第二十三章古生物地层学基础.ppt
《第二十三章古生物地层学基础.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第二十三章古生物地层学基础.ppt(71页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、第十五章 古生物地层学基础,古生物学和地层学是既独立而又密切相关的两个学科,古生物地层学是上述两学科综合交叉学科。 第一节 古生物学基础 第二节 地层学简介,第一节 古生物学基础,一、古生物学(Palaeontology)概念 1定义 研究地质历史时期的生物界及其发展的科学,是生物学(Biology)的一个分支。 2. 研究内容 包括各地史时期地层中保存的生物遗体和遗迹,以及一切与生物活动有关的地质记录。,其研究工作包括化石的采集和挖掘、处理和复原、鉴定和描述,在这些工作的基础上进行分类,进而研究各类生物的生活方式、进化规律等。 古生物指的是地史时期的生物。 现代生物与古生物在时间上并无严格的
2、界线,目前一般把全新世以前(约一万年以前)的生物归为古生物范畴。 古生物学研究对象是化石。,二、化石 1定义 保存在岩层中地质历史时期的生物遗体和遗迹。 含义包括: (1)必须具生物特征,如形状、结构、文饰和有机化学成分等; (2)或反映生物生活活动遗留下来的痕迹。,The same individual/species can produce different structures corresponding to different behavior patterns,一物多迹,Multiple architects may produce a single structure,多物一迹
3、,2. 化石形成和保存条件 (1)生物自身条件 生物应具有硬体(如贝壳、骨骼、纤维等),生物个体丰富。 (2)生物死亡后的时间和环境因素 生物死亡后应被迅速掩埋,以免腐烂、毁坏,或被其他动物吞食、细菌腐蚀等。还原条件下有机质容易保存下来。 (3)埋藏条件 化学沉积物、生物成因的沉积物容易形成化石。 (4)成岩作用条件 压实作用和结晶作用会影响石化作用和化石的保存。只有压实作用较小且未经严重的重结晶作用,才能保存完好的化石。,3. 化石化作用 指埋藏在沉积物中的生物体在成岩作用中经过物理化学作用的改造而成为化石的过程。 1)矿质充填作用 矿物质填充在生物硬体的空隙中,使硬体变得致密、坚实。 多为
4、钙质,如新生代脊椎动物。 2)置换作用 在埋藏情况下,原来生物体的组成物质逐渐被溶解,而由外来矿物质逐渐补充的过程。常见的包括硅化、钙化、白云石化和黄铁矿化等。 3)碳化作用(Carbonization)或升馏作用 埋藏后生物遗体组分中不稳定的成分(H、N、O等)经分解和升馏作用而挥发消失,只留下碳质薄膜而保存为化石的过程 ,如笔石等。,4. 化石的保存类型 (1)实体化石(Body fossils) (2)摸铸化石(Mold and cast fossils) (3)遗迹化石 (4)化学化石(或分子化石Molecular fossils),(1) 实体化石 指古生物遗体本身几乎全部或部分(尤
5、其是硬体部分)保存下来的 化石,如琥珀中的昆虫、冻土中猛犸象等。,(2) 模铸化石 生物遗体在岩层中留下的印模和铸形物等的总称。据其与围岩关系,又可分: a.印痕化石(Impression fossils); b.印模化石,包括外模(External mold)和内模(Internal mold); c.模核化石,包括外核(External core)和内核(Internal core); d.铸型化石。,(3) 遗迹化石 保存在岩层中的生物生活活动的痕迹和遗物。如足迹、爬痕(迹)、潜穴,排泄物、蛋,古人类的劳动工具、文化遗迹等。,(4) 化学化石 目前还不统一。古生物的遗体有的虽被破坏未保存
6、下来,但组成生物的有机成分经分解后形成的各种有机物,如氨基酸、脂肪酸等仍可保留在岩层中。这种视之无形,但具有一定化学分子结构并足以证明过去生物存在的化石就称之。 随着近代化学分析技术的进步,逐渐发展成一门新兴学科古生物化学。,5. 化石用途 1)探索生命的起源,研究生物进化; 2)推断相对年代(地质年代),研究地史演化; 3)推断古地理、古气候。,1. 古生物的分类单位 现代生物种类在180万种左右。古生物种类同样很多,为便于系统研究,必须进行科学的分类。 与生物学相同,目前多沿用两个界(Kingdom)的划分,即动物界、植物界。 界以下再分门(Phyium),纲(Class) ,目(Orde
7、r),科(Family),属(Genus),种(Species)等单位。 各主要单位还可以再分为亚门、亚纲、亚目、亚科、亚属、亚种;或合并成超门、超纲、超目和超科。,三、古生物的分类与命名,种(物种)是生物学和古生物学的基本分类单元,它不是人为规定的单位,而是生物进化过程中客观存在的实体。其基本特征是: (1)具共同的形态特征; (2) 构成一定的居群; (3) 居群具有一定的生态特征; (4)分布在一定的地理范围(故可分出地理亚种等)。,2古生物的分类原则 同一单位内的成员应是: (1)同源的,即有共同的祖先; (2)有亲缘关系; (3)性状分异程度较小。 以家犬为例可表示为: 动物界-脊索
8、动物门-哺乳纲-肉食目-犬科-犬属-家犬(种),古生物界按门的系列可表示如下: 动物界: 原生动物门、海绵动物门、古杯动物门、腔肠动物门、蠕虫动物门、苔藓动物门、腕足动物门、软体动物门、节肢动物门、棘皮动物门、脊索动物门。 植物界: 低等植物:澡类、菌类; 高等植物:孢子植物:苔藓植物门、蕨类植物门; 种子植物:裸子植物门、被子植物门。,3. 古生物的命名 根据国际规定,生物各级分类单位均采用拉丁或拉丁化文字。 属以上单位的命名用一个字表示(单名法),种名则用两个字表示(双或二名法),即完整的种的学名=属名+种名。 为了查阅方便,种名后还要注以命名者的姓氏,如Fusulinella bocki
9、 Moeller(薄克氏小纺锤蜓)是蜓类一个种的学名,Fusulinella是属名(首字母须大写)、bocki是种名(首字母小写)、 Moeller是定种人的姓(首字母大写)。,1生命的起源问题 当代科学研究的重大问题之一。 恩格斯曾指出:“生命的起源必须是通过化学途径实现的”即元素的化学进化论,已被大量科学实验所证实。 无机元素(C、H、O、N)合成低分子有机化合物(如甲醛、脂肪酸、氨基酸等)合成高分子有机化合物(如聚甘氨酸、多糖、类蛋白质等)合成多分子体系(如蛋白质-核酸、蛋白质-糖类等团聚体)(这种多分子体系具有与周围环境交换物质的性质、呈现初步的生命现象)?生命。,四、生物的演化,2.
10、 生物的萌芽阶段(太古代:4000Ma-2500Ma) 太古代时,开始出现一些原始的单细胞菌、藻类生物,这些生物形态简单,基本无性别、无真正的细胞核。 已知最古老的化石发现在南非早于3200Ma的地层中,是一些微小的(5-25m)原始菌、藻类的球状、丝状体。 太古代可认为是细菌、蓝藻发展初期。,元古代(2500-590Ma)开始,藻类植物大量发展,并开始出现原始动物。 以下按植物界、动物界分别讨论他们的演化史。,3. 植物界的演化 元古代(2500-590Ma):原始菌、藻类时代 主要由微古植物和叠层石两大类组成,广泛分布在海洋中。 微古植物 单细胞的菌、藻类有机体,形态简单,个体小。 叠层石
11、一层层的藻类、细菌和碳酸钙一起沉积,经成岩作用形成的集合体。,叠层石,古生代(590-250Ma) (1)早古生代(590-410Ma): 海生藻类时代 有红藻、绿藻、轮藻等。 S末开始出现陆生植物(由绿藻进化而来) (2)晚古生代(410-250Ma):蕨类(孢子)植物时代 最早的陆生植物为蕨类植物中的原蕨类(半水半陆的裸蕨植物),由于不能适应大陆环境,在D末就绝灭了。,随着对大陆环境的适应,以及植物体内部机构的完善,陆生植物迅速发展与进化。石松、有节、真蕨等蕨类植物极其繁盛,组成大片森林,成为地史上首次陆生植物成煤的物质来源。,中生代(250-65Ma):裸子植物时代 裸子植物的进步类型苏
12、铁、银杏、松柏类获得爆发性发展,统治了植物界。苏铁类、银杏类植物有“活化石”之称,其种属已所剩无几。 裸子植物以种子繁殖,但种子裸露为特征。 在晚侏罗世(约145 Ma)开始出现被子植物,在辽西地区发现的辽宁古果是世界上最早的被子植物化石之一。,新生代(65Ma-现在):被子植物时代 被子植物是最高等的陆生植物,以种子繁殖,但种子包在子房之中,从晚白垩世开始渐居统治地位。到了新生代,被子植物迅速发育,遍及全球,形成了现代植物界中种类最多、形态结构复杂、分布广泛、生活习性多样的庞大类群。,总结: 元古代(2500-590Ma):原始菌、藻类时代 早古生代(590-410Ma):海生藻类时代 晚古
13、生代(410-250Ma):蕨类(孢子)植物时代 中生代(250-65Ma):裸子植物时代 新生代(65Ma-现在):被子植物时代,4. 动物界的演化(变) 最早动物出现在元古代晚期,为无脊椎动物。 我们现在所看到的海螺、田螺、贝壳、昆虫等都是无脊椎动物。,古生代(590-250Ma) (1)早古生代(590-410Ma):海生无脊椎动物时代 几乎所有的海生无脊椎动物门类都已出现,以寒武纪初期生命大爆发为起点,其中最为繁盛的是三叶虫、笔石、头足类、腕足类及珊瑚等。 注:三叶虫、笔石在志留纪末时大多已绝灭,由于其数量多、演化迅速,因此可作为早古生代重要标准化石之一。 标准化石:具有在地质历史中演
14、化快、延续时间短、特征显著、数量多、分布广等特点,对于研究地质年代有决定意义的化石。,三叶虫 节肢动物门(Arthropoda),是节肢动物门中化石最多的一类(约2000个属,1万多种),为海生底栖或漂游。身体扁平,身体纵向上可分为头、胸、尾三部分,向上分为中间的轴部和两侧的肋部,均是三分,故得名三叶虫。 现代虾、蜘蛛、蚊、蜻蜓等都属节肢动物,节肢动物对环境的适应性非常强,几乎遍布地球所有生态领域。节肢动物一般雌、雄异体,卵生,一直繁衍延续至今。,笔石 属笔石纲。多为浮游生活(仅树形笔石目中大部分是固着生活)。出现于寒武纪(最早笔石化石发现于中寒武世),繁荣于奥陶纪、志留纪。因化石形状酷似写在
15、岩石上的文字笔迹,故得名。笔石的种类较多,如对笔石、单笔石、树笔石等(P291图)。主要构造有线管、胎管、笔石枝,笔石枝数目不等,多见二枝、四枝、单枝,笔石枝上连续生长许多胞管。,角石、菊石(鹦鹉螺类及菊石类) 海生底栖爬行或游泳生活,具钙质外壳,故保存为化石。 角石:具直锥形,外形象牛角,纵切面见隔壁;最早见于晚寒武,O最盛, S以后减少,现代可见; 菊石:平旋壳,最早见于D1,中生代最盛, K末绝灭。,腕足类 浅海底栖动物。具有两片硬壳,两片硬壳一大一小,但每片都是左右对称,壳质主要是钙质等。群居,种属较多,现代腕足类动物在世界各海域都有发现。在水深200米左右种数最多,一般生活在35正常
16、盐度、避光、安定的环境中。 是古生代海相地层中的一类重要化石。,珊瑚 腔肠动物门,海生。一般生活在180米深处以内、温暖、正常浅海里,少数可生活在深海低温环境。 按生态可分为二类: (1)共生型珊瑚(Hermatypic coral),或称造礁型珊瑚。其适应性很窄(20-30、盐度正常、海水清洁、水深小于100米),在水深20米左右、水温25-29的清澈动荡环境,珊瑚礁最发育。因此,现代造礁珊瑚只分布在赤道南北280纬度之间的温暖浅海中。 (2)非共生型珊瑚(ahermatypic coral),或称非造礁型珊瑚。多为单体单带型珊瑚,其生态适应性较广。,5亿年前,晚古生代(410-250Ma)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第二十三 古生物 地层学 基础
链接地址:https://www.31doc.com/p-2269908.html