古生物學總結課件

古生物地層學聯(lián)系電話：生物地質系731

古生物地層學

PaleontologyandStratigraphy

總論部分門類古生物學部分地層學部分732第一章緒論一、概述地地質科學的三大分支學科：地地球物質學科：巖石、礦物、元素地地球動力學科：板塊運動、造山運動地地球歷史學科：

生物史、沉積史、構造史地地球歷史學科：古生物地史學=古生物學+地史學733課程安排總學時數(shù)：40*古生物學部分：18*地層學部分：20考試：2735教材杜杜遠生、童金南，1998，古生物地史學概論。中國地質大學出版社736參考教材何何心一、徐桂榮，1993，古生物學教程。地質出版社737其它參考教材738二、古生物學及其研究內容1、古生物學（Paleontology）定義

定義：研究地史時期生物界面貌和發(fā)展歷史的科學。

其研究范圍不僅包括了各地史時期地層中保存的古生物本身，還包括一切與生物活動有關的地質記錄，如疊層石。7310前寒武紀占地質歷史的9/10顯生宙占地質歷史的1/101、古生物學（Paleontology）定義

什么叫地史時期？73127314

新石器時代

現(xiàn)生生物

文物

生物學biology

考古學archaeology

1萬年左右

舊石器時代

古生物

化石

古生物學paleontology

二、古生物學及其研究內容7315二、古生物學及其研究內容2、古生物學（Paleontology）研究內容與現(xiàn)今生物學(Biology)相對應，但它的研究內容在許多方面超出了現(xiàn)今生物學的研究范疇。研究的具體內容為：生生物學方面：生物體的形態(tài)、結構、構造、分類、個體發(fā)育和系統(tǒng)發(fā)生、生物演變和環(huán)境適應，乃至生物的生理和生物化學等地地質學方面：古生物的地質時間含義、古生物的興衰與遷移、古生物地理以及古生物與能源、礦產(chǎn)等

73167317二、古生物學及其內容

古生物學的主要分支學科

古動物學paleozoology

古無脊椎動物學invertebratepaleontology

古脊椎動物學vertebratepaleontology

古人類學paleoanthropology

古植物學paleobotany

古藻類學paleoalgology

孢粉學palynology

古遺跡學paleoichnology

微體古生物學micropaleontology

超微古生物學ultramicropaleontology

分子古生物學molecularpaleontology

7318一、化石的定義化石fossil保存在巖層中地質歷史時期的生物遺體、生物活動痕跡及生物成因的殘留有機物分子7320

化石區(qū)別于一般巖石在于：它與古代生物相聯(lián)系，具有生物特征，如形狀、結構、紋飾、有機化學組分等；或者具有生命活動信息：生物遺跡、遺物、工具等7321732373247326怪誕蟲復原圖澄江動物群復原圖7327中華微綱蟲復原圖73287330假化石pseudofossil在形態(tài)上與某些化石十分相似，但與生命活動無關只能稱為假化石（pseudofossil），如姜結石、龜背石、泥石、卵形礫石、波痕、放射狀結晶的礦物集合體、礦質結核、樹枝狀鐵猛質沉積物等都不是化石但亦有人為造成的假化石，最突出的例子是“辟爾當人”（Piltdownman）事件，1913年，報導英國辟爾當發(fā)現(xiàn)人類頭骨化石，定名為曙人（Eoanthropusdawsoni），對“曙人”在人類演化中系統(tǒng)發(fā)生的位置及其本身的可靠性曾引起激烈的討論。直到1953年有人用氟處理該標本后證實屬偽造，所謂的辟爾當人是用現(xiàn)代人的顱骨和精心加工的猩猩下頜骨拼合在一起的假人類頭骨，是人為構成的假化石7331大化石macrofossil

用常規(guī)方法在肉眼下即能研究的化石微化石microfossil

肉眼不能直接可靠地分辨，需要借助于一定的儀器設備及通過一定的手段才能進行研究的生物體或身體的微小部分超微化石nannofossil

分子化石Molecularfossil733273337334化石及古生物學分類系統(tǒng)一、化石的定義二、化石的形成條件三、化石的保存類型四、化石的研究方法五、化石的分類與命名7335二、化石的形成條件

古生物死亡埋藏石化發(fā)掘7336二、化石的形成條件1、生物本身的條件2、生物死后的環(huán)境條件3、埋藏條件4、時間條件5、成巖石化條件73371、生物本身的條件生物硬體礦化硬體礦化程度礦化組分比較穩(wěn)定的是方解石、硅質化合物、磷酸鈣等不太穩(wěn)定的是霰石、含鎂方解石有機質硬體如幾丁質薄膜、角質層、木質物等73381、生物本身的條件生物軟體7339二、化石的形成條件1、生物本身的條件2、生物死后的環(huán)境條件3、埋藏條件4、時間條件5、成巖石化條件73402、生物死后的環(huán)境條件即生物死后所處的外界環(huán)境條件物理條件如高能水動力條件下生物尸體易被破壞化學條件如水體pH值小于7.8時，CaCO3易于溶解；氧化環(huán)境中有機質易腐爛生物條件如食腐生物和細菌常破壞生物尸體7341二、化石的形成條件1、生物本身的條件2、生物死后的環(huán)境條件3、埋藏條件4、時間條件5、成巖石化條件73423、埋藏條件與埋藏的沉積物性質有關圈閉較好的沉積物易于保存，如化學沉積物、生物成因的沉積物一些特殊的沉積物還能保存生物軟體部分，如松脂、冰川凍土等73433、埋藏條件與埋藏的沉積物性質有關具孔隙的沉積物中的古生物尸體易被破壞

基底上的內棲生物，以及一些表棲生物也能破壞沉積物內的生物遺體7344二、化石的形成條件1、生物本身的條件2、生物死后的環(huán)境條件3、埋藏條件4、時間條件5、成巖石化條件73454、時間條件埋藏前的暴露時間及時埋藏有利于形成化石埋藏后不被再挖掘出來石化作用時間經(jīng)過地質歷史時間的成巖石化作用短暫、近期內的生物埋藏不成為化石7346二、化石的形成條件1、生物本身的條件2、生物死后的環(huán)境條件3、埋藏條件4、時間條件5、成巖石化條件73475、成巖石化條件

埋藏的尸體與周圍的沉積物一起，在漫長的地史成巖過程中，逐步石化，形成巖石的一個部分

沉積物固結成巖過程中的壓實作用和結晶作用都會影響化石的石化作用和化石的保存7348石化作用petrifaction定義：埋藏在沉積物中的生物體，在成巖作用中經(jīng)過物理化學作用改造而成為化石的過程7349化石的石化作用方式或類型1）礦質充填作用

生物硬體組織中的一些空隙，經(jīng)過石化作用被一些礦物質沉淀充填，使得生物硬體變得致密和堅硬

充填作用可發(fā)生在生物硬體結構中，如貝殼的微孔、脊椎動物的骨髓；也可以發(fā)生在生物硬體結構之間，如有孔蟲的房室、珊瑚的隔壁之間73502)置換作用

在石化作用過程中，原來生物體組分被溶解，外來礦物質充填，如硅化、鈣化、白云化、黃鐵礦化等如果溶解速度等于充填速度，原生物體的微細結構可以保存下來如果溶解速度大于充填速度，則原來的微細結構難以再現(xiàn)化石的石化作用方式或類型73513)碳化作用石化作用過程中，生物遺體中不穩(wěn)定的成分分解和升餾揮發(fā)，僅留下較穩(wěn)定的碳質薄膜保存為化石

通常是幾丁質的生物體發(fā)生此石化作用，以幾丁質成分(C15H26N2O10)為主的植物葉化石、筆石枝等經(jīng)碳化作用，H,N,O揮發(fā)，留下碳質薄膜化石化石的石化作用方式或類型7352化石的形成條件

古生物死亡埋藏石化發(fā)掘7353二、化石的形成條件（小結）化石記錄的不完備性現(xiàn)今我們能夠在地層中觀察到的化石僅是各地史時期生存過的生物群中極小的一部分現(xiàn)生生物：已記錄170多萬種，估計有500-1000多萬種古生物：已記錄13萬多種，大量未知7354二、化石的形成條件（小結）化石記錄的不完備性現(xiàn)代生物的多樣性?已知現(xiàn)生生物有170萬多種?估計現(xiàn)存生物有500-1000萬種?每年還要新發(fā)現(xiàn)1萬多種7355二、化石的形成條件（小結）化石記錄的不完備性現(xiàn)代生物的數(shù)量7356二、化石的形成條件（小結）化石記錄的不完備性現(xiàn)代生物的數(shù)量-微生物、細菌、真菌

估計有50多萬種，已報道的僅有10萬種。它們布滿了整個生物圈，在一個人的腸道內的細菌就有100種左右，達100億個以上；每一克土壤中就有幾千萬到幾百億個微生物，甚至每一撮土壤中都有新種7357二、化石的形成條件（小結）化石記錄的不完備性古代生物數(shù)量：已記錄13萬多種，大量未知7358二、化石的形成條件（小結）7359二、化石的形成條件（小結）化石記錄的不完備性－演化上的不連續(xù)性帶殼生物是如何出來的？7360二、化石的形成條件（小結）

化石記錄的不完備性－演化上的不連續(xù)性鳥類是如何演化出來的？7361二、化石的形成條件（小結）

化石記錄的不完備性1、古生物化石僅是現(xiàn)代生物編目的8.7％（化石形成條件的嚴格，地史時期的生物只有極少部分保存成為化石）2、現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的化石僅是巖層中保存成化石的一部分(包含超微化石、分子化石等）由于上述二個因素、表明古生物記錄的不完備性?；涗洸煌陚涫枪派飳W中的基本事實，所以在研究古生物界的面貌及其發(fā)展規(guī)律時，必需考慮這個事實，避免做出片面結論。7362化石及古生物學分類系統(tǒng)一、化石的定義二、化石的形成條件三、化石的保存類型四、化石的研究方法五、化石的分類與命名7363三、化石的保存類型根據(jù)化石的保存特點，可分為4類：實體化石模鑄化石遺跡化石化學化石7364三、化石的保存類型1、實體化石bodyfossil全部生物遺體或部分生物遺體的化石7365實體化石

全部生物遺體的實體化石7366實體化石

部分生物遺體的實體化石7367實體化石

部分生物遺體的實體化石7368三、化石的保存類型實體化石模鑄化石遺跡化石化學化石7369三、化石的保存類型2、模鑄化石modeandcastfossil保存在巖層中生物體的印模和鑄型（復鑄物）73702、模鑄化石根據(jù)化石與圍巖的關系分成4類：印痕化石印?；嘶T型化石73712、模鑄化石（1）印痕化石impressionfossil生物軟體在圍巖上留下的印痕7372云南澄江下寒武統(tǒng)的印痕化石軟體復原圖7373怪誕蟲7374中華微綱蟲73752、模鑄化石印痕化石印?；嘶T型化石73762、模鑄化石（2）印?；?moldfossil)生物硬體在圍巖表面上的印模包括：外模、內模、復合模7377（2）印?；饽xternalmold生物硬體外表面在圍巖上的印模7378（2）印?；瘍饶nternalmold生物硬體內表面在圍巖上的印模7379（2）印模化石復合模compositemold內模和外模重疊在一起的化石7380（2）印?；⒁庥∧；纤从车募y飾和構造與生物體實際情況，正好凸凹方向相反。73812、模鑄化石印痕化石印?；嘶T型化石73822、模鑄化石

（3）核化石corefossil生物硬體所包圍的內部空間或生物硬體溶解后形成的空間，被沉積物充填固結形成的化石內核internalcore外核externalcore738373842、模鑄化石印痕化石印?；嘶T型化石73852、模鑄化石

（4）鑄型化石castfossil在形成外模和內核后，原殼體被全部溶解，沉積物在溶解后的空間再次充填形成的化石73862、模鑄化石

鑄型化石的形成過程73872、模鑄化石鑄型化石在大小、形態(tài)和表面裝飾等方面與原生物體一致，但內部構造完全不同。7388三、化石的保存類型實體化石模鑄化石遺跡化石化學化石7389三、化石的保存類型

3、遺跡化石ichnofossil保存在巖層中古代生物活動留下的痕跡和遺物7390遺跡化石7391遺跡化石7392遺跡化石7393遺跡化石遺跡化石對于研究生物的生活習性、生活方式及生活環(huán)境具有重要意義。7394三、化石的保存類型實體化石模鑄化石遺跡化石化學化石7395三、化石的保存類型4、化學化石chemicalfossil分子化石molecularfossil

分解后的古生物有機組分（如脂肪酸、氨基酸等）殘留在地層中形成的化石73964、化學化石古生物有機質軟體雖在石化作用過程中遭受破壞，未能形成化石，但分解后的有機組分，如脂肪酸、氨基酸等，仍可殘留在巖層中。這些殘留物質仍具有一定的有機化學分子結構，利用一些現(xiàn)代化的手段和分析設備，可以從巖層中將其鑒別和分離出來。

分子古生物學molecularpaleontology古生物化學paleobiochemistry生物成礦作用biometallogenesis對探索生命起源、生物演化及生物成因的礦產(chǎn)探尋和開發(fā)具有重要意義。7397化石的保存類型實體化石硬體軟體模鑄化石印痕化石印?；瘍饶Ｍ饽秃夏：嘶瘍群送夂髓T型化石遺跡化石遺物痕跡化學化石分子化石7398第二章化石及古生物分類系統(tǒng)一、化石的定義二、化石的形成條件三、化石的保存類型四、化石的分類與命名7399五、化石的分類與命名1、生物分類學biologicalclassification

根據(jù)一定的原則將生物歸并成不同的類群，并作不同等級的系統(tǒng)排列

-數(shù)值分類方法-分支系統(tǒng)學方法-自然分類方法73100自然分類方法按照生物間的親緣關系進行歸類

這是經(jīng)典的系統(tǒng)學研究方法，它是以達爾文進化論以及生殖隔離化為標志的現(xiàn)代物種概念為立論基礎的

區(qū)分分類群的主要方法是總體性狀的相似程度、共同始祖的密切程度、以及對特定環(huán)境的適應性性狀73101五、化石的分類與命名

2、生物分類單位界kingdom 門phylum 綱class 目order 科family 屬genus

種species輔助分類單位：亞sub-，超super-73102五、化石的分類與命名

2、生物分類單位

（1）物種species生物學中最基本的分類單元，它不是人為的分類單位生物進化中的客觀實體73103（1）物種species

現(xiàn)代生物學上的物種： 由雜交可繁殖后代的一系列自然居群組成，物種之間是生殖隔離的。它們具有：共同的起源共同的形態(tài)特征共同的地理區(qū)共同的生態(tài)環(huán)境種間能育73104（1）物種species

古生物學中的物種鑒別標志：共同的形態(tài)特征構成一定的居群具有一定的生態(tài)特征分布于一定的地理范圍73105（1）物種species

亞種subspecies地理亞種不同居群因地理隔離，在性狀上出現(xiàn)分異年代亞種同一種內在不同地質時代產(chǎn)生性狀上的變異73106（2)屬由若干個形態(tài)構造和生理特征相似的同源物種構成（同源種的組合）73107五、化石的分類與命名

3、古生物的命名法則

所有經(jīng)過研究的生物，都要給予科學的名稱錄（1）命名法則學名（scientificname） 根據(jù)國際動物和植物命名法規(guī)和有關規(guī)定，為某一類生物（含古生物）建立的科學名稱各級分類單元均采用拉丁文和拉丁化文字表示73108（1）命名法則

1）單名法：用一個詞來表示生物分類單元的學名Anthozoa（珊瑚綱）Claraia（克氏蛤）用于屬以上分類單元的命名其中第一個字母用大寫屬名用斜體拉丁文或拉丁化文字73109（1）命名法則

2）雙名法（二名法）：用于種的命名，用二個詞表示Claraiaaurita（帶耳克氏蛤）即在種本名之前加上它所歸屬的屬名，以構成一個完整的種名種名用斜體拉丁文或拉丁化文字種名字母全部用小寫73110（1）命名法則

3）三名法：用于亞種的命名，由三個詞組成Claraiaauritaminor（帶耳克氏蛤微小亞種）即在屬名和種名之后再加上亞種名亞種名用斜體拉丁文或拉丁化文字亞種名字母全部用小寫73111化石的名稱（舉例）界Animalia動物界門Chordata脊索動物門亞門Vertebrata脊椎動物亞門綱Mammalia哺乳綱目Primates靈長目科Hominidae人科屬Homo人種Homosapiens智人73112化石的名稱（舉例）

Felistigris（虎）的3個地理亞種：Felis

tigris

altaica東北虎Felis

tigris

amoyensis華南虎Felis

tigris

sumatrae南亞虎73113化石的名稱

為了便于查閱，各級正式學名之后要寫上命名者的姓氏和公元年號學名+姓氏，年號SquamulariagrandisChao,192973114

五、化石的分類與命名

3、古生物的命名法則

（2）優(yōu)先律：

生物的有效學名是符合國際動物或植物命名法規(guī)所規(guī)定的最早正式刊出的名稱同物異名：CyrtospiriferNalivkin,1918SinospiriferGrabau,1931CentrospiriferTien,1938異物同名:按同樣規(guī)則73115五、化石的分類與命名

（3）化石常用的幾種縮寫詞和符號：sp.—species未定種，表示標本鑒定后難于歸入已知種中，而又無條件建立新種。如Eumorphotissp.sp.indet.—speciesindeterminate不定種，表示化石保存欠佳，無法鑒定到種。如Redlichiaspindet.cf.—conformis相似種或稱比較種，指與某一已知種形態(tài)上有一定相