早古生代地史

1、早古生代的地史,1 早古生代概述 2 早古生代的生物界 3 中国东部早古生代古地理 4 早古生代板块构造概况 5 早古生代的沉积矿产,1 生物界寒武纪生物大暴发(Cambrian explosion）；海生无脊椎动物空前繁盛（环境分析、地层对比、生态分异、生物分区);植物登陆；奥陶纪末期生物集群绝灭(mass extinction)事件 2 属加里东(Caledonian)构造阶段，陆壳板块扩大和增生（陆相沉积、生物上陆） 3 沉积类型复杂多样，奥陶纪末期冈瓦纳 (Gondwana)大陆发育冰川,早古生代的主要特征,1 小壳动物群(small shell-bearing fauna)：震旦纪末

2、期出现、寒武纪初大量繁盛，个体微小（12mm），具外壳的多门类海生无脊椎动物群。包括软体动物门中的软舌螺、单板类和腹足类，腕足类以及分类位置不明的类型。 意义：第一个带壳生物群，寒武纪的起点,2.1 寒武纪生物,2 早古生代的生物界,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化石群。包括三叶虫、水母、蠕虫类、甲壳纲及分类位置不明的节肢动物、腕足类、藻类及脊索动物-鱼。最早发现于云南澄江 意义：是寒武纪初期生物大爆发的典型代表,2 澄江动物群Chengjiang fauna,帽天山,澄江动物群,三叶虫是继小壳动物后最早繁盛的带壳动物 寒武纪三叶虫属种繁多，演化迅速，生态分异明显，是

3、寒武纪地层划分对比的重要依据,3、三叶虫 trilobite,早寒武世：以莱德利基虫目为主（头大、尾小、胸节多） 中寒武世以褶夹虫目为标志。（头鞍截锥形，具平直的眼脊和较小的尾板，中后期与晚寒武世初期的三叶虫特征相近，尾板宽大，尾刺发育） 晚寒武世中晚期常出现一些头鞍特殊的属 中、晚寒武世有浮游生活的球接子类,寒武纪三叶虫的演化趋势：,早寒武世：莱德利基虫,中寒武世褶颊虫亚目代表,1 山东盾壳虫 2 孙氏盾壳虫 3 柯赫虫 4 高台虫 5 毕雷氏虫 6 园劳伦斯虫,中寒武世末期晚寒武世初期三叶虫（尾刺发育）,晚寒武世褶颊虫亚目代表,前边缘窄,奥陶纪与寒武纪相差较大 栉虫亚目，斜视虫亚目和三瘤虫

4、亚目占优势，等尾型，头鞍前叶膨大 志留纪起三叶虫显著衰退，仅镜眼虫目较为重要,寒武纪以后三叶虫的演化：,奥陶纪三叶虫Isotelus（等称虫）,Coronocephalus王冠虫,S2,4、寒武纪次要生物门类,腕足、古杯、海绵等 晚寒武世为生物变革期， 出现角石、笔石和牙形石,原古杯(Archaeocyatha),奥陶纪生物最能体现早古生代生物界特点 地层意义重要的门类笔石 早奥陶世早期：树形笔石目为主，如网格笔石 早奥陶世中晚期：正笔石目无轴亚目均分笔石动物群，如对笔石； 中晚奥陶世：正笔石目有轴亚目双笔石科类大量繁盛 三叶虫地层意义下降；次要生物门类：鹦鹉螺、牙形石、腕足,2.2 奥陶纪生

5、物,早奥陶世刺笔石-canthograptus,早奥陶世晚期笔石（正笔石目无轴亚目）,中晚奥陶世有轴亚目双笔石科代表,重要化石门类：笔石 S1:除双笔石外，单笔石开始繁盛（正笔石目，有轴亚目） S2-3:几乎全部为单笔石科动物 次要门类：珊瑚、腕足、三叶虫 四射珊瑚：主要为单带型（除隔壁外，只有横板）和泡沫型，可形成小型珊瑚礁 腕足：并不繁盛，但内部构造复杂，如五房贝,2.3 志留纪生物,志留纪笔石单笔石繁盛,1 已出现生态分异：如底栖三叶虫（大部分）和漂浮三叶虫（无眼、世界性分布、保存于黑色页岩中） 2 生物分区 依据三叶虫的分布特点 分区亚澳生物大区 北美大西洋生物大区 西伯利亚生物大区,

6、寒武纪生物特征,2.5 生物分区,Cam. paleobiogeogrephy,中国奥陶纪生物古地理分区跨二个大区：（以额尔济斯河西拉木伦河为界） 华北区以珠角石类(O1晚期)为主 扬子区以内角石前环角石为主 不同类型生物相极为发育,奥陶纪生物特征,根据底栖生物珊瑚和腕足类，分为三个生物古地理大区： 北方大区，含图瓦贝动物群（艾比湖居延海西拉木伦河以北） 南方大区，含单调的克拉克贝动物群和小型单体珊瑚（冈瓦纳） 特提斯大区，五房贝、珊瑚繁盛,志留纪生物特征,志留纪生物分区,南方大区（冈瓦纳）,特提斯大区,北方大区,Cambrian寒武纪,继承了震旦纪的古地理、古构造格局 扬子板块以稳定型陆表海

7、为特征 东南部为被动大陆边缘 扬子板块与华夏板块之间为裂谷盆地,1、扬子板块寒武纪古地理特征,寒武纪扬子区海侵广泛，地层具明显两分性： 下统为泥砂质和碳酸盐沉积，化石丰富 中上统以镁质碳酸盐沉积为主，化石稀少 滇东晋宁梅树村剖面;宜昌三峡剖面,扬子板块寒武系特征,澄江动物群,滇东寒武系柱状图,华北板块主体自晚元古代后期抬升后一直遭受风化剥蚀，早寒武世晚期开始海侵 寒武纪华北地区为稳定的陆表海碳酸盐沉积，其南缘以活动大陆边缘与秦岭洋毗邻,2、华北板块寒武纪古地理特征,华北板块寒武纪地层序列山东张夏剖面,泥裂、雨痕、岩盐假晶、 波痕和鱼骨状交错层理,鲕粒灰岩，波痕、交错层理,竹叶状灰岩,鲕粒灰岩,

8、紫红色 钙质页岩,潮坪,浅海,华北板块寒武纪地层序列,紫红色钙质页岩夹泥质灰岩泥裂、雨痕、岩盐假晶、波痕和鱼骨状交错层理干热条件下的滨浅海沉积，含三叶虫中华莱德利基虫,紫色泥岩为主，向上碳酸盐含量增高，滨、浅海沉积,鲕粒灰岩为主，含德氏虫等，波痕、交错层理发育潮下高能环境,灰岩、泥质灰岩和竹叶状灰岩，含蝙蝠虫和蝴蝶虫，竹叶状灰岩是同生砾岩风暴,1,2,张夏组,毛庄组,徐庄组,3,长山组,馒头组,崮山组,凤山组,山东长清县张夏1-2剖面,1馒头组,2毛庄组,2徐庄组,2zh:oolitic limestone,山东长清县张夏2剖面,2ma,2X,山东长清县张夏2-3剖面,3g,2zh,主动大陆边

9、缘商丹缝合线以北 蛇绿岩套及丹凤群的岛弧火山岩、二郎坪群的弧后火山岩 秦岭洋向北俯冲，在华北板块南缘形成了活动大陆边缘。,华北板块南缘,北缘推测寒武纪在白云鄂博一带处于稳定大陆边缘状态，逐渐向活动型过渡 西南侧与柴达木古陆之间为古祁连洋，早寒武世时未接受沉积，中寒武世起祁连山南北坡都张裂成裂陷海槽。北祁连海槽中发育较深海含放射虫硅质岩、中基性火山岩及砂泥质复理石,华北板块北缘和西南缘,Early Cambrian paleogeography E. China中国东部早寒武世古地理图,Ordovician奥陶纪,早期基本承袭寒武纪的古地理、古构造特征 晚期华北板块主体抬升，华南盆地规模的收缩加

10、剧,奥陶纪岩相古地理特征,自西向东依然为：扬子克拉通、江南被动大陆边缘及华南裂谷盆地三个沉积区 华南裂谷盆地逐渐萎缩，中奥陶世后萎缩加剧，导致O3的古地理格局明显变化,中国南部的奥陶系,宜昌黄花场剖面,白云岩，鸟眼构造、生物扰动构造发育，化石稀少,含鲕粒及亮晶砂砾屑灰岩,大型交错层理，有垂直或倾斜的生物钻孔,动荡- 开阔 滨浅海,低能-半闭塞 滨浅海,S/O,扬子-华夏板块中奥陶世古地理,碳酸盐沉积 下统发育齐全，岩相稳定 中上统仅在少数地区有沉积,中国北部奥陶系岩相古地理,河北唐山剖面,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，没有暴露出水面,潮下浅海,潮下

11、浅海,河北唐山剖面,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角砾岩，代表浅海潮上环境,3,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,亮甲山组,向上渐变为白云岩，化石稀少潮上蒸发环境下部为灰岩，含底栖生物，为正常浅海环境,中国东部早奥陶纪岩相古地理,Silurian志留纪,中国东部志留纪 古构造格局与古地理的显著特征是扬子板块与华夏板块的碰撞拼合；华北板块主体继续处于隆起状态,志留纪岩相古地理特征,华南裂谷盆地萎缩、消亡 扬子板块早期海域限于北部， 中晚期海退，主体抬升成陆 S后期的加里东运动

12、使华夏板块与扬子板块拼合统一,中国南部志留纪岩相古地理,纱帽组滨海相细碎屑岩，砂岩含量向上增加，粒度变粗，交错层理发育，化石稀少，代表超补偿海盆 罗惹坪组黄绿色砂页岩夹薄层灰岩，灰岩中含腕足和珊瑚正常浅海环境； 龙马溪组上部黄绿色砂质页岩，数百米只含三个笔石带，笔石分散保存，为弱还原环境补偿盆地；下部黑色页岩和硅质页岩，含五个笔石带，典型的笔石页岩相，代表滞流、非补偿海盆,南旺山下,鄂西宜昌剖面,中国南方早志留世早期古地理图,中国南方中志留世古地理图,中国南方晚志留世古地理图,主体为古陆剥蚀区，仅发育于大陆边缘 板块内部仅在板块西南宁夏同心地区有沉积，属稳定浅海前陆盆地沉积 北缘早古生代褶皱带 西南部祁连山地区分为北、中、南三带,华北板块志留纪古地理特征,东冈瓦纳包括: 澳洲, 南极洲, 印度和西藏. 西冈瓦纳: 南美洲和非洲,1 劳(北美-Laurentia)俄(Baltica)大陆(Laurussia)拼合，加里东褶皱带(Caledonides)形成； 2 西伯利亚板块向北运动，华南和冈瓦纳(Gondwana)向南运动； 3 陆块由纬向分布逐渐转为经向分布,4、早古生代板块构造概况,1,O,S3,塔里木,1 扬子与华夏拼合形成