古生物地质学课件-第五章微体古生物

1第五章微体古生物一、微体古生物的一般特征二、重要的微体化石类别三、有孔虫目四、蜓亚目五、牙形刺六、孢粉2一、微体古生物的一般特征个体微小：需要进行分析处理并在显微镜或电子显微镜下观察研究数量多：在十几克或几十克岩样或砂样中，即可分离很多完好的化石分布广：微体化石不少是浮游生物化石，壳体可在各种海相、陆相沉积物中被保存十分庞杂：既包括许多微小的生物化石，也包括不少大化石的微小个体、幼体、器官及一些硬体的微小部分和微细构造所形成的化石3二、重要的微体化石类别植物藻类、孢粉动物原生动物门：有孔虫、放射虫、蜓；分类位置未定：牙形石；苔藓动物门：苔藓虫。原生动物门是动物界中最低等的一类动物，为真核单细胞动物个体只有一个细胞所组成。具有细胞核、细胞质和细胞外膜的基本结构原生动物的单体是一个能独立生活的有机体.它具有一般动物应有的主要生活机能,如运动,消化,排泄,感应,繁殖等.为了行使各种机能,细胞各部进化分化，各司一定的功能，形成了各种细胞器，如鞭毛、纤毛、伪足就是原生动物的运动类器官

原生动物门据运动类器官的有无，分为4个纲，即鞭毛虫纲、纤毛虫纲、孢子虫纲和肉足虫纲6一般特征有孔虫是一种具伪足的微小单细胞动物；有孔虫壳是由细胞质分泌或由细胞质分泌胶结物粘结外来物质而成，壳为假的几丁质；壳径0.02－110mm，一般在10mm以下；细胞质分为两层，外层薄而透明叫外质，可分泌外壳，伸出伪足；内层在壳内颜色较深叫内质；有明显的世代交替，具微球型和显球型两种类型，称双型。三、有孔虫目（Foraminifera）

78放射虫软泥（其中F－有孔虫，S－海绵骨针）9有孔虫（电镜照片）具有各种各样简单或复杂的壳体，个体微小，一般为数毫米，小者仅为0.02mm，大者可达110mm。壳壁上多小孔，有孔虫由此而得名10有孔虫以世代交替进行繁殖，也就是同一物种在发育过程中两种生殖方式交替进行，有性生殖和无性生殖交替进行无性生殖所产生的壳，即配子母体的壳，其第一房室（初房）较小、壳室多，个体大，微球型壳。有性生殖所产生的壳，即裂殖体的壳，其初房较大，壳室少，个体小，显球型壳房室：外形比较简单的有孔虫是由假几丁质膜围成一个球形或椭球形空腔，大多数有孔虫的壳由若干个房室组成，最早形成的房室叫初房，最后一个房室叫终室。口孔：房室顶端有一开口。隔壁：分隔房室的壳壁。缝合线：相邻房室之间壳表的分界线。壳的基本构造13壳饰有孔虫壳表面可见各种纹饰：网格状、纹线、肋脊、疣刺、短脊有孔虫有单室壳、双室壳和多室壳。（1）单房室壳由一个房室组成，房室上具一个或多个口孔。单房室壳的形态变化很大，常见的有：球形、瓶形、梨形、树枝形、放射形壳室排列（2）双房室壳一般由一个球形的初房和一个管状的第二房室组成，口孔常位于第二房室的末端。由于第二房室生长方式的变化可使壳体呈现各种各样的形态。常见的如：（3）多房室壳由两个以上的房室构成。每一个房室代表个体发育的一个阶段。所以房室排列的方式也就是壳体生长的方式。由于房室的形状和排列方式不同，壳体形态可以有很大的变化。房室的排列方式可归纳成几种类型：列式壳、平旋式壳、螺旋式壳和绕旋式壳。16壳室排列17四、蜓亚目（Fusulinida）1、基本特征：蜓又名纺锤虫，是一类已经绝灭的大型有孔虫，主要分布于石炭纪、二叠纪我国蜓类化石丰富，是主要产蜓的国家之一蜓是钙质包旋壳，个体微小，一般大小如麦粒，长5mm左右，最小不到1mm，大者可达30－60mm蜓演化迅速，分布广，有重要的生物地层意义蜓类是一类生活在水深不超过100m，海水清澈而温暖的浅海底栖有孔虫202、蜓的大小及形态蜓壳有大小之分：微型壳：<1mm，小型壳：1－3mm，中型壳：3－6mm，大型壳：6－10mm，巨型壳：10－20mm，特大型壳：>20mm壳形的变化：蜓壳是多房室包旋壳，形状多样，以长、宽等指数表示。壳长指平行于轴向上壳的最大长度；壳宽是垂直于轴向上壳的最大宽度按长宽比例可将蜓壳归为：长轴型：长宽比大于1等轴型：长宽比等于1短轴型：长宽比小于121蜓的形态蜓壳外形透镜形球形纺锤形223、蜓壳的基本构造旋轴A、横切面

初房、旋壁、隔壁、壳室、壳圈、前壁初房隔壁旋壁前壁壳圈壳室初房：位于壳中央，为圆形。初房上的圆形开口是细胞质溢出的通道；旋壁：细胞质不断增长并阶段性地分泌壳质形成壳壁。隔壁：旋壁前端向内弯折，位于两个房室之间；前壁：一个终室前方的壳壁。前壁上不具口孔，而靠壁孔与外界相通。初房隔壁旋壁前壁壳圈壳室B、轴切面初房、旋壁、壳圈、隔壁、旋脊（拟旋脊）通道（列孔）。通道：

蜓壳隔壁基部中央有一个开口，各隔壁的开口彼此贯通，有的蜓类具几个甚至十几个通道，称为复通道。旋脊：通道两侧有次生堆积物，随通道从内到外盘旋的两条隆脊；列孔：某些高级的蜓类，在隔壁基部有一排小孔，其功效与通道相同；拟旋脊：列孔旁侧可形成多条次生堆积物；轴积：部分旋脊不发育的蜓，沿轴部的次生钙质充填物。273、蜓壳的基本构造轴积283、蜓壳的基本构造旋壁的细微壳层蜓壳旋壁具分层结构，由原生壁和次生壁组成原生壁包括：致密层、透明层及蜂巢层次生壁包括：内、外疏松层终壳圈的外表面不见外疏松层，说明它是一种次生堆积1）致密层：为一层薄而紧密的黑色物质，显微镜下不透光，在薄片下是一细而薄的黑线，所有蜓类都有此层。2）透明层：位于致密层之下，为一无色透明状薄层，较低级的蜓类中所具有。3）疏松层：疏松而不均一的灰黑色物质，位于致密层上为外疏松层；位于壳壁内表面的叫内疏松层。4）蜂巢层：位于致密层的下方,在切面中形态呈纤维状或蜂窝状，具有许多垂直壳面的蜂洞。薄片上为垂直于壳的梳状短线（C2出现）。不同的蜓类具有不同的旋壁构造，归纳起来可分为以下几种类型：单层式：旋壁仅一层致密层或原始层.双层式：致密层加透明层;致密层加蜂巢层.旋壁的类型33旋壁的类型三层式：致密层＋内、外疏松层，致密层＋蜂巢层＋内疏松层四层式：致密层＋透明层＋内、外疏松层34蜓壳构造的变化隔壁的变化：隔壁是旋壁向中心弯曲的部分，与中轴平行，它将纺锤虫分隔成许多小壳室。隔壁有平直、轻微褶皱、强烈褶皱之分。一般而言，低级纺锤虫隔壁较直，高级通常发生褶皱平直型：在切片中呈直线状，仅出现于两极。轻微褶皱：泡沫状，限于极部和轴部。强烈褶皱：隔壁全面褶皱，在轴切面上遍布整个壳圈平直型轻微褶皱强烈褶皱在二叠纪出现的许多蜓中，其蜂巢层局部有规则地下延聚集形成比隔壁略短的薄板，叫副隔壁。副隔壁的方向与旋轴平行的叫轴向副隔壁；与旋轴垂直的旋向副隔壁副隔壁37蜓类的演化壳体不断增长：低级蜓类的壳微小，而绝大多数高度发展的蜓类都比较大壳形变化：随着壳体由小变大的同时，也由短轴型变为等轴或长轴型旋壁构造复杂化：旋壁构造的变化是蜓类演变中极为重要而明显的现象。单层式渐变为三层式，进一步发展为四层式。旋壁构造中蜂巢层的出现，副隔壁的出现38隔壁和旋脊变化：较原始蜓类隔壁平直，旋脊发育，随之出现两极褶皱，进而变为全部褶皱，同时旋脊也随之减弱，乃至消失，这是纺锤蜓超科中的演变特征另一部分蜓类在演变过程中隔壁不发生褶皱，其进化类型发育拟旋脊、副隔壁。39个体大小：小——大壳形：短轴——长轴——等轴旋壁：单层——四层——具蜂巢层隔壁：平直——褶皱旋脊：粗大——小——拟旋脊蜓类的演化40地史分布有孔虫最早发现于寒武纪地层中，最早单房室胶结壳，奥陶纪出现钙质微粒壳；石炭纪、二叠纪繁盛；三叠纪开始衰退；侏罗纪、白垩纪再次繁盛；第三纪达到全盛，不少类别一直延续到现代。41生态绝大多数有孔虫生活在正常盐分的海洋中，少数生活在泻湖、沼泽、河口等滨海边缘或残留海水等半咸水水域地区，个别生活在淡水中现代海洋中有丰富的有孔虫，多数营底栖生活，少数营浮游生活。底栖生活的有孔虫，多沿海底作缓慢爬行，少数固着海底。浮游有孔虫多在海水的上层浮游，少数有孔虫固着在藻类或其它漂浮的物体上营寄漂浮生活。42生态43五、牙形刺（Conodonts）牙形刺是一类已经绝灭的海生动物的某种器官，其大小一般在0.1－0.5mm之间，形似齿状，故命名为牙形刺；牙形刺骨骼成分为磷酸钙，骨骼内的孔隙中常含有机质，牙形刺的颜色呈淡黄色、褐色、黑色、灰色和白色；牙形刺的颜色并不反映当时的沉积环境，而是反映牙形刺内所含有机质受热温度的高低。44牙形刺形态构造牙形石的形态构造，由简单到复杂，根据不同形态将牙形刺分为三大类：单锥型、复合型和台型牙形石都是根据形态特征命名的形态属。齿锥：是一个向尖顶逐渐变尖的弯曲的齿状锥，最大宽度位于近基部弯曲处基部：与齿锥紧密相连，常常明显放宽，内有一个大小不一、深浅不同的圆锥形凹穴，称为基腔或髓腔单锥型：形状如牛角或弯曲的齿状，由齿锥和基部两部分组成齿锥基部46单锥型牙形刺形态构造复合型：牙形石呈齿片状或齿耙状。由一个主齿和突起（齿突）所组成。主齿多较长，突起上大多具细齿。较原始的复合型牙形石的细齿直接长在基部或基部的前、后缘脊上；绝大多数复合型牙形石的细齿长在由主齿基部延伸而成的突起上，突起可向前、后或侧方伸展；基腔位于主齿的反口面。主齿细齿后齿耙前齿耙基腔位置根据基部突起的形态，复合型牙形石可分为两类：片状的齿片，棒状的齿耙（齿棒）耙型：基部呈棒状，窄长，两侧强烈肿大，其上生有分离细齿，主齿大而长，基腔位于主齿之下片型：基部呈片状，薄而高，主齿与细齿等大或稍大于细齿，彼此愈合片型耙型刺体由前齿片和齿台组成前齿片：呈片状，细齿较高，排成一列。当延伸到齿台上时，细齿变低平，形成一列齿状隆起，称为齿脊（隆脊）。齿台：其上有横脊、齿瘤等装饰；齿台的下面有基腔，根据基腔的宽窄程度，分为开阔基腔和狭窄基腔，有的类型基腔很小呈坑状称为基坑或凹窝。在齿台的下面有一条突起的龙脊，与平台上的隆脊相对。齿片横脊齿脊基腔内视外视齿轴台型50平台型牙形刺形态构造51分类归属1856年俄国人潘德尔(Pander)首次发现牙形刺；牙形刺是由内向外离心生长的，已折断的刺体还能重新愈合或重生，也不见任何咀嚼磨损痕迹，否定了牙形刺是动物口中齿的意见，而认为是一类已经绝灭动物的内骨骼。20世纪70年代美国在C1软体印痕化石中发现，归入脊索动物门；80年代，英国软体化石头部发现牙形石，定为牙形石动物门；近代，通过牙形石比较组织学，认为与脊椎动物有亲缘关系；有关牙形刺动物的分类地位和牙形刺在体内的功能问题，至今尚未解决。52分类归属53生态牙形刺仅产于海相地层中，各种海相沉积岩中均有发现，石灰岩中最丰富。根据集群研究认为牙形石可能是一类两侧对称，自由浮泳的某类海生动物的内骨骼化石，但也有人认为是底栖生活；牙形刺出现在中寒武纪至三叠纪的海相地层中，地理分布广泛，化石特征明显，演化快、数量多，是一类重要的海相动物化石。可靠的牙形刺始见于下寒武统；奥陶纪牙形刺极为繁盛，是生物类别最多的一个纪，也是牙形刺演化史上第—个繁盛时期；志留纪牙形刺也很丰富，但不及奥陶纪；泥盆纪是牙形刺又一个发展高峰时期，尤其是晚泥盆世，台型牙形刺大量出现，是牙形刺的全盛时代；早石炭世牙形刺仍较丰富，晚石炭世至早二叠世显著减少；三叠纪数量又有增加，是第三个高峰时期，三叠纪末全部绝灭。地史分布55牙形石色变及其应用未发生明显热变质的牙形石琥珀色、灰色或淡黄色，随着温度的升高有机质不断加深而颜色变深，当温度高达有机质中有机炭挥发消失时，牙形石呈白色。牙形石色变是不可逆。通过编制地层中牙形石的色变指标（CAI值）的等值线图后，可以作为判断该地层的古地热和所含油气成熟度的一个参数。埋藏地下有机质，随埋深加大，T增高，有机质——石油——气态甲烷——固态石墨。温度是控制生油及其变化的基本因素。56牙形石色变指标（CAI)与古地热对应关系57六、孢粉58孢子与花粉孢子：藻类、菌类、苔藓植物和蕨类植物的生殖器官，产生孢子的器官称孢子囊花粉：裸子植物和被子植物的雄性小配子体，产生花粉的器官称花粉囊或花药孢子花粉的外壁成分是一种高分子的有机化合物，称为孢粉素（C96H44O24）。浓酸中不溶解，300度高温不破坏。59孢粉化石的代表属例孢粉的实际应用1、地质上应用不同的地质时期或同时期不同的环境，存在着不同的植物群，产生不同的孢粉，这就是利用孢粉进行地层划分、对比以及恢复古地理和古气候的基础。2、寻找油源生油层形成原油