地壳演化简史.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,地层分析,地壳演化简史,地层的划分和对比,地球经历了,46,亿年的历史。,地球发展过程中的各种信息，记录在自己的,“,书页,”,地层,之中。,岩层：我们把野外见到的成层岩石（沉积岩、火山岩及其变质岩）泛称为岩层。,地层划分的依据,地层,在地壳发展过程中形成的,各种成层岩石的总称。,不仅包括,沉积岩,，还包括,变质,的和,火山,成因的成层岩石。,地层与岩层的区别,：,岩层,一般是泛指各种成层岩石，,不具有时代含义,；,地层,有老有新，,具有时间含义,。,地层层序律,地层上下或新老关系。,正常层位,未受扰动的地层，愈处于,下部,时代,愈老,，愈处于,上部,的地层时代,愈新,。,4,地层划分的依据,地层划分,按地层的岩性、古生物等特征及形成先后顺序，对地层进行分层。,地层划分的任务,：整理出地层的,上下顺序,，,划分出不同等级,的阶段和,确定其时代,。,地层划分的依据：,地区岩性,、,岩层的接触关系,、,古生物特征,及,放射性同位素年龄,。,标准剖面,地层,出露完全,、,顺序正常,、,接触关系清楚,、,化石保存良好,可供进行地层划分、对比等研究的剖面。,1.,沉积旋回和岩性变化,沉积岩的岩性，包括组成,成份,、,粒度大小,、,浑圆度,、,颜色,、,结构,、,构造,等。,岩性特征：从各个侧面反映沉积岩形成的,沉积环境。,粒度,大小和,浑圆度,，反映了,搬运力的强弱,和搬运距离的,长短,；,颜色,标志了形成时的,氧化还原条件,；,层理、波浪,等构造，反映了沉积过程中的,动力条件,岩性变化,(2).,沉积旋回,沉积旋回,海相地层中，往往岩相,由粗到细,又,由细到粗,的重复变化称一个沉积旋回。,一个,完整的沉积旋回,，由一套,海侵层位,和一套,海退层位,构成。,一个,大旋回,中，可以包含几个,次级,或,更次级小旋回,。,地层中一个沉积旋回不一定是完整的。因,海侵层位容易保存,，,海退层,位则不易全部或者根本,不保存,。,每一沉积旋回，一般总是由粗碎屑岩开始，称,底砾岩,。因此，,底砾岩的下部层面,一般是两个地层单位的,分界面,。,陆相地层,中，沉积旋回,不一定很清楚,。,沉积旋回,华北燕山区中、上元古代地层剖面,长城群,下部为,砂页岩,，上部为,白云岩,；,蓟县群,以石灰岩为主，顶部为页岩；,青白口群,下部为页岩、粉砂岩，上部为白云岩。,2.,地层接触关系,地层间的,不整合面,是,划分地层的重要标志,。,任何类型的不整合，都代表地层的不连续现象，反映了地理环境的重大变化。,两大沉积旋回之间存在着不整合面，根据不整合面和沉积旋回所划分出来的地层界限常是一致的。,地层接触关系,整合接触：地层的连续沉积,不整合接触,平行不整合或假整合,角度不整合,侵入接触或沉积接触,地层的五种接触关系,3.,古生物化石,确定各地层的具体时代，则必须根据地层中所含的生物化石。,化石,保存在地层中的地质时期的生物遗体和遗迹。,遗体,：动物骨骼、硬壳等；,遗迹,：动物足印、虫穴、蛋、粪便、人类石器等。,化石形成的条件：,生物本身有硬壳、骨骼等不易毁坏的,硬体,；生物死后尽快地沉积物,掩埋的条件,；生物遗体经较长时间的,填充、置换升馏,等。,标准化石,生存时间短、演化快、分布地区广、个体数目多的生物种类所形成的化石。,其仅出现在一定的地层中，是划分地层的可靠标志。如寒武纪的,三叶虫,，奥陶纪、志留纪的,笔石,等。,生物层序律,生物是,从简单向复杂,，,从低级向高级,发展的，生物演化既具有,不可逆性,，又,具有阶段性,。,一定种类,的生物或生物群总是埋藏在,一定时代的地层,里，而,相同地质年代的地层,里必定保存着,相同,或,近似种属,的化石或,化石群,。,例如：在某地层中发现有,莱氏三叶虫,，则可以据此断定该地层属,早寒武世,。,地层的对比,在地层划分的基础上,，根据,岩性,、,古生物,和,构造运动特征,，进行,地层对比,，,建立区域性的地层新老关系和年代顺序,。,之后,，还可以在更大范围内进行地层对比，,建立大区域,的甚至全球的,地层年代顺序,。,地层的对比示意图,如图，为数个,出露不全的地层剖面的自然露头,，根据岩性等特征进行对比后，得到这一地区完整的,地层综合剖面。,岩相古地理分析,沉积相,沉积物特征,、,生物特征,及其历代表的,生成环境,的,总和,。,包括,岩相,(,或,沉积岩相,),和,生物相,。,生物相,指反映一定沉积环境的,生物群的生态特征,。,如含大量笔石的笔石相，反映流水不畅的,海湾环境,。,岩相,指反映一定沉积环境的,岩性特征,，包括矿物,组成,、,化学成份,、,粒度大小、分选性,、,磨圆度,和,结构,、,构造,等。,生物相和岩相都反映了沉积岩形成时的,沉积环境,，如浅海三叶虫页岩相标志了岩性是页岩，内含三叶虫化石，其代表的沉积环境是浅海。,沉积相分为：,海相,、,陆相,、,（海陆）过渡相,。,沉积相的分类,1.,海相沉积,滨海相,、,浅海相,、,半深海相,和,深海相,。此外还有,非正常海相,。,(1).,滨海相,位于,低潮线,和,高潮线之间,及其临近地带的,狭长滨海区。,潮汐,和,波浪,作用占主导。可分为,潮上带,、,潮间带,和,潮下带,。,沉积物以碎屑物如,砾石、砂等为主,；由于波浪作用强，所以,磨圆度和分选度较好,，常具,交错层,、,波痕,、,干,裂等，含,海生动物贝壳,，但多破碎。,近年认识到在,滨海区,还可以,形成碳酸盐岩,沉积。,潮上带,碳酸盐岩,中常夹石膏,，具碎裂纹理及,泥裂,，,缺乏生物,。,在,潮间带,，常有,介壳滩,、,鲕状,及,生物碎屑灰岩,，间有,白云岩,及,石膏层,。有时在潮上带被冲碎的岩块又冲到潮间带，胶结形成,竹叶状灰岩,，常具有泥裂及生物钻孔潜穴。,潮下带,水动力条件平稳，常呈,水平层理灰岩,，,化石完整丰富,。,(2).,浅海相,海面到深,200m,左右的,浅海区,，相当于大陆架上的海洋部分。,波浪作用减小，,阳光充足,，,底栖生物繁盛,，沉积物以,陆源细碎屑物质,、,化学,和,生物化学沉积物质,为主，富,含生物遗体,。,一般为：,砂岩,页岩,泥灰岩,石灰岩,。常夹有,Al,、,Fe,、,Mn,等胶体沉积,，以及磷块岩等生物化学沉积而成的矿产。有时含特有的,鲕状结构；,生物,化石种类多,而且丰富。,有些是在广阔的陆表海中沉积形成。,陆表海,又称,内陆海,，深度小于,200m,，,沉积分异明显,，如,有海侵海退,，,沉积旋回,也比较清楚。,(3).,半深海相和深海相,即相当于大陆坡及海盆底地带。,深海沉积物,少含,或基本,不含,有,陆屑物质,，以各种,碳酸盐岩为主,。,现代深海沉积有较多的由具有灰质和硅质硬体的微小浮游生物遗体堆积而成的,生物软泥,，及,铁锰结核,。铁锰结核的物质来源可能与海底火山喷发以及海底地下含矿热水喷出有关。,(4).,非正常海相,淡化海,如,现代的黑海,，水域较深，陆地包围，大量淡水注入，,海水淡化,。,水的,垂直循环不畅,甚至停止，因此海底为缺氧的,还原环境,。,生物死亡下沉,，形成富含有机质,黑色泥质沉积。,古代地层,中有,含笔石黑色页岩相,，大致相当此沉积。,咸化海,干燥气候条件下的内海，蒸发量大于淡水补给量，形成含盐量高的,咸化海,。,这种海一般规模较小，,海水较浅，,不易形成还原环境，常,形成缺少生物化石,的,膏盐,或,白云岩,沉积。,2.,陆相沉积,大陆上相对低洼部位接受沉积，形成陆相地层。,陆相沉积物以,碎屑岩为主,，水平方向上,岩性,和,厚度,的,变化大,。多种层理，,水平层理,、,斜交层理,和,交铅错,层理等。,干燥地区,，沉积物因氧化常呈,红色,。保存有,陆生植物及淡水动物的化石。,陆相沉积物按成因可划分为：,残积,、,坡积,、,洪积,、,河流,、,湖泊,、,冰川和风成相等,。,2.,陆相沉积,各种陆相地层沉积物的特点：,残积相,和,坡积相,为土状铁、锰、铝组成个,风化壳,；,洪积,多为砾岩、砂岩等,粗碎屑岩,。,冲积相,多由砾岩、砂岩、粘土岩等组成，,磨因度好,，形成于河床、河漫摊，,水平层理,、,斜层理,和,交错层,理均较发育。,湖泊相,以细秒岩、粉砂岩及粘土岩为主，常具有,极薄的层理,。,冰川相,沉积物,分选性差,，,不具层理,，砾石多成,棱角状,。,风成相,沉积物以,砾岩,和,粉砂岩,为主。,3.,过渡相沉积（海陆交互相沉积）,形成于滨海地区，包括,三角洲相,和,潟湖相,。,三角洲相,河流的三角洲。,砂质沉积,为主，具向海洋方向倾斜的,斜层理,；,陆生植物,、,淡水,和,海生动物,化石,混杂,。底部沉积物变细，以粉砂及粘土为主，,层理水平，,富含,海生动物化石。,泻湖相,滨海地区的,泻湖,。,湿润气候,下，形成,砂页岩,和,泥炭层,，具薄的水平层理；,干燥炎热,气候下，形成,白云岩、石膏、石盐等,。,岩相分析的主要依据,指相化石（群）,代表特殊的地理环境，且指示特殊岩相的化石（群）。,标准化石,和,指相化石,结合起来，是确定地层时代、岩相和,重塑古地理环境,的重要依据。,不同的化石指示不同的古地理环境。例如：,现代珊瑚的生活环境,：水温,20,左右，水中没有混杂的泥沙，水深不超过,5070m,。,则：珊瑚化石指示清澈温暖的浅海环境。,破碎的贝壳,指示,滨海环境。,不同的植物化石指示不同的陆相环境，如,苏铁,气候湿热,；,银杏,气候温和,等。,生物化石,2.,岩性特征和结构,岩性特征,、,结构,和,构造,等是一定环境下沉积物的表现形式。因此，,是岩相分析的重要根据,。,红色岩层,氧化环境,；,黑色页岩,并含,黄铁矿,还原环境,；,交错层,、,不对称波痕,流动浅水地区,；,鲕状赤铁矿,和,石灰岩,温暖气候下的,动荡浅海,；,竹叶状灰岩,波浪作用所及的潮上和潮间带、浅海环境,或,风暴环境,；,3.,特殊矿物,有些矿物形成于一定环境下，可以起指相作用。,海绿石,较深浅海环境,；,石膏、石盐,干燥环境,；,白云岩,（指形成于,古生代以后者,）并,少含化石,咸化海或泻湖环境,。,岩相分析图,古地理图,古地理图,对一定地区一定时代的地层进行岩相分析之后，把当时的海陆分布、地形、气候等情况综合起来绘成的图件。,构造历史分析,构造历史分析,根据,岩相的垂直变化,、,岩层厚度,、,岩层接触关系,等，重塑地壳构造运动。,地壳的发展是从,一个旋回,到,另一个旋回,的过程。,每一个旋回所形成的全部地层，称,一个构造层,。,两个构造层之间总是被广泛的,区域性不整合,所分开。,地壳发展的过程，根据地槽发育,构造旋回,、,海陆分布,、,生物演化,、,岩浆活动的阶段性变化,等，可以划分为若干个构造旋回，或称,构造阶段,。,地层系统,岩性地层系统,以,岩性变化为主,的地层划分系统，是,区域性,或,地方性,的,地层单位,。,划分的依据：,岩性变化,、,岩性组合差异,、,沉积韵律,、,沉积间断,（平行不整合、角度不整合等）等。,地层单位为,群,、,组,、,段,等。,岩性地层单位,地层系统,组,凡,岩相,、,岩性,、,变质程度,大体一致，与上下地层间,界限明确,，在一定范围内比较,稳定的地层,，都以划分为一个组。,组是地方性的,最基本的地层单位,。,组的命名：采用最初建组的地名（山名、村名等），如华北中寒武统包括,徐庄组,和,张夏组,等。,岩性地层单位,岩性地层单位,群,凡是,厚度巨大,、,岩性较复杂,、,具有相似性,，但又,无明确界限,可以进一步分组的一套岩系，都可划分成一个群。,是比组大的地方性地层单位。,群用专门地理名称命名，如,阜平群,，,五台群,。,段,组中进一步根据岩性特征划分的单位,。,如燕山地区蓟县系雾迷山组可以分成四个或五个段，分别称为,雾迷山组第一段,、,第二段,。,年代地层单位,年代地层单位,一定地质时期所形成地层总体的名称,，是超越地区性具体差异的抽象概括。,根据生物门类（纲、目、科、属、种）的演化阶段，地层可划分为大小不同的年代地层单位：,宇、界、系、统、阶等。,年代地层单位,阶,根据地层中,标准化石,和,化石组合,，划分的年代地层单位。,全国性,或,大区域性,的年代地层单位。,阶与阶之间的生物在,属和种,的范围内有显著差异。,阶,以地名命名,，如华北地区上寒武统根据三叶虫的种类划分为,崮山阶,、,长山阶,、,凤山阶,。,统,根据地层中生物化石在科、目上的 变化划分的年代地层单位。,比阶高一级,的年代地层单位。,统与统之间的生物在,科、目,范围内有显著的变化。,全球性,的年代地层单位。一个统包括数目不等的阶。,统的名称冠以下、上或下、中、上字样。,如下寒武统、中寒武统、上寒武统。,年代地层单位,系,比统高一级的年代地层单位。,一个系分为,23,个统。系之间生物在,目、纲,范围内变化。如泥盆系鱼纲发展，石炭系两栖纲发展。,一般根据,首次研究的典型地区,的,古地名,、,古民族名,或岩性特征等命名，如寒武系、奥陶系、石炭系等。,界,根据生物门的演化阶段所划分的单位。,如,中生界,爬行类,；,新生界,哺乳动物,。,界以象征生物发展阶段的古生、中生和新生等命名。一个界包括,23,甚至,6,个系。,宇,最高级的年代地层单位叫宇。,根据,生物的出现,、,最低硬壳化石带,及,较高级动物,的大量出现，把全部地层分为,3,个宇，即,太古宇,、,元古宇,和,显生宇,。显生宇包括,古生界,、,中生界,和,新生界,。,地质时代单位,地质时代单位,从年代地层单位概括抽象出来的时间概念。,宙,形成一个,宇,的地层所占的时间；,代,形成一个,界,的地层所占的时间；,纪,形成一个,系,的地层所占的时间；,世,形成一个,统,的地层所占的时间；,期,形成一个,阶,的地层所占的时间。,地层分类系统表,前寒武纪,(,太古宙、元古宙,),前寒武纪,又称,前古生代,。,指,寒武纪,或,古生代,以前，即距今,5.7,亿年以前的地质时代。这一时期形成的地层称,前寒武系,。,1977,年，国际上将前寒武纪划分为,太古宙,和,元古宙,，界线放在,25,亿年，太古宙下限为,38,亿年。,1989,年之后，国际上对元古宙进行,三分,。,元古宙划分为,古元古代,、,中元古代,和,新元古代；,界线定为,18,亿,年和,10,亿,年。,太古宙，认为尚不具备进一步划分的充分依据。,太古宙,太古宙约经历了,13,亿年（,3825,亿年），形成薄而活动的原始地壳，有了水圈和气圈，蕴育和诞生了低级生命。,缺氧的气圈及水体,薄弱的地壳和频繁的岩浆活动,岩石变质很深,海洋占绝对优势,陆核形成,原始生命萌芽（叠层石）,构造运动频繁,中国的太古宙地层,主要分布于华北及东北南部，构成华北地台的基底。可分为三带：,北带：宁夏吉兰泰，到冀东燕山，东延至吉林及辽东地区。,中带：吕梁山、太行山和鲁西地区。,南带：关中、豫西、大别山、安徽淮阳地区，分称太华群、登封群、大别群等。,华北古陆太古宙陆核分布示意图,太古宙地层的重要矿产,太古宙地层中以铁矿具有世界性的普遍意义。,鞍山的鞍山群中含磁铁石英岩，品位较低，层位稳定，储量大，常构成大型及特大型铁矿床,鞍山式铁矿,。此外，本溪、密云、冀东迁西、吕梁等大铁矿，均产于太古宙地层中。,国外,：,苏必利尔湖铁矿,、,圭亚那铁矿,、,瑞典的基隆纳铁矿、澳大利亚西部铁矿,、南非和印度的铁矿等，都产于太古宙地层。为沉积变质铁矿，占世界铁矿总储量的,60,。,几乎在所有古地块的有关地层中皆形成石英脉金矿。,其形成与花岗岩侵入有关，如澳洲西部、南非和北美。我国山东,招远,、河北,遵化,、青,龙,等地也都产金矿。,元古宙,从,25,6,或（,5.7,）亿年，共,19,亿年。划分为：,古元古代,、,中元古代,、,新元古代,。其中新元古代后半段，单划分称,震旦纪,。,从缺氧气圈到贫氧气圈,从原核生物到真核生物,由陆核到原地台和古地台,古元古代地层和中、新元古代地层有很大区别,叠层石 元古宙古陆分布,中国的元古宙古地理和地层,形成了：,北方华北原地台,、,南方扬子原地台,，,西部塔 里木原地台,。,华北地区,形成了碎屑,-,火山沉积和含叠层石的白云岩沉积以,滹沱群,为代表；五台,-,太行山地区形成磨拉石堆积。,属地槽活动型堆积,。河南形成,嵩山群,，安徽形成,凤阳群,，都属,稳定类型,。上述沉积经褶皱夷平，为中、新元古界不整合覆盖，该不整合面分布广泛，即,吕梁运动,。经吕梁运动，形成,华北原地台,。,中国西南,包括川中、鄂西。下元古界及上太古界褶皱形成,扬子原地台,。,中国西部,塔里木地区下元古界以浅变质火山沉积岩系为主，属于活动类型。早元古代末形成了,原地台,。,古元古代,中国元古宇地层划分及特征,2.,中元古代和新元古代,古元古代末，在中国已经出现了,华北,、,扬子,、,塔里木,等相对稳定的,原地台,，但陆壳稳定情况有很大差异。,(1).,华北地区,中国北部和辽宁南部的几个稳定陆核，经过吕梁运动褶皱变质固结，它们把陆核连接起来，形成,华北原地台,。,华北原地台地形高低起伏，相当复杂。有些地区形成,浅海,；有些地区形成,古陆,。,原地台大致呈三角形,，周围被高地环绕：,北有,内蒙古古陆,，南有,淮阳古陆,，东边是,胶东古陆,（后来发展成胶辽古陆）；,古陆之间,是一片,陆表浅海,，海中耸立着若干山地和陆岛。,浅海中,沉积了类似盖层的,中上元台界,。可大体分为三种类型：,强烈沉降带沉积,，,稳定浅海沉积,，,隆起区的陆相沉积。,华北地区（续）,燕辽沉降带,华北地区强烈拗陷地带，中心在河北兴隆、天津蓟县及北京平谷一带，沉积厚达,10000m,，地层完全，分层清楚，是,北方中上元古界划分和对比的标准地区。,淮阳古陆北缘的,豫西,-,淮南沉降带,，发育过程,和燕辽带相似,。,华北地区其他部分,华北的,山东、河南、安徽,等是,陆表浅海,，沉降幅度较小，,沉积厚度,1000m,左右,，下部碎屑岩相，上部碳酸盐岩相。,晋陕古陆,为浅海所包围长期遭受剥蚀的,隆起区,，边缘有不厚的,滨海相沉积,；内部陆相石英砂岩，分选良好，交错层，厚度,100m,左右。,华北地区吕梁运动后虽基本形成较稳定的地区，但尚有局部活动性较大的地区，如燕辽沉降带。这些活动区经中、新元古代的发展才逐渐稳定下来，到新元古代初，已经发展为大规模的相对稳定的,华北地台,，也称,中朝地台,。,(2).,中国西部塔,里本地区,北天山地区，中上元古界分布广泛，为相对稳定型的浅变质，含碳酸盐沉积，沉积类型与中朝地台相似。,中、南天山东段，有走向,NWW,的强烈沉降带，沉积厚度逾万米，与燕辽沉降带有类似之处。,(3).,中国南部,中国南部缺少太古界地层，而元古界地层广泛发育。,扬子原地台相对稳定,，,周围有一些活动地带,。以黑云斜长片麻岩、混合岩、角闪岩等，总厚度大于,5000m,，,属下元古界,。,扬子原地台,东南缘,，下部为,四堡群,或,梵净山群,，上部为,板溪群,，,二者以不整合接触。,扬子原地台,西侧,，即川滇交界地区，,相对活动,，沉积了浅变质的,会理群,。经,晋宁运动,，扬子原地台扩大，,形成扬子地台,。,总之，太古宙到元古宙，中国南北地层有不同特点。,北方,在早元古代末的吕梁运动后已经形成稳定的基底，其上的活动区只限于沉降带（与古陆边缘断裂有关）；,从晚元古代，,已几乎全部固结，,形成华北地台；,南方,在扬子原地台的,两侧,，,活动相当强烈,，特别是从中元古代起，发育了边缘海及岛弧海，火山活动相当频繁，,经晋宁运动,，原地台扩大才发展为,扬子地台,。,这种北方稳定、南方活动的特征，一直延续到古生代。,中国元古宙的矿产,铁矿,中元古代，在华北地区沉积了大量浅海相鲕状和肾状赤铁矿。以河北宣化、龙关一带的,宣龙式铁矿,最为典型。,燕山地区的蓟县系铁岭组中，有沉积赤铁矿，称,四海式铁矿,。在青白口系下马岭组底部，有一层不规则的风化壳型铁矿。,锰矿,华北地区长城系，有一层锰矿或含锰页岩及含锰灰岩。,蓟县式锰矿、瓦房子式锰矿。,其他,苏北东海、皖北大别山等处，下元古界变质岩中,东海式磷矿,。在北方长城系含钾层位。豫北发现,含钾页岩矿床,。在华北平原掩覆下发现,古潜山油田,华北油田（河北任丘）。,碳酸盐沉积,白云岩,和,白云质灰岩,，可作为冶金熔剂。辽宁大,菱镁矿床,。,含有叠层石,的白云岩及白云质灰岩，磨光后是美观的建筑材料。,震旦纪,震旦纪距今,8,6,（,5.7,）亿年，属于新元古代的晚期。,“震旦”为中国的古称，在印度佛经中指中国,李希霍芬（,1871,）最早将其用于地层，指下古生界和元古宇之间的一套地层；,葛利普（,1922,）高振西（,1934,）重新厘定为“寒武系之下，五台群或泰山群变质岩系之上的一套未变质的岩系”，以天津蓟县剖面为代表；,李四光（,1924,）在峡东建立完整的震旦系剖面，时限为,800540Ma,1975,年：正式确立三峡剖面为震旦系层型剖面,近年震旦系又细分为南华系（下）和震旦系（上）,古生代,因出现大批较高级生物而得名。,划分为：早古生代,（,Pz,1,）和,晚古生代,（,Pz,2,）。,早古生代距今,6,（,5.7,）,4.09,亿年。,下古生界。,划分为：,寒武纪,、,奥陶纪,和,志留纪,。,寒武纪：,(),6,（,5.7,）,亿年,5.1,亿年前。,寒武系,。,奥陶纪：,(O),5.1,亿年,4.39,亿年前。,奥陶系,。,志留纪：,(S),4.39,亿年,4.09,亿年前。,志留系,。,早古生代和此前时代相比，在古地理、古生物、沉积环境、地壳运动等方面，都有很大差异。,动物界第一次大发展,寒武系，以大量三叶虫突然出现为标志。寒武纪已发现动物化石,2500,多种，除脊椎动物外，几乎所有门类都有了。,最多的是三叶虫，,故寒武纪又称“三叶虫时代,”；,其次为,腕足类动物,；,其他,无脊椎动物,，包括,海绵,动物、,古杯,动物、,腔肠动物,（如珊瑚）、,软体动,物（如头足类）、,环节动物,、,牙形石,、,棘皮动物,、,笔石动物,等都已出现。,因此，早古生代是,海生无脊椎动物空前繁盛的时代,。,2.,三叶虫,三叶虫,寒武纪的标准化石,A,莱氏虫（中华莱得利基虫）,1,标准化石。,B,德氏虫,2,标准化石。,C,蝙蝠虫,3,标准化石。,3.,生物化石,生物化石,生物化石,生物化石,生物化石,奥陶纪时的海洋,奥陶系中的角石,5.,澄江生物大爆发,叶足动物门，,Microdictyon sinicum Chen,Hou et Lu,1989,澄江动物群,始莱德利基虫,丘疹关杨虫,Kuanyangia pustulosa Lu,1941,Chengjiang fauna,Chengjiang fauna,1,澄江生物群仿真图集,澄江生物群仿真图集（续）,世界古地理轮廓及地史特征,早古生代初期的大地构造轮廓和震旦纪很相似。后来发生了具有世界影响的构造运动加里东运动，引起了世界海陆形势的调整和变化。,广义加里东运动,：发生在,早古生代,的构造运动。,狭义加里东运动,：指,志留纪后期,的构造运动。,加里东构造阶段,：,早古生代,这一时期。,加里东运动和加里东构造阶段,世界古地理格局及其演变,前寒武纪末,，世界出现,多个古陆,，各古陆为,地槽分隔,。,古生代初期,北半球的古陆,：北美、俄罗斯（欧洲）、西伯利亚、哈萨克斯坦、塔里木、华北（中朝）、华南（扬子）等古陆。,南半球的古陆,：南美、非洲、印度、南极洲、澳大利亚,冈瓦纳古陆。,北美,和,俄罗斯古陆,间被,古大西洋分割。,北方各古陆,与,冈瓦纳古陆,之间横亘着,古特提斯海,(,古地中海,),。,志留纪末期,加里东运动,（北美板块向欧洲板块俯冲）使,古大西洋逐渐变窄,，,形成加里东褶皱带,，从而使,北美板块与欧洲板块对接,，初步,形成劳亚大陆,（又称劳亚古陆或北方大陆,Laurasia,），并导致,古大西洋关闭,。,有于加里东运动,，在早古生代结束时，出现海退（直到泥盆纪初），,陆地扩大，陆表浅海缩小,。,环境的变化,，必将导致生物界的重大变革，意味着一个,新的时代即将到来,。,早古生代气候,寒武纪大部地区气候比较温暖、干燥。,中国、巴基斯坦等，都有,红紫色页岩,、,食盐假晶,（中国的馒头组）、具有,紫红色氧化圈砾石的砾岩,（,竹叶状灰岩,）等；,世界许多地区有,岩盐、石膏,等蒸发盐及,鲕状灰岩,、,白云岩,等。,中国长江中下游、西南及世界许多地方都发现有,古杯动物灰岩和古杯礁,。古杯动物生活于,不低于,25,水温的海水中。,以上事实都是说明当时气候温暖、干燥。,奥陶纪早、中期气候和寒武纪相似，气候比较温暖。,晚奥陶世末期,晚奥陶世末期,是震旦纪以后的,又一次大冰期,，但时间短暂，对北方未产生重大影响，但当时出现一次大范围海退（如中国,华北地区,，晚奥陶世上升为陆，,缺失上奥陶统沉积,），被认为是由于这次大冰期的出现，导致全球海平面下降的缘故。,早古生代地史概况,1.,华北地台,包括：阴山,-,燕山与秦岭,-,大别山之间、贺兰山以东的近似三角形的广大地区，向东包括朝鲜北部，又称,中朝地台。,扬子地台,包括秦岭,-,大别山以南、雪峰山（湘）,-,怀玉山（赣）以北、龙门山（川）,-,哀牢山（滇）以东的广大地区，向东延展没于黄海南部。,3.,塔里木地台,中国的下古生界,中国早古生代矿产,磷（磷块岩）矿,石膏,石灰岩,晚古生代,晚古生代距今,4.09,2.5,亿年,古生界（,Pz,2,）。,泥盆纪,：距今,4.09,3.62,亿年,泥盆系（,D,）。,石炭纪,：距今,3.62,2.90,亿年,石炭系（,C,）。,二叠纪,：距今,2.90,2.50,亿年,二叠系（,P,）。,晚古生代，因陆地扩大，陆生生物大量发生和繁盛。,植物界从水生陆生,动物界从无脊椎脊椎动物,从水中陆地,生物界飞跃发展,植物界的第一次大发展,泥盆纪,：志留纪末已出现的,裸蕨植物,，是陆生植物的先驱，,泥盆纪繁盛,裸蕨时代,。这是植物界的第一次大发展。因不能真正适应大陆环境，,泥盆纪晚期完全绝灭,。,石炭二叠纪,：较高级的植物,蕨类,，包括石松类、节蕨类和种子蕨类等，,从海滨延伸到大陆内部,，出现了万木参天、郁郁葱葱的景观。,石炭二叠纪,蕨类时代,。,石炭二叠纪是重要的成煤时代之一,。,晚二叠世,，地壳运动强烈，环境变化，松柏类和苏铁类为代表的,裸子植物大量出现。,泥盆纪,裸蕨时代,石炭纪景观,石炭纪树干切面,晚古生代的植物复原图,晚古生代植物化石,树干化石,动物界两次大飞跃,无脊椎动物,脊椎动物,泥盆纪,：三叶虫类减少，笔石类在早泥盆世后期已全部绝灭。出现于志留纪末的,鱼类此时繁盛,，,泥盆纪,鱼类时代,，为动物界发展历史的,一次大飞跃,。,动物从水中,陆上,石炭纪总鳍鱼，逐渐演化成两栖类。,晚古生代后期,，地壳运动强烈，环境多变，可以勉强用鳍代替四肢在陆上移动。再进一步演化，,终于形成两栖类,。,从水到陆,是动物界发展史上的,又一次飞跃。,晚古生代的动物复原图,石炭,-,二叠纪两栖类复原图,泥盆纪鱼类复原图,泥盆纪景观图,晚古生代的生物集群灭绝,泥盆纪,至少有,8,次。,最重要一次发生于,晚泥盆世,，生物量急剧下降，造礁生物消失，竹节石类、腕足动物的,3,个目、四射珊瑚,10,多个科灭亡，称凯勒瓦瑟尔事件，也称,弗朗斯,-,法门事件,。,事件后，,世界普遍海退,，,蒸发盐广布,，,南美出现冰川沉积,。,二叠纪,许多动物门类整个目或亚目全部灭亡。曾普遍生,长舌羊齿植物群,，二叠纪末几乎全部绝灭。早古生代繁盛的,三叶虫,全部消失。,蜓类原有,40,多个属，该世结束时,全然无存,。,菊石,有,10,个科绝灭；,腕足类,在同期大约有,140,个属所余无几。,生物集群灭绝的假说,海西构造阶段,海西运动的概念,海西运动,晚古生代,的，,特别是石炭二叠纪,的地壳运动，也称,华力西运动,。,海西阶段的地史特征,晚古生代，一方面在活动着的,地槽中进行着巨厚的沉积,；另一方面许多地台上沉积，,形成上古生界盖层,。如中国地台上的上古生界厚约：一千多米（北方）到三、四千米（南方）。因海洋占绝对优势，所以下古生界,几乎都是海相地层,。因陆地扩大，陆相地层增多；有些地方形成,海陆交互相的地层,。,大陆块,不断靠近和聚集，大陆块边缘和地槽受挤压、褶皱隆起上升，形成岛屿和山脉。大陆拼接、扩大，,形成联合古陆,，,陆块从分散趋向集中。,联合古陆的形成,古地中海,（古特提斯海）,晚古生代气候和植物分区,植物分区,北方植物群（劳亚古陆上的植物群）。又分为：,欧美植物区,：以热带、亚热带气候为特征。,华夏植物区,：包括中国和东南亚。早、中石炭世时属于,欧美植物区,；晚石炭世开始，从欧美植物区分出来称,华夏植物区,。,安卡拉植物区,：包括西伯利亚、哈萨克斯坦及天山、蒙古、兴安地槽以北广大地区。气候以温带偏凉为特征。,南方植物群（冈瓦纳古陆上的植物群）。,该植物区称,冈瓦纳植物区,，包括南美、南非、澳大利亚、印度、巴基斯坦、南极大陆和中国西藏南部，气候也以温凉为特征，晚石炭世开始形成特有的舌羊齿植物群。,北方大陆的煤田和南方大陆的冰川,石炭、二叠纪是世界上最重要的成煤时代。,欧美植物群,和,华夏植物群,代表,热带潮湿气候,，往往,形成大煤田,。,安卡拉植物群,和,冈瓦纳植物群,均代表温凉气候，,一定条件下,也可,形成重要煤田,。因此，煤田,北方大陆远远大于南方大陆,。,北方大陆形成大煤田时，冈瓦纳古陆上冰川广布。,石炭二叠纪,冈瓦纳古陆上,出现了震旦纪和奥陶纪以来规模,最大的一次冰川活动,。石炭纪末至二叠纪初，,持续,5000,万年,。,中生代,中生代距今,2.50,0.65,亿年,中生界（,Mz,）,。,三叠纪,：距今,2.50,2.08,亿年,三叠系（,T,）。,侏罗纪,：距今,2.08,1.35,亿年,侏罗系（,J,）。,白垩纪,：距今,1.35,0.65,亿年,白垩系（,K,）,。,地理变化,海西运动使世界许多地区隆起，形成联合古陆；侏罗纪和白垩纪频遭大范围海侵，总趋势为,陆地面积增大,。,中生代,：古生代末形成的联合古大陆，特别是,冈瓦纳古陆，显著分裂漂移,；位于太平洋板块俯冲带边缘的,环太平洋地带地壳运动十分强烈,，地理环境多变化。,生物界在新环境中又有了新的进化和飞跃。,裸子植物,代替了蕨类植物；,爬行动物,代替了两栖动物。,白垩纪末期恐龙类爬行动物全部绝灭,。,中生代生物界的新发展,中生代陆地面积空前扩大,，地形分异，,气候复杂,。喜湿热的,蕨类植物,因不适应海西运动后干湿冷热多变的大陆环境，,逐渐衰退,。晚二叠世初露头角的,裸子植物,，中生代,迅速发展,。因此，,中生代又称裸子植物时代,。,最主要的代表植物,：,苏铁,、,银杏,、,松柏,等类。此外，有些新兴起的,蕨类,（主要是真蕨），如枝脉蕨，锥叶蕨等虽然还相当繁茂，但已,退居次要地位,。,繁盛的,裸子植物,和,蕨类植物,，是主要的,造煤植物,。中生代，特别是侏罗纪，,是仅次于石炭二叠纪的造煤时代,。,早白垩世晚期,，地史上第一次,出现被子植物,，到,晚白垩世终于取代了裸子植物,，在大陆占统治地位。与动物演化相比，,植物界比动物界提前半个纪进入新生代。,裸子植物时代,中生代景观,中生代植物化石,苏铁,似银杏,爬行动物时代,中生代爬行动物高度发展，也称爬行动物时代。,石炭二叠纪的,两栖类,，不能完全脱离有水环境。,爬行动物,则可完全在,陆地环境中生活,，最占优势的一类就是,恐龙,。,恐龙是中生代一类爬行动物的总称。,分两大类：一类叫,蜥龙类,，它又分为素食的,蜥脚类,和肉食的,兽脚类,；一类叫,鸟龙类,，这一类都是素食的。恐龙的身体大小、形状、生活习性等各不相同，种类很多。,海陆空三个领域都成了爬行动物生活的场所。,特别引人注意的是在晚侏罗世已经发现了原始的鸟类。,最早是,1862,年在德国南部上侏罗统潟湖沉积岩层中发现的，定名为,始祖鸟,。,1994,年，,辽宁北票,上侏罗统地层中也发现了和始祖鸟同时代的,鸟类化石,，是继始祖鸟发现以来重要的发现。,晚三叠统，还发现有爬行动物向哺乳动物的过渡类型。,在我国云南发现的云南,卞氏兽,属于此类。,中生代景观,剑龙和鱼龙,恐龙蛋化石,生活在侏罗纪时的恐龙,产于德国的始祖鸟化石,始祖鸟复原图,产于辽宁北票的中华龙鸟,举世闻名的中华龙鸟化石,（左为实体化石，右为印模化石）,中生代的菊石,三叠纪的菊石化石,最突出的生物事件,-,恐龙灭绝,中生代末，亦即白垩纪结束，昌盛并称“霸”中生代的恐龙类和菊石类等突然全部绝灭。,有人认为与中生代末期强烈的,地壳运动,所引起的,地形、气候、植被等条件的改变,有一定的关系。,有人认为与,地球磁极倒转,、,流行病,以及,恐龙本身的蜕化,等有关。,近年盛行的看法是恐龙的灭亡源于“地外事件”。,即,在,6500,万年前,，有一颗,小天体碰撞地球,，导致海水温度升高，粉尘弥漫天空，遮住阳光辐射地表，,造成大批生物绝灭,。,其主要证据是在,白垩纪,和,第三纪地层界线处的粘土层,中，发现较普遍存在,铱较正常值高若干倍,，铱是陨石的重要组份之一。,近年关于陨石与地球相撞的直接或间接证据日益增多。有人认为,6500,万年前撞击地球的天体直径约为,10km,，撞击地点在墨西哥湾,尤卡坦半岛,附近。特别是,1994,年,7,月,16,日至,22,日苏梅克,-,利维,9,号彗星撞击木星,（俗称“彗木之吻”事件）。这一事件给予人们有益的启示，告诉人们应该正视而不是回避地外事件，应研究预警系统和预防措施，以避免其造成灭顶的后果。,天体撞击地球模拟图,1,天体撞击地球模拟图,2,陨石坑地质考察,中生代古地理演变,中生代,构造运动剧烈而频繁，岩石圈板块从联合又走向分裂、漂移、,逐步完成近代海陆分布格局,。,西方,称中生代和新生代的构造运动为,阿尔卑斯运动,。分为两个阶段：,中生代的构造运动,老阿尔卑斯运动,，又称,太平洋运动,，相当于中国的,燕山运动；,新生代的构造运动,新阿尔卑斯运动,，,狭义的阿尔卑斯运动,，相当于中国和亚洲的,喜马拉雅运动,。,中生代的构造运动,中、新生代运动名称和相互关系,联合古陆解体与古地理概况,中生代古地理演化的总趋势是：,古生代形成的,泛大陆开始分裂,、漂移，逐步,解体,；新的海洋形成。,海槽区,出现,新褶皱带,，大陆面积扩大，海区缩小。,北方古陆,(,劳亚古陆,),三叠纪时,，北美开始与欧亚分离，,出现原始的北大西洋,。,侏罗纪、白垩纪时,，北大西洋扩大，格陵兰从北美分离出来。太平洋板块向亚洲板块俯冲、挤压，形成我国和东亚大陆一系列北东东向的,褶皱隆起,和,断陷盆地,。,南方古陆（冈瓦纳古陆）,三叠纪时,，南方古陆分裂。南美和非洲的分离，,出现了原始的南大西洋,；澳洲和南极洲漂离非洲和印度，形成了,原始的印度洋,。白垩纪时，印度板块也开始向东北方移动；新西兰与澳洲分开。白垩纪时冈瓦纳古陆解体的各个陆块都不同程度遭受海侵。非洲南部发生大规模断裂，沿大断裂发生强烈火山活动，有玄武岩喷发。,中生代气候和矿产,气候,三叠纪,初气候较,干燥,，后由,转向温湿,，气候,分带,现象明显。,侏罗纪,海侵扩大，,潮湿气候分布增加,，在北美、北欧、东亚、东北亚和南极洲都,形成煤层,，仅次于石炭二叠纪。,白垩纪,气候也较,温暖,，格陵兰和阿拉斯加等高纬区，可见温带和亚热带植物化石。许多地区植被浓密，形成许多,白垩系大煤田,。湿润气候下，一些,近海及滨海区,形成了丰富的,石油、天然气,及,油页岩矿床,。如得克萨斯州、墨西哥、波斯湾、北非、前苏联等，及松辽平原形成上白垩统的,大庆油田,。但在一些,干燥地区,的红层中也形成许多有价值的,膏盐矿床,。,环太平洋内生金属成矿带,整个,中生代,，,岩浆活动频繁而强烈,。,印支期,，许多地方,基性、超基性岩侵入,。特别是在环太平洋带，,燕山期,有大量,中酸性岩浆侵入和喷发活动,，形成种类繁多而丰富的,金属矿产,，称为,太平洋内生金属成矿带。,中生代中国地史概况,印支运动结束，大陆海洋退缩，基本形成陆地环境,燕山运动使构造格局转向东西分异,大规模的火山与岩浆活动,西部内陆古生代褶皱山脉强烈抬升,中国中生代矿床,沉积型金属矿产,川东、鄂西,中三叠统和四川下三叠统砂页岩中有,含铜砂