生物地层学专题教育课件省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

第四章第四章 生物地层学生物地层学n一一.生物地层学几个概念生物地层学几个概念n1.1.生物地层学生物地层学:是地层学一个分支，它任务是依是地层学一个分支，它任务是依据生物发展历史及其空间分布规律，说明地层发据生物发展历史及其空间分布规律，说明地层发育次序，并硕士物化石在地层划分和对比中原理育次序，并硕士物化石在地层划分和对比中原理和方法。和方法。n范围：范围：主要包括和化石相关地层学问题。主要包括和化石相关地层学问题。第1页2.2.生物地层学理论基础生物地层学理论基础(1)生物演化前进式发展生物演化前进式发展生物由低级到高级生物由低级到高级,简单到复杂简单到复杂(达尔文进化论达尔文进化论)(2)生物演化阶段性生物演化阶段性最老生物最老生物:南非南非38亿年前燧石中有机体亿年前燧石中有机体元古界元古界:主要为菌藻类主要为菌藻类,晚期裸露动物群晚期裸露动物群下古生界下古生界:三叶虫三叶虫,笔石笔石,角石类角石类上古生界上古生界:腕足类腕足类,四射珊瑚四射珊瑚,鱼类、两栖类及蕨类植物鱼类、两栖类及蕨类植物中生界中生界:菊石菊石,爬行动物爬行动物,裸子植物裸子植物新生界新生界:被子植物被子植物,哺乳动物哺乳动物第2页3)3)生物演化不可逆性生物演化不可逆性Dollo(1873)提出提出“没有一个生物没有一个生物(即使是局部即使是局部)能恢复能恢复其祖先行列中已出现过一次状态其祖先行列中已出现过一次状态.4 4）生物出现瞬时性）生物出现瞬时性先驱和孑遗概念先驱和孑遗概念大部分生物大规模出现在全球具等时性大部分生物大规模出现在全球具等时性第3页二、生物地层单位几个概念二、生物地层单位几个概念(一一)生物地层单位划分生物地层单位划分1.1.生物地层单位概念生物地层单位概念n是以所含化石或古生物特征一致性作为依据而是以所含化石或古生物特征一致性作为依据而划分地层单位划分地层单位.n化石类别化石类别:延限带延限带,间隔带间隔带n化石组合化石组合:组合带组合带n化石形态特征化石形态特征:谱系带谱系带n化石富集特征化石富集特征:顶峰带（富集带）顶峰带（富集带）第4页2.2.生物地层单位级别生物地层单位级别n生物地层带生物地层带,生物地层超带生物地层超带,生物地层亚带生物地层亚带,生物地层小生物地层小带。带。n基本单位：基本单位：生物地层带生物地层带1 1）生物地层带）生物地层带(zone)zone)：指含有一个种或属指含有一个种或属,或者若干种、或者若干种、属化石为特征一段地层，普通由其中一个或若干个特征属化石为特征一段地层，普通由其中一个或若干个特征化石来命名。化石来命名。2 2）生物地层超带）生物地层超带(superzone)superzone)：含有共同生物地层特征几含有共同生物地层特征几个生物带能够适当地集合在一起成为一个超带。个生物带能够适当地集合在一起成为一个超带。O1O1宁国宁国阶阶Didymograptus Didymograptus superzonesuperzone第5页2.2.生物地层单位级别生物地层单位级别3 3）生物地层亚带）生物地层亚带(subzone)subzone)：假如有必要表示生物地层细假如有必要表示生物地层细节节,对任何一个生物带细分。（普通对任何一个生物带细分。（普通指一个组合带再分。指一个组合带再分。）4 4）小带（）小带（zonuke):zonuke):是亚带或一个未经划分亚带生物地层是亚带或一个未经划分亚带生物地层带再分。指含有一个小动物群或植物群带再分。指含有一个小动物群或植物群单一岩层单一岩层或一组或一组厚度不大岩层厚度不大岩层.5)5)哑段哑段(barren intervals)barren intervals)：不含化石地层间隔不含化石地层间隔,在地层在地层剖面中是常见剖面中是常见,它们位于两个相邻生物带之间。它们位于两个相邻生物带之间。第6页3.生物地层单位之间关系1)1)垂向上垂向上:叠置关系叠置关系,以生物面相隔。以生物面相隔。n生物面：生物地层单位界限顶、底面。生物面：生物地层单位界限顶、底面。2 2）横向上：）横向上：同时、不一样时、不完全同时。同时、不一样时、不完全同时。第7页（二）几个常见生物带（二）几个常见生物带n常见生物带有：常见生物带有：n延限带（分类单位延限带、共存延限带）延限带（分类单位延限带、共存延限带）n间隔带间隔带n组合带组合带n富集带（顶峰带）富集带（顶峰带）n种系带（谱系带）种系带（谱系带）第8页1 1、分类单位延限带、分类单位延限带n定义：定义：分类单位延限带分类单位延限带(taxon-range zone)taxon-range zone)是指一特是指一特定分类单元（种、属、科等）标本已知（地层与地理）定分类单元（种、属、科等）标本已知（地层与地理）产出延限（时间跨度）所代表那段地层体产出延限（时间跨度）所代表那段地层体。n界限：界限：为一系列生物面为一系列生物面n名称：名称：以该生物来命名。以该生物来命名。Didymograptus Didymograptus zonezone第9页第10页n优点优点:简单易行简单易行,如如CystophrentisCystophrentis zone,zone,PseudouraliniaPseudouralinia zone zone ThysanophyllumThysanophyllum zone,zone,YunophyllumYunophyllum zone zonen缺点缺点:1)1)因为受岩相和间断影响因为受岩相和间断影响,要有详细对比要有详细对比,才能确定下来才能确定下来.2)2)普通建延限带时普通建延限带时,在相同沉积相中建带地层意义大在相同沉积相中建带地层意义大,而在相变处而在相变处建生物带地层意义不大建生物带地层意义不大,属生态地层研究范围属生态地层研究范围.3)3)伴随生物分类单位改变伴随生物分类单位改变,生物带也要改变生物带也要改变,如如PseudoschwagerinaPseudoschwagerina zonezone，RubustoschwagerinaRubustoschwagerina zone zone，SpharoschwagerinaSpharoschwagerina zone zone，PseudoschwagerinaPseudoschwagerina zone zone第11页ABDBCDCDE第12页2 2、共存延限带、共存延限带n定义定义：共存延限带共存延限带(concurrent-range zone)concurrent-range zone)是包含两个是包含两个特定分类单元延限共存、一致或重合部分地层体。特定分类单元延限共存、一致或重合部分地层体。n界限：界限：延限较高分类单元最低产出（为底界）和延限较低分延限较高分类单元最低产出（为底界）和延限较低分类单元最高产出（为顶界）类单元最高产出（为顶界）n名称：名称：Globigerina sellii-Pseudohastigerina Globigerina sellii-Pseudohastigerina barbadoensis barbadoensis zonezonen和原有定义区分和原有定义区分:以前能够有以前能够有多个多个，现在只能为，现在只能为两个两个.第13页 延限较高分类单元最低产出（为底界）和延限较低分类单延限较高分类单元最低产出（为底界）和延限较低分类单元最高产出（为顶界）元最高产出（为顶界）第14页3.间隔带1.1.定义定义(interval zone):interval zone):是位于两个特定生物地层面是位于两个特定生物地层面(生生物面物面)之间含化石地层体之间含化石地层体.n哑段不是间隔带哑段不是间隔带.n间隔带底面或顶面能够是间隔带底面或顶面能够是:n某一特点分类单元在任一特定剖面中有资料确证某一特点分类单元在任一特定剖面中有资料确证最低最低产出面产出面;n某一特点分类单元在任一特定剖面中有资料确证某一特点分类单元在任一特定剖面中有资料确证最高最高产出面产出面;n其它能够区分地层特点其它能够区分地层特点(生物面生物面)n最终产出带最终产出带(last-occurrence zone)last-occurrence zone)或最高产出带或最高产出带第15页以以a类首现和类首现和b类消失类消失定义一个地层间隔定义一个地层间隔指两个显著生物地层界面之间一段地层。指两个显著生物地层界面之间一段地层。指两个显著生物地层界面之间一段地层。指两个显著生物地层界面之间一段地层。这个带本身并不是任何生物分类单元这个带本身并不是任何生物分类单元这个带本身并不是任何生物分类单元这个带本身并不是任何生物分类单元“延限带延限带延限带延限带”，也不是许多分类单元共存，但它能够含不尤其显著生物地层组合或生，也不是许多分类单元共存，但它能够含不尤其显著生物地层组合或生，也不是许多分类单元共存，但它能够含不尤其显著生物地层组合或生，也不是许多分类单元共存，但它能够含不尤其显著生物地层组合或生物地层特征。物地层特征。物地层特征。物地层特征。第16页以以a类消失和类消失和b类消失类消失定义一个地层间隔定义一个地层间隔指两个显著生物地层界面之间一段地层。指两个显著生物地层界面之间一段地层。指两个显著生物地层界面之间一段地层。指两个显著生物地层界面之间一段地层。这个带本身并不是任何生物分类单元这个带本身并不是任何生物分类单元这个带本身并不是任何生物分类单元这个带本身并不是任何生物分类单元“延限带延限带延限带延限带”，也不是许多分类单元共存，但它能够含不尤其显著生物地层组合或生，也不是许多分类单元共存，但它能够含不尤其显著生物地层组合或生，也不是许多分类单元共存，但它能够含不尤其显著生物地层组合或生，也不是许多分类单元共存，但它能够含不尤其显著生物地层组合或生物地层特征。物地层特征。物地层特征。物地层特征。第17页4.种系带（谱系带）1).1).定义定义:种系带种系带(lineage zone)lineage zone)是含有是含有代表进化种系中代表进化种系中某一特定片段化石标本地层体某一特定片段化石标本地层体.它能够是某一分类单元它能够是某一分类单元在一个种系中在一个种系中总延限总延限;也能够是该分类单元在其后代分也能够是该分类单元在其后代分类单元出现之前类单元出现之前那段那段部分延限部分延限.2)2)界限界限:上、下界限是经过代表所研究演化谱系中连续分上、下界限是经过代表所研究演化谱系中连续分子最低存在生物面来确定。子最低存在生物面来确定。3)3)名称名称:如如Hindeodus parvusHindeodus parvus谱系带谱系带第18页第19页5.组合带1.1.定义定义:组合带组合带(assemleage zone)assemleage zone)是单个地层或地层体是单个地层或地层体,其特征是将一个独特由其特征是将一个独特由三个或更多化石分类单元三个或更多化石分类单元组成组组成组合或伴生视为一个整体合或伴生视为一个整体,而区分于相邻地层中生物地层而区分于相邻地层中生物地层特征特征.n能够是该带能够是该带各种化石组合各种化石组合:如三叶虫如三叶虫+牙形石牙形石n也能够局限在一些也能够局限在一些特定类型特定类型:全为珊瑚组合带全为珊瑚组合带,笔石带笔石带2.2.界限界限:以一些特定生物出现或消失做为界限以一些特定生物出现或消失做为界限.3.3.定名定名:不多于两个生物定名，不多于两个生物定名，Ophiceras-LytophicerasOphiceras-Lytophiceras组合带组合带第20页第21页4.4.奥佩尔带（奥佩尔带（oppel zoneoppel zone）问题）问题:是一个不严格共存延限是一个不严格共存延限带带,和组合带也有区分和组合带也有区分.5.5.生物生物(或化石或化石)组合概念及与组合带区分组合概念及与组合带区分:n生物生物(或化石或化石)组合组合:特征相同或具一定联络生物特征相同或具一定联络生物(或化石或化石)群群,考虑是生物群面貌考虑是生物群面貌,而不是地层而不是地层.n如上石炭统如上石炭统Nephellophyllum Nephellophyllum assembleage assembleage nAntheriaAntheria assembleage,assembleage,n经过一定研究后经过一定研究后,假如查明这些组合在地层上稳定假如查明这些组合在地层上稳定,能够能够划为生物组合带划为生物组合带.5.组合带第22页6.富集带（顶峰带）1)1)定义定义:富集带富集带(abundance zone)abundance zone)一个特有分类单元或一一个特有分类单元或一组特定分类单元丰度组特定分类单元丰度,显著高于显著高于该剖面该剖面相邻地层相邻地层普通普通丰丰度度,而不考虑生物伴生或延限情况（某种生物最繁盛一而不考虑生物伴生或延限情况（某种生物最繁盛一段时间代表地层）。段时间代表地层）。2 2、界限：、界限：丰度发生显著改变生物面上。丰度发生显著改变生物面上。3 3、名称：、名称：RedlichiaRedlichia abundance zone,or peak zone abundance zone,or peak zone第23页第24页4 4）相关富集带争议：）相关富集带争议：（1 1）生态原因造成）生态原因造成（2 2）生物自然发展形成）生物自然发展形成5 5）富集带划分标准）富集带划分标准（1 1）划分在相同沉积环境中）划分在相同沉积环境中（2 2）对比范围不大，极难在大区域对比，主要是生物）对比范围不大，极难在大区域对比，主要是生物迁移速度和自然竞争原因迁移速度和自然竞争原因6.富集带第25页第26页三）生物带等时性和穿时性三）生物带等时性和穿时性1.1.生物带生物带穿时是绝正确穿时是绝正确,等时是相正确等时是相正确2.2.相对等时相对等时生物带中包括生物有生物带中包括生物有:游泳和浮游生物游泳和浮游生物,如笔如笔石石,牙形石牙形石,放射虫放射虫,蜓类蜓类,菊石菊石,角石角石,浮游三叶虫。浮游三叶虫。3.3.穿时性较普遍生物带主要包括到穿时性较普遍生物带主要包括到底栖生物底栖生物,如腕足类如腕足类,珊珊瑚瑚,双壳类双壳类4.4.生物带穿时实例很多生物带穿时实例很多（？为何）（？为何）第27页 生物地层与年代地层单位之间关系：生物地层与年代地层单位之间关系：BUBU通常靠近于年代地层单位通常靠近于年代地层单位(CU)(CU)。即使生物地层对比靠近于。即使生物地层对比靠近于时间对比，但生物地层单位时间对比，但生物地层单位(BU)(BU)在根本上不一样于年代地层在根本上不一样于年代地层单位。单位。生物地层单位是生物地层单位是物质性物质性，而年代地层单位是，而年代地层单位是时间性时间性。生物地层单。生物地层单位：是指位：是指含有某种化石地层含有某种化石地层，而年代地层单位：是指某种，而年代地层单位：是指某种生物生生物生存时间内形成全部地层存时间内形成全部地层，并非仅指含有化石地层。，并非仅指含有化石地层。生物地层单位不连续，不能独成系统，是为年代地层系统服务。生物地层单位不连续，不能独成系统，是为年代地层系统服务。以浮游生物建立生物带等时性很好，而以底栖型生物建立生以浮游生物建立生物带等时性很好，而以底栖型生物建立生物带含有穿时性。物带含有穿时性。第28页生物地层与年代地层单位之间关系生物地层与年代地层单位之间关系生物地层与年代地层单位之间关系生物地层与年代地层单位之间关系(生物带与时间带关系生物带与时间带关系生物带与时间带关系生物带与时间带关系)第29页第30页第31页第32页三三 生物带建立基本程序生物带建立基本程序1 1、地层剖面选择、地层剖面选择:结构简单、地层连续、生物化石丰富、结构简单、地层连续、生物化石丰富、近垂直地层走向、垂向上沉积环境改变不是很大。近垂直地层走向、垂向上沉积环境改变不是很大。2 2、化石延限确实定、化石延限确实定3 3、化石丰度确实定、化石丰度确实定4 4、化石优势度确实定及主要性判别、化石优势度确实定及主要性判别5 5、沉积环境及相确实定、沉积环境及相确实定6 6、化石带建立及命名、化石带建立及命名7 7、化石带对比、化石带对比第33页第34页n在生物（化石）带建立缺乏充分证据情况下，可在生物（化石）带建立缺乏充分证据情况下，可建立生物（化石）组合。当工作到一定程度可上建立生物（化石）组合。当工作到一定程度可上升为生物带。升为生物带。n建立生物带尽可能要具相对等时性意义，尽可能建立生物带尽可能要具相对等时性意义，尽可能选择游泳和浮游生物。选择游泳和浮游生物。三三 生物带建立基本程序生物带建立基本程序第35页总 结（生物地层单位特点）建立依据：建立依据：可可基于基于单一分类单元或几个分类单元组合、丰度、特单一分类单元或几个分类单元组合、丰度、特定形态特征，或与化石组成和分布相关任何特征改变；定形态特征，或与化石组成和分布相关任何特征改变；具多样性：具多样性：相同地层间隔可因选取不一样化石类群而得到不一样相同地层间隔可因选取不一样化石类群而得到不一样分带。因而分带。因而生物地层单位含有生物地层单位含有多样性多样性；含有间隔或重合性：含有间隔或重合性：据不一样生物类群建立带、甚至同类生物带据不一样生物类群建立带、甚至同类生物带之间也可能出现纵向与横向上间隔或重合；之间也可能出现纵向与横向上间隔或重合；依赖性：依赖性：对化石分类有较强依赖性，化石分类单位大小改变会造对化石分类有较强依赖性，化石分类单位大小改变会造成该生物地层单位所限定地层体范围增大或缩小成该生物地层单位所限定地层体范围增大或缩小独特征：独特征：生物地层单位是以生物化石定义；而生物演变不会重复。生物地层单位是以生物化石定义；而生物演变不会重复。所以，在漫长地质时期中，演化使一个时代化石组合不一样于任所以，在漫长地质时期中，演化使一个时代化石组合不一样于任何其它时代，即独特征，与其它地层单位不一样。何其它时代，即独特征，与其它地层单位不一样。第36页各各时时期期生生物物化化石石带带第37页各各时时期期生生物物化化石石带带第38页各各时时期期生生物物化化石石带带第39页各各时时期期生生物物化化石石带带第40页各各时时期期生生物物化化石石带带第41页各各时时期期生生物物化化石石带带第42页各各时时期期生生物物化化石石带带第43页各各时时期期生生物物化化石石带带第44页各各时时期期生生物物化化石石带带第45页