高中地理學(xué)案第一章第四節(jié)地球的演化

第四節(jié)地球的演化一、地層和化石1.地層:(1)概念:地殼上部呈帶狀展布的層狀巖石或堆積物。(2)意義:地層中保存有不同時代的生物遺體或遺跡,遺留下環(huán)境變化的物質(zhì)憑證,是記錄地球歷史的“書頁”。2.化石:(1)類型:多數(shù)是古生物的遺體,如貝殼、骨骼等;少數(shù)是古生物活動的遺跡,如足印、糞便等。(2)規(guī)律:不同時代的地層一般含有不同的化石,而相同時代的地層往往保存著相同或近似的化石。3.研究意義:研究意義依據(jù)舉例確定地層的時代和順序相同時代的地層保存著相同或相近的化石,不同時代的地層一般含有不同的化石。生物是從簡單向復(fù)雜、從低級向高級不斷進化的含三葉蟲、大羽羊齒化石的,為古生代地層含恐龍化石的,為中生代地層追溯地層沉積時的環(huán)境特征地層組成物質(zhì)的性質(zhì)和化石特征紅色巖層指示氧化環(huán)境黑色頁巖并含黃鐵礦指示還原環(huán)境珊瑚化石指示清澈溫暖的淺海環(huán)境破碎的貝殼指示濱海環(huán)境二、地球的演化史1.地質(zhì)年代:地質(zhì)年代:地殼中不同地質(zhì)時代地層的具體形成時間和順序,稱為地質(zhì)年代。常用的地質(zhì)年代的單位由大到小依次為宙、代、紀(jì)。根據(jù)地層順序、生物演化階段、地殼運動和巖石年齡,將地球歷史劃分為冥古宙、太古宙、元古宙和顯生宙。2.前寒武紀(jì):(1)時間范圍:古生代寒武紀(jì)以前,大約經(jīng)歷了40億年的時間。(2)演化特點。地質(zhì)年代演變特點冥古宙地球初生階段,經(jīng)歷了復(fù)雜而有序的發(fā)育與變化太古宙①地球上海洋廣闊,無寬廣的大陸②巖漿活動劇烈,火山噴發(fā)頻繁,是形成鐵礦的重要時代③早期無生命現(xiàn)象,中期出現(xiàn)最原始生物地質(zhì)年代演變特點元古宙①地殼運動劇烈;海水中生命活動明顯增強②生物進化從單細(xì)胞到多細(xì)胞,從原核生物到真核生物,地球進入一個生命大發(fā)展階段3.顯生宙:(1)時間范圍:是寒武紀(jì)以來的時期。(2)演化特點。演變特點古生代地殼發(fā)生劇烈變動,中后期,陸地面積大大增加;動物:早期海生無脊椎動物繁盛,中期出現(xiàn)脊椎動物,后期兩棲類動物出現(xiàn);植物:中后期陸地出現(xiàn)大片植物,特別是蕨類植物;礦產(chǎn):后期是重要的造煤時期;末期,發(fā)生了地球歷史上最大的滅絕事件中生代陸地面積空前擴大;爬行動物盛行,恐龍繁生;裸子植物迅速發(fā)展;也是一個重要的造煤時期;末期,恐龍從地球上突然銷聲匿跡新生代發(fā)生規(guī)模巨大的造山運動,形成現(xiàn)代地貌格局及海陸分布;哺乳動物和被子植物大發(fā)展,出現(xiàn)了靈長類;第四紀(jì)出現(xiàn)了人類判斷下列說法的正誤1.地球上最老巖石的年齡約有46億年。 (√)2.沉積地層一般是老的在上,新的在下。 (×)3.沉積巖地層具有明顯的層理構(gòu)造。 (√)4.地層是記錄地球歷史的書頁。 (√)2019年4月25日,來自阿爾伯塔大學(xué)和耶魯大學(xué)的古生物學(xué)家在哥倫比亞的安第斯山脈發(fā)現(xiàn)了70多個螃蟹化石標(biāo)本,Callichimaeraperplexa是一種生活在9000萬年至9500萬年前的螃蟹,但它不像現(xiàn)代的螃蟹。研究這些化石提示:死亡后遺體迅速被沉積物掩埋,后來經(jīng)石化而形成。判斷下列說法的正誤1.元古宙時期出現(xiàn)了藻類、海綿等低等的多細(xì)胞生物。 (√)2.古生代早期海生無脊椎動物繁盛且出現(xiàn)了兩棲類。 (×)3.在中生代第四紀(jì)出現(xiàn)了人類,這是生物發(fā)展史上的重大飛躍,因為人類是46億年地球史上的唯一高級智慧動物。 (×)4.新生代形成了現(xiàn)代的海陸分布格局。 (√)萬年冰洞位于山西寧武縣城西50千米的地方,海拔2300米。此洞形成在新生代第四紀(jì)冰川期,距今約300萬年,所以叫萬年冰洞。洞內(nèi)大大小小的景致玲瓏剔透,婀娜多姿,雄偉壯麗,無不令人驚嘆,提示:哺乳類動物和被子植物大發(fā)展,出現(xiàn)靈長類,后來出現(xiàn)人類。能力一依據(jù)地層和化石推測古地理環(huán)境1.依據(jù)地層確定地理環(huán)境:(1)確定地層形成時間。正常狀態(tài)下地層分布是有時間順序的,即“老的地層在下,新的地層在上”,因此根據(jù)兩個地層之間的上下位置關(guān)系,就可以推測兩個地層形成的早晚順序。如圖示A地層最老,D地層最新。(2)確定地殼運動狀況。正常狀態(tài)下的地層應(yīng)是平行且連續(xù)分布。如果地層發(fā)生彎曲,說明該處地殼產(chǎn)生過水平運動,如果地殼同一巖層之間發(fā)生明顯的位移,說明該處地殼產(chǎn)生過垂直運動;如果地層分布發(fā)生了缺失,說明該處地殼在缺失的某地層地質(zhì)時期,地殼發(fā)生過劇烈的變化。(3)確定地理環(huán)境特征。沉積地層是由沉積物組成,因此沉積地層中保持著原有地層組成物質(zhì)。依據(jù)地層組成物質(zhì)可以確定當(dāng)時的地理環(huán)境特征,如石灰?guī)r地層形成的環(huán)境是海洋環(huán)境等。2.依據(jù)生物化石推測地理環(huán)境:(1)運用序列法記憶滅絕的生物種類。(2)巧用化石判斷地層。理論依據(jù)生物總是從低級到高級、由簡單到復(fù)雜不斷進化的,而且演化的過程又是不可逆的,即每一個生物種屬在地球上只能出現(xiàn)一次,滅絕之后就不再重復(fù)出現(xiàn)一定種類的生物總是埋藏在一定時代的地層里,而不同時代的地層里往往含有不同種屬的化石群方法掌握化石出現(xiàn)的順序和生物演化的規(guī)律,確定地層的新老關(guān)系和相對應(yīng)的地質(zhì)年代(3)借助化石推測地理環(huán)境。在一定的環(huán)境中,生活著一定的生物群,在生物體上會留下自然的烙印。這樣,利用生物化石可以恢復(fù)生物的生活時代和古地理環(huán)境。例如:在溫暖廣闊的淺海環(huán)境中,可以形成由珊瑚礁組成的石灰?guī)r;在濕熱的森林茂密地區(qū),可以形成有豐富植物化石的含煤地層等。材料一2020年6月26材料二燕子石學(xué)名叫三葉蟲化石。在其形成進程中,三葉蟲的一部分形成化石,這一部分化石頭鞍彎曲如弓,兩弓刺大于身一倍,兩弓如翼而融為一體,身小如雨燕而得名。(1)結(jié)合教材地質(zhì)年代簡表,推斷陽泉發(fā)現(xiàn)兩株樹化石屬于哪個宙、代、紀(jì)。(地理實踐力:收集和處理地理信息的能力)提示:顯生宙——古生代——二疊紀(jì)(2)推斷三葉蟲生活的地理環(huán)境特征及在地球上滅絕的時間。(區(qū)域認(rèn)知:對區(qū)域的特征、問題進行分析)提示:三葉蟲生活在早古生代溫暖的海水里。在地球上滅絕的時間是古生代末期。(3)舉例說明地層和化石研究對地球歷史認(rèn)識的主要作用。(綜合思維:時空的綜合)提示:首先可以根據(jù)地層中保存下來的化石來確定地層的時代和順序。例如,含三葉蟲、大羽羊齒化石的,為古生代地層;其次根據(jù)地層組成物質(zhì)的性質(zhì)和化石特征,可以追溯地層沉積時的環(huán)境特征。例如,紅色巖層指示氧化環(huán)境。地質(zhì)學(xué)家們在青藏高原科考時,發(fā)現(xiàn)了一個非常巨大的棕櫚化石,葉柄非常長,接近70厘米,這是在青藏高原的核心地帶,這么高的海拔首次發(fā)現(xiàn)棕櫚化石。全球現(xiàn)生棕櫚科植物共有2500多種,主要分布在熱帶地區(qū),而像青藏高原中部這樣的氣候環(huán)境,棕櫚科植物完全不可能存活。閱讀材料,完成(1)、(2)(1)在青藏高原上發(fā)現(xiàn)棕櫚化石,說明了新生代以來青藏高原地區(qū)地殼運動是 ()A.下降運動 B.上升運動C.向低緯運動 D.東西方向運動(2)由棕櫚化石發(fā)現(xiàn)可推知古青藏高原地區(qū)的氣候曾經(jīng)是 ()A.寒冷干燥 B.寒冷濕潤C.炎熱干燥 D.高溫濕潤【解析】(1)選B,(2)選D。第(1)題,青藏高原上發(fā)現(xiàn)棕櫚化石,說明了該地區(qū)地質(zhì)史上曾經(jīng)有過高溫濕潤的氣候,后來地殼上升,才演化成高原氣候。第(2)題,從題干可知棕櫚科植物需要高溫濕潤的氣候條件。讀“地質(zhì)構(gòu)造圖”,完成(1)、(2)題。(1)圖中巖層按由老到新的順序是 ()A.①②③④ B.①③②④C.①②④③ D.①③④②(2)如果在①巖層中發(fā)現(xiàn)了大量的珊瑚化石,那么可以推斷當(dāng)時的沉積環(huán)境是 ()A.溫暖的淺海 B.溫暖的深海C.寒冷的深海 D.寒冷的淺?！窘馕觥?1)選B,(2)選A。第(1)題,讀圖可知,圖中巖層①③④為水平沉積巖層,沉積巖形成年代越久,其位置越向下,所以按照由老到新的順序依次為①③④。②巖層為侵入巖,將①③巖層破壞,形成于①③巖層以后,而④巖層沒有被破壞,說明④巖層形成最晚,故順序為①③②④。第(2)題,珊瑚化石指示清澈溫暖的淺海環(huán)境。【補償訓(xùn)練】(2020·淄博高一檢測)地質(zhì)歷史上一定地質(zhì)時期形成的各種成層巖石和堆積物叫地層,主要包括沉積巖、火山沉積巖以及由它們經(jīng)受一定變質(zhì)作用形成的淺變質(zhì)巖。據(jù)此完成(1)、(2)題。(1)水平地層 ()A.下新上老 B.同時形成C.下老上新 D.陸地缺少(2)地層不能夠反映的是 ()A.生成順序 B.新老關(guān)系C.地表環(huán)境 D.時間長短【解析】(1)選C,(2)選D。第(1)題,水平地層反映巖石形成的關(guān)系和地殼運動,其特點是下老上新,下面的地層形成的時間早。第(2)題,地層能夠反映地層生成順序和相對的新老關(guān)系;在一定程度上能夠反映地層形成時的地表環(huán)境,但不能反映各個地質(zhì)時期時間的長短。能力二地球的演化歷程分析1.海陸變遷:時間大陸狀況海洋狀況約3億年2億年前泛大陸統(tǒng)一的海洋約2億年前泛大陸分裂為岡瓦納大陸和勞亞大陸海洋割裂約6500萬年前七大洲輪廓初步顯現(xiàn)四大洋的輪廓初步顯現(xiàn)現(xiàn)在七大洲四大洋2.生物演化:地質(zhì)年代植物演化動物演化前寒武紀(jì)地球生命誕生,出現(xiàn)了單細(xì)胞生命古生代藻類繁盛,裸蕨植物出現(xiàn)、繁盛。出現(xiàn)裸子植物魚類出現(xiàn),兩棲動物出現(xiàn)中生代裸子植物繁盛,被子植物出現(xiàn)爬行動物盛行、鳥類出現(xiàn)新生代被子植物繁盛大量哺乳動物盛行,人類出現(xiàn)3.礦產(chǎn)形成:地質(zhì)年代礦物種類形成原因前寒武紀(jì)鐵礦巖漿活動古生代煤炭裸蕨植物繁盛中生代煤炭裸子植物繁盛4.生物的滅絕:兩次全球性生物大規(guī)模滅絕時期時期全部滅絕部分滅絕古生代末期脊椎動物中的原始魚類和古老的兩棲類60%以上的海生無脊椎動物種類中生代末期恐龍海洋中50%以上的無脊椎動物種類地球是生命的搖籃,生物產(chǎn)生于遙遠(yuǎn)的古代,產(chǎn)生過程復(fù)雜,需要多種組合條件:首先要有豐富的可演化成生物用的多種有機物;要有供生物循環(huán)用的水分;要有生物生活必需的礦物質(zhì);要有維持生命呼吸活動用的氧氣;還要有生物生活適應(yīng)的溫度。生物是自然界長期演化形成的、多種有機物間有序組合反應(yīng)的結(jié)果。(1)判斷地質(zhì)史上形成煤的重要時期,并說明理由。(綜合思維:時空的綜合;區(qū)域認(rèn)知:對區(qū)域的特征、問題進行分析)提示:古生代的石炭紀(jì)。石炭紀(jì)地球植物大繁盛,為煤的形成提供了強大的物質(zhì)基礎(chǔ),后來的造山運動為煤的形成提供了外部條件。(2)據(jù)圖說出動、植物界生物演化的順序,反映了什么規(guī)律?(地理實踐力:收集和處理地理信息的能力)提示:動物:無脊椎動物→脊椎動物;脊椎動物中,魚類→兩棲類→爬行類→鳥類→哺乳類。植物:藻類→苔蘚類→蕨類→裸子植物→被子植物。反映了生物進化的規(guī)律是:簡單→復(fù)雜;低等→高等;水生→陸生。讀地質(zhì)時期(局部)全球氣溫、降水量變化示意圖,完成(1)、(2)題。(1)恐龍繁盛時期全球氣候特征是 ()A.總體比較寒冷B.總體比較濕潤C.冷暖干濕交替D.溫暖干旱明顯(2)在圖示甲時期 ()A.被子植物繁盛B.大陸冰川覆蓋面積廣C.海平面高于現(xiàn)代D.水稻小麥等頻頻歉收【思路點撥】解答該類題可從以下思路進行:【解析】(1)選D,(2)選B。第(1)題,恐龍繁盛時期是中生代,圖示中生代全球氣溫較高,全球降水較少,即全球溫暖干旱明顯。第(2)題,圖示甲時期,是古生代晚期,此時期被子植物并沒有繁盛;圖示該時段溫度較低,降水較多,可能大陸冰川覆蓋面積廣;溫度低,海平面較低;這時期還沒有傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)。(2021·荊州高一檢測)下圖表示地球上部分生物類型出現(xiàn)的時間范圍,橫向?qū)挾仍酱?代表生物物種越多。讀圖完成(1)～(3)題。(1)圖中所示生物中,出現(xiàn)最早的是 ()A.爬行類 B.鳥類C.兩棲類 D.魚類(2)爬行類動物物種最多的地質(zhì)年代是 ()A.古生代 B.中生代C.元古代 D.新生代(3)隨著環(huán)境變遷,生物在不斷演化。新生代時期生物發(fā)展階段進入 ()A.哺乳動物時代 B.爬行動物時代C.海生藻類時代 D.裸子植物時代【解析】(1)選D,(2)選B,(3)選A。第(1)題,從圖中可以看出,魚類出現(xiàn)在古生代早期。第(2)題,爬行類動物物種最多的地質(zhì)年代是中生代。第(3)題,圖中顯示,新生代時,表示哺乳類的條帶寬度,在各類動物中增長最為速度,哺乳類動物物種豐富且增長迅速,因此新生代時期生物發(fā)展階段進入哺乳動物時代。圖中顯示,爬行動物在新生代物種較少。根據(jù)所學(xué)知識可知,海生藻類時代是古生代早期。裸子植物時代是古生代后期和中生代前期。【補償訓(xùn)練】地球有悠久的過去,還有漫長的未來。生物的出現(xiàn)和進化只是其中的一小段,而人類的歷史更是短暫的一瞬。據(jù)此完成(1)～(3)題。(1)原始魚類出現(xiàn)在 ()A.元古宙 B.古生代中期C.古生代后期 D.中生代中期(2)含三葉蟲化石的地層是 ()A.古生代地層 B.元古宙地層C.中生代地層 D.新生代地層(3)和恐龍同時代滅絕的生物物種是 ()A.原始魚類B.古老的兩棲類C.海洋中50%以上的無脊椎動物種類D.蕨類植物【解析】(1)選B,(2)選A,(3)選C。第(1)題,古生代早期是海生無脊椎動物空前繁盛的時期;中期,出現(xiàn)了脊椎動物——魚類;后期,魚類逐漸演化成兩棲類。第(2)題,不同時代的地層中,含有不同的生物化石。三葉蟲是古生代的海生無脊椎動物,在古生代末期滅絕,故只有古生代地層中含有三葉蟲化石。第(3)題,古生代末期和中生代末期是地質(zhì)歷史上兩次最重要的全球性生物大規(guī)模滅絕時期,其中,在中生代末期,恐龍和海洋中50%以上的無脊椎動物種類滅絕了。(水平1、2)某地層分布有如圖所示的化石,讀圖,完成1、2題。1.該地層形成的時間最不可能的是 ()A.寒武紀(jì) B.二疊紀(jì)C.石炭紀(jì) D.泥盆紀(jì)2.該地層形成的地理環(huán)境是 ()A.湖泊 B.高山 C.高原 D.盆地【解析】1選A,2選A。第1題,寒武紀(jì)常被稱為“三葉蟲的時代”,這是因為寒武紀(jì)巖石中保存有比其他類群豐富的礦化的三葉蟲硬殼化石,讀圖可知圖示區(qū)域展示的魚類化石,最早魚類出現(xiàn)在奧陶紀(jì);因此可知該地層形成的時間最不可能的是寒武紀(jì)。第2題,讀圖可知該圖展示的魚類化石,因此可知該地層形成的地理環(huán)境是應(yīng)該多水的環(huán)境。(水平1、2)生物是在地球發(fā)展歷史中產(chǎn)生的,但在地質(zhì)歷史時期也經(jīng)歷過一些不利于生物生存的環(huán)境變化階段,導(dǎo)致大量生物物種的衰退和滅絕。據(jù)此回答3～5題。3.喜馬拉雅造山運動過后,現(xiàn)代的中國地貌基本形成。推測喜馬拉雅造山運動的地質(zhì)年代是 ()A.元古代 B.古生代C.中生代 D.新生代4.恐龍滅絕可能發(fā)生的地質(zhì)歷史時期是 ()A.太古代 B.古生代C.中生代 D.新生代5.石炭二疊紀(jì)是地質(zhì)史上最重要的成煤時期,由此可推知當(dāng)時的環(huán)境特點為 ()A.干燥,冷熱多變 B.濕潤,森林茂密C.炎熱,降水稀少 D.寒冷,冰雪廣布【解析】3選D,4選C,5選B。第3題,新生代聯(lián)合古陸在新生代最終解體,各大陸板塊漂移到現(xiàn)在的位置,形成了現(xiàn)代海陸分布格局。這個時期地殼運動劇烈,