《地史學》課程學習設計-1張勇培訓講學

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。地史學課程學習設計-1張勇-地史學課程學習設計I張勇地球科學學院地質學基地班，010101-352012-02-24一.課程內容概括與分類地史學定義：地史學（HistoricalGeology,也稱歷史地質學）是研究地球地質歷史及其發(fā)展規(guī)律的科學。具體包括地球巖石圈、水圈、氣圈、生物圈的形成、演化歷史和不同圈層間耦合關系。因此是地球科學范圍內一門具有較強綜合性和歷史性的分支學科?？偟恼f來，地史學的研究中心都與時間有聯(lián)系，可歸納為沉積發(fā)展史，生物演化史，構造運動史。地史學沉積發(fā)展史生物演化史構造運動史沉積

2、發(fā)展史：第2章沉積古地理學第3章地層學構造運動史：第4章歷史大地構造學生物演化史：第5-6章前寒武紀的地史第7章早古生代的地史第8章晚古生代的地史第9章中生代的地史第10章新生代的地史課程性質和目的地史學是一門內容豐富、涉及廣泛和高度綜合的地質學基礎課程，對學生整體、全面、系統(tǒng)地球觀的形成和后續(xù)課程的學習有重要作用。地史學課程宜在普通地質學等室內教學和必要的野外地質實習之后進行。地史學以地球系統(tǒng)科學為指導，全面介紹地球的生物進化史、沉積發(fā)展史和構造演化史及其耦合關系以及全球性有機界和無機界重大事件及其環(huán)境、資源效應概況，使學生掌握地球歷史科學的基本理論、基礎知識和基本技能，培養(yǎng)學生創(chuàng)造性邏輯思

3、維和綜合分析、解決問題的能力。第2章沉積古地理學沉積相、沉積環(huán)境、沉積相變和相律、現(xiàn)實主義原理在沉積相分析中的應用。沉積環(huán)境的主要識別標志；物理標志、化學標志及生物標志。主要沉積環(huán)境的沉積特征：冰川環(huán)境、河流環(huán)境、湖泊環(huán)境；三角洲環(huán)境、濱海環(huán)境、淺海環(huán)境、次深海和深海環(huán)境。古地理、古海洋和古氣候分析的基本概念?？v向堆積作用、橫向堆積作用和生物筑積作用，旋回沉積作用和非旋回沉積作用，旋回沉積序列。沉積環(huán)境：一個具有獨特的物理化學和生物及其組合特征的自然地理單元。沉積相：反映沉積記錄成因（環(huán)境、條件和沉積作用）的原生巖石特征和生物特征的綜合。相變：地層的巖石特征和生物特征及其所反映的沉積環(huán)境和沉積

4、作用在空間（橫向）上的變化。相分析(faciesanalysis)：綜合地層的巖石特征和生物特征，推斷其成因。瓦爾特相（定）律亦稱相對比原理(JWalther，1894):只有那些目前可以觀察到是相互毗鄰的相和相區(qū)，才能原生地重疊在一起;即在垂向上整合疊置的相是在側向上相鄰的沉積環(huán)境中形成的。biologicindicates/生物標志physicindicators/物理標志相標志（Sed.faciesindicators）chemicindicators/化學標志integratedindicators/綜合標志生物標志：實體化石，遺跡化石。物理標志：（1）巖性（2）層面構造：雨痕，泥裂等

5、。（3）層理構造：水平層理、交錯層理、遞變層理等。（4）軟變形構造化學標志：（1）石鹽假晶：鹽晶體溶解，留下空間被泥土物質填充形成。（2）鳥眼構造綜合標志：典型代表鮑馬序列濁積巖的每一個單元，往往下部物質較粗，有時含有礫石，向上物質變細，頂部常為泥巖、泥灰?guī)r；下部常形成遞變層理，向上逐漸變?yōu)槲⒓毸綄永?，最上變?yōu)椴簧跚逦鷮永?，稱鮑馬序列，但由于頂部往往被后期密度流所沖刷，事實上很少存在完整的序列；在古代的濁流沉積物中，典型的鮑馬序列比較常見，通常分為A、B、C、D、E五層，A層：粒序層里砂，底部含礫石并發(fā)育槽模；B層：平行層理砂；C：波紋交錯層或變形紋層粉細沙；D：水平層理粉砂泥；E塊狀泥。大

6、陸沉積環(huán)境的沉積相類型：潮濕氣候平原沉積相類型干旱氣候平原沉積相類型山麓及山間盆地沉積相類型過渡環(huán)境的沉積相類型：三角洲環(huán)境是過度沉積環(huán)境的典型代表，三角洲沉積是在河流與海盆匯合處形成的大型錐狀沉積體。水動力作用條件十分復雜，同時受河流沉積作用和海洋、波浪、潮汐作用改造的影響。河流作用為主的三角洲其沉積由三部分構成：三角洲平原三角洲前緣前三角洲海洋環(huán)境的沉積相類型海濱海、淺海、次深海、深海。第3章地層學地層:各種層狀巖石的統(tǒng)稱.包括所有的沉積巖,部分火成巖和變質巖。地層疊覆律:原始地層自下而上是從老到新的(上新下老)。原始水平律:地層沉積時是近于水平的，而且所有的地層都是平行于這個水平面的。原

7、始側向連續(xù)律:地層在大區(qū)域甚至全球范圍內是連續(xù)的，或者延伸到一定的距離逐漸尖滅。地層對比的原則和方法：巖石學方法、標志層方法、生物地層對比方法、同位素年齡測定和地層對比、磁性地層對比方法等。巖石地層單位和地層系統(tǒng)：群、組、段、層。年代地層單位和地層系統(tǒng)：宇、界、系、統(tǒng)、階、時帶。生物地層單位：延限帶、頂峰帶、組合帶。地層的接觸關系：整合接觸：上、下地層之間沒有發(fā)生過長時期沉積中斷或地層缺失，即地層是連續(xù)的。HYPERLINK/view/913326.htmt_blank不整合接觸：上、下地層之間有過長時期沉積中斷，出現(xiàn)地層缺失，即地層是不連續(xù)的。1.角度不整合：上、下兩套地層的產狀不一致以一定

8、的角度相交；兩套地層的時代不連續(xù)，兩者之間有代表長期風化剝蝕與沉積間斷的剝蝕面存在。2.平行不整合：上、下兩套地層相互平行，其間存在一個HYPERLINK/view/1447592.htmt_blank假整合面。這種接觸關系稱為假整合或平行不整合。非整合：（1）沉積接觸：火成巖侵入體遭受風化剝蝕后,為沉積巖層覆蓋的接觸關系。其特征是在接觸帶上沒有接觸變質及同化混染現(xiàn)象,在接觸面上部可以看到侵入巖供給的碎屑產物,成為新地層的底部沉積,而在接觸面下巖體的上部可以看到不平整的侵蝕面和風化殼。（2）侵入接觸：巖漿上升侵入于圍巖之中,經冷凝后形成的火成巖體與圍巖的接觸關系。其特征是圍繞侵入體的周圍巖石,

9、有一熱變質接觸帶；巖體邊緣有冷凝帶,結晶比較細,稱為冷凝邊；巖體中有圍巖的捕虜體；巖體的原生流面構造及原生層面節(jié)理與圍巖的接觸面是一致的；同時還有小型巖枝穿插于圍巖之中。第4章歷史大地構造學研究內容：地層的物質組成和構造背景分析，沉積物厚度分析，沉積相、沉積組合和沉積類型分析、沉積體系和沉積盆地分析。構造旋回：構造作用在時間上的重現(xiàn),這種重現(xiàn)通常會在大區(qū)域甚至全球范圍影響造山作用、海水進退、沉積作用、巖漿活動、變質作用、生物演化等方面。構造階段：發(fā)生構造旋回所經歷的地質時間地縫合線-板塊構造的最直接證據(jù)：蛇綠巖套：由基性、超基性巖、枕狀玄武巖和遠洋沉積組成的“三位一體”共生綜合體，代表洋殼殘片

10、?；祀s堆積：為不同時代、不同成因和不同板塊物質的混雜體，是海溝俯沖帶的典型產物。雙變質帶：指板塊碰撞俯沖帶附近發(fā)育的高壓低溫變質帶、高溫低壓變質帶，它們往往沿縫合線相伴出現(xiàn)。第5-6章前寒武紀（太古宙和元古宙）的地史前寒武紀地史的一般特征：1時限長；2地層普遍變質,巖漿活動發(fā)育；3構造變形復雜，因為原始地殼薄、剛性差、熱流值大，易塑性變形，而且經歷多期構造變動；4生物化石稀少；5酸性和還原大氣圈和水圈；6礦產豐富。前寒武紀生物界面貌:1Ar1:Molecularfossils（如氨基酸、脂肪酸、芳香族碳氫化合物、環(huán)形化合物等）2Ar2-Pt:Bacteria&alga:Stromatolite

11、s繁盛，特別是Pt3Microalga(微古植物）指單細胞或多細胞藻類有機體，我國主要發(fā)育于Pt2-3.Macroalga指根據(jù)目前研究程度尚無法歸入現(xiàn)代藻類系統(tǒng)的、肉眼可見的藻類，主要Pt2-33Pt2:Tracefossils:Planolites-like,Gordia,Palaeophycus-like4Pt3:EdiacaraFauna指震旦紀后期出現(xiàn)的，主要由腔腸動物（67%水母、海鰓綱）、環(huán)節(jié)動物（25%）、節(jié)肢動物（似三葉蟲）（5%）組成的不具外殼的多細胞后生動物群。我國發(fā)現(xiàn)地點：鄂西、陜南、淮南、遼南和黑龍江。5Pt3:Metazoan(如貴州的甕安生物群)華北板塊的形成史:

12、1.太古宙陸核的形成期2.早元古代原地臺形成期3.中-新元古代似蓋層和蓋層形成期揚子板塊形成史；1）無肯定的Ar基底，推測有。證據(jù)：在廣西摩天嶺發(fā)現(xiàn)鋯石。2）Pt1很零星，如武當山的武當群、川西的河口群。3）Pt2以后為原地臺（似蓋層）發(fā)育階段中國古大陸原型的形成：陸核、原地臺、地臺演化階段。震旦紀的沉積古地理和古構造特征：1）大型穩(wěn)定板塊已形成，發(fā)育穩(wěn)定成熟的蓋層沉積，與寒武系之間無大的構造運動，因而與古生界接近2）發(fā)育豐富、高級的裸露動物群，在Ediacaran以前出現(xiàn)后生動物胚胎少量帶殼化石。但整體上，化石仍然較少，保存差，難以利用生物化石進行廣泛的建階和分帶，有別于古生界（有機界）3）

13、冰川沉積發(fā)育（低緯度大陸冰蓋/雪球地球）。第7章早古生代的地史志留紀早古生代的劃分和命名奧陶紀寒武紀早古生代的古生物：早古生代初期的生物大爆發(fā)，早古生代海生無脊動物的大發(fā)展，陸生植物和脊椎動物的出現(xiàn)。早古生代的古地理：寒武紀、奧陶紀、志留紀華南板塊，華北板塊和其它板塊及大陸邊緣的地層、沉積相和沉積古地理特征。早古生代的古構造：早古生代中國古板塊的構造格局及各板塊的古地磁、沉積相和生物古地理、古氣候等特征。第8章晚古生代的地史晚古生代的古生物：脊椎動物的發(fā)展和演化，陸生植物的繁盛及地理分異，海生無脊椎動物的變革。晚古生代的古地理：泥盆紀、石炭紀和二疊紀華南板塊、華北板塊和其它板塊及大陸邊緣的地層

14、沉積相和沉積古地理特征。晚古生代的古構造：晚古生代中國板塊構造及各板塊的古地磁、沉積和生物古地理、古氣候等特征。第9章中生代的地史中生代的古生物：陸生脊椎動物的發(fā)展演化，陸生植物的發(fā)展和地理分區(qū)，無脊椎動物的發(fā)展，中生代末期的生物絕滅。陸生植物的演化階段：T1，古生代高大石松僅存矮小類型，如肋木；T2-K1，裸子植物蘇鐵、松柏、銀杏繁盛，真蕨類仍繁盛；K2，被子植物繁盛，如懸鈴木,K1有遼寧古果。陸生脊椎動物的演化階段：T1+2，晚二疊世類型的延續(xù)和發(fā)展，迷齒兩棲類和爬行類中的二齒獸類繁盛；T3-K1，恐龍、鳥類及真骨、全骨魚類；K2，出現(xiàn)哺乳動物的有胎盤類。中生代的古地理：三疊紀、侏羅紀、白

15、惡紀華南、華北和其它板塊、微板塊及大陸邊緣的地層、沉積相和沉積古地理特征。中國侏羅紀古地理格局中國白堊紀古地理格局中生代的古構造：中生代中國板塊構造及各板塊的古地磁、沉積和生物古地理、古氣候特征，中國古大陸的東西向分異及地質意義。第10章新生代的地史特點：1.沉積物固結較差，E已基本固結成巖，N尚未完全固結2.哺乳動物和被子植物的時代3.地球構造巨大變革期，特別是第三紀Tethys僅殘留下地中海，Alps山和喜馬拉雅山形成，環(huán)太平洋溝弧盆體系形成，大陸裂谷活動發(fā)育新生代的古生物：1.陸生脊椎動物的變革與發(fā)展。哺乳動物在Kz適應輻射，占領各生態(tài)領域2.陸生植物的變革和發(fā)展。被子植物的發(fā)展從K1開

16、始發(fā)育,Kz繁盛,可分為兩階段，E木本植物發(fā)展階段，喬木、灌木為主；N草本植物大發(fā)展和C4植物出現(xiàn)階段，大量現(xiàn)代種屬出現(xiàn)，蕨類和裸子植物減少；C4植物同化CO2的速率是C3植物的兩倍3.無脊椎動物的發(fā)展和演化，4.人類的起源和發(fā)展。新生代的古地理：早第三紀、晚第三紀、第四紀中國古大陸的地層、沉積相和沉積環(huán)境、古地理、古氣候特征。新生代的古構造：中國古大陸的形成和演化，青藏高原的隆升及其環(huán)境效應。中國第四紀的基本特征：1.青藏高原快速整體抬升2.大西北為高山深盆3.內蒙-晉陜高原風蝕作用顯著4.華南中低山丘陵上升剝蝕5.大面積沉降的近海平原：松遼，華北，江漢，蘇北6.大幅度變遷的海岸線。新生代地

17、質年代表二.我認為地史學應當回答的三個科學問題分別是：地球生命的起源地球的演化地球的未來我們賴以生存的地球生命是如何起源的，怎樣演化的，未來將走向何方一直以來都是縈繞在科學家心頭的重要課題，地質學家、生命學家更是如此，也是每一個地球人爭相討論的熱點話題。通過對地史學教程的學習，我們會對地球的演化有一個清晰理智地認識，在清楚掌握地球演化的后，我們可以從一個方向來推斷第一個問題地球生命的起源，追尋生命的足跡，進而在以往地球演變規(guī)律的基礎上預測地球未來。我覺得這就是地史學需要解決的問題，也是其最大價值的體現(xiàn)。三.擬采取的學習和投入方式：打印老師ppt。以便及時記錄、預習、復習。課前一小時預習，課后一

18、小時復習。上課集中注意力，認真聽講，做到“眼到，手到，心到”，跟著老師的思路走，把握重點，突出主次。努力捕捉信息點，認真詳細做好課堂筆記查閱英文文獻，并做好讀書報告，撰寫小論文。買一本地質學專業(yè)英文詞匯表，積累專業(yè)詞匯多向老師和優(yōu)秀的同學請教，遇到不懂的問題，不可裝懂。到地史學精品網站上，下載課件，觀看標本庫對不懂章節(jié)查看網上視頻按時完成老師布置的作業(yè)，出野外時，仔細觀察，做好記錄，做到“學以致用”，將書本上的知識靈活應用，體現(xiàn)在對野外的認知上。抽時間去校博物館，多看標本。四.預期的學習目標和效果及質量監(jiān)控措施:預期的學習目標：1.首先，我覺得學習效果的好壞很大程度上體現(xiàn)在課程成績上，期末考試爭取在90分之上。2.利用地史學中學到的知識，在周口店實習時，拿到“周口店實習優(yōu)秀生”。3.對地史學感興趣的地方，寫一篇小論文，闡述一下自己對某個問題或是現(xiàn)象的看法。質量