4-地层古生物省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件

煤矿地质学宁超资源环境学院第1页第四章地层、古生物第一节地层及地质年代第二节古生物与地质年代第三节地史介绍第2页第一节地层及地质年代一、岩层与地层二、地质年代及其确定三、地层划分与对比第3页一、岩层与地层岩层：在野外或矿井中，人们经常见到一层层叠置岩石，通常称为岩层；地层：通常为某一地质时期所形成岩层；特点：地质时代所含矿产新老关系地层层序律：

在正常情况下，岩层次序总是上新下老。第4页SedimentaryRocksSedimentaryrockexposednearCanyonlandsNationalpark.峡谷地国家公园，美国犹他州第5页二、地质年代及其确定地层单位岩石地层单位是由岩性、岩相、或变质程度均一岩石组成三维地质体。岩石地层单位：群、组、段、层年代地层单位

是在特定地质时间间隔内形成岩石体。这种单位代表地史中一定时间范围内形成全部岩石，而且只代表这段时间内所形成岩石。年代地层单位是按时间阶段来划分，与地质年代严格对应，没有固定岩石和生物内容。年代地层与地质年代。第6页生物地层单位组合带：指其所含化石或其中某一类化石，从某整体来看，组成一个自然组合，并以此区分于相邻地层内生物组合。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地层体。顶峰带：一些化石种、属最繁盛一段地层。它不包含前期出现数量不多时地层，也不包含后期逐步稀少时地层。上述三种类型并非是相互包容或隶属关系.第7页年代地层与地质年代关系年代地层单位地质年代单位岩石地层单位宇宙界代系纪统世群阶期组时间带时段层第8页群

最大岩石地层单位

其通常相当于一个统，有可能大于统，甚至大于系。

厚度大、成份不一样，但总体外貌一致一套岩层。对这个复杂地层序列可给予专名，如青白口群、阜平群——普遍使用方法。有时，一段地层岩性和成因比较复杂、厚度巨大，内部包含一些不连续面，但又无显著界限能够划分组时，也把它称为群。所以，群含义系指连续、在成因上相相互联络几个组组合，或指厚度巨大、岩性复杂、又不能分组一套岩系。

第9页

组划分岩石地层基本单位。其主要含义：含有岩性、岩相和变质程度一致性。组或者由一个岩石组成，或者以一个主要岩石为主，夹着重复出现夹层；或者由两三种岩石交替出现所组成，还可能以很复杂岩石组分为一个组特征，而与其它比较单纯组相区分。所以组界限在岩性上应该是轻易识别。组厚度普通从几米到几百米。组应该展布于一定范围，便于追索对比，在此范围内其岩性、岩对应基本稳定。如龙潭组、山西组等。指厚度巨大、岩性复杂、又不能分组一套岩系。

第10页段是比组小一级岩石地层单位。它在组内含有与相邻岩层不一样岩石特征。通常一个组能够依据岩层岩性特征等标志不一样而划分为若干段。如栖霞组内臭灰岩段、下硅质层组；龙潭组内下含煤段、中含煤段、上含煤段等。层是最小岩石地层单位。指组内或段内一个显著特殊岩性岩层单位。

段、层第11页三、地层划分与对比1.地层划分和对比地层划分—按地层由老练新形成确实定上下次序、划分不一样等级单位且给予命名、并确定其时代这种工作称为地层划分。第12页地层划分依据1地层学方法—地层层序律2古生物学方法—生物器官律3岩石学方法—4结构学方法5同位素方法第13页

地层接触关系是指上下两套新和老地层之间在时间和空间上相互关系。

地层接触关系分为整合接触和不整合接触两种接触关系。其中不整合接触又包含平行不整合（假整合）接触和角度不整合接触。六、地层接触关系第14页第15页2.不整合接触

1）平行不整合（假整合）接触

指某个地域在一定地质历史时期内，地壳下降接收沉积后，地壳再抬升，使已形成地层遭受风化剥蚀，出现显著区域性沉积间断；之后地壳再次下降并接收沉积，上下两套地层之间产状基本一致，称为平行整合接触或假整合接触。

特点：a、上下两套地层之间有显著沉积间断，岩性、古生物突变，缺失一些时代地层；b、上下地层之间存在分布广泛沉积间断面；c、上下地层之间产状基本一致。六、地层接触关系第16页2）角度不整合接触

指某个地域在下伏地层形成后，发生强烈地壳运动，使已形成地层发生倾斜、褶皱、断裂、或伴随岩浆活动、变质作用，并遭风化剥蚀、造成显著区域性沉积间断；之后地壳再次下降并接收沉积，使新地层覆盖在不一样时代老地层之上，上下两套地层之间产状不一致，称为角度整合接触。六、地层接触关系第17页第18页(A)Theprincipleoforiginalhorizontalitytellsusthatmostsedimentaryrockaredepositedwithhorizontalbedding.Whenweseetiledrocks,weinferthattheyweretiltedaftertheyweredeposited.第19页TheprincipleofsuperpositiontellusthatsedimentarylayerE,onthebottomofthesequence,istheoldest,andthetoplayer,A,istheyoungest.Thelayersofsedimentaryrocksareconformity.第20页Theuseoffossilsandtheprincipleoffaunalsuccessiontocorrelatesedimentaryrocksfromdifferentlocalities.Sedimentaryrockscontainingidenticalfossilsareinterpretedtobeofthesameageandthereforearecorrelated.LayerDiscorrelatedamongallfourlocalitiesbecauseitcontainsidenticalfossils.LayerBismissingfromlocality2,becauseAsitsdirectlyonC;thisisadisconformitydemonstratedbyfaunalsuccession.EitherlayerBwasneverdepositedhereoritwaserodedaway.第21页Developmentofadisconformity.第22页Adisconformitybetweenhorizontallylayeredsandstoneandanoverlyinglayerofconglomerate.砾岩Somesandstonelayerswereerodedawaybeforeconglomeratewasdeposited.第23页Developmentofanangularunconformity.第24页Anangularunconformity.第25页Potassium-40isaradioactiveparentisotope5aisEutEupthat

decaytotwodaughterisotopesargon-405B:^Cnandcalcium-40.11%ofpotassium-40decaystoargon-40asasmall,negativelychargedsubatomicparticleisadded.Theother89%convertstocalcium-40asasmall,negativelychargedparticleisreleased.第26页Asaradioactiveparentisotopedecaystodaughter,theproportionofparentdecrease(blue),andtheamountofdaughterincreases(red).Thehalf-lifeistheamountoftimerequiredforhalfoftheparenttoconverttodaughter.Attimezero,whentheradiometriccalendarstarts,asampleis100%parent.Nowlookatbothcurvesatthepointsforonehalf-life.Attheendofonehalf-life,50%iftheparenthasconvertedtodaughter.Attheendoftwohalf-lives,25%ofthesampleisparentand75%isdaughter.Thus,bymeasuringtheproportionsofparentanddaughterinarocks,itsageinhalf-lifecanbeobtained.Sincethehalf-livesofallradioactiveisotopesarewellknown,itisthensimpletoconvertageinhalf-lifetoageinyears.第27页5WC:riEmru:5bidiEm锶5strCnFiEm锆石5zE:kCn沥青铀矿5juE5rAninait沥青铀矿5pItFblend第28页第二节古生物与地质年代一、古生物研究意义二、生物进化特点三、地质年代表四、地球环境与古生物演化第29页一、古生物研究意义用于划分对比地层识别古地理及沉积环境古生物发展演化是地质发展史主要组成部分第30页二、古生物与地质年代表1.生物进化特点1）由简单到复杂、由低级到高级、从水生到陆生向前发展。2）生物演化发展含有阶段性和不可逆性。在较早时代已灭绝生物类型在以后时期内不会在出现。第31页二、古生物与地质年代表3）化石化石是保留在地层中生物遗体或遗址，并经石化作用后形成。化石包含实体化石和遗址化石。化石层序律每一地层中各有其特定化石。不一样地层中生物化石相比较可确定化石先后次序。第32页二、古生物与地质年代表实体化石——硅化木（山西保德扒楼沟山西组）第33页二、古生物与地质年代表遗址化石

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各种痕迹。遗址化石——动藻迹

山西保德扒楼沟太原组第34页Trilobites5trailEbait

wereabundantlobster-likemarineanimalthatswamandcrawledaboutontheseafloor.Theyfirstappearedabout560millionyearsagoandbecameextinctabout250millionyearsago.Thelargestwere70cminlength.第35页Petrified5petri7fai

woodinpetrifiedForestNationalPark,Arizona.第36页Footprintofdinosaur.第37页三、地质年代表在划分地层系统基础上，将地壳发展历史对应地划分为若干级别地质年代单位。地质年代国际通用单位是：宙、代、纪、世等。地壳历史演化经历了太古宙、元古宙和显生宙。其中，显生宙包含古生代、中生代和新生代。第38页绝对地质年纪（同位素地质年纪法）依据岩石中放射性同位素蜕变，来测定岩石详细年纪，称为同位素地质年纪（绝对地质年纪）。如一克铀每年蜕变产生7.4克铅,假如取得一个含铀和铅矿物(或岩石),测出铀和铅含量,便可用公式计算其绝对地质年纪t=Pb(206)(g)/U238(g)x7.4x10-9第39页或t=1/λln(1+D/N)T—绝对地质年纪λ—衰变常数,与放射性同位素种类相关D—产生终极元素原子数N—测得放射性原子原子数第40页法国贝壳尔发觉了铀含有放射性(1896),英国瑟福(1903)提出放射性元素原子会蜕变,即会自行分裂为其它原子,比如,U238蜕变结果产生相对质量为206铅,但却在元素周期表上同一位置,称铅同位素,而且放射性元素蜕变速度不受外界影响,稳定不变.。第41页宙代纪世年纪Ma结构运动植物动物元古宙Pt新元古代Pt3震旦纪Z晚震旦世54368080010001400180023002500280032003600吕梁运动五台运动藻类早震旦世南华纪Nh青白口纪Qb中元古代Pt2蓟县纪Jx长城纪Cc古元古代Pt1滹沱纪Ht太古宙AR新太古代AR3中太古代AR2古太古代AR1始太古代AR0地质年代表(一)第42页宙代纪世年纪Ma结构运动植物动物显生宙PH古生代PZ二叠纪P晚二叠世P3250295354410438490543海西运动加里东运动裸子植物孢子植物大量繁盛两栖动物中二叠世P2早二叠世P1石炭纪C晚石炭世C2早石炭世C1泥盆纪D晚泥盆世D3中泥盆世D2早泥盆世D1志留纪S晚志留世S3裸蕨植物海藻大量繁盛鱼类无脊椎动物中志留世S2早志留世S1奥陶纪O晚奥陶世O3中奥陶世O2早奥陶世O1寒武纪晚寒武世中寒武世早寒武世地质年代表(二)末志留世S4第43页宙代纪世年纪Ma结构运动植物动物显生宙PH新生代CZ第四纪Q全新世Qh2.4823.365137205250喜马拉雅运动（晚）喜马拉雅运动（早）燕山运动(晚)燕山运动(早)印支运动海西运动被子植物大量繁盛古人类出现哺乳动物更新世Qp新近纪N上新世N2中新世N1古近纪E渐新世E3始新世E2古新世E1中生代MZ白垩纪K晚白垩世K2被子植物裸子植物大量繁盛爬行动物早白垩世K1侏罗纪J晚侏罗世J3中侏罗世J2早侏罗世J1三叠纪T晚三叠世T3中三叠世T2早三叠世T1地质年代表(三)第44页四、地球环境与古生物演化1.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主要生物，大量藻类如蓝藻、绿藻、红藻在浅海底一代复一代生活，逐步形成巨大海藻礁，又称叠层石。第45页四、地球环境与古生物演化1.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，约占当初动物界百分之六十。奥陶纪时各门类无脊椎动物已发展齐全，海洋展现一派生机逢勃景象。主要包含腕足、珊瑚、鹦鹉螺以及古杯类、腹足类、苔藓虫等。第46页。四、地球环境与古生物演化2.裸蕨植物和鱼类时代

——志留纪、泥盆纪(距今4.38—3.55亿年间)

这段时期，生物发展史上有两大变革:

一是生物开始离开海洋，向陆地发展。首先登陆大地是绿藻，进化为裸蕨植物，它们摆脱了水域环境束缚，在改变多端陆地环境生长，为大地首次添上绿装。

其次是无脊椎动物进化为脊椎动物。志留纪时出现无甲胃鱼类，是原始脊椎动物最早组员，但却不是真正鱼类；到泥盆纪时出现盾皮鱼类和棘鱼类才是真正鱼类，并成为水域中霸主。第47页四、地球环境与古生物演化3.蕨类植物和两栖动物时代——石炭纪、二叠纪(在距今3.55—2.5亿)

石炭纪时裸蕨植物已绝灭了，代之而起是石松类、楔叶类、真蕨类和种子蕨类等孢子植物，它们生长茂盛，形成壮观森林。与森林有亲密关系昆虫亦发展快速，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，两栖类逐步进化为真正陆生脊椎动物—原始爬行动物。第48页四、地球环境与古生物演化4.裸子植物和爬行动物时代

——中生代(距今2.5—0.65亿前)中生代是地球发展历史上一个较活跃时期，主要表现为联合古大陆解体、板块漂移，古地理、古气候显著改变，生物界面貌焕然一新。许多海洋无脊椎动物绝灭，如三叶虫、四射珊瑚、蜓等。代之是菊石和双壳类动物繁盛。第49页四、地球环境与古生物演化4.裸子植物和爬行动物时代——中生代(距今2.5—0.65亿前)中生代生物界最大特点是继续向适应陆生生活演化。

裸子植物进化出花粉管，能进行体内受精，完全摆脱对水依赖，更能适应陆生生活，形成茂密森林。脊椎动物中鱼类和两栖类相当繁盛，爬行动物快速发展，演化出种类繁多恐龙，成为动物界霸主，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。第50页四、地球环境与古生物演化5.被子植物和哺乳动物时代——新生代(六千五百万年前到今天)

中生代末期，生物界又一次发生了猛烈变革，极度繁荣恐龙突然绝灭；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、六射珊瑚等深入发展后。进入新生代，一些类群如鸟类和哺乳类等产生了更高级科、属，取得兴盛发展；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束缚，取代了裸子植物，成为植物界霸主。第51页四、地球环境与古生物演化5.被子植物和哺乳动物时代