地球科學(xué)概論 第三章 地球構(gòu)造

1、第四節(jié) 地殼的發(fā)展歷史第三章 地球構(gòu)造第一節(jié) 地球的內(nèi)部構(gòu)造一、地球的內(nèi)部圈層2、劃分依據(jù)：地震波3、圈層的劃分(如下圖所示)分 類特 點(diǎn) 傳播速度所經(jīng)物質(zhì)狀態(tài)共同點(diǎn)縱波(P)橫波(S)較 快較 慢固體、液體、氣體 固 體都隨所通過物質(zhì)的性質(zhì)而改變 1. 了解地球內(nèi)部知識(shí)主要通過對(duì)地震波的認(rèn)識(shí)地震波: 當(dāng)?shù)卣鸢l(fā)生時(shí),地下巖石受到強(qiáng)烈的沖擊產(chǎn)生 彈性震動(dòng),并以波的形式向四周傳播, 這種彈 性波叫地震波.有橫波與縱波之分. 不連續(xù)界面 地震波速在一定的深度發(fā)生突然變化的面稱為不連續(xù)面返回返回332900速度千米/秒)地震波的速度與地球內(nèi)部圈層的劃分莫霍界面古登保界面地殼地幔地核上地幔下地幔外核內(nèi)核

2、圈層名稱不連續(xù)面深度（km)特征莫霍界面古登堡界面290033地殼地幔地核上地幔下地幔外核內(nèi)核上地幔上部存在一個(gè)軟流層，這里可能為巖漿的主要源地溫度、壓力和密度很大1、由巖石組成的固體外殼2、厚度不均，大洋部分薄，大陸部分厚圈層的劃分：第二節(jié) 地殼運(yùn)動(dòng)一、地殼運(yùn)動(dòng) 地球內(nèi)部動(dòng)力作用所引起的地殼結(jié)構(gòu)改變和地殼內(nèi)部物質(zhì)變位的運(yùn)動(dòng)，稱為地殼運(yùn)動(dòng)，也叫 “ 構(gòu)造運(yùn)動(dòng) ” 。構(gòu)造運(yùn)動(dòng)按發(fā)生時(shí)間分為：（古）構(gòu)造運(yùn)動(dòng)晚第三紀(jì)末期以前（約3百萬年前）；新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)晚第三紀(jì)末期和第四紀(jì)；現(xiàn)代構(gòu)造運(yùn)動(dòng)五六千年前至現(xiàn)在。 （一）地殼運(yùn)動(dòng)的基本形式1、水平運(yùn)動(dòng)： 指地殼物質(zhì)大致平行地球表面， 沿著大地水準(zhǔn)球面切線方向進(jìn)

3、行的運(yùn)動(dòng)。 巖層在水平方向遭受擠壓力或張力，形成巨大而強(qiáng)烈的褶皺和斷裂。因此，水平運(yùn)動(dòng)又稱為 “ 造山運(yùn)動(dòng) ” 。其速度為（ 幾 幾十mm）a 。2、垂直運(yùn)動(dòng) 指地殼物質(zhì)沿著地球半徑方向進(jìn)行的緩慢升降運(yùn)動(dòng)。 常表現(xiàn)為大規(guī)模的隆起和凹陷，引起地勢高低的變化和海陸變遷。因此，垂直運(yùn)動(dòng)又稱為 “ 造陸運(yùn)動(dòng) ” 。垂直運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：交替性：時(shí)間上，空間上；周期性：一個(gè)地區(qū)從下降到上升終止 稱為一個(gè)旋回；復(fù)雜性：不同規(guī)模的升降交錯(cuò)發(fā)生。水平運(yùn)動(dòng)與垂直運(yùn)動(dòng)的關(guān)系 從地殼的發(fā)展歷史看，地殼運(yùn)動(dòng)的總體表現(xiàn)形式，無論在大陸還是在海洋，越來越多的證據(jù)表明，水平運(yùn)動(dòng)是主導(dǎo)的，而垂直運(yùn)動(dòng)是派生的。 水平運(yùn)動(dòng)形成地殼的褶

4、皺和斷裂，升降運(yùn)動(dòng)引起地殼的隆起、凹陷和海陸變遷。（二）確定地殼運(yùn)動(dòng)的方法地質(zhì)歷史時(shí)期地殼運(yùn)動(dòng)的確定 主要依據(jù)地殼運(yùn)動(dòng)過程中所遺留下來的地質(zhì)記錄，包括地層剖面中的巖相變化、巖層厚度、以及巖層的接觸關(guān)系等等。1、沉積巖相分析法： 巖相是巖層形成環(huán)境的物質(zhì)表現(xiàn)，即沉積物的特征及其生成環(huán)境的總和。沉積相的分類海侵（浸）層位與海退層位當(dāng)?shù)貧は陆禃r(shí)，海水侵漫陸地，陸地面積相對(duì)縮小，海洋面積相對(duì)擴(kuò)大，稱為 “ 海侵 ” ，這時(shí)所形成的巖層稱 “ 海侵層位 ” 。海侵層位特點(diǎn)：在垂直剖面上，自下而上沉積物顆粒由粗變細(xì)；由于海洋面積擴(kuò)大，新形成的巖層分布面積大于老巖層面積，形成超覆現(xiàn)象。海退層位 當(dāng)?shù)貧ど仙龝r(shí)

5、，海水退出陸地，陸地面積相對(duì)擴(kuò)大，海洋面積相對(duì)縮小，稱為 “ 海退 ” 。這時(shí)所形成的巖層稱為 “ 海退層位 ” 。 海退層位特點(diǎn)：在垂直剖面上，自下而上沉積物顆粒由細(xì)變粗；由于海洋面積越來越小，新形成的巖層分布面積小于老巖層面積，形成退覆現(xiàn)象。沉積旋回 海侵層位是在地殼下降條件下形成的，而海退層位是在地殼上升條件下形成的。一套海侵層位和一套海退層位，在垂直剖面上構(gòu)成沉積物顆粒由粗變細(xì)又由細(xì)變粗的有規(guī)律變化，表明該地區(qū)的地殼曾經(jīng)歷了一次下降和上升的完整過程，稱為一個(gè)沉積旋回。 一般海侵層位厚度大，保全較好；而海退層位厚度較薄，不易保全，甚至?xí)霈F(xiàn)沉積間斷。2、厚度分析法： 通過厚度分析法，可以

6、獲得地殼升降幅度的定量結(jié)論。 沉積物的厚度主要決定于地殼的下降幅度。如果海底穩(wěn)定，則沉積物厚度不會(huì)超過海水深度；如果海底不斷上升，則沉積物厚度必然小于海水深度；當(dāng)海底緩慢下降時(shí)，可形成巨厚的沉積物，如天津薊縣一帶震旦亞界淺海相巖層厚度近10000米。3、巖層接觸關(guān)系分析法： 地殼下降引起沉積，上升則導(dǎo)致剝蝕，所遺留在巖層中的各種接觸關(guān)系，是分析和闡明地殼運(yùn)動(dòng)的證據(jù)。整合接觸：在地殼相對(duì)穩(wěn)定的條件下，巖層沉積連續(xù)，且下老上新，沒有巖層缺失，這種關(guān)系叫整合接觸。 特點(diǎn)：巖層相互平行，時(shí)代連續(xù)，巖性和古生物特征呈遞變狀態(tài)。 這種接觸關(guān)系說明該地區(qū)未發(fā)生過顯著的升降運(yùn)動(dòng)，古地理環(huán)境沒有顯著的變化。不整

7、合接觸：地殼運(yùn)動(dòng)使沉積中斷，形成時(shí)代不連續(xù)的巖層，這種關(guān)系稱為不整合接觸。平行不整合：又稱為 “ 假整合 ” ，不整合面上下兩套巖層的產(chǎn)狀彼此平行，但時(shí)代不連續(xù)，曾發(fā)生過沉積間斷，故兩套巖層的巖性和其中的化石群也明顯不同。 這種接觸關(guān)系說明該地區(qū)曾有過顯著的升降運(yùn)動(dòng)，古地理環(huán)境有過顯著的變化。角度不整合： 不整合面上下兩套巖層成角度相交，上覆巖層覆蓋在傾斜巖層或褶皺巖層之上。時(shí)代不連續(xù)，巖性和古生物特征突變；不整合面上往往保存有古侵蝕面。 這種接觸關(guān)系說明該地區(qū)地殼有過顯著的升降運(yùn)動(dòng)和褶皺運(yùn)動(dòng)，古地理環(huán)境發(fā)生過極大的變化。二、地質(zhì)構(gòu)造臺(tái)灣清水?dāng)鄬友露?、地質(zhì)構(gòu)造巖層的產(chǎn)狀巖層 具有層狀結(jié)構(gòu)、由兩

8、個(gè)平行或近乎平行的界面所限制的、巖性近似的巖石。 巖層的上下界面稱為層面； 巖層包括了沉積巖、以及由沉積巖經(jīng)過輕度變質(zhì)作用而成的變質(zhì)巖； 同一巖性的巖層中夾有其它巖性的薄層稱為夾層； 兩種或兩種以上不同巖性的巖層在垂直方向上多次重復(fù)交互，而且厚度相近的稱為互層。地質(zhì)構(gòu)造地殼運(yùn)動(dòng)所造成的巖層產(chǎn)狀和構(gòu)造形態(tài)的改變稱為地質(zhì)構(gòu)造。 地殼運(yùn)動(dòng)是地質(zhì)構(gòu)造的原因，而地質(zhì)構(gòu)造則是地殼運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。 引起地質(zhì)構(gòu)造的力主要有壓應(yīng)力、張應(yīng)力和扭應(yīng)力等三類，可分別形成壓性、張性和扭性構(gòu)造。 4 種主要地質(zhì)構(gòu)造類型： 水平構(gòu)造、傾斜構(gòu)造、 褶皺構(gòu)造、斷裂構(gòu)造。巖層的產(chǎn)狀要素走向傾向巖層產(chǎn)狀：即巖層的產(chǎn)出狀態(tài)，是指巖層在空

9、間的方位。由其走向、傾向和傾角來表示?？蓸?biāo)記為：傾角，SW210，3512030021035（一）水平構(gòu)造是指層面水平或基本水平 （ 傾角 5）的巖層。 典型的水平巖層沒有 走向和傾向，傾角為 0。 水平構(gòu)造常見于構(gòu)造 運(yùn)動(dòng)相對(duì)微弱的地區(qū)， 沉 積巖層得以保持水平狀態(tài)。 （二）傾斜構(gòu)造指經(jīng)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)后，層面與水平面形成一定夾角（ 5 85）的巖層。 傾斜方向一致、傾角相當(dāng)?shù)囊幌盗袔r層稱為單斜巖層（單斜構(gòu)造）。單斜巖層可以是褶皺或斷層構(gòu)造的一部分。 單面山巖層傾角 40 豬背嶺巖層傾角 40順向坡逆向坡順向坡逆向坡（三）褶皺構(gòu)造指巖層在側(cè)向壓應(yīng)力作用下發(fā)生彎曲 的現(xiàn)象，但仍基本保持其連續(xù)完整性。褶

10、皺構(gòu)造的基本單位是褶曲。褶曲是 巖層的一個(gè)彎曲，兩個(gè)或兩個(gè)以上的 褶曲的組合稱為褶皺。1 . 褶曲形態(tài)要素核：BABCDFG傾伏端：C翼：EF、EG軸面：ABCD樞紐：EC軸：BCE2、常見褶曲類型褶曲的基本類型是背斜褶曲（背斜構(gòu)造）與向斜褶曲（向斜構(gòu)造）。 老新新老順地貌：背斜成山，向斜為谷逆地貌：背斜為谷，向斜成山老新按軸面及兩翼產(chǎn)狀，褶曲可分為四類直立褶曲（對(duì)稱褶曲）：軸面直立，兩翼傾向相反、對(duì)稱 ，翼角大致相等；傾斜褶曲（不對(duì)稱褶曲）：軸面傾斜，兩翼傾向相反 ，翼角不等；倒轉(zhuǎn)褶曲：軸面傾斜，兩翼傾向相同，其中一翼巖層形成倒轉(zhuǎn)（老巖層在上，新巖層在下），兩翼相等或不等；平臥褶曲（橫臥褶曲

11、）：軸面水平或近乎水平，兩翼巖層也近乎水平。一翼巖層正常，另一翼發(fā)生倒轉(zhuǎn)。（四）斷裂構(gòu)造 巖石所受應(yīng)力超過其自身強(qiáng)度的極限而發(fā)生破裂，導(dǎo)致巖層喪失其連續(xù)性的現(xiàn)象，稱為斷裂。 巖塊沿?cái)嗔衙姘l(fā)生明顯位移的斷裂構(gòu)造，稱為斷層。 巖塊沿?cái)嗔衙鏇]有發(fā)生明顯位移的斷裂構(gòu)造，稱為節(jié)理。 節(jié)理劈理斷層1、斷層要素下盤；上盤；斷層線；斷層面；斷層破碎帶；B2、斷層的主要類型AC EGDF3、斷層的組合階（梯）狀斷層兩條或兩條以上傾向相同而又相互平行的正斷層組合，其上盤依次下降呈階梯狀。例如：斷塊山地。地塹兩條或兩組正斷層組合而成，斷層面之間的巖塊相對(duì)下降，兩側(cè)的巖塊相對(duì)上升。地塹常常形成狹長的凹陷谷地。地壘與地

12、塹相反，地壘是斷層面之間的巖塊相對(duì)上升，兩側(cè)的巖塊相對(duì)下降。地壘常常形成塊狀山地。地史地殼的發(fā)展歷史 地球形成已有46億年。在這 漫長的時(shí)間里，地球曾經(jīng)歷過許 多重大和復(fù)雜的變化，其歷史就 記載在地殼的地層、古生物化石 和各種各樣的構(gòu)造變動(dòng)遺跡中。地史地殼的發(fā)展歷史一、地質(zhì)年代1、絕對(duì)地質(zhì)年代（同位素地質(zhì)年代）通過測定巖石的放射性同位素含量，依據(jù)其蛻變規(guī)律而計(jì)算出巖石的年齡。例如： UThPb（鈾系法，鈾釷鉛）；KAr（鉀氬法）；RbSr（銣鍶法）；14C（碳 14 同位素法）。鈾系法 234U 半衰期：25 萬年； 測年范圍：5 萬 100 萬年； 210Pb 半衰期：22.3 年； 測年范

13、圍： 150 年；測年材料：沉積物、巖石。鉀氬法原理：40K 因電子俘獲而放出或射線、衰變?yōu)榉€(wěn)定的同位素 40Ar ，通過測定樣品的 40K 和 40Ar 含量就可以計(jì)算出其年代；年代越老，其 40K 就相對(duì)越少， 40Ar 就相對(duì)越多。 40K 半衰期：1.3109 年； 測年范圍： 2 萬 800 萬年； 測年材料：火成巖、沉積物。14C 法 原理： 14C 由宇宙射線中的中子轟擊地球大氣中的氮核，產(chǎn)生核反應(yīng)而生成。 在相當(dāng)長的地質(zhì)時(shí)期里， 大氣中的 14C 含量基本保持穩(wěn)定，即 14C 背景濃度不變； 14C 半衰期：5730 40 年； 測年范圍：0 10 萬年；測年材料：有機(jī)質(zhì)（如貝

14、殼、骨頭、沉木、木屑、泥炭、碳酸鹽沉積等等）；2、相對(duì)地質(zhì)年代 指根據(jù)生物的發(fā)展和巖層形成的順序，而將地殼歷史劃分為與生物發(fā)展相對(duì)應(yīng)的一些自然階段。 它只表示地質(zhì)歷史的相對(duì)順序和發(fā)展階段，不表示各個(gè)時(shí)代單位的長短。劃分依據(jù)：地層形成順序。地層是按時(shí)代先后層層沉積下來的，下面的地層較老，上面的地層較新，這稱為地層層序律；古生物化石 生物的演化規(guī)律，總是從簡單到復(fù)雜，從低級(jí)到高級(jí)不斷進(jìn)化的。根據(jù)巖層中所含化石或化石群的種類來確定其相對(duì)新老關(guān)系，進(jìn)而確定其相對(duì)的地質(zhì)年代，這就是化石層序律; 地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)分析 區(qū)域性的巨大的地殼運(yùn)動(dòng)，常常引起沉積環(huán)境、巖性及生物界的重大變化，據(jù)此可作為地史不同階段劃分

15、的重要依據(jù)。如早古生代末歐洲發(fā)生的加里東運(yùn)動(dòng)，就成為早古生代與晚古生代劃分的標(biāo)志。3、地層年代單位最高級(jí)的地層年代單位叫宇。根據(jù)生物的出現(xiàn)和最低硬殼化石帶以及較高級(jí)動(dòng)物的大量出現(xiàn)，把全部地層分為 3 個(gè)宇，即太古宇、元古宇和顯生宇，后者包括古生界、中生界和新生界。根據(jù)生物界重大門類的演化階段所劃分的單位叫界。如中生界含有豐富的爬行類化石，新生界含有種類眾多的哺乳動(dòng)物化石等等。地層年代單位1更低一級(jí)的地層年代單位叫系。系與系之間的生物在目、綱范圍內(nèi)有很大變化。如泥盆系以魚綱的大發(fā)展、石炭系以兩棲綱的大發(fā)展為主要特征。 系一般是根據(jù)首次研究的典型地區(qū)的古地名、古民族名或巖性特征等命名，如寒武系、奧

16、陶系、石炭系、白堊系等。地層年代單位2比系更低一級(jí)的地層年代單位叫統(tǒng)。統(tǒng)與統(tǒng)之間的生物在科、目范圍內(nèi)有顯著的變化。例如，在中國和澳洲的下寒武統(tǒng)中都有萊氏三葉蟲（科），而在歐美都有小油節(jié)蟲（科），二者都以多節(jié)、多刺、小尾為共同特征，說明下寒武統(tǒng)所代表的時(shí)代是三葉蟲演化的原始階段。 統(tǒng)的名稱另冠以下、上或下、中、上字樣，如下寒武統(tǒng)、中寒武統(tǒng)、上寒武統(tǒng)等等。地層年代單位3根據(jù)地層中標(biāo)準(zhǔn)化石和化石組合，可把地層劃分為階。階與階之間的生物在屬和種的范圍內(nèi)有顯著差異。 階以地名命名，如華北的上寒武統(tǒng)地層根據(jù)三葉蟲的種類劃分為崮山階、長山階、鳳山階。標(biāo)準(zhǔn)化石：指那些演化最快（地層中垂直分布距離短）、水平分布

17、最廣的化石，是鑒定地質(zhì)年代最有價(jià)值的化石。 例如，屬于節(jié)肢動(dòng)物的萊氏三葉蟲，就是下寒武統(tǒng)地層的標(biāo)準(zhǔn)化石。 4、地質(zhì)年代單位 地質(zhì)年代單位是從地層年代單位概括抽象出來的時(shí)間概念，作為比較研究的根據(jù)。組成地殼的全部地層（從最老到最新）所代表的時(shí)代稱地質(zhì)年代。不同級(jí)別的地層年代單位所代表的時(shí)代，稱地質(zhì)年代單位。形成一個(gè)宇的地層所占的時(shí)間稱為宙；形成一個(gè)界的地層所占的時(shí)間稱為代；形成一個(gè)系的地層所占的時(shí)間稱為紀(jì)；形成一個(gè)統(tǒng)的地層所占的時(shí)間稱為世；形成一個(gè)階的地層所占的時(shí)間稱為期。5、地質(zhì)年代表 指按時(shí)代早晚順序把地質(zhì)年代進(jìn)行編年。 現(xiàn)代的地質(zhì)年代表把絕對(duì)地質(zhì)年代和相對(duì)地質(zhì)年代結(jié)合起來，使分年分階段更為

18、準(zhǔn)確。地層年代單 位地質(zhì)年代單 位宇 eonothem宙 eon界 erathem代 era系 system紀(jì) period統(tǒng) series世 epoch階 stage期 age帶 chronozone時(shí) chron二、地殼發(fā)展簡史二、地殼發(fā)展簡史（一）太古代 Ar（ Archaeozoic Era ）地球形成（46億年前）至 25 億年前，這是地史中最漫長的一個(gè)代。地殼處于早期階段，為一層脆弱的玄武巖圈，地殼運(yùn)動(dòng)與火山活動(dòng)極其頻繁強(qiáng)烈；當(dāng)時(shí)全球幾乎都是淺海，只有一些分散而孤立的島嶼式的小陸塊，最后成為穩(wěn)定陸塊的核心（稱為陸核）；（一）太古代 Ar（ Archaeozoic Era ）生命起源

19、與演化。 無機(jī)物 簡單有機(jī)物（氨基酸等碳?xì)浠衔铮┑鞍踪|(zhì)、核酸等復(fù)雜有機(jī)物原始生命最原始的生物。 到太古代晚期，海洋里已出現(xiàn)了原始單細(xì)胞細(xì)菌和藻類生物。（二）元古代 Pt（ Proterozoic Era ） 距今 25 6 億年前。在此時(shí)期，陸殼逐漸增厚，穩(wěn)定性加強(qiáng)。多次的地殼運(yùn)動(dòng)使陸核擴(kuò)大、焊接形成一些較大而穩(wěn)定的古陸。至晚元古代，全球形成五個(gè)巨型的穩(wěn)定古陸：北半球的北美古陸、歐洲古陸、西伯利亞古陸、中國古陸，以及南半球的岡瓦納古陸。 在震旦紀(jì)時(shí)，地球發(fā)生了第一次大冰期（稱為震旦紀(jì)大冰期）。（二）元古代 2 元古代藻類植物時(shí)代 元古代藻類空前繁盛，原核生物進(jìn)化為真核生物。 到了中、晚元古代

20、大量出現(xiàn)各種藻類、疊層石（疊層石是由藻類、細(xì)菌和碳酸鈣沉積形成的集合體），而原始動(dòng)物（低等的無脊椎動(dòng)物）也開始出現(xiàn)，如海綿和腔腸動(dòng)物。（三）早古生代 Pz1（ Palaeozoic Era ） 距今6 3.85 億年前。由三個(gè)紀(jì)組成，即寒武紀(jì)、奧陶紀(jì)、志留紀(jì)。1、三個(gè)紀(jì)名稱的由來：寒武紀(jì)（， Cambrian Period），源于英國威爾士西部一山脈 Cambria 的英文譯音， 代表地球上有大量生物開始出現(xiàn)的新時(shí)期開始 ；奧陶紀(jì)（O，Ordovician Period）， 源于英國北威爾士一古代民族 Ordovices 的音譯；志留紀(jì)（S，Silurian Period），源自英國東南威爾士

21、一個(gè)古代部落 Silures 居住的地方名Siluria，日文音譯，我國沿用。2、早古生代的古地理面貌 從早寒武紀(jì)開始，發(fā)生了世界性的廣泛海侵，形成廣闊的淺海和碳酸鹽沉積，所以下古生界幾乎都是海相地層。 奧陶紀(jì)以后，發(fā)生廣泛的海退。 至志留紀(jì)末，發(fā)生了世界性的強(qiáng)烈的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)加里東運(yùn)動(dòng)，部分海槽褶皺上升形成山脈，如加里東海槽、蒙古海槽、祁連海槽、華南海槽等，北美古陸與歐洲古陸相連，古大西洋因而關(guān)閉，全球陸地面積擴(kuò)大。3、早古生代的古生物發(fā)展早古生代海生無脊椎動(dòng)物時(shí)代 在早古生代，出現(xiàn)了較穩(wěn)定而廣闊的陸棚淺海，海洋營養(yǎng)豐富，促成了寒武紀(jì)生物大爆發(fā)，動(dòng)物界第一次大發(fā)展，海生無脊椎動(dòng)物空前繁榮，它們大

22、都有堅(jiān)硬的外殼，因而保全下眾多的動(dòng)物化石，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)了2500多種，尤以三葉蟲、腕足類、筆石、珊瑚、頭足類最為繁盛。 后期，先鋒植物開始登陸。（四）晚古生代 Pz2（Palaeozoic Era） 距今 3.85 2.3 億年前。包括三個(gè)紀(jì)，即泥盆紀(jì)、石炭紀(jì)、二疊紀(jì)。1、三個(gè)紀(jì)的得名：泥盆紀(jì)（D，Devonian Period），該套地層最早在英國西南部的 Devonshire（泥盆郡）得到研究，日本人后來將 Devon 譯成片假名“ 泥盆 ” ，所以才有了這個(gè)怪名字 ；石炭紀(jì)（C，Carboniferous Period）， 此名最早創(chuàng)用于英國（1822），因?yàn)樵摃r(shí)期的地層含豐富的煤礦；二疊紀(jì)

23、（P，Permian Period）， 是來自德文 Dyas 的意譯，因?yàn)樵摃r(shí)代德國的地層可以分為上下兩套而命名。2、晚古生代的古地理面貌 從早古生代末開始，揭開了從海洋向陸地轉(zhuǎn)化的序幕。 四個(gè)巨型穩(wěn)定的古陸，即歐美古陸、西伯利亞古陸、中國古陸和岡瓦納古陸，受海西運(yùn)動(dòng)的影響，前三者在石炭紀(jì)時(shí)連接成一個(gè)巨大的勞亞古陸，最后在二疊紀(jì)與岡瓦納古陸連結(jié)成統(tǒng)一的聯(lián)合古陸，即泛大陸，使全球陸地面積空前擴(kuò)大。 石炭紀(jì)、二疊紀(jì)時(shí)期，地球北方氣候溫暖濕潤，廣闊的陸地沼澤樹木繁茂，形成廣大的煤田，與此同時(shí)，南方的岡瓦納古陸卻發(fā)生了地球的第二次大冰期。3、晚古生代的古生物發(fā)展 泥盆紀(jì)時(shí)，生物界發(fā)生了從海洋征服大陸的

24、巨變，只是從這一時(shí)期起，生物才開始從海洋向陸地發(fā)展。 石炭紀(jì)是植物世界大繁盛的代表時(shí)期。據(jù)統(tǒng)計(jì)，屬于這一時(shí)期的煤炭儲(chǔ)量約占全世界總儲(chǔ)量的 50 以上。 二疊紀(jì)是地球發(fā)展史上重要的成礁期。當(dāng)時(shí)，海水溫暖而又清澈，喜歡生活在淺海的各種鈣藻和海綿動(dòng)物大量繁殖，形成了厚厚的礁體，為石油和天然氣的形成和儲(chǔ)集創(chuàng)造了條件。目前，在世界上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了許多二疊紀(jì)的礁型油氣田。4、古生物發(fā)展的主要特點(diǎn) 動(dòng)物界出現(xiàn)兩大飛躍發(fā)展：從無脊椎動(dòng)物到脊椎動(dòng)物，出現(xiàn)原始魚類（泥盆紀(jì)被稱為魚類時(shí)代）；從水到陸，由魚類演變到可在陸地生活的兩棲類，所以石炭、二疊紀(jì)又稱為兩棲類時(shí)代。這是由于陸地面積不斷擴(kuò)大，海洋縮小，促進(jìn)了動(dòng)物界的巨

25、大變革。 植物界第一次大發(fā)展蕨類時(shí)代，從泥盆紀(jì)開始，大地披上了綠裝，孢子植物繁盛，如鱗木、蘆木、大羽羊齒等等，為煤礦的形成打下了物質(zhì)基礎(chǔ)。（五）中生代 Mz （Mesozoic Era） 距今 2.3 0.7 億年前。包括三個(gè)紀(jì)，即三疊紀(jì)、侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)。1、三個(gè)紀(jì)的得名：三疊紀(jì) （T，Triassic Period）， 最早在德國西南部發(fā)現(xiàn)了代表這段時(shí)期的地層。這套地層由三個(gè)部分組成：下為陸相雜色砂頁巖，中為海相灰白色石灰?guī)r，上為陸相紅色巖層，因此得名；得名1侏羅紀(jì) （J ，Jurassic Period） 在法國、瑞士交界的阿爾卑斯山區(qū)的侏羅山（Jura Mountains），經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)該

26、區(qū)地層發(fā)育特別完整，形成于中生代中期，故此命名； 今天在地質(zhì)學(xué)上應(yīng)用的一些理論或概念都得益于當(dāng)時(shí)的研究，如古生物學(xué)中的“化石層序律”、化石帶的建立和劃分，地層學(xué)中 “階”的概念等。2、中生代的古地理面貌 從三疊紀(jì)末開始，聯(lián)合古陸解體，首先是北美和亞歐大陸分離，原始北大西洋形成；南美與非洲分裂，形成原始南大西洋；印度和非洲漂離南極洲，形成原始印度洋。之后，南北大西洋不斷擴(kuò)展，印度漂離非洲、澳洲漂離南極洲向東北移動(dòng)。最后，到白堊紀(jì)末，岡瓦納古陸已解體成五大塊（南美、非洲、印度、澳洲、南極洲）；同時(shí)，古地中海收縮關(guān)閉，太平洋縮小及環(huán)太平洋褶皺帶形成。 中生代的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)主要有三疊紀(jì)晚期的印支運(yùn)動(dòng)，以及

27、侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)的燕山運(yùn)動(dòng)（即太平洋運(yùn)動(dòng)、或阿爾卑斯運(yùn)動(dòng)）3、中生代的古生物發(fā)展 中生代生物界的突出變化是：爬行動(dòng)物代替了兩棲動(dòng)物，裸子植物代替了蕨類植物。 中生代爬行動(dòng)物時(shí)代，恐龍稱霸地球；到中生代中、晚期，出現(xiàn)了鳥類和哺乳類。同時(shí)，無脊椎動(dòng)物也很繁盛。 中生代氣候干燥、冷熱多變，喜濕潤的孢子植物因而逐漸衰退，而適應(yīng)性更強(qiáng)的裸子植物（以種子繁殖，但其種子沒有果實(shí)包裹）則大發(fā)展，如蘇鐵、銀杏和松柏類。銀杏-植物活化石（六）新生代 Kz （Kainozoic Era）7千萬年前至今。由第三紀(jì)和第四紀(jì)組成。第三紀(jì)（R，Tertiary Period），早期的人們在研究地史時(shí)，只把地史簡單地劃分為原始

28、紀(jì)、第二紀(jì)和第三紀(jì)。后來，原始紀(jì)和第二紀(jì)廢棄不用了，只有第三紀(jì)作為新生代的地質(zhì)名稱保留下來并使用至今。 第四紀(jì)（Q，Quaternary Period），該名由法國學(xué)者德斯諾伊爾斯（J .Desnoyers）在1829年，研究巴黎盆地的松散沉積物時(shí)所創(chuàng)立。1、新生代的主要特征新生代，是哺乳動(dòng)物和被子植物空前發(fā)展的時(shí)代，是現(xiàn)代海陸格局和地貌形勢已經(jīng)形成和繼續(xù)發(fā)展的時(shí)代，是冰川廣泛發(fā)育的時(shí)代，是人類出現(xiàn)和發(fā)展的時(shí)代。新生代地殼演化的總特點(diǎn)：地中海喜馬拉雅海槽最后封閉，形成巨大的褶皺山系，大西洋和印度洋繼續(xù)擴(kuò)張，環(huán)太平洋褶皺山系和島弧、海溝形成，各大陸相對(duì)漂移或靠攏，東半球和西半球大陸逐漸形成，最終

29、形成現(xiàn)代全球海陸分布面貌。第三紀(jì)末發(fā)生了喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)。現(xiàn)代人類人類進(jìn)化示意圖滅絕事件滅絕事件滅絕事件700 人科2502001609073258.01.0（萬年前）南方古猿南方古猿非洲多個(gè)雙足人科物種早期能人晚期能人早期直立人晚期直立人早期智人猩猩印尼爪哇中國南方中國北方西亞西歐中東印尼爪哇中國南方中國北方西南歐洲尼安德特人歐洲克羅馬農(nóng)人中東西亞古印第安人中國晚期智人非洲晚期智人非 洲 主 軸 線猩猩能人北京猿人智人克羅麥昂人第三節(jié) 大地構(gòu)造學(xué)說第三節(jié) 大地構(gòu)造學(xué)說大地構(gòu)造學(xué)說 大地構(gòu)造學(xué)說（即地殼運(yùn)動(dòng)學(xué)說）：主要是研究地質(zhì)構(gòu)造的分布規(guī)律，地殼運(yùn)動(dòng)發(fā)生的時(shí)間、運(yùn)動(dòng)方式和規(guī)模，以及地殼運(yùn)動(dòng)的起因

30、和動(dòng)力來源。 到目前為止，還沒有一個(gè)學(xué)說能全面完整地解釋上述問題，為比較多人接受的是板塊構(gòu)造學(xué)說。 一、板塊構(gòu)造學(xué)說板塊構(gòu)造學(xué)說是在20世紀(jì)60年代末興起的，是在大陸漂移、海底擴(kuò)張學(xué)說的基礎(chǔ)上，綜合了大洋和大陸的地質(zhì)研究資料發(fā)展而來，所以又稱為 “ 全球構(gòu)造理論 ” ，是當(dāng)今最盛行的大地構(gòu)造學(xué)說。（一）大陸漂移說1、大陸漂移說的起源1912年，德國學(xué)者魏格納（A . Wegener）提出了 “ 大陸漂移說 ” 。188019302、大陸漂移說的主要觀點(diǎn) 在大約 2.5 億年前的石炭紀(jì)后期，地球上所有的大陸曾經(jīng)連結(jié)在一起，構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的大陸（稱為泛大陸），圍繞它的是一片廣闊的海洋（稱為泛大洋）。

31、 此后，受地球自轉(zhuǎn)離心力和潮汐力的作用，從中生代開始，泛大陸逐漸破裂、分離，由硅鋁層組成的、較輕的陸殼在較重的硅鎂層洋殼之上漂移，直至形成今天的海陸分布格局。大西洋、印度洋、北冰洋是在大陸漂移過程中形成的，而太平洋則是泛大洋的殘余。二疊紀(jì) 聯(lián)合古陸 （泛大陸）泛大洋三疊紀(jì)勞亞古陸岡瓦納古陸特提斯洋古太平洋侏羅紀(jì)北美亞歐非洲南美印度澳洲南極白堊紀(jì)北美亞歐非洲南美印度澳洲南極現(xiàn)在3、大陸漂移說的主要論據(jù)大陸輪廓相吻合：如大西洋兩岸的南美洲和非洲輪廓可以很好地拼合在一起；地質(zhì)構(gòu)造的連續(xù)性：如非洲南部的開普山脈可與南美的布宜諾斯艾利斯山脈連接，北美與西北歐的加里東褶皺帶和海西褶皺帶完全可沿走向相接；古

32、生物群、古氣候的分布：如南美、非洲、南極、澳洲、中國、印度等地在古生代的生物群都很相似，同樣有石炭二疊紀(jì)冰川遺跡分布，但中生代后則明顯不同。南美洲和非洲的輪廓南美非洲古生物南美非洲石炭紀(jì)大冰期晚石炭紀(jì)華北華南4、大陸漂移說的致命缺陷大陸能漂浮嗎？ 花崗巖的熔點(diǎn)比玄武巖低，如果地溫高至玄武巖巖層熔化并容許大陸漂移的程度，而花崗巖卻依然保持固態(tài)浮于其上，這是違反物理定律的；大陸能漂移嗎？ 即驅(qū)動(dòng)機(jī)制問題。魏格納認(rèn)為地球自轉(zhuǎn)的離心力使大陸由高緯度向赤道方向移動(dòng)，潮汐力同時(shí)使其向西漂移；但計(jì)算結(jié)果證明，其驅(qū)動(dòng)力比所需要的小了好幾個(gè)數(shù)量級(jí)，根本不可能推動(dòng)大陸漂移。5、大陸漂移說的復(fù)活 巖漿在冷卻成巖過程

33、中，含鐵礦物在某個(gè)溫度值開始獲得磁性，該溫度值稱為居里點(diǎn)；如磁鐵礦的居里點(diǎn)為 600 ； 磁性礦物獲得磁性時(shí)，會(huì)按當(dāng)時(shí)的地磁場定向，并在巖石中將其磁性方位保存下來，稱之為天然剩磁（NRM）； 用精密儀器測定巖石中天然剩磁的方向和強(qiáng)度，就可以知道巖石形成時(shí)的地磁南極、北極的地理座標(biāo)位置。這就是古地磁學(xué)的研究內(nèi)容。地球磁場地極與磁極地理北極地理南極磁北極磁南極印度德干高原印度德干高原火山熔巖古地磁緯度隨時(shí)間變化曲線S50S40S60S30S20S100N10N20180150100500 Ma0.7 cma16 cma2 cma赤道非洲和南美的極移曲線北美和歐洲的極移曲線各大陸的極移曲線中生代后分

34、散二十世紀(jì)五十年代古地磁學(xué)研究成果在同一大陸中，不同地質(zhì)年代的磁極位置不同，其連線呈一平滑曲線，稱為古地磁極游移軌跡；在不同大陸中，同一年代的巖石磁極位置也不同，即每一塊大陸都有一條地磁極游移軌跡，并最終都交匯于現(xiàn)今的磁極位置；結(jié)論：由于地磁極不可能遠(yuǎn)離地球的轉(zhuǎn)軸（或地理極）作大范圍的遷移，上述、測定的結(jié)果只能說明大陸曾經(jīng)發(fā)生過漂移。（二）海底擴(kuò)張說2、海底擴(kuò)張說的論證洋中脊與熱異常；蓋奧特（Guyot）的成因；洋脊磁異常條帶的分布；洋底巖石和沉積物的年代；震中的空間分布形式。大洋中脊縱貫世界各大洋的海底山系，其長達(dá)80000 km，高出深海平原 23 km，距海平面 23km，寬約1000k

35、m，其中央裂谷寬幾十公里；由枕狀、深海拉斑玄武巖構(gòu)成。大洋中脊的地形深海拉斑玄武巖在深海洋脊，來自6090km深處的玄武巖漿，約以1.51010ta 的速率涌出，形成拉斑玄武巖。其特征是K2O含量較低，CaO含量較高，SiO2不飽和，含橄欖石和霞石等，稱為深海拉斑玄武巖。 深潛器洋底考察洋底黑煙囪 至2005年，已在世界各大洋發(fā)現(xiàn)150多處，最大噴高達(dá)1400多米。洋底黑煙囪 400 高溫在洋中脊處，發(fā)現(xiàn)正的熱異常值，而在海溝處則為負(fù)的熱異常值。洋底黑煙囪，400 高溫海底平頂火山（Guyot）正向條帶反向條帶磁異常帶對(duì)稱于洋脊分布，年齡由新到老海洋鉆探船 “ 格洛瑪 挑戰(zhàn)者 ” 號(hào)Glomar Challenger, 1968年3月首航鉆探海洋沉積物年齡1.371.95億年貝尼奧夫帶海洋陸地畢烏夫帶（三）板塊構(gòu)造學(xué)說1、板塊構(gòu)造學(xué)說的基本論點(diǎn)2、板塊邊界的基本類型擴(kuò)張型板塊邊界： 在大洋中為洋中脊，在大陸上為裂谷帶；邊界兩側(cè)板塊受拉張作用而相背分離運(yùn)動(dòng)，地幔物質(zhì)裂谷上涌，造成大規(guī)模的巖漿侵