《地層學(xué)與地史學(xué)》第七章晚古生代地史課件

1、第7章 晚古生代第一節(jié) 晚古生代的劃分和特征 第二節(jié) 晚古生代的生物界 第三節(jié) 晚古生代的古地理第四節(jié) 晚古生代的古構(gòu)造第五節(jié) 晚古生代的沉積礦產(chǎn) 第1頁，共90頁。 晚古生代時(shí)限為距今400-250 Ma,延續(xù)時(shí)間為150 Ma。包括泥盆紀(jì)(Devonian) (400350 Ma)、石炭紀(jì)(Carboniferous) (350-285 Ma)和二疊紀(jì)(Permian) (285-250 Ma) 目前國(guó)際上泥盆紀(jì)內(nèi)部通用三分，為早、中、晚泥盆世，石炭紀(jì)兩分，為早、晚石炭世。二疊紀(jì)傳統(tǒng)上為兩分方案，近年也出現(xiàn)三分方案，本書仍采用兩分將其分為早、晚二疊世。2004年地質(zhì)年代表各紀(jì)界線年齡調(diào)整及

2、內(nèi)部劃分如右圖晚古代持續(xù)時(shí)限為165Ma第2頁，共90頁。晚古生代特征生物界：海生無脊椎動(dòng)物發(fā)生重要變革，陸生植物開始大量繁盛，原始爬行類逐漸征服大陸;D31-D32 (F-F), P-T之交集群絕滅。古氣候:全球石炭二疊紀(jì)冰川沉積礦產(chǎn)：鐵和鋁風(fēng)化礦床、膏鹽、油氣和煤全球構(gòu)造：聯(lián)合大陸（Pangea）的形成早古生代后期北美和俄羅斯板塊的碰撞導(dǎo)致勞俄大陸的形成。在中國(guó)，華夏板塊與揚(yáng)子板塊的碰撞形成了基本統(tǒng)一的華南板塊。柴達(dá)木、秦嶺微板塊與華北板塊的碰撞使華北板塊擴(kuò)大了規(guī)模，由此造成了全球構(gòu)造古地理面貌的重大改觀。晚古生代，更大規(guī)模的板塊運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致勞俄板塊與西伯利亞板塊、華北板塊和西伯利亞板塊與哈薩

3、克斯坦板塊、非洲板塊與勞俄板塊等的縫合，諸多古大洋消失。到晚古生代末期，全球范圍的聯(lián)合古大陸(Pangea)基本形成。第3頁，共90頁。 脊椎動(dòng)物(vertebrate) 陸生植物(terrestrial plants) 海生無脊椎動(dòng)物 (marine invertebrate)第二節(jié) 晚古生代的生物界第4頁，共90頁。陸生脊椎動(dòng)物（amphibian）第5頁，共90頁。泥盆紀(jì)溝鱗魚Placoderms（盾皮魚綱）第6頁，共90頁。Devonian lungfish肺魚(lungfish) 總鰭魚（crossopterygian)肺魚(lungfish) 總鰭魚（crossopterygian

4、)第7頁，共90頁。魚石螈(D3-C1)最早原始兩棲類amphibian四足魚第8頁，共90頁。總鰭魚類(肉鰭魚亞綱)與原始兩棲類的比較第9頁，共90頁。引螈（兩棲類）二疊紀(jì)第10頁，共90頁。蜥螈(P1)原始爬行類第11頁，共90頁。大異齒龍(P)背部具帆狀構(gòu)造第12頁，共90頁。中龍的分布與大陸漂移第13頁，共90頁。Pz2 continental plantsD3時(shí)植物的根系可達(dá)1m第14頁，共90頁。早泥盆世裸蕨類植物莖二歧分支，無葉，無真正的根第15頁，共90頁。早泥盆世陸生植物原始鱗木第16頁，共90頁。晚泥盆世陸相生境園印木古蕨第17頁，共90頁。科達(dá)(C-P)蘆木(C2-P)第

5、18頁，共90頁。舌羊齒(P)第19頁，共90頁。石炭紀(jì)煤沼環(huán)境第20頁，共90頁。石炭紀(jì)昆蟲第21頁，共90頁。Pz2 marine invertebratesD1D3石燕類展翼變短, 中槽中隆從光滑到有放射線,C尚出現(xiàn)分叉F/F集群絕滅：珊瑚25科，具鉸綱腕足17科，菊石14科，海百合13科，盾皮魚12科，層孔蟲11科（幾乎全部），竹節(jié)石（幾乎全部），三葉蟲8科，介形蟲10科；浮游植物90%第22頁，共90頁。據(jù)戎嘉余等，2004？O/S大絕滅第23頁，共90頁。泥盆紀(jì)的顛石燕類第24頁，共90頁。D3 spiriferid brachiopods，South China 第25頁，共90

6、頁。石炭紀(jì)長(zhǎng)身貝類二疊紀(jì)長(zhǎng)身貝類第26頁，共90頁。Devonian reefs第27頁，共90頁。C1海相生物群落(海底世界)第28頁，共90頁。P礁相群落第29頁，共90頁。晚古生代化石圖版第30頁，共90頁。泥盆紀(jì)的牙形石化石圖版(平臺(tái)型)第31頁，共90頁。世界C-P植物分區(qū)P 大羽羊齒熱帶亞熱帶舌羊齒匙葉第32頁，共90頁。第7章 晚古生代第一節(jié) 晚古生代的劃分和特征 第二節(jié) 晚古生代的生物界 第三節(jié) 晚古生代的古地理第四節(jié) 晚古生代的古構(gòu)造第五節(jié) 晚古生代的沉積礦產(chǎn) 第33頁，共90頁。第三節(jié) 中國(guó)東部晚古生代古地理 一、泥盆紀(jì)古地理 二、石炭紀(jì)古地理 三、疊紀(jì)古地理第34頁，共9

7、0頁。中國(guó)東部泥盆紀(jì)古地理華南板塊泥盆紀(jì)地層序列象州型和南丹型華南板塊泥盆紀(jì)古地理華南板塊泥盆系發(fā)育; 華北板塊主體無泥盆系記錄第35頁，共90頁。桂中泥盆系剖面第36頁，共90頁。 融縣組總體為一明顯海 退過程，但下部以含生物灰?guī)r為主，底具角礫灰?guī)r，中部泥晶到粉晶灰?guī)r，上部以白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖為主，代表泥盆紀(jì)最后一次明顯的海平面升降旋回。 谷閉組以厚層含生物化石灰?guī)r為主，內(nèi)富含腕足、珊瑚及牙形類化石，為碳酸鹽臺(tái)地沉積。東崗嶺組上部到谷閉組代表第四次明顯的海平面升降旋回。上泥盆統(tǒng) 東崗嶺組上部由下向上為薄層灰?guī)r到灰?guī)r夾硅質(zhì)巖，代表一次新的海侵沉積。 東崗嶺組下部由淺海相薄層泥灰?guī)r、頁巖向上變?yōu)?/p>

8、臺(tái)地相厚到巨厚層的生物碎屑灰?guī)r，代表又一次明顯的海平面升降旋回。 應(yīng)堂組泥質(zhì)沉積又趨增多，以濱淺海頁巖泥灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r為主。中泥盆統(tǒng) 四排組為厚層臺(tái)地碳酸鹽沉積。 郁江組總體為碳酸鹽巖，碎屑巖向上減少、粒度變細(xì)。 那高嶺組以細(xì)碎屑巖夾灰?guī)r為主，內(nèi)有腕足、珊瑚等正常鹽度的海相化石。 蓮花山組與下伏中寒武統(tǒng)呈角度不整合接觸，代表了早古生代后期的加里東運(yùn)動(dòng)。蓮花山組以紫紅色碎屑巖沉積為特色，向上粒度變細(xì)，局部夾灰?guī)r。碎屑巖中見槽狀交錯(cuò)層理，生物化石以魚類、雙殼類和介形類為主，并見腕足類碎片等。反映干熱氣候條件下的河湖及濱岸沉積。 自蓮花山組至四排組總體代表一次明顯的海平面升降旋回。下泥盆統(tǒng)第37頁，

9、共90頁。地層：淺水碳酸鹽巖為主，厚度較大生物化石：豐度和分異度高；以腕足、珊瑚、層孔蟲、苔蘚蟲大量繁盛為特色，并有雙殼、腹足、頭足、三葉蟲、棘皮類、厚殼竹節(jié)石、介形蟲、藻類等多門類化石。層孔蟲、復(fù)體四射珊瑚和層孔蟲為主筑積而成的生物礁廣泛分布。代表淺水富氧的碳酸鹽臺(tái)地環(huán)境象州型第38頁，共90頁。地層：主要為暗色含浮游、游泳生物的薄層泥巖、泥灰?guī)r、泥晶灰?guī)r和硅質(zhì)巖生物化石：菊石、竹節(jié)石及無眼的三葉蟲代表較深水滯流貧氧的微型裂陷槽（臺(tái)內(nèi)斷槽）沉積南丹型第39頁，共90頁。華南泥盆系柱狀對(duì)比圖Devonian correlation of the South China Plate第40頁，共9

10、0頁。華南泥盆系沉積示意剖面圖第41頁，共90頁。Limestone with stromatoporoids, D2d-j, 貴州獨(dú)山象州型D第42頁，共90頁。Dark mudstone,D2-Luofuzu, 廣西南丹羅富南丹型D第43頁，共90頁。Dark shale and siltstone,D1, 廣西欽州樟木南流江海槽型D第44頁，共90頁。泥盆紀(jì)華南板塊內(nèi)部古地理變化1 S/D連續(xù)沉積區(qū)：滇東、欽防海槽2 D1主要限于滇黔桂海，以碎屑巖及泥灰質(zhì)沉積為主；晚期開始出現(xiàn)南丹型和象州型巖相分異3 D2-3：地勢(shì)平緩，海侵范圍擴(kuò)大，巖相分異加劇：滇黔桂地區(qū)：南丹型和象州型；湘粵:超覆

11、區(qū), 亦有巖相分異,”寧鄉(xiāng)式”鮞狀赤鐵礦.湘贛交界、鄂西：海陸交互碎屑巖沉積為主閩中：山前斷陷盆地的磨拉石粗碎屑沉積下?lián)P子地區(qū)：五通組以近海河湖相沉積為主，夾海相層（小腕足化石）第45頁，共90頁。中國(guó)東部泥盆紀(jì)的海侵超覆D1D2D3C1ENWS第46頁，共90頁。D1泥盆紀(jì)時(shí)華北板塊無沉積記錄；華南板塊北緣D/S,無火山活動(dòng)，為砂頁巖和灰?guī)r沉積，西緣為碳酸鹽，東南緣無露頭，不清楚。第47頁，共90頁。D2第48頁，共90頁。D3第49頁，共90頁。華南板塊石炭紀(jì)地層序列華南板塊石炭紀(jì)古地理華北板塊石炭紀(jì)地層序列華北板塊石炭紀(jì)古地理中國(guó)東部石炭紀(jì)古地理第50頁，共90頁。黔南石炭系柱狀圖擺佐組

12、祥擺組D3第51頁，共90頁。剖面分析上石炭統(tǒng)基本上由潮坪碳酸鹽巖組成。不過馬平期海侵規(guī)模相對(duì)縮小。馬平組頂部與上覆梁山組之間的平行不整合代表一次重要的海平面下降，可能與岡瓦納冰蓋的極盛期相當(dāng)，擺佐組上部白云巖上司組下部所夾砂巖 反映海平面的變淺。舊司組 灰?guī)r、頁巖祥擺組的砂頁巖夾煤層湯把溝組下部具脈狀一透鏡狀層理，含藻球粒灰?guī)r，為潮坪沉積，代表石炭紀(jì)海侵的開始。下石炭統(tǒng)主要為厚層泥晶灰?guī)r夾砂頁巖，含海相底棲生物化石，主體為濱岸一淺海陸棚沉積。超覆超覆第52頁，共90頁。巖關(guān)階：滇黔桂地區(qū)：巖相分異；湘粵：陸表海碳酸鹽巖及碎屑巖沉積湘贛交界至廣東陸豐：海相碎屑沉積；贛東、浙閩：陸相沉積大塘階：

13、滇黔桂地區(qū)：碳酸鹽巖為主；湘粵：下部為濱海沼澤， 上部為淺水灰?guī)r湘贛交界：濱海含煤碎屑沉積；贛東、浙閩：陸相含煤沉積下?lián)P子地區(qū)：濱海碎屑沉積至碳酸鹽沉積晚石炭世：海侵?jǐn)U大，陸棚淺水碳酸鹽沉積，巖相、厚度穩(wěn)定華南板塊石炭紀(jì)古地理第53頁，共90頁。中國(guó)東部晚石炭世古地理圖LateCarboniferous paleogeography of E. China石炭紀(jì)時(shí)，華南板塊的北、西和東南均為被動(dòng)大陸邊緣第54頁，共90頁。華南板塊石炭紀(jì)地層序列華南板塊石炭紀(jì)古地理華北板塊石炭紀(jì)地層序列華北板塊石炭紀(jì)古地理中國(guó)東部石炭紀(jì)古地理第55頁，共90頁。山西太原石炭系剖面第56頁，共90頁。華北板塊石炭

14、紀(jì)地層序列 第57頁，共90頁。晚石炭世（C2)華北板塊古地理 第58頁，共90頁。C1石炭紀(jì)時(shí)，華南板塊的北、西和東南均為被動(dòng)大陸邊緣石炭紀(jì)時(shí)，華北板塊的北緣為活動(dòng)大陸邊緣，南緣東段為被動(dòng)大陸邊緣，南緣西段為活動(dòng)大陸邊緣第59頁，共90頁。C2第60頁，共90頁。中國(guó)東部二疊紀(jì)古地理華南板塊二疊紀(jì)地層序列華南板塊二疊紀(jì)古地理 華北板塊二疊紀(jì)地層序列華北板塊二疊紀(jì)古地理第61頁，共90頁。C-P division, 2001新方案P2=P3P1=P1+P2第62頁，共90頁。P division, 2001第63頁，共90頁。黔中二疊紀(jì)地層剖面第64頁，共90頁。華南板塊二疊紀(jì)地層序列第65頁

15、，共90頁。華南板塊二疊紀(jì)古地理演化湖南江西福建貴州云南曲靖第66頁，共90頁。下?lián)P子地區(qū)早二疊世海進(jìn)示意圖棲霞期中期起，華南最大海侵第67頁，共90頁。早二疊世梁山組：濱海湖沼相陸源碎屑沉積限于昆明、貴陽至江南古陸一線以北的上揚(yáng)子地區(qū)；棲霞期：最大海侵期，巖相均一茅口期：巖相分異明顯，湘中、下?lián)P子地區(qū)滯留靜水環(huán)境的硅質(zhì)、泥質(zhì)沉積；閩浙贛地區(qū)近海碎屑含煤沉積；上揚(yáng)子地區(qū)灰?guī)r；康滇古陸附近，晚期出現(xiàn)玄武巖噴發(fā)。華南板塊二疊紀(jì)古地理（1）第68頁，共90頁。華南板塊二疊紀(jì)古地理（2）東吳運(yùn)動(dòng)：大規(guī)模海退，玄武巖噴發(fā)，華夏古陸上升龍?zhí)督M：巖相分異加?。ㄗ晕飨驏|）：玄武巖陸相火山噴發(fā)夾煤海陸交互含煤沉

16、積海相碳酸鹽巖（吳家坪組） 海陸交互含煤沉積（湘贛地區(qū)及粵北） 粗碎屑含煤沉積（粵東及閩中）（西側(cè)）長(zhǎng)興組（東側(cè)）大隆組；康滇古陸東側(cè)陸相含煤沉積第69頁，共90頁。華南地區(qū)棲霞期古地理圖第70頁，共90頁。華南地區(qū)茅口期古地理圖第71頁，共90頁。華南地區(qū)龍?zhí)镀诠诺乩韴D第72頁，共90頁。華南地區(qū)大隆期古地理圖第73頁，共90頁。中國(guó)東部二疊紀(jì)古地理華南板塊二疊紀(jì)地層序列華南板塊二疊紀(jì)古地理 華北板塊二疊紀(jì)地層序列華北板塊二疊紀(jì)古地理第74頁，共90頁。山西太原二疊紀(jì)地層剖面第75頁，共90頁。華北板塊二疊紀(jì)地層序列 第76頁，共90頁。華北板塊二疊紀(jì)古地理早二疊世早期（太原組中上部）華北及

17、東北南部普遍出現(xiàn)聚煤環(huán)境山西組：華北中部為有利成煤帶石盒子組：淮南地區(qū)發(fā)育含煤沉積及富含Lingula的夾層石千峰組：紅色河湖碎屑沉積廣布第77頁，共90頁。P1-1第78頁，共90頁。P1-2第79頁，共90頁。P2第80頁，共90頁。第7章 晚古生代第一節(jié) 晚古生代的劃分和特征 第二節(jié) 晚古生代的生物界 第三節(jié) 晚古生代的古地理第四節(jié) 晚古生代的古構(gòu)造第五節(jié) 晚古生代的沉積礦產(chǎn) 第81頁，共90頁。第四節(jié) 晚古生代的古構(gòu)造全球晚古生代板塊構(gòu)造演化背景中國(guó)及鄰區(qū)晚古生代古構(gòu)造演化第82頁，共90頁。聯(lián)合古大陸的逐步形成C2-P1北美板塊與非洲板塊碰撞，形成阿帕拉契亞褶皺帶P西伯利亞板塊與歐洲

18、板塊碰撞，形成烏拉爾褶皺帶C1/C2天山運(yùn)動(dòng)中間地塊逐漸北移 第83頁，共90頁。P3-T1 paleocontinental reconstruction組成：北方陸塊群（勞俄、西伯利亞、哈薩克斯坦）華夏（Cathaysian）陸塊群特提斯洋（Tethys）岡瓦納大陸（Gondwana）第84頁，共90頁。全球晚古生代板塊構(gòu)造演化背景中國(guó)及鄰區(qū)晚古生代古構(gòu)造演化第四節(jié) 晚古生代的古構(gòu)造第85頁，共90頁。D1第86頁，共90頁。C2第87頁，共90頁。P1第88頁，共90頁。艾比湖居延海西拉木倫河帶之北屬西伯利亞板塊南部大陸邊緣塔里木板塊與哈薩克斯坦板塊在C2碰撞拼合，以致P2時(shí)安加拉植物群分子侵入該區(qū)華北板塊于二疊紀(jì)后期逐漸與西伯利亞板塊拼合， D-C沿南