第2章-化石的形成及古生物学概要.ppt

73,1,第二章化石的形成及古生物学,一、化石的定义二、化石的形成三、化石的保存类型四、化石的研究方法五、化石的分类与命名,73,2,一、化石的定义,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,73,3,二、化石的形成古生物死亡埋藏石化发掘,73,4,1、化石的形成条件,（1）、生物本身的条件（2）、生物死后的环境条件（3）、埋藏条件（4）、时间条件（5）、成岩石化条件,73,5,（1）、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,73,6,（1）、生物本身的条件,生物软体,73,7,（2）、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,73,8,（3）、埋藏条件,与埋藏的沉积特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,73,9,（3）、埋藏条件,一些特殊的沉积物还能保存生物软体部分，如松脂、沥青湖、冰川冻土等,73,10,（4）、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,73,11,（5）、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，形成岩石的一个部分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,73,12,2、化石记录的不完备性,现今我们能够在地层中观察到的化石仅是各地史时期生存过的生物群中极小的一部分现生生物：已记录170多万种，估计有500-1000多万种古生物：已记录13万多种，大量未知,73,13,3、石化作用petrifaction,定义：埋藏在沉积物中的生物遗体，在成岩作用中经过物理、化学作用的改造而成为化石的过程,73,14,化石的石化作用类型,1）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充填作用可发生在生物硬体结构中，如贝壳的微孔、脊椎动物的骨髓；也可以发生在生物硬体结构之间，如有孔虫的房室、珊瑚的隔壁之间,73,15,化石的石化作用类型,2)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、黄铁矿化等如果溶解速度等于充填速度，原生物体的微细结构可以保存下来如果溶解速度大于充填速度，则原来的微细结构难以再现,73,16,化石的石化作用类型,3)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通常是几丁质的生物体发生此石化作用，其几丁质成分(C15H26N2O10)为主的植物叶化石、笔石枝等经碳化作用，H,N,O挥发，留下碳质薄膜化石,73,17,化石的石化作用类型,2)置换作用硅化作用：硅化木3)碳化作用碳质薄膜：笔石,73,18,三、化石的保存类型,根据化石的保存特点，可分为4类：实体化石模铸化石遗迹化石化学化石,73,19,三、化石的保存类型1、实体化石bodyfossil全部生物遗体或部分生物遗体的化石,73,20,三、化石的保存类型2、模铸化石modeandcastfossil保存在岩层中生物体的印模和铸型（复铸物）,73,21,2、模铸化石,根据化石与围岩的关系分成4类：（1）印痕化石（2）印模化石（3）核化石（4）铸型化石,73,22,2、模铸化石（1）印痕化石impressionfossil生物软体在围岩上留下的印痕,73,23,2、模铸化石,印痕化石印模化石核化石铸型化石,73,24,2、模铸化石（2）印模化石moldfossil生物硬体在围岩表面上的印模包括：外模、内模、复合模,73,25,（2）印模化石,外模externalmold生物硬体外表面在围岩上的印模,73,26,（2）印模化石,内模internalmold生物硬体内表面在围岩上的印模,73,27,（2）印模化石,复合模compositemold内模和外模重叠在一起的化石,73,28,（2）印模化石,注意印模化石上所反映的纹饰和构造与生物体实际情况，正好凸凹方向相反。,73,29,2、模铸化石,印痕化石印模化石核化石铸型化石,73,30,2、模铸化石（3）核化石corefossil,生物硬体所包围的内部空间或生物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internalcore外核externalcore,73,31,73,32,2、模铸化石,印痕化石印模化石核化石铸型化石,73,33,2、模铸化石（4）铸型化石castfossil,在形成外模和内核后，原壳体被全部溶解，沉积物在溶解后的空间再次充填形成的化石,73,34,2、模铸化石铸型化石的形成过程,73,35,2、模铸化石,铸型化石在大小、形态和表面装饰等方面与原生物体一致，但内部构造完全不同。,73,36,三、化石的保存类型,实体化石模铸化石遗迹化石化学化石,73,37,三、化石的保存类型3、遗迹化石ichnofossil,保存在岩层中古代生物活动留下的痕迹和遗物,73,38,三、化石的保存类型,实体化石模铸化石遗迹化石化学化石,73,39,三、化石的保存类型4、化学化石chemicalfossil分子化石molecularfossil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,73,40,化石的保存类型,1、实体化石硬体软体2、模铸化石印痕化石印模化石内模外模复合模,核化石内核外核铸型化石3、遗迹化石遗物痕迹4、化学化石分子化石,73,41,五、化石的分类与命名,1、生物分类biologicalclassification根据一定的原则将生物归并成不同的类群，并作不同等级的系统排列,73,42,2、化石的分类与命名基本分类等级：,界kingdom门phylum纲class目order科family属genus种species辅助分类单位：亚sub-，超super-,73,43,2、化石的分类与命名（1）物种species,生物学中最基本的分类单元，它不是人为的分类单位生物进化中的客观实体,73,44,物种生物学上的物种：,由杂交可繁殖后代的一系列自然居群组成，物种之间是生殖隔离的。它们具有：,共同的起源共同的形态特征共同的地理区共同的生态环境种间能育,73,45,物种古生物学中的物种鉴别标志：,共同的形态特征构成一定的居群具有一定的生态特征分布于一定的地理范围,73,46,物种亚种subspecies,地理亚种不同居群因地理隔离，在性状上出现分异年代亚种同一种内在不同地质时代产生性状上的变异,73,47,属,由若干个形态构造和生理特征相似的同源物种构成（同源种的组合）,73,48,2、化石的分类与命名所有经过研究的生物，都要给予科学的名称,（2）学名scientificname根据国际动物和植物命名法规和有关规定，为某一类生物（含古生物）建立的科学名称各级分类单元均采用拉丁文和拉丁化文字表示,73,49,拉丁文字母及发音,73,50,化石的名称1）单名法：,用一个词来表示生物分类单元的学名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,73,51,化石的名称2）双名法：,用于种的命名Claraiaaurita（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种名用斜体拉丁文或拉丁化文字种名字母全部用小写,73,52,化石的名称3）三名法：,用于亚种的命名Claraiaauritaminor（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,73,53,化石的名称（举例）,界Animalia动物界门Chordata脊索动物门亚门Vertebrata脊椎动物亚门纲Mammalia哺乳纲目Primates灵长目科Hominidae人科属Homo人种Homosapiens智人,73,54,化石的名称（举例）Felistigris（虎）的3个地理亚种：,Felistigrisaltaica东北虎Felistigrisamoyensis华南虎Felistigrissumatrae南亚虎,73,55,化石的名称,为了便于查阅，各级正式学名之后要写上命名者的姓氏和公元年号学名+姓氏，年号SquamulariagrandisChao,1929,73,56,化石的名称4）优先律：,生物的有效学名是符合国际动物或植物命名法规所规定的最早正式刊出的名称同物异名：CyrtospiriferNalivkin,1918SinospiriferGrabau,1931CentrospiriferTien,1938异物同名:按同样规则,73,57,化石名称5）常用代号：,sp.species未定种，表示标本鉴定后难于归入已知种中，而又无条件建立新种。如Eumorphotissp.sp.indet.speciesindeterminate不定种，表示化石保存欠佳，无法鉴定到种。如Redlichiaspindet.cf.conformis相似种或称比较种，指与某一已知种形态上有一定相似性，但仍有一定差别，且不能构成新种。如Claraiacf.wangigen.nov.genusnovum新属如Pseudoclaraiagen.nov.sp.nov.speciesnovum新种如Clarkinayinisp.nov.,73,58,古生物学分类系统,动物界Animal无脊椎动物Invertebrate脊椎动物Vertebrate植物界Plant低等植物Lowerplant高等植物Higherplant,73,59,古生物学分类系统(动物界1),原生动物门Protozoa蜓类海绵动物门Spongia古杯动物门Archaeocyatha腔肠动物门Coelenterata珊瑚环节动物门Annelida软体动物门Mollusca双壳类、头足类,73,60,古生物学分类系统(动物界2),节肢动物门Arthropoda三叶虫苔藓动物门Bryozoa腕足动物门Brachiopoda棘皮动物门Echinodermata半索动物门Hemichordata笔石脊索动物门Chordata脊椎动物,73,61,古生物学分类系统(低等植物),蓝藻植物门Cyanophyta叠层石硅藻植物门Bacillariophyta甲藻植物门Pyrrophyta沟鞭藻类金藻植物门Crysophyta颗石藻类,73,62,古生物学分类系统(高等植