十、地球演化历史.ppt
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1、第十章 地球演化历史n n第一节:地层系统n n第二节:地壳历史的研究方法地壳历史的研究方法n n第三节:地球的主要演化阶段n n第四节:地球各时期历史特征n n第一节:地层系统一、概念二、相对地质年龄确定三、绝对地质年龄确定四、岩性地层单位 五、地质年代一、概念1.相对年代:相对年代:-地质事件发生的先后顺序地质事件发生的先后顺序2.2.绝对年代:绝对年代:-地质事件发生距今多少年地质事件发生距今多少年3.3.岩层:岩层:-层状岩石层状岩石4.4.地层:地层:-一定时期形成的岩层一定时期形成的岩层5.5.年代地层单位:年代地层单位:-根据生物地层学确定的地层单位根据生物地层学确定的地层单位
2、宇、界、系、统、阶宇、界、系、统、阶6.6.绝对地质年龄绝对地质年龄 -利用同位素测得的年龄利用同位素测得的年龄 宙、代、纪、世、期宙、代、纪、世、期二、相对地质年龄确定1.1.方法方法 -地层层序律地层层序律 -生物层序律生物层序律 -相互穿插关系相互穿插关系2.2.地层层序律地层层序律 -原始产出的地层具有下老上新的关系原始产出的地层具有下老上新的关系3.3.生物层序律生物层序律 -化石:地层中保存的地史时期的生物的遗体和遗迹化石:地层中保存的地史时期的生物的遗体和遗迹 -化石层序律:地层中的生物化石,由简单到复杂,化石层序律:地层中的生物化石,由简单到复杂,由低级到高级,不可逆性和阶段性
3、由低级到高级,不可逆性和阶段性 -生物层序律:最古老地层无化石,较老地层中有较生物层序律:最古老地层无化石,较老地层中有较 低级化石,较新地层中发现较高级化低级化石,较新地层中发现较高级化 石的关系石的关系 -标准化石:演化快,延续时间短,特征显著,数标准化石:演化快,延续时间短,特征显著,数 量多,分布广的化石量多,分布广的化石叠层石中生代植物化石早古生代:三叶虫鱼化石中华龙鸟化石(K1)中华龙鸟化石(K2)恐龙化石4.4.相互穿插关系相互穿插关系 -侵入者年代新,被侵入者年代老侵入者年代新,被侵入者年代老 -切割者年代新,被切割者年代老切割者年代新,被切割者年代老穿插关系穿插切割关系1 1
4、,2626,由老到新,由老到新三、绝对地质年龄确定1.方法方法 -同位素测年,放射性元素有古代的衰变常数同位素测年,放射性元素有古代的衰变常数2.2.公式公式 T=1/T=1/LnLn(1+D/N1+D/N)T T:同位素形成年龄,地层岩石的年龄同位素形成年龄,地层岩石的年龄 :衰变常数衰变常数 D D:子体同位素含量子体同位素含量 N N:母体同位素含量母体同位素含量3.3.同位素元素特点同位素元素特点 -长半衰期长半衰期 -岩石中含量大,易分离岩石中含量大,易分离 -易保存易保存4.4.常见测年方法常见测年方法 锆石锆石 UUPb Pb 法法 KKAr Ar 法法 SmSmNd Nd 法法
5、 RbRbSr Sr 法法 C C1414 法法 5.5.记年方法记年方法 百万年(百万年(MaMa)四、岩性地层单位 1.概念 -范围:区域或地方性的范围:区域或地方性的 -标志:以岩性变化为主的地层划分,岩石地层单位标志:以岩性变化为主的地层划分,岩石地层单位 -依据:岩性变化、岩石组合差异、沉积韵律、沉积间断依据:岩性变化、岩石组合差异、沉积韵律、沉积间断2.单位 -群:群:-组:最基本的地方性地层单位组:最基本的地方性地层单位 -段:段:五、地质年代1.单位单位地质年代单位地质年代单位 年代地层单位年代地层单位 宇 宙 界 代 系 纪 统 世 阶 期2.2.地质年代表地质年代表宙宙宙宙
6、代代代代纪纪纪纪世世世世时间时间时间时间(MaMaMaMa)显显显显生生生生宙宙宙宙新新新新生生生生代代代代KzKzKzKz第四纪第四纪Q Q全新世全新世全新世全新世Q Q Q Q2 2 2 21.641.641.641.64更新世更新世更新世更新世Q Q Q Q1 1 1 1第三纪第三纪R R新第三纪新第三纪N N上新世上新世上新世上新世 N N N N2 2 2 265656565中新世中新世中新世中新世 N N N N1 1 1 1老第三纪老第三纪E E渐新世渐新世渐新世渐新世 E E E E3 3 3 3始新世始新世始新世始新世 E E E E2 2 2 2古新世古新世古新世古新世 E
7、 E E E1 1 1 1中中中中生生生生代代代代MzMzMzMz白垩纪白垩纪白垩纪白垩纪K K K K晚白垩纪晚白垩纪晚白垩纪晚白垩纪K K K K2 2 2 2135135135135早白垩纪早白垩纪早白垩纪早白垩纪K K K K1 1 1 1侏罗纪侏罗纪侏罗纪侏罗纪J J J J晚侏罗世晚侏罗世晚侏罗世晚侏罗世J J J J3 3 3 3208208208208中侏罗世中侏罗世中侏罗世中侏罗世J J J J2 2 2 2早侏罗世早侏罗世早侏罗世早侏罗世J J J J1 1 1 1三叠纪三叠纪三叠纪三叠纪T T T T晚三叠世晚三叠世晚三叠世晚三叠世T T T T3 3 3 3250250
8、250250中三叠世中三叠世中三叠世中三叠世T T T T2 2 2 2早三叠世早三叠世早三叠世早三叠世T T T T1 1 1 1宙宙宙宙代代代代纪纪纪纪世世世世时间时间时间时间(MaMaMaMa)显显显显生生生生宙宙宙宙古古古古生生生生代代代代PzPzPzPz晚晚晚晚古古古古生生生生代代代代PzPzPzPz2 2 2 2二叠纪二叠纪二叠纪二叠纪P P P P晚二叠纪晚二叠纪晚二叠纪晚二叠纪P P P P2 2 2 2290290290290早二叠纪早二叠纪早二叠纪早二叠纪P1P1P1P1石炭纪石炭纪石炭纪石炭纪C C C C晚石炭世晚石炭世晚石炭世晚石炭世C C C C3 3 3 3362
9、362362362中石炭世中石炭世中石炭世中石炭世C C C C2 2 2 2早石炭世早石炭世早石炭世早石炭世C C C C1 1 1 1泥盆纪泥盆纪泥盆纪泥盆纪D D D D晚泥盆世晚泥盆世晚泥盆世晚泥盆世D D D D3 3 3 3409409409409中泥盆世中泥盆世中泥盆世中泥盆世D D D D2 2 2 2早泥盆世早泥盆世早泥盆世早泥盆世D D D D1 1 1 1早早早早古古古古生生生生代代代代PzPzPzPz1 1 1 1志留纪志留纪志留纪志留纪S S S S晚志留世晚志留世晚志留世晚志留世S S S S3 3 3 3439439439439中志留世中志留世中志留世中志留世S
10、S S S2 2 2 2早志留世早志留世早志留世早志留世S S S S1 1 1 1奥陶纪奥陶纪奥陶纪奥陶纪O O O O晚奥陶世晚奥陶世晚奥陶世晚奥陶世O O O O3 3 3 3510510510510中奥陶世中奥陶世中奥陶世中奥陶世O O O O2 2 2 2早奥陶世早奥陶世早奥陶世早奥陶世O O O O1 1 1 1寒武纪寒武纪寒武纪寒武纪 晚寒武世晚寒武世晚寒武世晚寒武世 3 3 3 3570570570570中寒武世中寒武世中寒武世中寒武世 2 2 2 2早寒武世早寒武世早寒武世早寒武世 1 1 1 1宙宙宙宙代代代代纪纪纪纪世世世世时间时间时间时间(MaMaMaMa)隐隐隐隐生生
11、生生宙宙宙宙元元元元古古古古宙宙宙宙PTPTPTPT新元古代新元古代新元古代新元古代 PtPtPtPt3 3 3 3震旦纪震旦纪震旦纪震旦纪Z Z Z Z8008008008001000100010001000中元古代中元古代中元古代中元古代 PtPtPtPt2 2 2 21800180018001800古元古代古元古代古元古代古元古代 PtPtPtPt1 1 1 12500250025002500太太太太古古古古宙宙宙宙ARARARAR新太古代新太古代新太古代新太古代 ArArArAr2 2 2 23000300030003000古太古代古太古代古太古代古太古代 ArArArAr1 1 1
12、13800380038003800冥冥冥冥古古古古宙宙宙宙HDHDHDHD4600460046004600n n第二节:地壳历史的研究方法地壳历史的研究方法n n一、地层的划分和对比地层的划分和对比n n二、岩相古地理分析岩相古地理分析n n三、构造历史分析构造历史分析一、地层的划分和对比地层的划分和对比(一)地层的划分的依据1.1.沉积旋回和岩性变化沉积旋回和岩性变化沉积旋回和岩性变化沉积旋回和岩性变化 2.2.岩层接触关系岩层接触关系岩层接触关系岩层接触关系 3.3.古生物(化石)古生物(化石)古生物(化石)古生物(化石)(二)地层的对比(二)地层的对比(二)地层的对比(二)地层的对比 地
13、层的对比是指不同地区的地层进行时代的比较。在地层对地层的对比是指不同地区的地层进行时代的比较。在地层对地层的对比是指不同地区的地层进行时代的比较。在地层对地层的对比是指不同地区的地层进行时代的比较。在地层对比的基础上才能了解广大地区的地史发展过程的共性和异性,才能比的基础上才能了解广大地区的地史发展过程的共性和异性,才能比的基础上才能了解广大地区的地史发展过程的共性和异性,才能比的基础上才能了解广大地区的地史发展过程的共性和异性,才能具体认识地层区域性特征,了解地层空间分异的情况。具体认识地层区域性特征,了解地层空间分异的情况。具体认识地层区域性特征,了解地层空间分异的情况。具体认识地层区域性
14、特征,了解地层空间分异的情况。地层对比客观标准地层对比客观标准地层对比客观标准地层对比客观标准-地质年代。地质年代。地质年代。地质年代。二、岩相古地理分析岩相古地理分析(一)沉积相的分类(一)沉积相的分类(一)沉积相的分类(一)沉积相的分类(二)(二)(二)(二)岩相分析的主要根据岩相分析的主要根据岩相分析的主要根据岩相分析的主要根据(三)岩相分析的原则(三)岩相分析的原则(三)岩相分析的原则(三)岩相分析的原则 现实类比方法现实类比方法现实类比方法现实类比方法(四)古地理图(四)古地理图(四)古地理图(四)古地理图(一)沉积相的分类(一)沉积相的分类(一)沉积相的分类(一)沉积相的分类对各时
15、代的地层进行岩相分析,就可以基本恢复古地理环境。对各时代的地层进行岩相分析,就可以基本恢复古地理环境。n根据沉积环境可以把沉积地层分为n海相(1)滨海相发育于低潮线和高潮线之间(2)浅海相存在于海面到海面下200m左右的浅海地区,约相当于大陆架上的海洋部分。(3)半深海相和深海相存在于半深海(海面下约2002500m)和深海(约2500m以下)地区,即相当于大陆坡及海盆底地带。n过渡相n陆相。(二)岩相分析的主要根据(二)岩相分析的主要根据1.生物化石生物化石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;植物化石往往指示陆相环境,而不同的植物又反映不同的气候,如苏铁表明气候湿热,而银
16、杏表明气候温和等。2.岩性特征和结构岩性特征和结构 红色岩层指示氧化环境;黑色页岩并含黄铁矿指示还原环境;交错层、不对称波痕等反映流动浅水地区;干裂反映滨海、滨湖等环境;鲕状赤铁矿和石灰岩代表温暖气候条件下的动荡浅海环境;竹叶状灰岩代表波浪作用所及的潮上和潮间带、浅海环境,有的还可表示风暴环境;盐假象表示气候干燥环境等等。3.特殊矿物特殊矿物海绿石代表较深浅海环境;石膏、石盐等代海绿石代表较深浅海环境;石膏、石盐等代表干燥环境;表干燥环境;白云岩(指形成于古生代以后者)白云岩(指形成于古生代以后者)并少含化石往往代表咸化海或潟湖环境,等等。并少含化石往往代表咸化海或潟湖环境,等等。(三)岩相分
17、析的原则现实类比方法1.自然界演化的不可逆性自然界演化的不可逆性2.时间因素时间因素3.沉积物的后生变化沉积物的后生变化(四)古地理图 于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图件,就是古地理图。n n第三节:地球的主要演化阶段n n一、生命演化阶段n n二、几次重大的海陆变化n n三、几次重大的构造运动n n四、几次全球性的冰期(1 1)有机物形成)有机物形成甲烷氨水氢氨 基 酸1.生命起源一、生命演化阶段(2)从非生命到生命n n2.几个重要阶段(1 1)最早生命出现)最早生命出现 -格陵兰格陵兰IshuaIshua变质岩中发现生物有机碳,变
18、质岩中发现生物有机碳,时间为时间为3838亿年。亿年。-澳大利亚澳大利亚WarrawoonaWarrawoona群、群、Fig TreeFig Tree群群发现发现 3535亿年和亿年和3232亿年的化石。亿年的化石。(2 2)真核生物出现)真核生物出现 -19-19亿到亿到2020亿年亿年(3 3)多细胞后生生物出现)多细胞后生生物出现 -后生植物后生植物 10 10 亿到亿到 9 9 亿年出现亿年出现 -后生动物后生动物 8 8 亿年出现亿年出现(4 4)生物大发展)生物大发展 -7-7 亿到亿到 5.3 5.3 亿年亿年 -澳大利亚伊迪卡拉动物群澳大利亚伊迪卡拉动物群 -中国澄江动物群中
19、国澄江动物群(6 6)脊椎生物出现)脊椎生物出现 -5.2 -5.2 亿年亿年(7 7)生物登陆)生物登陆 -植物植物 4.5 4.5 亿年亿年 -动物动物 4 4 亿年亿年(8 8)人类出现)人类出现 -34-34 百万年百万年n n3.生物演化历史(1 1)原始生命萌芽(原始生命萌芽(ArAr)-从无生命到有生命,生物史上的一次大飞跃。从无生命到有生命,生物史上的一次大飞跃。-南非南非3232亿年前的超微化石古杆菌和巴贝通藻(电子显微镜)亿年前的超微化石古杆菌和巴贝通藻(电子显微镜)属于原核生物。属于原核生物。-南非南非 Bulawayan Bulawayan 群灰岩中群灰岩中 31 31
20、 亿年前蓝绿藻(叠层石)亿年前蓝绿藻(叠层石)属于原核生物。属于原核生物。(2 2)从原核生物到真核生物(从原核生物到真核生物(PtPt)-蓝绿藻类进一步发展。蓝绿藻类进一步发展。-大量叠层石出现。大量叠层石出现。-真核生物出现,中元古代串岭沟组丘阿尔藻(真核生物出现,中元古代串岭沟组丘阿尔藻(16-17 16-17 亿年)亿年)中元古代雾迷山组震旦塔乌藻(中元古代雾迷山组震旦塔乌藻(12-14 12-14 亿年)亿年)蓝绿藻蓝绿藻(4 4)动物界的第一次大发展(动物界的第一次大发展(PzPz1 1)-海生无脊椎动物时代。海生无脊椎动物时代。-小壳动物群。小壳动物群。-寒武纪生命寒武纪生命“大
21、爆炸大爆炸”澄江动物群澄江动物群(3 3)后生动物大量出现(后生动物大量出现(Z Z)-后生动物大量出现后生动物大量出现,生物史上的一次飞跃。生物史上的一次飞跃。早早古生代的海洋生物世界古生代的海洋生物世界早早古生代的海洋生物世界古生代的海洋生物世界(5 5)蕨类时代()蕨类时代(PzPz2 2)鱼类时代和两栖类时代鱼类时代和两栖类时代 -植物界的第一次大发展。植物界的第一次大发展。D D,裸蕨时代;裸蕨时代;C-P C-P 蕨类时代。蕨类时代。-动物界的两次飞跃。动物界的两次飞跃。从无脊椎动物到脊椎动物。从无脊椎动物到脊椎动物。D D,鱼类时代;鱼类时代;从水生动物到陆生动物。从水生动物到陆
22、生动物。C-PC-P,两栖类时代;两栖类时代;-晚古生代生物灭绝。晚古生代生物灭绝。晚古生代的生物世界晚古生代的生物世界(6 6)裸子植物时代()裸子植物时代(MzMz)爬行类时代爬行类时代 -裸子植物时代。裸子植物时代。-爬行类时代。爬行类时代。-海生无脊椎动物进一步发展,以菊石为代表。海生无脊椎动物进一步发展,以菊石为代表。-恐龙灭绝。恐龙灭绝。侏罗纪的生物世界侏罗纪的生物世界白垩纪的生物世界白垩纪的生物世界中生代植物化石恐龙化石恐龙化石白垩纪末期恐龙灭绝白垩纪末期恐龙灭绝(7 7)被子植物时代()被子植物时代(KzKz)哺育动物时代哺育动物时代 -被子植物时代。被子植物时代。-哺育动物类
23、时代。哺育动物类时代。-人的出现。人的出现。人的人的演化演化北京山顶洞人的生活北京山顶洞人的生活(8 8)生物演化规律生物演化规律 -从无到有。从无到有。-从单细胞到多细胞。从单细胞到多细胞。-从无脊椎动物到有脊椎。从无脊椎动物到有脊椎。-从水生到陆生。从水生到陆生。-从简单到复杂,从低级到高级。从简单到复杂,从低级到高级。n n1 1、陆核形成、陆核形成n n2 2、原地台和古原地台形成、原地台和古原地台形成n n3 3、冈瓦纳古陆和劳拉大陆、冈瓦纳古陆和劳拉大陆n n4 4、联合古陆形成、联合古陆形成n n5 5、联合古陆解体、联合古陆解体二、几次重大的海陆变化三、几次重大的构造运动n n
24、1 1、阜平运动、阜平运动n n2 2、五台运动、吕梁运动、晋宁运动、五台运动、吕梁运动、晋宁运动n n3 3、加里东运动、加里东运动n n4 4、海西(华力西)运动、海西(华力西)运动n n5 5、阿尔卑斯运动、阿尔卑斯运动 老阿尔卑斯运动(印支运动、燕山运动)老阿尔卑斯运动(印支运动、燕山运动)新阿尔卑斯运动(喜马拉雅运动)新阿尔卑斯运动(喜马拉雅运动)四、几次全球性的冰期n n1 1、震旦系、震旦系n n2 2、晚奥陶系末、晚奥陶系末n n3 3、石炭、石炭二叠系二叠系n n4 4、第四纪、第四纪 鄱阳、大姑、庐山、大理鄱阳、大姑、庐山、大理 n n第三节:地壳历史的研究方法地壳历史的研
25、究方法n n一、地层的划分和对比地层的划分和对比n n二、岩相古地理分析岩相古地理分析n n三、构造历史分析构造历史分析一、地层的划分和对比地层的划分和对比(一)地层的划分的依据1.1.沉积旋回和岩性变化沉积旋回和岩性变化沉积旋回和岩性变化沉积旋回和岩性变化 2.2.岩层接触关系岩层接触关系岩层接触关系岩层接触关系 3.3.古生物(化石)古生物(化石)古生物(化石)古生物(化石)(二)地层的对比(二)地层的对比(二)地层的对比(二)地层的对比 地层的对比是指不同地区的地层进行时代的比较。在地层对地层的对比是指不同地区的地层进行时代的比较。在地层对地层的对比是指不同地区的地层进行时代的比较。在地
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