古生物学总结课件

古生物地层学联系电话：生物地质系731

古生物地层学

PaleontologyandStratigraphy

总论部分门类古生物学部分地层学部分732第一章绪论一、概述地地质科学的三大分支学科：地地球物质学科：岩石、矿物、元素地地球动力学科：板块运动、造山运动地地球历史学科：

生物史、沉积史、构造史地地球历史学科：古生物地史学=古生物学+地史学733课程安排总学时数：40*古生物学部分：18*地层学部分：20考试：2735教材杜杜远生、童金南，1998，古生物地史学概论。中国地质大学出版社736参考教材何何心一、徐桂荣，1993，古生物学教程。地质出版社737其它参考教材738二、古生物学及其研究内容1、古生物学（Paleontology）定义

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，如叠层石。7310前寒武纪占地质历史的9/10显生宙占地质历史的1/101、古生物学（Paleontology）定义

什么叫地史时期？73127314

新石器时代

现生生物

文物

生物学biology

考古学archaeology

1万年左右

旧石器时代

古生物

化石

古生物学paleontology

二、古生物学及其研究内容7315二、古生物学及其研究内容2、古生物学（Paleontology）研究内容与现今生物学(Biology)相对应，但它的研究内容在许多方面超出了现今生物学的研究范畴。研究的具体内容为：生生物学方面：生物体的形态、结构、构造、分类、个体发育和系统发生、生物演变和环境适应，乃至生物的生理和生物化学等地地质学方面：古生物的地质时间含义、古生物的兴衰与迁移、古生物地理以及古生物与能源、矿产等

73167317二、古生物学及其内容

古生物学的主要分支学科

古动物学paleozoology

古无脊椎动物学invertebratepaleontology

古脊椎动物学vertebratepaleontology

古人类学paleoanthropology

古植物学paleobotany

古藻类学paleoalgology

孢粉学palynology

古遗迹学paleoichnology

微体古生物学micropaleontology

超微古生物学ultramicropaleontology

分子古生物学molecularpaleontology

7318一、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7320

化石区别于一般岩石在于：它与古代生物相联系，具有生物特征，如形状、结构、纹饰、有机化学组分等；或者具有生命活动信息：生物遗迹、遗物、工具等7321732373247326怪诞虫复原图澄江动物群复原图7327中华微纲虫复原图73287330假化石pseudofossil在形态上与某些化石十分相似，但与生命活动无关只能称为假化石（pseudofossil），如姜结石、龟背石、泥石、卵形砾石、波痕、放射状结晶的矿物集合体、矿质结核、树枝状铁猛质沉积物等都不是化石但亦有人为造成的假化石，最突出的例子是“辟尔当人”（Piltdownman）事件，1913年，报导英国辟尔当发现人类头骨化石，定名为曙人（Eoanthropusdawsoni），对“曙人”在人类演化中系统发生的位置及其本身的可靠性曾引起激烈的讨论。直到1953年有人用氟处理该标本后证实属伪造，所谓的辟尔当人是用现代人的颅骨和精心加工的猩猩下颌骨拼合在一起的假人类头骨，是人为构成的假化石7331大化石macrofossil

用常规方法在肉眼下即能研究的化石微化石microfossil

肉眼不能直接可靠地分辨，需要借助于一定的仪器设备及通过一定的手段才能进行研究的生物体或身体的微小部分超微化石nannofossil

分子化石Molecularfossil733273337334化石及古生物学分类系统一、化石的定义二、化石的形成条件三、化石的保存类型四、化石的研究方法五、化石的分类与命名7335二、化石的形成条件

古生物死亡埋藏石化发掘7336二、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73371、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73381、生物本身的条件生物软体7339二、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73402、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7341二、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73423、埋藏条件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73433、埋藏条件与埋藏的沉积物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7344二、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73454、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7346二、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73475、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7348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7349化石的石化作用方式或类型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73502)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化石的石化作用方式或类型73513)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，以几丁质成分(C15H26N2O10)为主的植物叶化石、笔石枝等经碳化作用，H,N,O挥发，留下碳质薄膜化石化石的石化作用方式或类型7352化石的形成条件

古生物死亡埋藏石化发掘7353二、化石的形成条件（小结）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7354二、化石的形成条件（小结）化石记录的不完备性现代生物的多样性٭已知现生生物有170万多种٭估计现存生物有500-1000万种٭每年还要新发现1万多种7355二、化石的形成条件（小结）化石记录的不完备性现代生物的数量7356二、化石的形成条件（小结）化石记录的不完备性现代生物的数量-微生物、细菌、真菌

估计有50多万种，已报道的仅有10万种。它们布满了整个生物圈，在一个人的肠道内的细菌就有100种左右，达100亿个以上；每一克土壤中就有几千万到几百亿个微生物，甚至每一撮土壤中都有新种7357二、化石的形成条件（小结）化石记录的不完备性古代生物数量：已记录13万多种，大量未知7358二、化石的形成条件（小结）7359二、化石的形成条件（小结）化石记录的不完备性－演化上的不连续性带壳生物是如何出来的？7360二、化石的形成条件（小结）

化石记录的不完备性－演化上的不连续性鸟类是如何演化出来的？7361二、化石的形成条件（小结）

化石记录的不完备性1、古生物化石仅是现代生物编目的8.7％（化石形成条件的严格，地史时期的生物只有极少部分保存成为化石）2、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）由于上述二个因素、表明古生物记录的不完备性。化石记录不完备是古生物学中的基本事实，所以在研究古生物界的面貌及其发展规律时，必需考虑这个事实，避免做出片面结论。7362化石及古生物学分类系统一、化石的定义二、化石的形成条件三、化石的保存类型四、化石的研究方法五、化石的分类与命名7363三、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7364三、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7365实体化石

全部生物遗体的实体化石7366实体化石

部分生物遗体的实体化石7367实体化石

部分生物遗体的实体化石7368三、化石的保存类型实体化石模铸化石遗迹化石化学化石7369三、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）73702、模铸化石根据化石与围岩的关系分成4类：印痕化石印模化石核化石铸型化石73712、模铸化石（1）印痕化石impressionfossil生物软体在围岩上留下的印痕7372云南澄江下寒武统的印痕化石软体复原图7373怪诞虫7374中华微纲虫73752、模铸化石印痕化石印模化石核化石铸型化石73762、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7377（2）印模化石外模externalmold生物硬体外表面在围岩上的印模7378（2）印模化石内模internalmold生物硬体内表面在围岩上的印模7379（2）印模化石复合模compositemold内模和外模重叠在一起的化石7380（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。73812、模铸化石印痕化石印模化石核化石铸型化石73822、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externalcore738373842、模铸化石印痕化石印模化石核化石铸型化石73852、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73862、模铸化石

铸型化石的形成过程73872、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。7388三、化石的保存类型实体化石模铸化石遗迹化石化学化石7389三、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7390遗迹化石7391遗迹化石7392遗迹化石7393遗迹化石遗迹化石对于研究生物的生活习性、生活方式及生活环境具有重要意义。7394三、化石的保存类型实体化石模铸化石遗迹化石化学化石7395三、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73964、化学化石古生物有机质软体虽在石化作用过程中遭受破坏，未能形成化石，但分解后的有机组分，如脂肪酸、氨基酸等，仍可残留在岩层中。这些残留物质仍具有一定的有机化学分子结构，利用一些现代化的手段和分析设备，可以从岩层中将其鉴别和分离出来。

分子古生物学molecularpaleontology古生物化学paleobiochemistry生物成矿作用biometallogenesis对探索生命起源、生物演化及生物成因的矿产探寻和开发具有重要意义。7397化石的保存类型实体化石硬体软体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遗迹化石遗物痕迹化学化石分子化石7398第二章化石及古生物分类系统一、化石的定义二、化石的形成条件三、化石的保存类型四、化石的分类与命名7399五、化石的分类与命名1、生物分类学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

-数值分类方法-分支系统学方法-自然分类方法73100自然分类方法按照生物间的亲缘关系进行归类

这是经典的系统学研究方法，它是以达尔文进化论以及生殖隔离化为标志的现代物种概念为立论基础的

区分分类群的主要方法是总体性状的相似程度、共同始祖的密切程度、以及对特定环境的适应性性状73101五、化石的分类与命名

2、生物分类单位界kingdom 门phylum 纲class 目order 科family 属genus

种species辅助分类单位：亚sub-，超super-73102五、化石的分类与命名

2、生物分类单位

（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73103（1）物种species

现代生物学上的物种： 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73104（1）物种species

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73105（1）物种species

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73106（2)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）73107五、化石的分类与命名

3、古生物的命名法则

所有经过研究的生物，都要给予科学的名称录（1）命名法则学名（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73108（1）命名法则

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73109（1）命名法则

2）双名法（二名法）：用于种的命名，用二个词表示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73110（1）命名法则

3）三名法：用于亚种的命名，由三个词组成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73111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73112化石的名称（举例）

Felistigris（虎）的3个地理亚种：Felis

tigris

altaica东北虎Felis

tigris

amoyensis华南虎Felis

tigris

sumatrae南亚虎73113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,192973114

五、化石的分类与命名

3、古生物的命名法则

（2）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73115五、化石的分类与命名

（3）化石常用的几种缩写词和符号：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