化石的形成和古生物学省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx

1 1.1.化石定义化石定义 2.2.化石形成条件化石形成条件 3.3.化石保留化石保留类型型 4.4.化石研究方法化石研究方法 5.5.化石分化石分类与命名与命名 6.6.古生物学分类系统介绍古生物学分类系统介绍第二章第二章 化石形成与古生物学化石形成与古生物学第1页化石化石 fossil fossil 保留在岩层中地质历史时期保留在岩层中地质历史时期生物遗体生物遗体、生物生物活动痕迹活动痕迹及生物成因残留及生物成因残留有机物分子有机物分子一、化石定义第2页 化石区分于普通岩石在于：它与化石区分于普通岩石在于：它与古生物相联络，含有生物特征，如形古生物相联络，含有生物特征，如形状、结构、纹饰、有机化学组分等；状、结构、纹饰、有机化学组分等；或者含有生命活动信息：生物遗址、或者含有生命活动信息：生物遗址、遗物、工具等遗物、工具等 化石与普通岩石区分第3页4 菊石化石举例第4页73 植物化石第5页第6页化石群第7页微体化石第8页73 怪诞虫及复原图 第9页10 中华微纲虫及复原图 第10页在形态上看似与一些化石十分相同，在形态上看似与一些化石十分相同，但与生物或但与生物或生物生命活动无关生物生命活动无关称为假化石称为假化石假化石假化石“松枝石松枝石”“菊花石菊花石”第11页大化石大化石macrofossil肉眼下即能肉眼下即能研究化石研究化石微体化石微体化石microfossil肉眼不能直接可靠地分辨，需要借助于一肉眼不能直接可靠地分辨，需要借助于一定仪器设备及经过一定伎俩才能进行研究生定仪器设备及经过一定伎俩才能进行研究生物体或身体微小部分物体或身体微小部分超微化石超微化石nannofossil分子化石分子化石Molecularfossil化石分类(体积大小分类)第12页1.1.化石定义化石定义 2.2.化石形成条件化石形成条件 3.3.化石保留类型化石保留类型 4.4.化石研究方法化石研究方法 5.5.化石分类与命名化石分类与命名 6.6.古生物学分类系统介绍古生物学分类系统介绍第二章第二章 化石形成与古生物学化石形成与古生物学第13页73 14 古生物古生物死亡死亡埋藏埋藏石化石化发掘发掘化石形成过程化石形成过程:第14页 1)1)生物本身条件生物本身条件 2)2)生物死后环境条件生物死后环境条件 3)3)埋藏条件埋藏条件 4)4)时间条件时间条件 5)5)成岩石化条件成岩石化条件第15页生物具生物具硬体部分硬体部分（壳，骨骼，牙齿，鳞片，蛋壳，骨骼，牙齿，鳞片，蛋）硬体多由矿物质组成硬体多由矿物质组成比较稳定是方解石、硅质化合物、磷酸钙等比较稳定是方解石、硅质化合物、磷酸钙等不太稳定是霰石、含镁方解石不太稳定是霰石、含镁方解石有机质硬体有机质硬体如几丁质薄膜、角质层、木质纤维等如几丁质薄膜、角质层、木质纤维等生物本身条生物本身条件件第16页生物死后所处外界环境条件生物死后所处外界环境条件 物理条件物理条件 如高能水动力条件下生物尸体易被破坏 化学条件化学条件 如水体pH值小于7.8时，CaCO3易于溶解；氧化环境中有机质易腐烂 生物条件生物条件 如食腐生物和细菌常破坏生物尸体 生物死后环境条件生物死后环境条件第17页 与埋藏沉积物性质相关 圈闭很好沉积物易于保留，如化学沉积物、生物成因沉积物,具孔隙沉积物中古生 物尸体易被破坏 一些特殊沉积物还能保留生物软体部分，如 松脂、冰川冻土等 基底上内栖生物，以及一些表栖生物也能 破坏沉积物内生物遗体埋藏条件埋藏条件第18页一些特殊沉积物还能保留生物软体部一些特殊沉积物还能保留生物软体部分，如松脂、沥青湖、冰川冻土等分，如松脂、沥青湖、冰川冻土等第19页埋藏前暴露时间 及时埋藏有利于形成化石；埋藏后不被再挖掘出来；石化作用时间 经过较长地质历史时间石化作用；短暂、近期内生物埋藏不成为化石；时间条件时间条件第20页 埋藏尸体与周围沉积物一起，在漫长地史成岩过程中，逐步石化，形成岩石一个部分 成岩石化条件成岩石化条件第21页定义：埋藏在沉积物中生物体，在成 岩作用中经过物理化学作用改 造而成为化石过程 石化作用石化作用(petrifaction)(petrifaction)定义定义矿质充填作用矿质充填作用置换作用置换作用碳化作用碳化作用 第22页 在石化作用过程中，原来生物体组分被溶解，外来矿物质充填，如硅化、钙化、白云化、黄铁矿化等。假如溶解速度等于充填速度，原生物体微 细结构能够保留下来 假如溶解速度大于充填速度，则原来微细 结构难以再现 置置换换作作用用 石化作用方式 第23页硅化木硅化木(新疆准葛尔新疆准葛尔)第24页 生物硬体组织中一些空隙，经过石化作用被一些矿物质沉淀充填，使得生物硬体变得致密和坚硬 充填作用可发生在生物硬体结构中，如贝壳微孔、脊椎动物骨髓；也能够发生在生物硬体结构之间，如有孔虫房室、珊瑚隔壁之间矿矿质质充充填填作作用用 石化作用方式 第25页矿矿质质充充填填作作用用-腕足动物第26页73 27 生物遗体中不稳定成份分解和升馏挥 发，仅留下较稳定碳质薄膜保留为化石 通常是几丁质生物体发生此石化作用，其几丁质成份(C15H26N2O10)为主植物叶化石、笔石枝等经碳化作用，H,N,O挥发，留下碳质薄膜化石碳碳化化作作用用 石化作用方式 第27页 碳质薄膜化石笔笔 石石植植 物物 化化 石石第28页1、化石形成条件严格，地史时期生物只有 极少部分保留成为化石2、现已发觉化石仅是岩层中保留成化石一 部分(包含超微化石、分子化石等）因为上述二个原因、表明古生物统计不完备性。化石统计不完备是古生物学中基本事实，所以在研究古生物界面貌及其发展规律时，必需考虑这个事实，防止做出片面结论。化石统计不完备性化石统计不完备性第29页 现今我们能够在地层中观察到化石仅是各地史时期生存过生物群中极小一部分 现生生物：已统计170 多万种，预计有500-1000多万种 古生物：已统计13万各种，大量未知化石统计不完备性化石统计不完备性古生物化石仅是现代生物编目8.7第30页73 31 化化石石统统计计不不完完备备性性第31页73 32 第32页1.1.化石定义化石定义 2.2.化石形成条件化石形成条件 3.3.化石保留类型化石保留类型 4.4.化石研究方法化石研究方法 5.5.化石分类与命名化石分类与命名 6.6.古生物学分类系统介绍古生物学分类系统介绍第二章第二章 化石形成与古生物学化石形成与古生物学第33页 实体化石实体化石 模铸化石模铸化石 遗址化石遗址化石 化学化石化学化石 依据化石保留特点，化石可分为4类：三、化石保留类型三、化石保留类型第34页全部生物遗体或部分生物遗体化石全部生物遗体或部分生物遗体化石1 1、实体化石、实体化石body fossilbody fossil第35页实实体体化化石石(1)(1)全全部部生生物物遗遗体体实实体体化化石石第36页73 37 部部分分生生物物遗遗体体实实体体化化石石实实体体化化石石(2(2)第37页73 38 部部分分生生物物遗遗体体实实体体化化石石实实体体化化石石(3(3)第38页body fossils第39页mode and cast fossil mode and cast fossil 保留在岩层中生物体印模和铸型（复铸物）保留在岩层中生物体印模和铸型（复铸物）2 2、模铸化石、模铸化石 印痕化石印痕化石印模化石印模化石核化石核化石铸型化石铸型化石依据化石与围依据化石与围岩关系分成岩关系分成4 4类：类：第40页生物生物软体软体 在围岩上留下在围岩上留下印痕印痕印痕化石印痕化石 云南澄江寒武纪软体复原软体复原软体印痕软体印痕第41页73 42 印痕化石第42页中华微纲虫印痕化石第43页mold fossilmold fossil生物硬体在围岩表面上印模 包含：外模、内模、复合模2 2）印模化石）印模化石注意：注意：印模化石上所反应纹饰和结构与生物体实际情况，恰好凸凹方向相反。第44页73 45 外模外模external mold external mold 生物硬体外表面在围岩上印模 第45页73 46 内模内模internal mold internal mold 生物硬体内表面在围岩上印模 第46页复合模复合模composite mold composite mold 内模和外模重合在一起化石 第47页 生物硬体所包围内部空间或生物硬体溶解后形成空间，被沉积物充填固结形成化石 内核internal core 外核external core3 3）核化石）核化石core fossilcore fossil第48页73 49 核化石形成过程内核内核外核外核第49页在形成外模和内核后，原壳体被全部溶解，沉积物在溶解后空间再次充填形成化石4 4）铸型化石）铸型化石cast fossilcast fossil 铸型化石在大小、形态和表面装饰等方面与原铸型化石在大小、形态和表面装饰等方面与原生物体一致，但内部结构完全不一样。生物体一致，但内部结构完全不一样。第50页73 51 铸型化石形成过程铸型化石形成过程第51页 保留在岩层中古代生物活动留下痕迹和遗物遗址化石遗址化石ichnofossilichnofossil足迹足迹 行迹行迹 拖迹拖迹 爬行迹爬行迹 停息迹停息迹 潜穴潜穴 第52页53 遗遗址址化化石石第53页73 54 遗址化石遗址化石第54页Trace fossils:traces and remains left by organisms action through time第55页淮南寒武系遗址化石淮南寒武系遗址化石第56页淮南寒武系遗址化石淮南寒武系遗址化石第57页淮南寒武系遗址化石淮南寒武系遗址化石第58页73 59 遗址化石对于硕士物生活习性、生活方式及生遗址化石对于硕士物生活习性、生活方式及生活环境含有主要意义活环境含有主要意义遗址化石意义遗址化石意义第59页分子化石 molecular fossil 分解后古生物有机组分（如脂肪酸、氨基酸等）残留在地层中形成化石4、化学化石 chemical fossil有机质软体遭受破坏，但分解后有机组分，如脂肪酸、氨基酸等，有机质软体遭受破坏，但分解后有机组分，如脂肪酸、氨基酸等，仍可残留在岩层中仍可残留在岩层中 这些残留物质仍含有一定有机化学分子结构。这些残留物质仍含有一定有机化学分子结构。对探索生命起源、生物演化及生物成因矿产探寻和开发含有主要意对探索生命起源、生物演化及生物成因矿产探寻和开发含有主要意义。义。第60页73 实体化石实体化石 硬体 软体 模铸化石模铸化石 印痕化石 印模化石（内模外模复合模）核化石 （内核外核）铸型化石遗址化石遗址化石 痕迹 遗物化学化石化学化石 分子化石化石保留类型化石保留类型第61页1.1.化石定化石定义 2.2.化石形成条件化石形成条件 3.3.化石保留化石保留类型型 4.4.化石研究方法化石研究方法 5.5.化石分化石分类与命名与命名 6.6.古生物学分古生物学分类系系统介介绍第二章第二章 化石形成与古生物学化石形成与古生物学第62页1 1、化石标本和样品野外采集、化石标本和样品野外采集 2 2、化石标本揭露和分离、化石标本揭露和分离 3 3、化石判定和记叙、化石判定和记叙 4 4、化石摄影、制图和复原、化石摄影、制图和复原 5 5、化石资料分析与应用、化石资料分析与应用第63页36 化化石石标标本本和和样样品品野野外外采采集集工工具具第64页化石化石标本标本和样和样品品野外野外采集采集方法方法和技和技术示术示意图意图第65页1 1、化石标本和样品野外采集、化石标本和样品野外采集 2 2、化石标本揭露和分离、化石标本揭露和分离 3 3、化石判定和记叙、化石判定和记叙 4 4、化石摄影、制图和复原、化石摄影、制图和复原 5 5、化石资料分析与应用、化石资料分析与应用第66页1.1.化石定化石定义 2.2.化石形成条件化石形成条件 3.3.化石保留化石保留类型型 4.4.化石研究方法化石研究方法 5.5.化石分类与命名化石分类与命名 6.6.古生物学分古生物学分类系系统介介绍第二章第二章 化石形成与古生物学化石形成与古生物学第67页界界kingdomkingdom 门门phylum phylum 纲纲class class 目目order order 科科familyfamily 属属genus genus 种种species species 辅助分类单位：辅助分类单位：亚亚sub-sub-，超，超supersuper-生 物 分 类 单 位第68页 物种species是生物学中最基本分类单位它不是人为分类单元，是生物进化中客观实体当代生物学上物种：由杂交可繁殖后代一系当代生物学上物种：由杂交可繁殖后代一系列自然居群组成，物种之间是列自然居群组成，物种之间是生殖隔离生殖隔离。它们含有它们含有：共同起源共同起源 共同形态特征共同形态特征共同地理区共同地理区 共同生态环境共同生态环境种间能育种间能育第69页 共同形态特征 组成一定居群 含有一定生态特征 分布于一定地理范围古生物学中物种判别标志：古生物学中物种判别标志：第70页古生物命名法则古生物命名法则属以上分类属以上分类 单元命名采取单元命名采取单名法，单名法，其中第一个其中第一个字母用大写；字母用大写；属名用斜体属名用斜体 Anthozoa Anthozoa （珊瑚纲）（珊瑚纲）Claraia Claraia （克氏蛤）（克氏蛤）学名均采取拉丁文学名均采取拉丁文 或拉丁化文字或拉丁化文字 第71页种命名用种命名用双名法双名法（均为斜体）（均为斜体）属名属名 +种本名种本名 属名第一个字母大写，种本名字母全部小写属名第一个字母大写，种本名字母全部小写Claraia aurita Claraia aurita（带耳克氏蛤）（带耳克氏蛤）亚种命名用亚种命名用三名法三名法（均为斜体）（均为斜体）属名属名 +种本名种本名 +亚种名亚种名 属名第一个字母大写，种本名和亚种名字母全部小写属名第一个字母大写，种本名和亚种名字母全部小写 Claraia aurita minorClaraia aurita minor（带耳克氏蛤微小亚种）（带耳克氏蛤微小亚种）第72页 Animalia 动物界 Chordata 脊索动物门 Vertebrata 脊椎动物亚门 Mammalia 哺乳纲 Primates 灵长目 Hominidae 人科 Homo 人 Homo sapiens 智人生物名称（例（例1）第73页Felis tigris（虎）3个地理亚种：Felis tigris altaica 东北虎 Felis tigris amoyensis 华南虎 Felis tigris sumatrae 南亚虎生物名称（例（例2 2）第74页 为了便于查阅，各级正式学名之后要写上 命名者姓氏 和 公元年号 学名 +姓氏，年号 Squamularia grandis Chao,1929化石名称书写形式第75页生物有效学名是符合国际动物或植物命名法规生物有效学名是符合国际动物或植物命名法规所要求所要求 最早正式刊出最早正式刊出 名称名称 同物异名同物异名：Cyrtospirifer Nalivkin,1918 1918 Sinospirifer Grabau,1931,1931 Centrospirifer Tien,1938,1938 异物同名异物同名:按一样规则按一样规则古生物命名法则古生物命名法则 -优先律：优先律：第76页sp.species未定种未定种如如Eumorphotis sp.sp.indet.speciesindeterminate不定种不定种如如Redlichiaspindet.cf.conformis相同种相同种或称比较种或称比较种如如Claraiacf.wangigen.nov.genusnovum新属新属（第一次发表时）如如Pseudoclaraiagen.nov.sp.nov.speciesnovum新种新种（第一次发表时）如如Clarkina yinisp.nov.化石惯用几个缩写词和符号：化石惯用几个缩写词和符号：第77页1.1.化石定化石定义 2.2.化石形成条件化石形成条件 3.3.化石保留化石保留类型型 4.4.化石研究方法化石研究方法 5.5.化石分化石分类与命名与命名 6.6.古生物学分类系统介绍古生物学分类系统介绍第二章第二章 化石形成与古生物学化石形成与古生物学第78页动物界动物界Animal无脊椎动物无脊椎动物Invertebrate脊椎动物脊椎动物Vertebrate植物界植物界Plant低等植物低等植物Lowerplant高等植物高等植物Higherplant 第79页n原生动物门原生动物门Protozoa蜓类蜓类n海绵动物门海绵动物门Spongian古杯动物门古杯动物门Archaeocyathan腔肠动物门腔肠动物门Coelenterata珊瑚珊瑚n步骤动物门步骤动物门Annelidan软体动物门软体动物门Mollusca双壳类、头足类双壳类、头足类古生物学分类系统(动物界动物界)第80页n节肢动物门节肢动物门Arthropoda三叶虫三叶虫n苔藓动物门苔藓动物门Bryozoan腕足动物门腕足动物门Brachiopodan棘皮动物门棘皮动物门Echinodermatan半索动物门半索动物门Hemichordata笔石笔石n脊索动物门脊索动物门Chordata脊椎动物脊椎动物 古生物学分类系统(动物界动物界续续)第81页n蓝藻植物门蓝藻植物门Cyanophyta叠层石叠层石n硅藻植物门硅藻植物门Bacillariophytan甲藻植物门甲藻植物门Pyrrophyta沟鞭藻类沟鞭藻类n金藻植物门金藻植物门Crysophyta颗石藻类颗石藻类n轮藻植物门轮藻植物门Charophyta古生物学分类系统(低等植物低等植物)第82页n苔藓植物门苔藓植物门Bryophytan原蕨植物门原蕨植物门Protopteridophytan石松植物门石松植物门Lycophytan节蕨植物门节蕨植物门Arthrophytan真蕨植物门真蕨植物门Pteridophytan前裸子植物门前裸子植物门Progymnospermophyta 古生物学分类系统(高等植物高等植物)第83页n种子蕨植物门种子蕨植物门Pteridospermophytan苏铁植物门苏铁植物门Cycadophytan银杏植物门银杏植物门Ginkgophytan松柏植物门松柏植物门Coniferophytan有花植物门有花植物门Anthophyta古生物学分类系统(高等植物高等植物续续)第84页