4-地層古生物省公開(kāi)課一等獎(jiǎng)全國(guó)示范課微課金獎(jiǎng)?wù)n件

煤礦地質(zhì)學(xué)寧超資源環(huán)境學(xué)院第1頁(yè)第四章地層、古生物第一節(jié)地層及地質(zhì)年代第二節(jié)古生物與地質(zhì)年代第三節(jié)地史介紹第2頁(yè)第一節(jié)地層及地質(zhì)年代一、巖層與地層二、地質(zhì)年代及其確定三、地層劃分與對(duì)比第3頁(yè)一、巖層與地層巖層：在野外或礦井中，人們經(jīng)常見(jiàn)到一層層疊置巖石，通常稱為巖層；地層：通常為某一地質(zhì)時(shí)期所形成巖層；特點(diǎn)：地質(zhì)時(shí)代所含礦產(chǎn)新老關(guān)系地層層序律：

在正常情況下，巖層次序總是上新下老。第4頁(yè)SedimentaryRocksSedimentaryrockexposednearCanyonlandsNationalpark.峽谷地國(guó)家公園，美國(guó)猶他州第5頁(yè)二、地質(zhì)年代及其確定地層單位巖石地層單位是由巖性、巖相、或變質(zhì)程度均一巖石組成三維地質(zhì)體。巖石地層單位：群、組、段、層年代地層單位

是在特定地質(zhì)時(shí)間間隔內(nèi)形成巖石體。這種單位代表地史中一定時(shí)間范圍內(nèi)形成全部巖石，而且只代表這段時(shí)間內(nèi)所形成巖石。年代地層單位是按時(shí)間階段來(lái)劃分，與地質(zhì)年代嚴(yán)格對(duì)應(yīng)，沒(méi)有固定巖石和生物內(nèi)容。年代地層與地質(zhì)年代。第6頁(yè)生物地層單位組合帶：指其所含化石或其中某一類(lèi)化石，從某整體來(lái)看，組成一個(gè)自然組合，并以此區(qū)分于相鄰地層內(nèi)生物組合。延限帶：是指任一生物分類(lèi)單位在其整個(gè)延續(xù)范圍之內(nèi)所代表地層體。頂峰帶：一些化石種、屬最繁盛一段地層。它不包含前期出現(xiàn)數(shù)量不多時(shí)地層，也不包含后期逐步稀少時(shí)地層。上述三種類(lèi)型并非是相互包容或隸屬關(guān)系.第7頁(yè)年代地層與地質(zhì)年代關(guān)系年代地層單位地質(zhì)年代單位巖石地層單位宇宙界代系紀(jì)統(tǒng)世群階期組時(shí)間帶時(shí)段層第8頁(yè)群

最大巖石地層單位

其通常相當(dāng)于一個(gè)統(tǒng)，有可能大于統(tǒng)，甚至大于系。

厚度大、成份不一樣，但總體外貌一致一套巖層。對(duì)這個(gè)復(fù)雜地層序列可給予專名，如青白口群、阜平群——普遍使用方法。有時(shí)，一段地層巖性和成因比較復(fù)雜、厚度巨大，內(nèi)部包含一些不連續(xù)面，但又無(wú)顯著界限能夠劃分組時(shí)，也把它稱為群。所以，群含義系指連續(xù)、在成因上相相互聯(lián)絡(luò)幾個(gè)組組合，或指厚度巨大、巖性復(fù)雜、又不能分組一套巖系。

第9頁(yè)

組劃分巖石地層基本單位。其主要含義：含有巖性、巖相和變質(zhì)程度一致性。組或者由一個(gè)巖石組成，或者以一個(gè)主要巖石為主，夾著重復(fù)出現(xiàn)夾層；或者由兩三種巖石交替出現(xiàn)所組成，還可能以很復(fù)雜巖石組分為一個(gè)組特征，而與其它比較單純組相區(qū)分。所以組界限在巖性上應(yīng)該是輕易識(shí)別。組厚度普通從幾米到幾百米。組應(yīng)該展布于一定范圍，便于追索對(duì)比，在此范圍內(nèi)其巖性、巖對(duì)應(yīng)基本穩(wěn)定。如龍?zhí)督M、山西組等。指厚度巨大、巖性復(fù)雜、又不能分組一套巖系。

第10頁(yè)段是比組小一級(jí)巖石地層單位。它在組內(nèi)含有與相鄰巖層不一樣巖石特征。通常一個(gè)組能夠依據(jù)巖層巖性特征等標(biāo)志不一樣而劃分為若干段。如棲霞組內(nèi)臭灰?guī)r段、下硅質(zhì)層組；龍?zhí)督M內(nèi)下含煤段、中含煤段、上含煤段等。層是最小巖石地層單位。指組內(nèi)或段內(nèi)一個(gè)顯著特殊巖性巖層單位。

段、層第11頁(yè)三、地層劃分與對(duì)比1.地層劃分和對(duì)比地層劃分—按地層由老練新形成確實(shí)定上下次序、劃分不一樣等級(jí)單位且給予命名、并確定其時(shí)代這種工作稱為地層劃分。第12頁(yè)地層劃分依據(jù)1地層學(xué)方法—地層層序律2古生物學(xué)方法—生物器官律3巖石學(xué)方法—4結(jié)構(gòu)學(xué)方法5同位素方法第13頁(yè)

地層接觸關(guān)系是指上下兩套新和老地層之間在時(shí)間和空間上相互關(guān)系。

地層接觸關(guān)系分為整合接觸和不整合接觸兩種接觸關(guān)系。其中不整合接觸又包含平行不整合（假整合）接觸和角度不整合接觸。六、地層接觸關(guān)系第14頁(yè)第15頁(yè)2.不整合接觸

1）平行不整合（假整合）接觸

指某個(gè)地域在一定地質(zhì)歷史時(shí)期內(nèi)，地殼下降接收沉積后，地殼再抬升，使已形成地層遭受風(fēng)化剝蝕，出現(xiàn)顯著區(qū)域性沉積間斷；之后地殼再次下降并接收沉積，上下兩套地層之間產(chǎn)狀基本一致，稱為平行整合接觸或假整合接觸。

特點(diǎn)：a、上下兩套地層之間有顯著沉積間斷，巖性、古生物突變，缺失一些時(shí)代地層；b、上下地層之間存在分布廣泛沉積間斷面；c、上下地層之間產(chǎn)狀基本一致。六、地層接觸關(guān)系第16頁(yè)2）角度不整合接觸

指某個(gè)地域在下伏地層形成后，發(fā)生強(qiáng)烈地殼運(yùn)動(dòng)，使已形成地層發(fā)生傾斜、褶皺、斷裂、或伴隨巖漿活動(dòng)、變質(zhì)作用，并遭風(fēng)化剝蝕、造成顯著區(qū)域性沉積間斷；之后地殼再次下降并接收沉積，使新地層覆蓋在不一樣時(shí)代老地層之上，上下兩套地層之間產(chǎn)狀不一致，稱為角度整合接觸。六、地層接觸關(guān)系第17頁(yè)第18頁(yè)(A)Theprincipleoforiginalhorizontalitytellsusthatmostsedimentaryrockaredepositedwithhorizontalbedding.Whenweseetiledrocks,weinferthattheyweretiltedaftertheyweredeposited.第19頁(yè)TheprincipleofsuperpositiontellusthatsedimentarylayerE,onthebottomofthesequence,istheoldest,andthetoplayer,A,istheyoungest.Thelayersofsedimentaryrocksareconformity.第20頁(yè)Theuseoffossilsandtheprincipleoffaunalsuccessiontocorrelatesedimentaryrocksfromdifferentlocalities.Sedimentaryrockscontainingidenticalfossilsareinterpretedtobeofthesameageandthereforearecorrelated.LayerDiscorrelatedamongallfourlocalitiesbecauseitcontainsidenticalfossils.LayerBismissingfromlocality2,becauseAsitsdirectlyonC;thisisadisconformitydemonstratedbyfaunalsuccession.EitherlayerBwasneverdepositedhereoritwaserodedaway.第21頁(yè)Developmentofadisconformity.第22頁(yè)Adisconformitybetweenhorizontallylayeredsandstoneandanoverlyinglayerofconglomerate.礫巖Somesandstonelayerswereerodedawaybeforeconglomeratewasdeposited.第23頁(yè)Developmentofanangularunconformity.第24頁(yè)Anangularunconformity.第25頁(yè)P(yáng)otassium-40isaradioactiveparentisotope5aisEutEupthat

decaytotwodaughterisotopesargon-405B:^Cnandcalcium-40.11%ofpotassium-40decaystoargon-40asasmall,negativelychargedsubatomicparticleisadded.Theother89%convertstocalcium-40asasmall,negativelychargedparticleisreleased.第26頁(yè)Asaradioactiveparentisotopedecaystodaughter,theproportionofparentdecrease(blue),andtheamountofdaughterincreases(red).Thehalf-lifeistheamountoftimerequiredforhalfoftheparenttoconverttodaughter.Attimezero,whentheradiometriccalendarstarts,asampleis100%parent.Nowlookatbothcurvesatthepointsforonehalf-life.Attheendofonehalf-life,50%iftheparenthasconvertedtodaughter.Attheendoftwohalf-lives,25%ofthesampleisparentand75%isdaughter.Thus,bymeasuringtheproportionsofparentanddaughterinarocks,itsageinhalf-lifecanbeobtained.Sincethehalf-livesofallradioactiveisotopesarewellknown,itisthensimpletoconvertageinhalf-lifetoageinyears.第27頁(yè)5WC:riEmru:5bidiEm鍶5strCnFiEm鋯石5zE:kCn瀝青鈾礦5juE5rAninait瀝青鈾礦5pItFblend第28頁(yè)第二節(jié)古生物與地質(zhì)年代一、古生物研究意義二、生物進(jìn)化特點(diǎn)三、地質(zhì)年代表四、地球環(huán)境與古生物演化第29頁(yè)一、古生物研究意義用于劃分對(duì)比地層識(shí)別古地理及沉積環(huán)境古生物發(fā)展演化是地質(zhì)發(fā)展史主要組成部分第30頁(yè)二、古生物與地質(zhì)年代表1.生物進(jìn)化特點(diǎn)1）由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由低級(jí)到高級(jí)、從水生到陸生向前發(fā)展。2）生物演化發(fā)展含有階段性和不可逆性。在較早時(shí)代已滅絕生物類(lèi)型在以后時(shí)期內(nèi)不會(huì)在出現(xiàn)。第31頁(yè)二、古生物與地質(zhì)年代表3）化石化石是保留在地層中生物遺體或遺址，并經(jīng)石化作用后形成?；瑢?shí)體化石和遺址化石。化石層序律每一地層中各有其特定化石。不一樣地層中生物化石相比較可確定化石先后次序。第32頁(yè)二、古生物與地質(zhì)年代表實(shí)體化石——硅化木（山西保德扒樓溝山西組）第33頁(yè)二、古生物與地質(zhì)年代表遺址化石

是指由生物活動(dòng)而產(chǎn)生于沉積物表面或內(nèi)部并具一定形態(tài)各種痕跡。遺址化石——?jiǎng)釉遨E

山西保德扒樓溝太原組第34頁(yè)Trilobites5trailEbait

wereabundantlobster-likemarineanimalthatswamandcrawledaboutontheseafloor.Theyfirstappearedabout560millionyearsagoandbecameextinctabout250millionyearsago.Thelargestwere70cminlength.第35頁(yè)P(yáng)etrified5petri7fai

woodinpetrifiedForestNationalPark,Arizona.第36頁(yè)Footprintofdinosaur.第37頁(yè)三、地質(zhì)年代表在劃分地層系統(tǒng)基礎(chǔ)上，將地殼發(fā)展歷史對(duì)應(yīng)地劃分為若干級(jí)別地質(zhì)年代單位。地質(zhì)年代國(guó)際通用單位是：宙、代、紀(jì)、世等。地殼歷史演化經(jīng)歷了太古宙、元古宙和顯生宙。其中，顯生宙包含古生代、中生代和新生代。第38頁(yè)絕對(duì)地質(zhì)年紀(jì)（同位素地質(zhì)年紀(jì)法）依據(jù)巖石中放射性同位素蛻變，來(lái)測(cè)定巖石詳細(xì)年紀(jì)，稱為同位素地質(zhì)年紀(jì)（絕對(duì)地質(zhì)年紀(jì)）。如一克鈾每年蛻變產(chǎn)生7.4克鉛,假如取得一個(gè)含鈾和鉛礦物(或巖石),測(cè)出鈾和鉛含量,便可用公式計(jì)算其絕對(duì)地質(zhì)年紀(jì)t=Pb(206)(g)/U238(g)x7.4x10-9第39頁(yè)或t=1/λln(1+D/N)T—絕對(duì)地質(zhì)年紀(jì)λ—衰變常數(shù),與放射性同位素種類(lèi)相關(guān)D—產(chǎn)生終極元素原子數(shù)N—測(cè)得放射性原子原子數(shù)第40頁(yè)法國(guó)貝殼爾發(fā)覺(jué)了鈾含有放射性(1896),英國(guó)瑟福(1903)提出放射性元素原子會(huì)蛻變,即會(huì)自行分裂為其它原子,比如,U238蛻變結(jié)果產(chǎn)生相對(duì)質(zhì)量為206鉛,但卻在元素周期表上同一位置,稱鉛同位素,而且放射性元素蛻變速度不受外界影響,穩(wěn)定不變.。第41頁(yè)宙代紀(jì)世年紀(jì)Ma結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)植物動(dòng)物元古宙Pt新元古代Pt3震旦紀(jì)Z晚震旦世54368080010001400180023002500280032003600呂梁運(yùn)動(dòng)五臺(tái)運(yùn)動(dòng)藻類(lèi)早震旦世南華紀(jì)Nh青白口紀(jì)Qb中元古代Pt2薊縣紀(jì)Jx長(zhǎng)城紀(jì)Cc古元古代Pt1滹沱紀(jì)Ht太古宙AR新太古代AR3中太古代AR2古太古代AR1始太古代AR0地質(zhì)年代表(一)第42頁(yè)宙代紀(jì)世年紀(jì)Ma結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)植物動(dòng)物顯生宙PH古生代PZ二疊紀(jì)P晚二疊世P3250295354410438490543海西運(yùn)動(dòng)加里東運(yùn)動(dòng)裸子植物孢子植物大量繁盛兩棲動(dòng)物中二疊世P2早二疊世P1石炭紀(jì)C晚石炭世C2早石炭世C1泥盆紀(jì)D晚泥盆世D3中泥盆世D2早泥盆世D1志留紀(jì)S晚志留世S3裸蕨植物海藻大量繁盛魚(yú)類(lèi)無(wú)脊椎動(dòng)物中志留世S2早志留世S1奧陶紀(jì)O晚奧陶世O3中奧陶世O2早奧陶世O1寒武紀(jì)晚寒武世中寒武世早寒武世地質(zhì)年代表(二)末志留世S4第43頁(yè)宙代紀(jì)世年紀(jì)Ma結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)植物動(dòng)物顯生宙PH新生代CZ第四紀(jì)Q全新世Qh2.4823.365137205250喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)（晚）喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)（早）燕山運(yùn)動(dòng)(晚)燕山運(yùn)動(dòng)(早)印支運(yùn)動(dòng)海西運(yùn)動(dòng)被子植物大量繁盛古人類(lèi)出現(xiàn)哺乳動(dòng)物更新世Qp新近紀(jì)N上新世N2中新世N1古近紀(jì)E漸新世E3始新世E2古新世E1中生代MZ白堊紀(jì)K晚白堊世K2被子植物裸子植物大量繁盛爬行動(dòng)物早白堊世K1侏羅紀(jì)J晚侏羅世J3中侏羅世J2早侏羅世J1三疊紀(jì)T晚三疊世T3中三疊世T2早三疊世T1地質(zhì)年代表(三)第44頁(yè)四、地球環(huán)境與古生物演化1.藻類(lèi)和無(wú)脊椎動(dòng)物時(shí)代——元古代、寒武紀(jì)、奧陶紀(jì)

約25億-4.38億年前，藻類(lèi)是元古代海洋中主要生物，大量藻類(lèi)如藍(lán)藻、綠藻、紅藻在淺海底一代復(fù)一代生活，逐步形成巨大海藻礁，又稱疊層石。第45頁(yè)四、地球環(huán)境與古生物演化1.藻類(lèi)和無(wú)脊椎動(dòng)物時(shí)代——元古代、寒武紀(jì)、奧陶紀(jì)

寒武紀(jì)時(shí)各門(mén)類(lèi)無(wú)脊椎動(dòng)物大量涌現(xiàn)，但以三葉蟲(chóng)為最多，約占當(dāng)初動(dòng)物界百分之六十。奧陶紀(jì)時(shí)各門(mén)類(lèi)無(wú)脊椎動(dòng)物已發(fā)展齊全，海洋展現(xiàn)一派生機(jī)逢勃景象。主要包含腕足、珊瑚、鸚鵡螺以及古杯類(lèi)、腹足類(lèi)、苔蘚蟲(chóng)等。第46頁(yè)。四、地球環(huán)境與古生物演化2.裸蕨植物和魚(yú)類(lèi)時(shí)代

——志留紀(jì)、泥盆紀(jì)(距今4.38—3.55億年間)

這段時(shí)期，生物發(fā)展史上有兩大變革:

一是生物開(kāi)始離開(kāi)海洋，向陸地發(fā)展。首先登陸大地是綠藻，進(jìn)化為裸蕨植物，它們擺脫了水域環(huán)境束縛，在改變多端陸地環(huán)境生長(zhǎng)，為大地首次添上綠裝。

其次是無(wú)脊椎動(dòng)物進(jìn)化為脊椎動(dòng)物。志留紀(jì)時(shí)出現(xiàn)無(wú)甲胃魚(yú)類(lèi)，是原始脊椎動(dòng)物最早組員，但卻不是真正魚(yú)類(lèi)；到泥盆紀(jì)時(shí)出現(xiàn)盾皮魚(yú)類(lèi)和棘魚(yú)類(lèi)才是真正魚(yú)類(lèi)，并成為水域中霸主。第47頁(yè)四、地球環(huán)境與古生物演化3.蕨類(lèi)植物和兩棲動(dòng)物時(shí)代——石炭紀(jì)、二疊紀(jì)(在距今3.55—2.5億)

石炭紀(jì)時(shí)裸蕨植物已絕滅了，代之而起是石松類(lèi)、楔葉類(lèi)、真蕨類(lèi)和種子蕨類(lèi)等孢子植物，它們生長(zhǎng)茂盛，形成壯觀森林。與森林有親密關(guān)系昆蟲(chóng)亦發(fā)展快速，種屬激增。脊椎動(dòng)物在石炭紀(jì)時(shí)向陸上發(fā)展，但因?yàn)椴荒芡耆撾x水域生活，只能成為兩棲類(lèi)動(dòng)物，到二疊紀(jì)末期，兩棲類(lèi)逐步進(jìn)化為真正陸生脊椎動(dòng)物—原始爬行動(dòng)物。第48頁(yè)四、地球環(huán)境與古生物演化4.裸子植物和爬行動(dòng)物時(shí)代

——中生代(距今2.5—0.65億前)中生代是地球發(fā)展歷史上一個(gè)較活躍時(shí)期，主要表現(xiàn)為聯(lián)合古大陸解體、板塊漂移，古地理、古氣候顯著改變，生物界面貌煥然一新。許多海洋無(wú)脊椎動(dòng)物絕滅，如三葉蟲(chóng)、四射珊瑚、蜓等。代之是菊石和雙殼類(lèi)動(dòng)物繁盛。第49頁(yè)四、地球環(huán)境與古生物演化4.裸子植物和爬行動(dòng)物時(shí)代——中生代(距今2.5—0.65億前)中生代生物界最大特點(diǎn)是繼續(xù)向適應(yīng)陸生生活演化。

裸子植物進(jìn)化出花粉管，能進(jìn)行體內(nèi)受精，完全擺脫對(duì)水依賴，更能適應(yīng)陸生生活，形成茂密森林。脊椎動(dòng)物中魚(yú)類(lèi)和兩棲類(lèi)相當(dāng)繁盛，爬行動(dòng)物快速發(fā)展，演化出種類(lèi)繁多恐龍，成為動(dòng)物界霸主，占據(jù)了海、陸、空三大生態(tài)領(lǐng)域。

中生代后期，出現(xiàn)了鳥(niǎo)類(lèi)以及哺乳動(dòng)物。第50頁(yè)四、地球環(huán)境與古生物演化5.被子植物和哺乳動(dòng)物時(shí)代——新生代(六千五百萬(wàn)年前到今天)

中生代末期，生物界又一次發(fā)生了猛烈變革，極度繁榮恐龍突然絕滅；海域里很多無(wú)脊椎動(dòng)物如海蕾、海林檎、菊石、箭石等，亦未能夠逃脫這次巨變而遭淘汰。腹足類(lèi)、雙殼類(lèi)、六射珊瑚等深入發(fā)展后。進(jìn)入新生代，一些類(lèi)群如鳥(niǎo)類(lèi)和哺乳類(lèi)等產(chǎn)生了更高級(jí)科、屬，取得興盛發(fā)展；被子植物因種子在子房?jī)?nèi)發(fā)育，并進(jìn)行雙受精作用，完全擺脫了水域環(huán)境束縛，取代了裸子植物，成為植物界霸主。第51頁(yè)四、地球環(huán)境與古生物演化5.被子植物和哺乳動(dòng)物時(shí)代