古大陆的解体、板块漂移，古地理、古气候的明显变化，生合古大陆的解体、板块漂移，古地理、古气候的明显变化，生物界面貌焕然一新。许多海洋无脊椎动物绝灭，如三叶虫、四物界面貌焕然一新。许多海洋无脊椎动物绝灭，如三叶虫、四射珊瑚、蜓等。代之是菊石和双壳类动物的繁盛。射珊瑚、蜓等。代之是菊石和双壳类动物的繁盛。第26页/共36页4、地球环境与古生物演化四）裸子植物和爬行动物时代四）裸子植物和爬行动物时代

19、-中生代（距今中生代（距今2.52.50.650.65亿前亿前)中生代是地球发展历史上中生代是地球发展历史上一个较活跃的时期，主要表现一个较活跃的时期，主要表现为联合古大陆的解体、板块漂为联合古大陆的解体、板块漂移，古地理、古气候的明显变移，古地理、古气候的明显变化，生物界面貌焕然一新。化，生物界面貌焕然一新。许多海洋无脊椎动物绝灭，许多海洋无脊椎动物绝灭，如三叶虫、四射珊瑚、蜓等。如三叶虫、四射珊瑚、蜓等。代之是菊石和双壳类动物的繁代之是菊石和双壳类动物的繁盛。盛。第27页/共36页四）裸子植物和爬行动物时代四）裸子植物和爬行动物时代-中生代中生代 中生代中生代生物界最大的特点是继续向适应陆

20、生生活生物界最大的特点是继续向适应陆生生活演化。演化。裸子植物进化出花粉管，能进行体内受精，完全裸子植物进化出花粉管，能进行体内受精，完全摆脱对水的依赖，更能适应陆生生活，形成茂密的森摆脱对水的依赖，更能适应陆生生活，形成茂密的森林。林。脊椎动物中鱼类和两栖类相当繁盛，爬行动物迅脊椎动物中鱼类和两栖类相当繁盛，爬行动物迅速发展，演化出种类繁多的速发展，演化出种类繁多的恐龙，成为动物界霸主，恐龙，成为动物界霸主，占据了海、陆、空三大生态领域占据了海、陆、空三大生态领域。中生代后期，出现了鸟类以及哺乳动物。中生代后期，出现了鸟类以及哺乳动物。第28页/共36页四）裸子植物和爬行动物时代四）裸子植物

21、和爬行动物时代-中生代中生代4、地球环境与古生物演化第29页/共36页 中生代末期，生物界又一次发生了剧烈的变革，极度繁荣的恐龙突然绝灭；海域里很多无脊椎动物如海蕾、海林檎、菊石、箭石等，亦未能够逃脱这次巨变而遭淘汰。腹足类、双壳类、六射珊瑚等进一步发展后。进入新生代，一些类群如鸟类和哺乳类等产生了更高级的科、属，获得兴盛发展；被子植物因种子在子房内发育，并进行双受精作用，完全摆脱了水域环境的束缚，取代了裸子植物，成为植物界的霸主。五）被子植物和哺乳动物时代新生代六千五百万年前到今天第30页/共36页五）被子植物和哺乳动物时代新生代4、地球环境与古生物演化第31页/共36页第三节 地史简介 太

22、阳系的形成约在太阳系的形成约在4600 Ma4600 Ma（4646亿年）以前。作为太亿年）以前。作为太阳系的一员的地球阳系的一员的地球月球体系也大体在同时形成月球体系也大体在同时形成。据研究，地球是由星云物质凝聚而成，经过数亿据研究，地球是由星云物质凝聚而成，经过数亿年的演化，逐渐显示圈层结构，并于年的演化，逐渐显示圈层结构，并于4000 Ma4000 Ma前形成原前形成原始地壳始地壳。但由于后来强烈的地壳运动和变质作用的破坏，但由于后来强烈的地壳运动和变质作用的破坏，目前在地壳中发现最古老岩石的年龄约目前在地壳中发现最古老岩石的年龄约3800 Ma3800 Ma。该年。该年代可视为地球地质

23、历史时期的真正开始，它标志着地球代可视为地球地质历史时期的真正开始，它标志着地球从天文演化阶段进入地质演化阶段。从天文演化阶段进入地质演化阶段。在距今在距今46003800 Ma46003800 Ma，这段时间中，缺乏实际的，这段时间中，缺乏实际的地质记录。地质记录。第32页/共36页一、一、前寒武纪地史前寒武纪地史 寒武纪大约开始于距今寒武纪大约开始于距今540Ma540Ma540Ma540Ma前。前。距距今今3800 3800 3800 3800 MaMaMaMa到到距距今今540 540 540 540 MaMaMaMa的的寒寒武武纪纪这这段段漫漫长长的的地地质质史史，称称作作为为前前寒

24、寒武武纪纪（为为非非正正式式地地质质年年代代单单位位）。在在这这个个时时期期形形成成的的地地层层记记录录相相应应地地称称为为前前寒寒武武系系，其其中富含金属和稀有金属等多种矿产。中富含金属和稀有金属等多种矿产。由于前寒武纪地层形成的时间久远，经历了多次由于前寒武纪地层形成的时间久远，经历了多次的构造运动、岩浆活动及变质作用的影响，关于前寒武的构造运动、岩浆活动及变质作用的影响，关于前寒武纪内部的时代划分、命名和分界时限，长期存在着争论。纪内部的时代划分、命名和分界时限，长期存在着争论。现基本公认：距今现基本公认：距今2500Ma2500Ma2500Ma2500Ma，分为太古代和元古代。，分为太

25、古代和元古代。第33页/共36页二、古生代与聚煤作用二、古生代与聚煤作用 古古生生代代是是显显生生宙宙第第一一个个代代，是是地地球球上上第第一一个个生生物物大大量量繁盛的时代，其地层中生物化石异常丰富。繁盛的时代，其地层中生物化石异常丰富。古生代：早古生代和晚古生代。古生代：早古生代和晚古生代。早早古生代古生代:寒武纪、奥陶纪和志留纪组成；寒武纪、奥陶纪和志留纪组成；少量的石煤：形成于浅海环境；少量的石煤：形成于浅海环境；晚古生代晚古生代:泥盆纪、石炭纪和二叠纪。泥盆纪、石炭纪和二叠纪。煤炭大量聚集的时代。煤炭大量聚集的时代。华北：本溪组、太原组和山西组。；华北：本溪组、太原组和山西组。；华南

26、：测水组、童子岩组、龙潭组。；华南：测水组、童子岩组、龙潭组。；第34页/共36页三、中生代与聚煤作用三、中生代与聚煤作用 中中生生代代是是地地球球上上生生物物演演化化达达到到中中等等阶阶段段的的时时代代。中中生生代代包包括三个纪：三叠纪、侏罗纪和白垩纪。括三个纪：三叠纪、侏罗纪和白垩纪。聚聚煤煤作作用用主主要要发发生生在在我我国国东东北北、西西部部地地区区，主主要要为陆相成煤，煤层厚度大、层数多、对比困难。为陆相成煤，煤层厚度大、层数多、对比困难。四、新生代四、新生代 也不少煤炭聚集，但范围小，煤层变质程度低。也不少煤炭聚集，但范围小，煤层变质程度低。第35页/共36页感谢您的观看！第36页/共36页