古生物地史总结.ppt

1、古生物地史总结,基本概念部分 生物演化史 沉积发展史 构造演化史,基本概念部分,1.古生物学的研究对象化石 化石：保存在地质历史时期岩层中的生物遗体或遗迹 化石的形成条件 生物条件硬体最有利,软体易腐烂分解 埋藏条件埋藏快、沉积物细、搬运短 时间条件时间长 成岩条件压实与重结晶弱，石化作用,化石的保存类型 实体化石全部生物遗体或部分生物遗体化石 模铸化石指保存在岩层中生物体的印模和铸型 印痕化石 印模化石 模核化石 铸型化石 遗迹化石保存在岩层中的生物生活、活动的遗迹和遗物，如觅食迹、脚印、卵等 化学化石保存在岩层中的生物有机质，如氨基酸等,生物的分类与命名： 根据国际动物或植物命名法规和有关

2、规定来建立。生物的各级分类学名采用拉丁语或拉丁化语表示。 单名法：根据国际动物或植物命名法规和有关规定，属（亚属）以上单位的学名用一个词来表示 二名法：根据国际动物或植物命名法规和有关规定，种的学名用两个词表示，属名+种名 三名法：根据国际动物或植物命名法规和有关规定，亚种的学名用三个词表示，属名+种名+亚种名 优先律：任何分类单位的正确名称是最早正式发表的名称。 生物与环境 底栖生物 游泳生物 浮游生物 假浮游生物,生物演化 物种形成：遗传，变异，隔离，自然选择 进化的不可逆性:生物无论整体还是部分（器官）都不可能返回到它们祖先已有过的状态，即在生物演化过程中，已经灭绝的生物和退化的器官，在

3、以后的历史中就不可能再次出现 适应辐射（趋异）：来自同一祖先的生物，由于适应不同的环境，在较短时间内向着不同的适应方向进化，由一个类群向多个不同方向发展。 适应趋同（趋同）：亲缘关系疏远的生物，由于适应相似的生活环境，而在形体上变得相似。 集群绝灭：很短的地质时期内生物种的快速大幅度灭绝。,生物的分类单位：界、门、纲、目、科、属、种 标准化石：生存时限短、分布广、保存好、易发现的化石为标准化石 指相化石：能够明确指示某种沉积环境的化石 化石层序律：不同的岩层中生物化石各不相同，并根据相同的化石来对比地层并证明属于同一时代。,主要古生物门类,分类位置，构造特征，演化，地史分布，生态环境 无脊椎动

4、物 蜓 珊瑚四射珊瑚，横板珊瑚 腕足跟双壳的区别 软体动物腹足，头足（鹦鹉螺，菊石），双壳 三叶虫 笔石 脊椎动物：演化趋向 植物：大型羽状复叶，叶座,2. 地史学的研究对象地层 地层：野外见到的层状岩石（包括沉积岩地层、火山岩地层及变质岩）泛称为岩层，当涉及探讨它们的先后顺序、地质年代和组成填图单位时，就称为地层。 地层叠覆律（地层层序律）：未经变动的地层,年代较老的必在下,年代较新的叠覆于上。,地层划分：按照地层的各种属性（如岩性、化石、接触关系等）把剖面上的地层划分为大小不同的单位称为地层划分。 地层划分的主要方法 地层对比：将划分好的地层单位与邻近的或远距离的各个剖面做比较，论证它们在

5、地层特征和层位上是否相当。 地层对比的主要方法,沉积环境和沉积相 沉积环境 沉积相形成于特定古沉积环境的一套有规律的岩石和古生物特征的组合，即沉积环境的物质表现。 能够反映沉积环境的岩石及古生物特征的综合 相变沉积相在横向(空间)上和纵向(时间)上的变化。 相对比原理，又称瓦尔特相律：只有那些目前可以观察到是彼此毗邻的相和相区，才能原生的重叠在一起。,沉积旋回:当海进海退序列交替进行时，在剖面中自下而上岩性按照一定的生成顺序作有规律的镜像对称分布现象称为沉积旋回 海侵，超覆，退积 海退，退覆，进积,沉积环境的主要识别标志 1、物理标志 岩石的颜色. 结构. 构造. 2、岩矿标志 组分. 自生矿

6、物. 3、生物标志 .,地层单位 岩石地层单位：群，组，段，层 地质年代单位：宙,代,纪,世,期,时 年代地层单位：宇,界,系,统,阶,时带 生物地层单位：生物带（延限带,顶峰带,组合带) 穿时现象 层型：单位层型，界线层型,历史构造分析 沉积组合类型：沉积物的组分、结构、几何形态与构造环境条件 补偿盆地：沉积基盘（基盘指沉积前的地面）的下降速度等于沉积物堆积速度的盆地称为补偿盆地 非补偿盆地：沉积基盘下降速度大于沉积物堆积速度的盆地称为非补偿盆地。 过补偿盆地（超补偿）：沉积基盘下降速度小于沉积物堆积速度的盆地称为过补偿盆地（超补偿）。,板块构造：岩石圈被各种类型的构造活动带洋中脊、海沟、转

7、换断层、古缝合线分割成刚性的块体板块。板块的内部是相对稳定的，而板块边界则是地表活动最活跃、最集中的构造活动带。 板块的边界类型 离散型：两个板块相背运动，如洋中脊 聚合型：两个板块相对运动俯冲，消亡 转换断层：平移,大陆边缘,在板块缝合线和大陆板块之间即为板块的大陆边缘部分。 大陆边缘可分成两种类型： 被动大陆边缘无洋壳俯冲带，如大西洋 主动大陆边缘有俯冲带：西太平洋型和安第斯型 B式俯冲： 西太平洋型 安第斯型 A式俯冲 阿尔卑斯型,地台：相对稳定的地区，具二元结构（基底和盖层）。基底由前古生代变质岩系组成，上覆盖层为古生代开始的未变质沉积岩系，二者之间由区域性不整合面所分割。 地盾（sh

8、ie1d）：古生代以来基本处于隆起剥蚀状态，呈盾形直接暴露于地表，称地盾。 裂陷槽：又称坳拉槽（aulacogen)。地台（板块）内部沉积盖层发育巨厚的断陷带。,地槽：地壳上垂直沉降接受巨厚海相地层，最后又回返挤压褶皱，并上升成为山系的巨型狭长的槽状凹陷带。 长槽状，接受巨厚沉积，活动的。 地槽旋回：地槽发展的早期阶段为地壳下降和接受沉积；晚期阶段为回返褶皱、酸性岩浆侵入和山脉升起。把一个地槽发展的全过程称为地槽旋回,威尔逊旋回：大洋壳并非永远存在，一般都经历了开裂、扩张、收缩和闭合的发展过程，把这一过程称威尔逊旋回 胚胎期如东非裂谷带 初始洋盆期如红海、加利福尼亚湾 成熟大洋期如大西洋 衰退

9、大洋期如太平洋 残余洋盆期如地中海 消亡期地缝合带,构造旋回：地球岩石圈构造演化中存在的规律性旋回现象，包括造山作用、海水进退、沉积作用、岩浆活动、变质作用、生物演化和发展等方面。把全球性的构造作用旋回现象称为构造旋回 构造阶段：发生构造旋回所经历的地质时间,生物演化史,1. 无脊椎动物 海洋生物：蜓，珊瑚，腕足，三叶虫，笔石， 鹦鹉螺，菊石 二叠纪末（晚古生代末）绝灭的生物：蜓，四射珊瑚，横板珊瑚，三叶虫，笔石 中生代末期（白垩纪末）绝灭的生物： 菊石 澄江生物群:寒武系底部继小壳动物群之后出现的第一个无壳和具壳化石混生的化石群，是寒武纪初期生物大爆发的典型代表。 小壳动物群:指产于寒武纪初

10、期（主要在梅树村期）的多门类微小带壳动物群。,2. 脊椎动物,泥盆纪：鱼类的时代 石炭二叠纪：两栖类的时代 中生代：爬行动物时代（恐龙的时代） 新生代：哺乳动物时代，鸟类时代 人类：第四纪开始出现,3. 植物,石炭二叠纪：蕨类植物时代，植物地理分区 中生代：裸子植物时代 新生代：被子植物时代,沉积发展史,华北板块古大陆的形成过程 中新元古代开始沉积盖层 古元古代末期，吕梁运动（19亿年18亿年），形成华北原地台 太古宙末期，五台运动（2625亿年），形成了华北陆核,中元古宇 （Pt2）,古元古宇 （Pt1）,太古宇 （Ar）,真正盖层,五台运动,吕梁运动,华北原地台,华北陆核,19亿年18亿年

11、,25亿年,华北板块古大陆的形成过程,新元古宇 （Pt3）,似盖层,芹峪抬升（10亿年）,蓟县抬升,1,华北板块古生代中生代的沉积史,白垩系K 侏罗系J 三叠系T 二叠系P 石炭系C 泥盆系D 志留系S 奥陶系O 寒武系,下古生界PZ1,上古生界PZ2,中生界MZ,海相沉积,O2C1古陆，剥蚀状态,C2海陆交互相含煤沉积,陆相河湖碎屑沉积,华北板块寒武纪地层序列,山东张夏剖面 位于山东长清县，为我国2和3标准剖面,华北板块奥陶纪地层序列和古地理,C2 上、下马家沟组: 灰岩、灰质白云岩、白云岩，马家沟组局部出现膏溶砾岩，代表浅海-潮上环境 亮甲山组:下部为灰岩，含底栖生物，为正常浅海环境;向上

12、渐变为白云岩，化石稀少-潮上蒸发环境 冶里组: 厚层灰岩夹竹叶状灰岩及页岩，砾石表面无氧化圈，含三叶虫、腕足类和树形笔石，环境为潮下浅海，没有暴露出水面 3,河北唐山剖面,O1,D-C1 古陆，遭受剥蚀 C2，从下往上沉积本溪组，太原组，以海陆交互相含煤沉积为主，本溪组底部有铝土矿，铁矿 二叠纪，全为陆相沉积。从上到下发育的地层： 上二叠统 石千峰组 上石盒子组 下二叠统 下石盒子组 山西组-深色陆相含煤沉积,黄绿色陆相砂泥质沉积,红色陆相砂泥质沉积,陕甘宁盆地三叠系剖面,延长组,扬子板块的沉积发展史,晋宁运动,扬子板块震旦纪地层序列,黔南独山石炭系柱状图,序,黔中二叠纪地层剖面,1）古地理沉

13、积特征： 华北板块缺失D和C1，只有C2和P。其中C2为海陆交互相含煤沉积，P为陆相河湖碎屑沉积，早期为沼泽环境。 华南晚古生代地层发育较全，以海相沉积为主，以灰岩为主。 早泥盆世具有从西南向东北有规律的变化。 早泥盆世中、后期开始具有南丹和象州型的分异。早二叠世是本区最大海侵时期，栖霞期灰岩广布，茅口期开始产生岩相的分异，海侵范围不及栖霞期广泛。,中国东部晚古生代地史特征差异,2）构造： 华北DC1以上升为主，遭受剥蚀，C2开始下降，接受本溪组海陆交互相含煤沉积，当时地势北低南高，太原组沉积开始发生“翘翘板运动”地势南低北高。 华南以下降接受沉积为主，P1末发生东吴运动，造成海退，形成龙潭煤

14、系，同时在西部发生峨眉山玄武岩喷发。,3）主要沉积矿产： 华北：C2本溪组的铝土矿，山西式铁矿；C2P1煤（本溪组、太原组、山西组）。 华南：D南丹型锰矿； C1旧司组煤； P1栖霞组梁山段薄煤层； P2龙潭组煤 4）古气候： 华北：C2P11温湿； P12P2渐变干燥，形成红层。 华南：温暖浅海环境为主。,二叠纪三叠纪,中国东部地区是南海北陆的格局特点 T3： D-B植物群( Danaeopsis拟丹尼蕨- Bernoullia贝尔瑙蕨) （北） DC植物群（ Dictyophyllum（网脉蕨）Clathropteris（格脉蕨） （南）,华南三叠系黔西南贞丰剖面,拉丁期大海退,中国北方三

15、叠系鄂尔多斯盆地,J1,P2,东西分异 东部：沿海火山活动带及断陷盆地 西部：大型稳定盆地 EEL动物群（J3） TPN动物群（K1）,侏罗纪白垩纪,中国东部小型断陷盆地的JK,大兴安岭太行山武陵山以东的沿海地区，发育许多以火山岩沉积为主的小型断陷盆地，以辽西为代表 下侏罗统为河湖碎屑沉积和沼泽含煤沉积，夹火山岩。 中、上侏罗统为火山岩与沉积岩互层，上部并有油页岩和煤层， 白垩纪时这里沉积红色岩层及中、基性火山岩，夹有煤层。 冀北燕山地区在侏罗白垩纪时期地壳运动十分强烈，有断裂、褶皱和强烈的火山喷发。 这个时期的地壳运动称为“燕山运动”，对我国东部的影响很大。 受燕山运动的影响，使太行山-雪峰

16、山以西大型稳定盆地萎缩消亡，也使东部隆起带上的断陷小盆地逐渐消亡 J纪末K纪初在大兴安岭太行山武陵山一线东侧，又形成了四个大型的北北东向的断陷盆地，由北向南依次为 松辽盆地、华北盆地、苏北盆地和江汉盆地。 这四个盆地中，白垩纪及新生代地层以含有丰富的石油及天然气而著称，如大庆油田就位于松辽盆地中。 K岩浆活动逐渐东移（辽西鸡西，浙西浙东）,大兴安岭-太行山-雪峰山以西 大型稳定盆地发育,发育于印支运动以后，侏罗纪为其全盛期，为大型稳定类型盆地 侏罗纪末期（燕山运动）萎缩，白垩纪沉积范围极小 古秦岭古昆仑以北的盆地（陕甘宁盆地） 下侏罗统和中侏罗统下部为深色碎屑岩沉积，普遍含有重要的煤层， 中侏

17、罗统上部上白垩统普遍为杂色、紫红色碎屑岩沉积，常含有盐类夹层。 古秦岭古昆仑以南的川滇盆地，侏罗白垩系普遍为杂色，紫红色沉积。,新生代（第三纪，第四纪）,中国除个别地方外，全为陆相沉积 沉积物固结较差 早第三纪（E）已基本固结成岩 晚第三纪（N）尚未完全固结 第四纪（Q）未固结的松散 以贺兰山-龙门山为界东西有明显差异,中国东部早第三纪沉积类型 受NNE向构造带和EW向气候带控制,燕山,秦岭,南岭,松辽盆地：K末消亡，无E,潮湿带,干湿交替带,干旱带,潮湿带,抚顺盆地的抚顺群为:砂页岩、玄武岩夹煤层，2000m+,华北盆地三个河湖相砂页岩组，夹煤层、油页岩和石膏，夹海泛层,江汉盆地E油页岩、膏

18、盐层(应城石膏矿)交互，夹海泛层,粤北的南雄盆地E红色碎屑膏盐层沉积,粤南的茂名盆地E1红色碎屑膏盐层沉积,E2-3碎屑岩，油页岩、含煤沉积,长白山辽东半岛武夷山隆起带,东部大陆边缘潮湿气候沉积,晋陕高原,西南高地,中国东部晚第三纪沉积类型 与E相比沉积范围扩大，东部的干旱气候带消失,长江,秦岭,晋陕地区深棕色、橘红色粘土沉积(三趾马红土),松辽、华北、长江中下游大型沉降河湖盆地，温暖潮湿气候条件，夹海泛层,沿海玄武岩喷发带(长白山、庙岛群岛、郯庐带、浙闽东部、雷州半岛、海南岛北部),隆起带上小型静水湖泊沉积(如临朐盆地),大陆边缘沉积盆地海相沉积 （东海）,海相沉积厚达万米 （北部湾-莺琼盆

19、地）,中国南方隆起带上小盆地：热带、亚热带潮湿气候条件下小型含煤湖沼盆地沉积,西北地区第三系地史发育特征与东部地区有明显差别。 A、盆地与山系相间，延伸方向多呈近东西向； B、山系上升与盆地下降的差异升降运动虽然在整个第三纪均存在，但在晚第三纪最为强烈； C、盆地内部具不对称构造，盆地边缘形成巨厚的磨拉石粗碎屑堆积，向盆地方向厚度变薄岩屑颗粒变细； D、大部（除准噶尔盆地外）处于干旱气候条件下，普遍有蒸发岩发育； E、整个第三纪缺乏火山喷发岩； F、除塔里木盆地西南缘早第三纪遭受海侵外（喀什海湾），都是内陆沉积盆地。,东南大陆架海域的第三纪地史概况,我国南部大陆架海域 南部莺歌海坳陷遭受海侵最

20、早，开始于早第三纪，北部湾坳陷和珠江口坳陷到晚第三纪时才相继被海水淹没. 中国东部大陆架海域 早第三纪海区范围在现在海岸线以东，当时渤海、黄海、东海西部均处于陆地状态。 晚第三纪时太平洋海水西侵，经第四纪的进一步向西扩大，才形成现今海域面貌。,第四纪,人类活动及文化和生产不断发展的时期，故称人类的时代（灵生纪） 冰川广布的时代，故称冰川的时代 地势高差显著的时代 沉积类型繁多的时代,构造演化史,早古生代加里东构造阶段 加里东褶皱带：祁连褶皱带，东南褶皱带 晚古生代海西（华里西）构造阶段 海西褶皱带：天山、兴蒙、长白山、昆仑褶皱带 三叠纪印支构造阶段，侏罗纪白垩纪：燕山构造阶段 印支、燕山褶皱带

21、：秦岭褶皱带，巴彦喀拉褶皱带, 三江褶皱带 新生代喜马拉雅构造阶段 喜马拉雅褶皱带：喜马拉雅山,印支运动对中国东部的影响,1 发生的时间T( T3/T2),由黄汲清(1945)命名 2 表现： 古地理格局变化，华南、华北T二分性明显，大海退，古气候重大变化 中国东部由南北对峙转变为东西分异，西部大型稳定盆地开始发育 板块拼合印支褶皱带形成：秦岭褶皱带, 巴彦喀拉褶皱带, 三江褶皱带。之后，中国几个大的板块基本拼合 岩浆活动与成矿作用：有190-230ma岩浆岩发育，长江中下游、秦岭、三江形成内生金属矿床，环太平洋开始发育,燕山运动对中国东部的影响,燕山运动由翁文灏(1927)命名，分为早(J2/J3)、中(K11/K12)、晚(K22/