1古生物地史学概论复习资料一、古生物学1.化石的定义;化石的保存类型(1)化石的定义:化石是指保存在岩层中地质历史时期的生物遗体和遗迹。它必须具有诸如形状、结构、纹饰和有机化学成分等生物特征,必须是保存在地史时期形成的岩层中。(地史时期指全新世以前,即1万年或1.2万年)(2)化石的保存类型:根据化石的保存特点,大体上可以将化石分为4大类,即实体化石、模铸化石、遗迹化石和化学化石。○1实体化石:古生物遗体本身几乎全部或部分(特别是硬体)保存下来的化石。变化实体:由生物硬体部分经不同程度的石化作用形成;未变实体:在特别适宜的情况下,其硬体与软体可以比较完整的保存而无显著的变化。○2模铸化石:指生物遗体在岩层中的印模和铸型。根据其与围岩的关系,可分为4类:a.印痕化石:即生物尸体陷落在细粒碎屑或化学沉积物中留下生物软体的印痕。b.印模化石:即生物硬体(如贝壳)在围岩表面上的印模,包括外模和内模。c.核化石:即由生物体结构形成的空间或生物硬体溶解后形成的空间,被沉积物充填固结后,形成与原生物体大小和形态类似的实体,包括外核和内核两种。d.铸型化石:是当贝壳埋在沉积物中已经形成了外模和内核后,壳质全部溶解,并被后来的矿质充填所形成的化石。○3遗迹化石:指保存在岩层中古代生物生活活动留下的痕迹和遗物。(分为痕迹化石和遗物化石)○4化学化石:地史时期生物有机质软体部分虽然遭受破坏未能保存为化石,但分解后的有机成分,如蛋白质、脂肪酸、氨基酸等仍可残留在岩层中。2.生物的生活方式;海洋生物环境分区(1)(海洋)生物的生活方式:○1底栖生物:指生活在水层底部,经常离不开基底的生物。底栖生物如果生活在基底表面以上则称为表生生物(a.营海底爬行或跳跃生活——底栖活动型;b.营海底固着生活——底栖固着生物),生活在基底表面以下的生物称为内生生物(a.营潜穴;b.营钻孔)。○2游泳生物:体流线型、两侧对称,运动、捕食和感觉器官较发达。○3浮游生物:体呈辐射对称,微小,骨骼不发育或质轻,壳常多刺。(2)海洋生物环境分区:主要是根据水深和其他相关条件。○1滨海生物区:位于海岸附近的高潮线和正常浪基面之间。由于临近大陆,常出现海湾泻湖、河口、三角洲、岛屿等;波浪和潮汐作用较强,环境因素昼夜变化较大;生物缺乏,常具有坚硬的外骨骼或营潜穴、钻孔生活,或牢固地附着生长在岩石上。○2浅海生物区(正常浪基面至深度200m):从潮汐带向下至大陆架与大陆斜坡的交界处,海底地形比较平缓,水体不深。浅海区的上部(一般在50m以上)阳光充足,藻类繁盛;50m以下的浅海区阳光减少,由于光照不足,几乎无藻类;盐度变化不大,含氧量充足,生物种类比滨海区生物的种类要多,生物丰度较大,多为底栖爬行或底栖固着生物;有肉食类和草食类。○3半浅海或次深海生物区(深度200~1000m):从陆棚边缘至深海盆地的地区,即大陆斜坡地带。海水平静,温度、盐度比较稳定,含氧量稍低;没有藻类生长,造成草食性生物的绝迹及肉食性动物的减少。底栖生物以食腐类生物为主。○4深海生物区(深度超过1000m):指大陆斜坡以下的深海底部,是一个黑暗、寒冷(2~10℃)的深渊;主要为浮游及游泳生物,底栖生物少见。23.蜓类的归属;蜓类的生活方式、生活环境、地史、隔壁的两种类型(1)蜓类的归属:原生动物门肉鞭虫亚门(有较多化石保留)有孔虫纲蜓目。(2)蜓类的生活方式及生活环境:蜓类是浅海底栖动物,生活于水深100m左右热带或亚热带的平静正常浅海环境。(3)蜓类的地史分布:始现于早石炭世晚期,至中二叠世达到极盛,晚二叠世开始衰退,二叠世末绝灭。(4)隔壁的两种类型:○1平直型:在切片中呈直线状,仅出现于两极;○2褶皱型:a.轻微褶皱型:泡沫状,仅限于轴部和极部;b.强烈褶皱型:隔壁全面褶皱,在轴切面上遍布整个壳圈。4.四射珊瑚构造的四带型构成?生活环境?(1)四射珊瑚构造组合类型及时代分布带型构造组合时代分布单带型纵列构造+横列构造?O-P(O,S为主)双带型纵列构造+横列构造+边缘构造或轴部构造S-P(S,D为主)三带型纵列构造+横列构造+边缘构造+轴部构造S-D泡沫型泡沫板充满整个珊瑚体C-P四射珊瑚的内部构造:○1纵列构造:即珊瑚体内辐射状排列的纵向骨板,称为隔壁。根据其生长顺序和长短有一级、二级、三级隔壁之分;○2横列构造:为横跨腔肠的横板,可分为完整横板和上下交错的不完整横板;○3边缘构造:珊瑚体内边缘呈叠瓦状排列的一系列小板。根据其与隔壁的交切关系分为鳞板和泡沫板,前者位于隔壁之间,不切断隔壁,而泡沫板是切断隔壁的边缘小板;○4轴部构造:包括中轴和中柱,前者是位于珊瑚体中央的一条实心的“灰质柱”,后者是由长隔壁与横板在珊瑚体中央交织成的一种网状构造。(2)生活环境:大多数复体珊瑚生存范围较窄,生活于温暖的正常浅海中,水深20m左右、水温25~30℃最为合适。单体珊瑚和少数复体珊瑚生态范围较广,各种深度和低温环境均可有不同类型的珊瑚生存。5.腕足类的生活环境和生活方式?腕足的铰合构造组成?(1)腕足类的生活环境和生活方式:古生代腕足类大多数生活在温度、盐度正常的浅海环境中,底栖。始现于早寒武世,二叠纪末急剧衰退。(2)铰合构造:由铰齿和铰窝组成,与双壳类不同的是腕足动物铰合构造的铰齿均在腹壳,而铰窝则在背壳。铰齿位于腹壳三角孔前侧角,其下通常有一对向腹方壳底伸展的齿板支持;齿板有时相向延展合成一个匙状物,称为匙形台或匙板。与齿板相对应,在背瓣铰窝下也有支持的铰窝支板。6.双壳类动物的生活环境?双壳类都有后顶脊构造?(1)双壳类动物的生活环境:以海生为主,基本生活方式为正常底栖、足丝附着和深埋穴居3种。始现于早寒武世。(2)不是所有的双壳类都有后顶脊构造。7.头足类的生活环境、生活方式;鹦鹉螺体管构成;菊石缝合线要素(1)头足类的生活环境和生活方式:地史时期头足类是海生的,鹦鹉螺生活于浅海区,也可达较深的海区,营游泳及底栖爬行生活。外壳头足类具有一定的游泳能力。始现于晚寒武世,延至现代。(2)鹦鹉螺体管构成:由隔壁颈和连接环组成一条贯通原壳到住室的灰质管道,叫做体管。3(a)无颈式;(b)直短颈式;(c)亚直短颈式;(d)弯短颈式;(e)全颈式;(3)菊石缝合线要素:叶和鞍8.三叶虫生活环境;地史分布;主要生活方式;三叶虫头甲构造(1)三叶虫的生活环境、生活方式和地史分布:三叶虫全为海生,大部分三叶虫为浅海底栖爬行或半游泳生活,少数为浮游。始现于早寒武世,寒武纪最为繁盛,志留纪至二叠纪急剧衰退,二叠纪末绝灭。(2)三叶虫头甲构造:头甲多呈半椭圆形,中间有隆起的头鞍和颈环,其余称颊部。头鞍形状一般为锥形、柱形或梨形,后端有颈沟与颈环分开。头鞍常具有几对横向或倾斜的浅沟,称为鞍沟,是体节愈合的痕迹。头鞍之前的颊部称为前边缘,常被前边缘沟分为外边缘和内边缘。头甲侧缘与后缘之间的夹角称为颊角。9.笔石页岩;笔石的地史分布;正笔石的生活方式?正笔石只有正胞管,没有副胞管?(1)笔石页岩:笔石类化石可以保存在各种沉积岩中,但最主要还是保存在页岩中,尤其4是黑色页岩,往往含大量笔石,形成“笔石页岩”,是很好的指向化石。(2)笔石的地史分布:笔石动物始现于中寒武世,在晚寒武世生活的主要是树形笔石类,奥陶纪正笔石类极为繁盛;志留纪开始衰退,早泥盆世末正笔石类灭绝,树形笔石类的少数分支延续到早石炭世末就全部灭绝了。(3)正笔石的生活方式:漂浮生活。(4)正笔石只有正胞管,但胞管形态多种多样。10.已经绝灭的海洋生物有:三叶虫(莱德利基虫)、(中国)笔石、四射珊瑚(六方珊瑚)、蜓类(小泽蜓)。11.蕨类植物的时代?蕨类植物包括哪几个门?蕨类植物繁盛时代为石炭纪、二叠纪,蕨类植物包括原蕨植物门、石松植物门、节蕨植物门、真蕨植物门四个门。12.裸子植物的时代?裸子植物包括哪几个门?裸子植物繁盛的时代为二叠纪,裸子植物包括种子蕨植物门、苏铁植物门、银杏植物门、松柏植物门。13.鱼类的时代?两栖类的时代?恐龙的时代?鱼类的时代为泥盆纪,两栖类的时代为石炭纪—二叠纪,恐龙的时代为中生代。二、地层学及地史学1.沉积相的定义;沉积环境的识别标志;主要沉积相类型;(1)沉积相的定义:沉积相是特定的沉积环境的物质表现,即在特定的沉积环境中形成的岩石特征和生物特征的综合。(2)沉积环境的识别标志:主要包括生物标志、物理标志、岩矿标志三大类。○1物理标志主要包括岩石的颜色、结构和沉积构造等。a.浅色的岩石含有有机质低,多形成于浅水、动荡和氧化条件;深水或静水和还原条件下多形成暗色岩石;岩石中具有含铁离子的矿物时,紫红色反映强氧化条件,而暗绿色则反映相对还原的沉积环境。b.沉积物的结构包括粒度、圆度、分选、定向性和支撑类型等。粒度粗、圆度高、分选好、颗粒支撑的岩石反映较高的能量的沉积条件。相反,粒度细、圆度低、分选差、杂基支撑的岩石反映较低的能量的沉积条件c.原生沉积构造主要包括层面构造、层理构造、准同生变形构造、生物及化学成因构造。层面构造主要包括反映介质流动状态的波痕、冲刷痕、压刻痕、足迹、雨痕、泥裂及各种暴露标志;层理构造分为:平行层理和水平层理、交错层理、均质层理和块状层理、递变层理。○2岩矿标志:包括沉积物的结构组分和自生矿物。a.沉积物的结构组分可以反映其沉积历史、物源及沉积介质的特征。如纯净的石英砂岩形成于浅水高能条件(如海滩环境)。b.自生矿物指沉积期或同生期形成的原生矿物,它们通常是沉积介质物化条件的反映。如海绿石主要形成于浅海沉积环境;石膏、岩盐等蒸发岩类矿物形成于盐度过饱和的干旱气候条件;黄铁矿的出现往往反映缺氧还原的沉积条件。(3)主要沉积相类型:分为陆地环境沉积相、海陆过渡环境沉积相、海洋环境沉积相、○1陆地环境沉积相类型:冰川沉积、河流沉积、湖泊沉积、风化壳○2海陆过渡环境沉积相:三角洲平原、三角洲前缘、前三角洲。○3海洋环境沉积相类型:陆源碎屑滨浅海沉积(海滩沉积、潮坪沉积、泻湖沉积、浅海陆棚沉积)、浅水碳酸盐沉积(碳酸盐潮坪沉积、生物礁、陆棚碳酸盐沉积)、次深海,深海沉积(远洋、半远洋背景沉积、重力流事件沉积)*注:复理石沉积(深海):巨厚的由深海浊积岩及其他重力流沉积组成的综合体。5海底重力流沉积特点:a.海底扇、浊积岩是扇主体;b.非浊流沉积常与浊流互层,构成复理石沉积;c.泥质页岩和放射虫、硅藻岩等,以浮游或游泳生物为主。2.岩石地层单位的定义?岩石地层单位从大到小依次为?岩石地层单位是以岩石学特征稳定性为依据划分的地层单位,一个岩石单位由岩性相对一致或相近的岩层组成,或为一套岩性复杂的岩层,但可以和相邻岩性相对简单的地层相区别。从大到小依次为群、组、段、层。3.年代地层单位与地质年代单位的划分依据?年代地层单位从大到小依次为?年代地层单位是以地层形成的时代为依据划分的,划分的主要依据是生物演化特征,此外,放射性同位素年龄、磁性地层也可作为年代地层划分的重要依据。年代地层单位从大到小依次为:宇、界、系、统、阶、时代。4.大陆板块的离合旋回——威尔逊旋回☆(1)胚胎期:大陆板块内部伸展拉张形成大陆裂谷的时期,现代实例为东非裂谷;(2)初始洋盆期:陆壳分裂形成狭长的海槽,局部出现洋壳,现代实例为红海;(3)成熟大洋期:由于大洋中脊的向外扩张,大洋边缘尚未出现俯冲消减,使大洋盆地迅速扩大,现代实例为大西洋;(4)衰退大洋期:大洋中脊持续扩张,但大洋边缘出现俯冲消减,使洋盆出现萎缩,面积缩小,现代实例为太平洋;(5)残余洋盆期:随着大陆板块的相互挤压,洋壳快速消减,洋盆急剧萎缩,出现残留的小洋盆,现代实例为地中海;(6)消亡期:随着大陆板块的碰撞,洋盆最终闭合,海域消失,形成造山带,沿碰撞带(古缝合线)残留洋壳残余(蛇绿岩套),现代实例为阿尔卑斯-喜马拉雅造山带。5.吕梁运动发生的时间及其对华北地区的主要影响?吕梁运动发生于古元古代后期,Ⅰ幕(主幕)发生在1850Ma左右,Ⅱ幕发生于1750Ma左右。吕梁运动是一次极为重要的地质事件,对华北地区的岩石圈构造发展意义重大,它把古元古代初期分裂的陆核重新“焊接”起来,从