第十二章 晚古生代的地史

§1.晚古生代的划分和特征§２.晚古生代的生物界§３.晚古生代的古地理§４.晚古生代的古构造第十二章晚古生代二叠纪（Permian,P）石炭纪（Carboniferous,C）泥盆纪（Devonian,D）晚古生代的划分和命名晚古生代持续150Ma时限:距今400---250Ma生物界：海生无脊椎动物发生重要变革，陆生植物开始大量繁盛，原始爬行类逐渐征服大陆;P-T之交集群绝灭古气候:全球石炭—二叠纪冰川沉积矿产：铁和铝风化矿床、膏盐、油气和煤全球构造：联合大陆（Pangea）的形成晚古生代概貌§1.晚古生代的划分和特征§２.晚古生代的生物界§３.晚古生代的古地理§４.晚古生代的古构造第十二章晚古生代脊椎动物陆生植物海生无脊椎动物陆生脊椎动物泥盆纪石炭纪二叠纪两栖类的时代鱼类的时代两栖类的大发展原始爬行类的出现两栖类的进化爬行类的初步发展D1:无颌类为主；D2-3:上下颌分化，如沟鳞鱼；晚期出现鱼类向两栖类的演化主要为迷齿类（或称坚头类）晚期出现原始爬行类（卵生）原始爬行类—Pangea形成的证据泥盆纪沟鳞鱼肺鱼(lungfish)总鳍鱼（crossopterygian)Devonianlungfish鱼石螈(D3-C1)—最早原始两栖类amphibian引螈（两栖类）—二叠纪蜥螈(P1)—原始爬行类大异齿龙(P)—背部具帆状构造中龙的分布与大陆漂移世界上两栖类动物数量的正在快速减少从1950年到1997年多达900种以上的两栖类动物数量的时间序列研究，这些印象得到了证实。在过去的40多年里，两栖类动物数量的以每年平均4－5％的速度减少，并且在1960年代有某些突然的下降。两栖类动物一直在减少陆生植物泥盆纪石炭纪二叠纪特点矮小的裸蕨类D1：无根茎叶的分化，如裸蕨；D2：根茎叶分化，如原始石松类D3：出现小森林和原始裸子植物高大的蕨类为主石松、节蕨、真蕨、种子蕨、科达昆虫开始出现全球第一次重要成煤期裸子植物为主松柏、苏铁、银杏植物分区安加拉植物群热带植物区舌羊齿植物群华夏植物群欧美植物群早泥盆世陆生植物晚泥盆世陆相生境芦木(C2-P)科达(C-P)舌羊齿(P)石炭纪煤沼环境石炭纪昆虫海生无脊椎动物泥盆纪石炭纪二叠纪四射珊瑚D2-D31:双带型和泡沫型C1:三带型单体P1:三带型复体腕足类石燕贝类繁盛，D3穿孔贝类长身贝类为主长身贝类，石燕贝类，晚期欧姆贝类蜓旋壁3-4层蜂巢层个大，拟旋脊、列孔、副隔壁特化Pz末期绝灭类别四射珊瑚、横板珊瑚、蜓、三叶虫、笔石、竹节石、软舌螺和长身贝类等生物分区（群）暖水动物群，温凉水动物群和冷水动物群泥盆纪的颠石燕类D3spiriferidbrachiopods，SouthChina二叠纪长身贝类石炭纪长身贝类生物礁C1海相生物群落(海底世界)P礁相群落晚古生代化石图版晚古生代结束，生物集群绝灭：四射珊瑚,横板珊瑚,绝大多数腕足类,笔石,蜓，竹节石,三叶虫二叠纪末期主要生物类别和绝灭情况§1.晚古生代的划分和特征§２.晚古生代的生物界§３.晚古生代的古地理§４.晚古生代的古构造第十二章晚古生代泥盆纪Devonian三分：D1D2D3华北板块和华南板块华南板块：杨子板块+华夏板块（碰接）华北板块主体无泥盆系记录华南板块泥盆系发育华北板块华南板块华南板块典型剖面：桂中泥盆系剖面桂北泥盆系剖面浅水生物灰岩为主，厚度较大暗色含浮游、游泳生物的薄层泥岩、泥灰岩、泥晶灰岩和硅质岩象州型南丹型桂中泥盆系剖面拖鞋珊瑚方锥珊瑚Limestonewithstromatoporoids,D3贵州独山广西金秀河口美村地层：浅水碳酸盐岩为主，厚度较大生物化石：丰度和分异度高；以腕足、珊瑚、层孔虫、苔藓虫大量繁盛为特色，并有双壳、腹足、头足、三叶虫、棘皮类、厚壳竹节石、介形虫、藻类等多门类化石。层孔虫、复体四射珊瑚和层孔虫为主筑积而成的生物礁广泛分布。代表：浅水富氧的碳酸盐台地环境象州型Limestonewithstromatoporoids,D2d-j,贵州独山象州型D桂北泥盆系剖面地层：主要为暗色含浮游、游泳生物的薄层泥岩、泥灰岩、泥晶灰岩和硅质岩生物化石：菊石、竹节石及无眼的三叶虫代表：较深水滞流贫氧裂陷槽沉积南丹型华南泥盆系柱状对比图华南泥盆系沉积示意剖面图象州型南丹型Darkmudstone,D2-Luofuzu,广西南丹罗富南丹型D象州型D南丹型D下扬子地区：D3五通组以近海河湖相沉积为主中国东部晚泥盆世古地理图石炭纪二分：C1C2华北：早石炭纪为古陆，无地层沉积；晚石炭世开始接受海侵华南：石炭纪大部均为海相环境Carboniferous晚石炭开始结束了持续约１２０Ｍa的“南海北陆”状态早石炭纪晚石炭纪黔南石炭系柱状图华南板块石炭纪典型剖面：华南板块石炭纪古地理山西太原石炭系剖面华北板块石炭纪典型剖面：时代组名岩性C2—P1太原组三个砂岩—页岩及煤层—灰岩沉积旋回C2本溪组砂页岩夹煤层和灰岩，底部发育铁铝质风化壳，滨海至滨海沼泽环境O1石炭系和二叠系界线位于太原组下部；近海和海陆交互含煤碎屑堆积（平原河流—三角洲—浅海沉积旋回）。华北板块石炭纪地层序列不整合面本溪组：东北低西南高辽宁本溪河北唐山山西太原厚度160－300m约80m50m以下灰岩层5－6层3层1层煤层可采2层不含重要煤层化石带21（上部）太原组：地势北高南低，海岸线逐渐南移；本溪、北京、大同以及鄂尔多斯东胜地区为陆相含煤沉积区；河北唐山有少数海相灰岩夹层，晋东南沁水盆地和冀南磁县一带灰岩六层，皖北、淮南地区，灰岩层数可达12层。晚石炭世（C2)华北板块古地理北低南高本溪组：东北低西南高辽宁本溪河北唐山山西太原厚度160－300m约80m50m以下灰岩层5－6层3层1层煤层可采2层不含重要煤层化石带21（上部）太原组：地势北高南低，海岸线逐渐南移；本溪、北京、大同以及鄂尔多斯东胜地区为陆相含煤沉积区；河北唐山有少数海相灰岩夹层，晋东南沁水盆地和冀南磁县一带灰岩六层，皖北、淮南地区，灰岩层数可达12层。晚石炭世（C2)华北板块古地理北高南低“翘板式”中国东部晚石炭世古地理图中国石炭系地层对比二叠纪三分：Ｐ1Ｐ2Ｐ3华北：二叠纪主体脱离海盆，抬升为陆华南：二叠纪是古生代最大的海侵时期，大部均为海相环境Permian新方案P2=P3P1=P1+P22010国际地层年表黔中二叠纪地层剖面华南板块二叠纪典型剖面：时代组岩性大隆组暗色硅质岩长兴组灰岩、含燧石结核灰岩P2龙潭组海陆交互含煤碎屑沉积，夹灰岩层茅口组灰白色厚层灰岩栖霞组黑色含燧石结核生物碎屑灰岩梁山组含煤碎屑沉积P1马平组（上部）灰岩，Pseudoschwagerina带华南板块二叠纪地层序列华南板块二叠纪古地理演化下扬子地区早二叠世海进示意图华南地区栖霞期古地理图早二叠世梁山组：滨海－湖沼相陆源碎屑沉积限于昆明、贵阳至江南古陆一线以北的上扬子地区；栖霞期：最大海侵期，岩相均一茅口期：岩相分异明显，湘中、下扬子地区滞留静水环境的硅质、泥质沉积；闽浙赣地区近海碎屑含煤沉积；上扬子地区灰岩；康滇古陆附近，晚期出现玄武岩喷发。华南板块二叠纪古地理（1）东吴运动：大规模海退，玄武岩喷发，华夏古陆上升龙潭组：岩相分异加剧（自西向东）：玄武岩→陆相火山喷发夹煤→海陆交互含煤沉积→海相碳酸盐岩（吴家坪组）→海陆交互含煤沉积（湘赣地区及粤北）→粗碎屑含煤沉积（粤东及闽中）（西侧）长兴组\（东侧）大隆组；康滇古陆东侧陆相含煤沉积华南板块二叠纪古地理（2）山西太原二叠纪地层剖面华北板块二叠纪典型剖面：时代组岩性石千峰组红色砂泥岩，含石膏，干旱气候条件P2上石盒子组杂色砂页岩，少量植物化石，半干旱气候下石盒子组黄绿、灰绿色砂页岩，下部含不规则煤层，植物化石丰富山西组黑色砂页岩含煤沉积及钙质页岩，近海平原泥炭沼泽P1太原组中上部C太原组下部华北板块主体自二叠纪起已基本脱离海洋环境华北板块二叠纪地层序列华北地区晚二叠世古地理图中国二叠系地层对比§1.晚古生代的划分和特征§２.晚古生代的生物界§３.晚古生代的古地理§４.晚古生代的古构造第十二章晚古生代全球晚古生代板块构造演化背景联合古大陆的逐步形成大陆逐渐北移铁、铝和耐火粘土：宁乡式铁矿，山西式铁矿，G层铝土矿煤、石油和天然气：华北煤田蒸发岩类矿产：分布于西起新疆喀什、经南天山、河西走廊至宁夏中部狭长地带的早石炭世晚期石膏矿产，冀陕等地石千峰组中石膏矿产晚古生代地层中沉积矿产