第七章 古生物與地層

第七章古生物與地層第一節(jié)古生物學(xué)第二節(jié)地層學(xué)161第一節(jié)古生物學(xué)一、概述二、幾種常見的古生物化石261一、概述1.研究內(nèi)容：古生物學(xué)是研究地質(zhì)時期的生物界及其進(jìn)化的科學(xué)。地史時期的生物與現(xiàn)代生物之間并沒有截然界限，為了區(qū)分，一般將全新世開始以來所出現(xiàn)的生物稱為現(xiàn)代生物，把全新世以前的生物稱為古生物。因此，古生物也是泛指生活在距今一萬年前的生物。（一）古生物學(xué)研究內(nèi)容和任務(wù)3612.研究任務(wù)：Ⅰ.通過研究各類生物在各個地質(zhì)時代和地理上的分布特點：①找出各類生物的發(fā)展和演化規(guī)律。②指導(dǎo)地層的劃分和相對地質(zhì)年代的確定。③為生物進(jìn)化理論提供最基本的事實依據(jù)。Ⅱ通過對古生物特征及保存古生物的圍巖特征的分析①恢復(fù)各個地質(zhì)時期的古地理和古氣候②為研究地殼的海陸變遷和尋找沉積礦產(chǎn)提供必要的資料。4613.分支學(xué)科：按照生物學(xué)的劃分方式，可以分為：古生物學(xué)古無脊椎動物學(xué)研究不具有脊椎骨的低等動物古脊椎動物學(xué)研究具有脊椎骨的動物古植物學(xué)研究古代植物的學(xué)科5611.化石及其形成條件古生物學(xué)的研究對象是從沉積地層中發(fā)掘出來的化石?；潜４嬖诔练e地層中各地質(zhì)時期（一般指新石器時代以前）的生物遺體、遺跡以及古生物殘留的有機組分。保存在巖石中的動物骨骼、外殼、植物的莖葉等的化石稱為遺體化石；動物的足跡、潛穴和鳥類的蛋化石等稱為遺跡化石。（二）化石及其保存類型661植物葉片化石（二）化石及其保存類型三葉蟲化石761861假化石化石必須反映一定的生物特征，有些與生物無關(guān)、易被誤認(rèn)為化石的物體或構(gòu)造則為假化石，如樹枝石。黃土結(jié)核、龜甲石，疊錐等，這是由于沉積成巖作用以及其他機械作用或化學(xué)作用所造就的自然現(xiàn)象。961化石形成條件地質(zhì)與環(huán)境等多方面因素決定生物遺體或遺跡能否成為化石，主要包括：生物條件（硬體、礦物成分）生物死后環(huán)境埋藏條件（埋藏快、沉積細(xì)、搬運短、泥質(zhì)）時間條件（時間長）成巖條件（壓實與重結(jié)晶弱）1061（2）化石的類型由于不同類型的生物、不同的保存環(huán)境及不同的石化作用，形成的不同化石類型?；念愋蛯嶓w化石模鑄化石遺跡化石化學(xué)化石3.化石的保存類型1161A.實體化石

a未變實體：生物遺體未經(jīng)明顯變化保存在巖層中（包括成分、形態(tài)）。這類化石很少，只有在特定情況下才有可能。首先是嚴(yán)密封閉；其次是干燥。琥珀b變化實體：在遺體被沉積物掩埋以后經(jīng)受明顯變化才形成的化石。這類化石是實體化石的主體部分，主要經(jīng)過了石化作用。變化實體化石——菊石12611361B.模鑄化石是生物遺體在巖層中留下的各種印痕和復(fù)鑄物。雖然并非實體本身，但卻能反映生物體的主要特征。按其與圍巖的關(guān)系可分出下列幾種：a印痕化石：生物軟體留下的痕跡。b印?；荷镞z體堅硬部分的表面留在圍巖上的印痕，分為外模和內(nèi)模。c核化石：生物遺體內(nèi)外模形成后，化石本身溶解，其他物質(zhì)的再充填，分為內(nèi)核和外核。d鑄型化石：外模和內(nèi)核形成后，化石本身溶解，其他物質(zhì)的再充填。1461a印痕化石：生物軟體留下的痕跡。專指生物死亡后，遺體沉落在松軟細(xì)密底層上留下的印跡。生物遺體往往遭受破壞而消失，但這種印跡卻反映該生物體的主要特征。銀杏1561b印?；褐饕干镞z體堅硬部分（如貝殼等）的表面在圍巖上印壓的模。可分外模和內(nèi)模。它們分別反映原來生物硬體的外表和內(nèi)部形態(tài)及構(gòu)造特征，其上的紋飾構(gòu)造與原物表面凹凸相反。1661c核化石：生物遺體內(nèi)外模形成的后，化石本身溶解，其他物質(zhì)的再充填，分為內(nèi)核和外核。核化石含有整體之意，能反映生物形態(tài)，大小，紋飾等特征。核有內(nèi)核、外核之分，貝殼內(nèi)的泥砂充填物稱為內(nèi)核，表面就是內(nèi)模。當(dāng)貝殼溶解后，其空間再被泥砂所充填，則形成的外核。外核表面的形狀是由外模反印出來的。17611861d鑄型化石：外模和內(nèi)核形成的后，化石本身溶解，其他物質(zhì)的再充填。貝殼在沉積物中已形成的外模及內(nèi)核后，殼質(zhì)又全被溶解，空間被另一種礦質(zhì)充填，就形成鑄型。它與外核的區(qū)別在于內(nèi)部還含有一個內(nèi)核。1961C.遺跡化石指保留在巖層中的古生物生活活動的痕跡和遺物。如覓食跡，足跡，爬跡，腳印，卵，蛋和糞化石等。它們多屬原地埋葬，很少與實體化石同時發(fā)現(xiàn)。遺跡化石是分析古地理環(huán)境的重要標(biāo)志，可反映生活方式、生態(tài)，有些也是標(biāo)準(zhǔn)化石。20612161D.化學(xué)化石古代生物遺體雖未保存下來，但組成生物的有機成分分解后形成的各種有機物保留在巖層中，這種看似無形，但它具有的化學(xué)分子結(jié)構(gòu)足以證明過去生物存在的化石稱為化學(xué)化石。隨著近代化學(xué)研究的進(jìn)展，科學(xué)技術(shù)的提高，古代生物的有機分子（指氨基酸等），可從巖層中分離出來，進(jìn)行鑒定研究，同時產(chǎn)生了一門新的學(xué)科——古生物化學(xué)。意義：探討地史進(jìn)程中生命的起源了解生物發(fā)展演變的歷史解決生物的自然分類（親緣關(guān)系）劃分和對比地層2261從化石的大小來看，可分成三級：大化石，微體化石和超微化石，大化石是指用肉眼或放大鏡能夠進(jìn)行觀察和研究的化石；微體化石是指在一般顯微鏡下研究的化石；超微化石是指在高倍顯微鏡或電子顯微鏡下進(jìn)行研究的化石，一般大小在10微米以下。2361生物的分類單位生物按其性狀的異同及親緣關(guān)系可劃分為高低不同的分類等級。主要分類等級為界、門、綱、目、科、屬、種。為了滿足更精細(xì)分類的要求，還可在這些基本分類等級間加輔助分類等級，即在基本分類等級之前冠以“超”或“亞”而成，如超科、亞屬。（三）生物的分類2461（一）蜓亞目—原生動物門（二）珊瑚綱—腔腸動物門（三）三葉蟲—節(jié)肢動物門（四）筆石—半索動物門（五）古植物二、幾種重要的古生物化石2561（一）蜓1.位置：原生動物門—肉足蟲綱—有孔蟲目—蜓亞目2.蜓殼基本特征蜓又叫紡錘蟲，具鈣質(zhì)殼，是已經(jīng)絕滅的海生有孔蟲，分布于石炭紀(jì)和二疊紀(jì)。外形呈透鏡形、紡錘形、圓球形或圓柱形等。2661

蜓最初形成房室稱初房，位于殼中央，多圓球形。初房形成后，細(xì)胞質(zhì)從初房上的小口分泌殼質(zhì)，形成第二、第三…個房室。在增長過程中，殼圈圍繞一個假想軸增長，同時向旋軸兩端伸長包裹初房，生長一周形成一個完整的殼圈。殼壁生長到一定階段，其前方向中心下垂，將旋殼分割成房室。下垂的部分稱為隔壁，隔壁平直或褶皺，外露的部分連成旋壁。蜓每一隔壁的中央底部都有一個小孔溝通各房室，彼此貫通形成通道。通道兩側(cè)各堆積一個突起物稱旋脊。在高級類別中，每一隔壁下部有一排小孔稱列孔，介于列孔之間各旋向的堆積物則稱擬旋脊。27613.蜓的生態(tài)與歷史分布蜓類是淺海底棲動物，生活于水深100m的熱帶或亞熱帶的平靜正常淺海環(huán)境下。最早出現(xiàn)于早石炭世晚期，到早二疊世達(dá)到極盛，晚二疊世開始衰退，到二疊世末全部滅絕。蜓類分布時限短，演化迅速，地理分布廣泛，是劃分對比地層很好的標(biāo)準(zhǔn)化石。

2861腔腸動物門可劃分為水螅綱、原始水母綱、缽水母綱和珊瑚綱，其中化石最多、地層意義和生態(tài)意義最大的是珊瑚綱。珊瑚綱絕大多數(shù)具有外骨骼，以鈣質(zhì)為主。根據(jù)軟體的特點，如觸手、隔膜數(shù)目與排列、硬體骨骼特征等，一般可分為硬板珊瑚亞綱、四射珊瑚亞綱、六射珊瑚亞綱和八射珊瑚亞綱等，其中，以四射珊瑚亞綱和橫板珊瑚亞綱化石較多，地層意義較大。（二）珊瑚綱—腔腸動物門2961四射珊瑚有單體和復(fù)體之分，單體形態(tài)以角錐狀或彎錐狀為主。復(fù)體珊瑚由多個體組成，個體之間緊密相連，無孔隙的叫塊狀復(fù)體；個體之間保留一定距離的較從狀復(fù)體，它又可以分為枝狀和笙狀兩種。3061

珊瑚體內(nèi)輻射排列的縱向骨板叫隔壁，橫越腔腸的板叫橫板，橫板有完整橫板和不完整橫板。位于珊瑚體邊緣隔壁之間上拱而又相互疊復(fù)的魚鱗狀小板稱為鱗板，在橫切面上呈同心狀或“人”字形排列；位于邊緣切斷隔壁的大小不等的板叫泡沫板；有的珊瑚體中央可有一實心的“灰質(zhì)柱”，叫中軸，另一些珊瑚的中央在橫切面上表現(xiàn)為蛛網(wǎng)狀的構(gòu)造稱為中柱，中軸和中柱統(tǒng)稱為軸部構(gòu)造。1.四射珊瑚的特征31612.橫板珊瑚的特征橫板珊瑚全為復(fù)體，也分塊狀和叢狀兩類。其隔壁不發(fā)育或無隔壁。但橫板是最為發(fā)育的構(gòu)造，有的橫板完整，有的不完整。橫板珊瑚的另一個主要特征是具有溝通個體內(nèi)腔或使個體互相連接的一種特征構(gòu)造，稱為連接構(gòu)造或共骨，可以進(jìn)一步化分為連接孔、連接管和連接板。32613.四射珊瑚、橫板珊瑚的生態(tài)及地史分布多數(shù)復(fù)體珊瑚生存范圍較窄，生活于溫暖的正常淺海中，水深20m左右，最適合水溫為25－30℃。單體珊瑚和少量復(fù)體珊瑚生態(tài)范圍較廣，各種深度和低溫環(huán)境均可有不同類型的珊瑚生存。造礁珊瑚多為群體珊瑚。在現(xiàn)今赤道南北30o范圍有大量珊瑚礁分布，但主要分布在南北緯28o之間熱帶及亞熱帶淺海，尤其在太平洋赤道附近南北緯13o之間地帶珊瑚礁更發(fā)育。橫板珊瑚始現(xiàn)于晚寒武世，晚奧陶世至中二疊世繁盛，晚二疊世大量滅絕，少數(shù)殘存至中生代。四射珊瑚始現(xiàn)于中奧陶世，至二疊紀(jì)末滅絕。在其發(fā)展歷程中有四個繁盛期，分別是晚奧陶世至中志留世、早中泥盆世、早石炭世和早二疊世。3361古代珊瑚的生態(tài)環(huán)境：類似現(xiàn)代礁相瀉湖的珊瑚，最大水深小于50米，溫度16～28度，水體清澈、動蕩、富氧，陽光充沛、泥質(zhì)少。珊瑚礁是海相油氣勘探中的重點靶區(qū)珊瑚的分布與珊瑚礁現(xiàn)代珊瑚礁的分布346135613661節(jié)肢動物門是動物界最龐大的一門，占現(xiàn)生動物的85％，包括蝦、蜘蛛、蚊子、蒼蠅等。節(jié)肢動物適應(yīng)環(huán)境的能力很強，幾乎遍及地球所有生態(tài)領(lǐng)域，部分寄生于動、植物體內(nèi)、外。節(jié)肢動物體節(jié)已經(jīng)愈合成頭、胸、腹或頭、胸、尾三部分，每一個體節(jié)通常具有一對附肢，附肢又分為若干關(guān)節(jié)相連的分節(jié)，所以稱之為“節(jié)肢動物”。三葉蟲綱是節(jié)肢動物門中已經(jīng)滅絕的一個綱，也是節(jié)肢動物門中化石最多的一類。三葉蟲身體扁平，披以堅固的背甲，腹側(cè)為柔軟的腹膜和附肢。背甲為兩條背溝，縱向分為一個軸葉和兩個肋葉，“三葉蟲”由此得名。（三）三葉蟲位置：節(jié)肢動物門—三葉蟲綱37611.三葉蟲背甲結(jié)構(gòu)：背甲成分以碳酸鈣和磷酸鈣為主，質(zhì)地較硬。背甲呈長卵形或圓形，通常長3－10cm，最小不到5mm，最大可達(dá)70cm。分為頭甲、胸甲和尾甲。3861⑴頭甲：多呈半橢圓形，中間有隆起的頭鞍和頸環(huán)，其余為頰部。頭鞍為錐形或梨形，后端有頸溝與頸環(huán)分開。頭鞍常具幾對橫向或傾斜的淺溝，稱為鞍溝。頭鞍之前的頰部稱為前邊緣，常被前邊緣溝分為外邊緣與內(nèi)邊緣。頭甲側(cè)緣與后緣之間的夾角稱為頰角，它可向后伸長成頰刺。大部分三葉蟲的頭甲背面被一對面線切穿。面線將頰部分為固定頰與活動頰，固定頰與頭鞍緊密相連，稱為頭蓋。在面線中部，固定頰外緣有一對半圓形突起稱為眼葉。眼葉前端可具一條凸起脊線與頭鞍前側(cè)角相連，稱眼脊。3961

⑵胸甲：由若干形狀相似、相互銜接并可活動的胸節(jié)組成。胸節(jié)數(shù)目最少2節(jié)，最多40節(jié)。每一節(jié)上都有一對背溝，分胸節(jié)為中央的軸節(jié)和兩側(cè)的肋節(jié)。各肋節(jié)之間為間肋溝所分隔，每個肋節(jié)上有肋溝。肋節(jié)末端鈍圓，或延長成肋刺。肋溝4061⑶尾甲：多呈半圓形或近三角形，由若干體節(jié)愈合而成，少則1節(jié)，多達(dá)30節(jié)。尾甲肋節(jié)有時部分愈合，因而其數(shù)量較軸節(jié)少。肋溝較間肋溝深而寬。尾甲的邊緣寬度因?qū)俣?，有時具有各種尾刺。41612.三葉蟲的生態(tài)及地史分布三葉蟲全為海生，大部分為淺海底棲爬行或半游泳生活，另一些可在遠(yuǎn)洋中游泳或漂游。底棲三葉蟲身體扁平，有的可鉆入泥沙生活，其頭部結(jié)構(gòu)堅硬，前緣形似扁鏟，便于挖掘。有的頭甲愈合，肋刺發(fā)育，尾小，具尖末刺，用以在泥沙中推進(jìn)。另外適于在松軟或淤泥海底爬行生活的類型，其肋刺和尾刺均很發(fā)育，使身體不易陷入泥中。營漂浮生活的類型，往往身體長滿長刺。三葉蟲始現(xiàn)于早寒武世，寒武紀(jì)最為繁盛，地層意義最大。奧陶世仍較繁盛，但由于頭足類和筆石興起，三葉蟲在海洋中不再是居統(tǒng)治地位的生物。志留紀(jì)至二疊紀(jì)，三葉蟲的繁衍急劇衰退，只留下少數(shù)類別，至二疊紀(jì)末絕滅。4261三葉蟲的地史分布三葉蟲自早寒武世開始出現(xiàn)寒武紀(jì)和奧陶紀(jì)最繁盛志留紀(jì)，泥盆紀(jì)逐漸衰退石炭紀(jì)，二疊紀(jì)僅有少數(shù)代表生存二疊紀(jì)末全部絕滅。4361三葉蟲化石及其復(fù)原圖44614561（四）筆石位置：半索動物門筆石綱半索動物的最主要特征是口腔背面向前伸出一條短盲管，稱口索，這是半索動物所特有的。筆石綱是半索動物門的一個綱，已滅絕，是海生個體小的群體動物。化石常因升餾作用而保存為碳質(zhì)薄膜，在巖層上似象形文字，故稱筆石。筆石綱的基本構(gòu)造：（1）胎管：這是第一個個體所分泌的圓錐外殼，是筆石體生產(chǎn)發(fā)育的始部。胎管由基胎管和亞胎管組成。在亞胎管一側(cè)由管壁中生出一條直的胎管刺；另一側(cè)常因胎管口緣延伸形成口刺；在基胎管尖端反口方向伸出一條纖細(xì)的線狀管，稱為線管。46611.筆石綱的基本構(gòu)造⑵胞管：第一個胞管由胎管側(cè)面的一個小孔出芽生出。樹形筆石目有兩種類型的胞管，較大的正胞管和較小的副胞管。正胞管和副胞管是由莖系連在一起的，而莖系是由硬化變黑的芽莖串連而成，芽莖出芽長出正胞管。胞管形態(tài)多種多樣，可分為十種類型：4761⑶筆石枝：成列的胞管構(gòu)成筆石枝。胞管所在一側(cè)為腹側(cè)，與之相反一側(cè)為背側(cè)。筆石枝靠近胎管部分稱為始端，胞管不再增長一端為末端。正筆石在筆石枝的背部有連通各個胞管的共通管（溝）。胞管靠近共通管一邊為背，另一邊為腹。相鄰兩胞管間常有重疊，但重疊的程度各類筆石不一。正筆石目筆石枝生長方向各有不同，以胎管尖端向上，口部向下為基準(zhǔn)，可分：下垂式、下斜式、下曲式、平伸式、上斜式和上曲式。數(shù)列胞管沿中軸攀合，稱為上攀式。48612.筆石綱的基本構(gòu)造⑷筆石體和筆石簇：由筆石枝構(gòu)成筆石體。正筆石目的一個筆石體少則一枝，多則可達(dá)數(shù)十枝。樹形筆石目的筆石體分枝復(fù)雜，常呈樹枝狀、網(wǎng)狀或羽狀。許多筆石體聚在一個浮胞上，以中軸相連形成綜合體，稱為筆石簇。49613.筆石綱的生態(tài)及地史分布除樹形筆石目大部分類別的習(xí)性是固著生活外，其他各類筆石的習(xí)性大都是浮游生活。筆石類化石可以保存在各種沉積巖中，但最主要還是保存在頁巖中，尤其是黑色頁巖，往往含大量筆石。筆石動物可以生活在從濱海到陸棚邊緣以及陸棚斜坡等海域。筆石動物始現(xiàn)于中寒武世；在晚寒武世生活的主要是樹形筆石類；奧陶紀(jì)正筆石類極為繁盛，志留開始衰退，早泥盆世末正筆石目絕滅；樹形筆石目的少數(shù)分子延續(xù)到早石炭世就全部絕滅了。5061（五）古植物古植物學(xué)是研究地史時期植物界的科學(xué)植物界與動物界最根本的區(qū)別是自養(yǎng)光合作用5161古植物學(xué)的研究意義生命起源：最早出現(xiàn)的生命屬于植物界地層劃分：尤其對元古宙地層和各時代非海相地層最為重要古環(huán)境：古植物是劃分、恢復(fù)地史時期古大陸、古氣候和植物地理分區(qū)的主要標(biāo)志礦產(chǎn)方面：古植物本身參與成礦如鐵礦、石油、油頁巖、煤等，各種藻類亦可以形成礁、藻煤、硅藻土等。5261疊層石疊層石具層理結(jié)構(gòu)，被認(rèn)為低等植物的生命活動形成的，既有物理作用，也有生命活動的作用。藻類分泌粘液（暗層）和捕獲沉積顆粒（亮層）。地史分布：疊層石最早發(fā)現(xiàn)于28億年前的南非晚前寒武紀(jì)繁盛5361高等植物分類5461植物界演化的主要階段及地史分布植物界與動物界具有相同的演化總規(guī)律，即由水生到陸生，由低級到高級，從簡單到復(fù)雜。地史時期植物界可以劃分為五個主要演化階段。(1)菌藻植物階段：太古宙、元古宙至早泥盆世以前，植物界都生活在水中，無器官的分化。前期以絲狀藻為主，后期以葉狀藻為主，并造礁。(2)早期維管植物階段：自志留紀(jì)末期至早中泥盆世，地殼上陸地面積增大，植物界由水域擴展到陸地。最早的陸生植物以原蕨植物門為主，并有原始的石松門、節(jié)蕨門和前裸子植物門植物，全部僅適應(yīng)于濱海暖濕低地生長。5561

(3)蕨類和古老裸子植物階段：自晚泥盆世至早二疊世。植物界以石松門、節(jié)蕨門、真蕨門、前裸子門和古老裸子植物的種子蕨門、松柏門中科達(dá)綱為主。松柏綱自石炭紀(jì)中晚期始現(xiàn)，二疊紀(jì)起，中生代型的蕨類和蘇鐵、銀杏類始現(xiàn)。此階段早期(晚泥盆世至早石炭世)基本形成古生代植物群面貌，晚期古生代植物群極度發(fā)育，是全球的重要聚煤期。(4)裸子植物階段：晚二疊世至早白堊世，植物界以裸子植物的蘇鐵門、銀杏門、松柏綱和中生代真蕨植物為主。早期(晚二疊世至早、中三疊世)氣候干早，中生代植物群開始發(fā)育：晚期中生代植物群極盛，也是中生代重要聚煤階段。(5)被子植物階段：早白堊世至第四紀(jì)，被子植物逐步在植物界占絕對統(tǒng)治地位。第三紀(jì)是全球重要聚煤期。自第四紀(jì)冰期后，植物界面貌與現(xiàn)代植物界相似。5661鱗木5761第二節(jié)地層

一、地層時代及確定方法

二、前寒武紀(jì)

三、古生代

四、中生代

五、新生代5861一、地層時代及確定方法（一）地層的劃分和對比方法（二）地層單位與地質(zhì)年代（三）地層的構(gòu)造分析（四）穩(wěn)定地區(qū)和活動地區(qū)5961地層：某一地質(zhì)時期所形成的巖層或巖石組合。是地殼發(fā)展過程中形成的層狀巖石，包括沉積巖、巖漿巖和變質(zhì)巖，是生物演化和構(gòu)造運動的歷史記錄，是研究地史學(xué)的基礎(chǔ)。地層時代分為相對地質(zhì)時代和絕對地質(zhì)時代。相對地質(zhì)時代指巖石形成的先后順序，主要是根據(jù)生物的發(fā)展演化，把地質(zhì)歷史分為不同歷史階段。絕對地質(zhì)時代是根據(jù)巖層中的某些放射性元素的衰變規(guī)律，測算出的巖層自形成到現(xiàn)在的年齡。在地層研究中，相對地質(zhì)時代應(yīng)用更普遍；絕對地質(zhì)時代多用于古老的、深變質(zhì)的和無化石的地層。6061正常沉積巖地層，在沒有遭受過強烈地構(gòu)造變動情況下，先形成在下，后形成在上，即符合地層學(xué)最基本的規(guī)律－地層層序律。地層中往往含有化石，不同時代的地層含有不同的化石。不同地區(qū)含相同化石的地層屬同一時代，這一規(guī)律稱為化石層序律。地層層序律和化石層序律是我們確定地層層序的主要方法。6161（一）地層劃分和對比方法地層劃分是根據(jù)組成地層的巖石特征或?qū)傩裕凑盏貙拥脑柬樞?，把一個地區(qū)的地層劃分成各種地層單位。地層劃分－將地層按原始順序劃分為能反映巖性特征及其變化的、不同級別的若干巖石地層單位（群、組、段、層）等，以便進(jìn)行地層的對比；地層對比－對已經(jīng)劃分出的地層，比較該區(qū)不同地點的巖石地層單位的巖性特征和地層位置是否相當(dāng)。劃分地層的方法有多種，主要的有三種：巖石地層劃分、生物地層劃分和年代地層劃分。62611.巖石地層劃分與對比主要有三種方法：1）巖性法：主要依據(jù)巖性特征。如華北和東北南部地區(qū)早－中寒武世地層按巖性特征可分為五個組，自下而上：（5）張夏組：灰黑色厚層狀鮞狀灰?guī)r。（4）徐莊組：主要黃綠色頁巖夾薄層灰?guī)r；（3）毛莊組：主要暗紫色頁巖，含云母碎片；（2）饅頭組：主要紫色頁巖；（1）昌平組：主要灰黑色硅質(zhì)、泥質(zhì)灰?guī)r；2）標(biāo)志層法某些厚度不大、巖性穩(wěn)定、特征突出、分布廣和易識別的巖層，可作為地層對比的標(biāo)志－標(biāo)志層。許多標(biāo)志層的“等時性”較強，可在大區(qū)域地層時代對比中廣泛應(yīng)用。6361海侵序列海退序列海水海水3）沉積旋回法沉積旋回指一套巖石按一定形成順序在剖面中有規(guī)律重復(fù)出現(xiàn)。如沉積物從開始由粗到細(xì)，然后又由細(xì)到粗，構(gòu)成一個完整的沉積旋回。在一定地區(qū)范圍內(nèi)沉積韻律的特點是一致的，可用于地層的劃分和對比。64612.生物地層劃分與對比進(jìn)行生物地層劃分對比依據(jù)是巖層所含化石及分布。因為生物進(jìn)化具有不可逆性和階段性。不可逆性：一定的生物屬種在地史時期中只出現(xiàn)一次，一旦絕滅就不會再出現(xiàn)；階段性：同一地質(zhì)時代生物的總體面貌大體上是全球一致的。3.同位素年齡測定利用巖石中放射性同位素的不穩(wěn)定性，可測定出巖石形成的絕對年齡，絕對年齡單位為百萬年。如U→Pb法；Th→Pb法；K→Ar；Rb→Sr；Sm→Nd；Re→Os；等等。4.古地磁年齡測定測定巖石磁性，也可進(jìn)行地層的劃分與對比。地球磁場經(jīng)常發(fā)生倒轉(zhuǎn)，地球磁場的倒轉(zhuǎn)是一種全球性的、周期性的現(xiàn)象。新近系上部的地層劃分與對比，已使用了地球地磁極性年表。6561依據(jù)地層劃分和對比的不同標(biāo)準(zhǔn)，就可以劃分出不同的地層單位，即巖石地層單位、生物地層單位和年代地層單位等等。1.巖石地層單位巖石地層單位：以地層的巖性特征和巖石類別作為劃分依據(jù)的地層單位，包括群、組、段、層四個級別。組是巖石地層的基本單位。一個組必須具有巖性、巖相、變質(zhì)程度等的一致性。組可以由一種巖石構(gòu)成，或包括一種主要巖石兼有重復(fù)出現(xiàn)的夾層，或由兩、三種巖石反復(fù)重疊所構(gòu)成，還可能以很復(fù)雜的巖石組分為特征，而與其它巖性較單純的組相區(qū)別。（二）地層單位與地質(zhì)年代表6661段是組內(nèi)次一級的巖石地層單位，其巖性特征與組內(nèi)相鄰巖層不同。層是最小的巖石地層單位，指組內(nèi)或段內(nèi)一個明顯的特殊單位層，如筆石層、煤層等。群是最大的巖石地層單位，由兩個或兩個以上經(jīng)常伴生在一起而又具有較統(tǒng)一的巖石學(xué)特點的組聯(lián)合構(gòu)成。（二）地層單位與地質(zhì)年代表67612.生物地層單位生物地層單位：以含相同化石和分布特征，并與相鄰地層的化石有區(qū)別的巖層。經(jīng)常用組合帶、延限帶和頂峰帶表示。組合帶：指所含化石或其中的某一類化石，從整體來看，構(gòu)成一個自然的組合，并以此區(qū)別于相鄰地層內(nèi)的生物組合；延限帶：指任一生物分類單位在其整個延續(xù)范圍之內(nèi)所代表的地層體；頂峰帶：指某些化石種、屬最繁盛的一段地層。生物地層單位的最大特點是指示相對地質(zhì)年代。由于物種的遷移和在不同地點滅絕時間的差異性，許多生物帶的界線并不是嚴(yán)格的等時面。（二）地層單位與地質(zhì)年代表6861頂峰帶、延限帶、組合帶的關(guān)系6961各種地層單位的對比70613.年代地層單位年代地層單位是特定的地質(zhì)時間間隔內(nèi)形成的巖層體。年代地層單位與對應(yīng)的地質(zhì)年代單位是一一對應(yīng)的：（二）地層單位與地質(zhì)年代表7161宇：最大的年代地層單位，是在宙的時間內(nèi)形成的地層，整個地質(zhì)時代包括兩個宙，即隱生宙和顯生宙，相應(yīng)的年代地層單位是隱生宇和顯生宇；界：小于宇、大于系的單位，是在代的時間內(nèi)形成的地層，如隱生宙分為太古代和元古代兩個時期，相應(yīng)的年代地層單位為太古界和元古界；系：小于界、大于統(tǒng)的年代地層單位，是在紀(jì)的時間內(nèi)形成的地層，如寒武紀(jì)的地層稱寒武系，泥盆紀(jì)的地層稱泥盆系；統(tǒng)：系的再分，是世時間內(nèi)形成的地層，系通常三分或兩分，如奧陶系分上、中、下三統(tǒng)，白堊系分為上、下兩統(tǒng)；（二）地層單位與地質(zhì)年代表7261階：統(tǒng)的再分，是期的時間內(nèi)形成的地層，一個統(tǒng)分若干個階，命名與巖石地層單位的組有聯(lián)系，如上寒武統(tǒng)由下至上分為崮山階、長山階和鳳山階。時間帶：年代地層單位中級別最低的，代表時的時間內(nèi)形成的地層，一般是根據(jù)生物屬種的延限帶或組合帶等建立起來的。理論上所有年代地層單位和相應(yīng)的地質(zhì)年代單位都是世界性的。但實際上只有較高的級別，即統(tǒng)（世）以上的單位世界性較強。單位越低，地方性特征越明顯。（二）地層單位與地質(zhì)年代表73614.地質(zhì)年代表通過對世界各地區(qū)地層劃分與對比的基礎(chǔ)研究，已經(jīng)建立起包括整個地質(zhì)時代所有地層的、完整的地質(zhì)年代表。地質(zhì)年代表包括各個地質(zhì)年代單位、名稱、同位素年齡等，反映地殼中無機界和有機界演化順序及階段，是地史學(xué)研究的一項重要成果。（二）地層單位與地質(zhì)年代表7461晚石炭世C2早石炭世C1晚二疊世P3中二疊世P2早二疊世P17561在漫長的地質(zhì)歷史中，地殼的升降運動影響著地球表面海、陸分布，從而決定著各個地區(qū)沉積環(huán)境的不斷變化；沉積物是地殼變化的表現(xiàn)，所以，通過對沉積物性質(zhì)的分析，可以了解地殼升降運動的速度和幅度。例如，在大幅度升降地區(qū)，剝蝕強烈，沉積迅速；而在大面積緩慢升降的地區(qū)，剝蝕和沉積作用也相應(yīng)緩慢。歷史構(gòu)造分析就是通過對某地區(qū)地層沉積類型的研究，間接得知當(dāng)時這一地區(qū)構(gòu)造運動的情況。地層構(gòu)造分析，一般通過地層沉積相、沉積厚度和地層的接觸關(guān)系等方面進(jìn)行。（三）地層的構(gòu)造分析76611.地層的沉積相沉積相變化與地殼升降運動密切相關(guān)。一個地區(qū)若其沉積環(huán)境由陸相轉(zhuǎn)為海相，或由淺水相轉(zhuǎn)為深水相，則為海侵序列，是地殼下降的反映。若由海相轉(zhuǎn)為陸相，或由深水相轉(zhuǎn)為淺水相的海退序列，情況則比較復(fù)雜，不一定是地殼上升的反映。因為如果沉積物的堆積速度非?？?，也能將沉積盆地逐步填滿而轉(zhuǎn)為陸相，也顯出海退序列的特點。地殼明顯上升地區(qū)，在沉積物堆積的共同作用下，沉積盆地的底部就會很快露出水面，造成很薄的海退序列沉積，這時地層發(fā)育不全，甚至部分或全部缺失，并被沉積間斷面所分隔。故要得出一個地區(qū)地殼運動的正確結(jié)論，還須考慮沉積厚度大小、沉積速度大小、有無沉積間斷面等。（三）地層的構(gòu)造分析77612.沉積厚度沉積物的厚度反映沉積基底的升降幅度，當(dāng)?shù)貧つ骋徊糠殖掷m(xù)下降時，會不斷接受沉積；當(dāng)?shù)貧ど仙了嬉陨蠒r，會遭到剝蝕。一般地殼下降幅度越大，沉積物堆積厚度越大。但沉積物厚度并不是任何時候都能反映地殼下降幅度。（三）地層的構(gòu)造分析7861地殼下降幅度、海水深度與沉積厚度的關(guān)系有下面三種情況：1）地殼下降速度等于沉積物的堆積速度，水體深度保持不變，所以，沉積厚度等于地殼下降幅度；（三）地層的構(gòu)造分析79612）地殼下降速度超過沉積速度，水體由淺變深、底層與頂層巖相有明顯變化，自下而上由淺水相向深水相變化，因而沉積厚度小于地殼下降幅度；（三）地層的構(gòu)造分析80613）地殼下降幅度小于沉積速度，水體由深變淺，即自下而上由深水相變?yōu)闇\水相，這時沉積厚度大于地殼下降幅度。（三）地層的構(gòu)造分析8161海平面上升的標(biāo)志8261海平面上升的標(biāo)志83613.地層接觸關(guān)系地層接觸關(guān)系是歷史構(gòu)造分析的重要內(nèi)容，其含義是指兩個不同時代地層之間的相互關(guān)系。地層間接觸關(guān)系分為整合接觸和不整合接觸。整合接觸：連續(xù)沉積，沒有沉積間斷；表明地殼在持續(xù)下降；不整合接觸：不是連續(xù)沉積，有間斷。包括平行不整合和角度不整合。平行不整合：曾發(fā)生過上升、遭受剝蝕，有過沉積間斷，后再次下降接受沉積，但上下地層產(chǎn)狀一致。上下兩套地層間的沉積間斷面，是遭受剝蝕的標(biāo)志；角度不整合：新地層形成前發(fā)生過構(gòu)造運動（斷裂、褶皺），不但使上下地層間缺失了部分地層，其上、下地層產(chǎn)狀也不一致。（三）地層的構(gòu)造分析8461整合接觸8561平行不整合的形成過程8661角度不整合的形成過程8761角度不整合8861對于巖體與地層間，有如下的接觸關(guān)系：侵入接觸：如果巖漿巖在沉積巖形成之后侵入，則在侵入體接觸帶上，會出現(xiàn)烘烤變質(zhì)等現(xiàn)象，侵入巖體中往往還殘留有圍巖的捕虜體，有時還被與侵入體共生的巖脈所貫入，這種關(guān)系稱侵入接觸。沉積巖層先于巖漿巖侵入體沉積。沉積接觸：如果侵入巖冷卻凝固，由于剝蝕作用而露出地表，其上又被新的沉積巖層所覆蓋，這時沉積巖層底部往往有侵入巖的礫石，這種關(guān)系稱沉積接觸。沉積巖晚于巖漿巖侵入體沉積。（三）地層的構(gòu)造分析8961侵入關(guān)系判斷9061根據(jù)構(gòu)造性質(zhì)和活動程度不同，可以將大陸地殼分為活動區(qū)和穩(wěn)定區(qū)兩種大地構(gòu)造單元，即地槽區(qū)和地臺區(qū)。1.地槽區(qū)的主要特征地槽是地殼上巨大的狹長地帶，長可達(dá)數(shù)千km、寬可達(dá)數(shù)百km；地槽區(qū)內(nèi)地殼升降運動的速度和幅度都很大。地槽活動早期強烈下降，接受巨厚海相沉積及海底火山噴發(fā)，巖相及厚度變化極為顯著；晚期遭受強烈構(gòu)造變動，包括褶皺、巖漿侵入、區(qū)域變質(zhì)作用，逐步升起脫離海洋環(huán)境，最后轉(zhuǎn)化為高峻的褶皺山系。（四）穩(wěn)定地區(qū)和活動地區(qū)9161地槽由大致平行的凹陷（地向斜）和隆起帶（地背斜）組成。優(yōu)地槽：有火山活動和發(fā)育變質(zhì)作用；冒地槽：基本沒有火山活動或變質(zhì)作用發(fā)生。（四）穩(wěn)定地區(qū)和活動地區(qū)92612.地臺區(qū)的主要特征地臺是地殼上相對穩(wěn)定的地區(qū)，一般近方形或圓形，面積大，可達(dá)幾千km2。主要特征：具有雙層結(jié)構(gòu)。下部是結(jié)晶基底：由原地槽階段形成的地質(zhì)構(gòu)造，經(jīng)改造而形成地臺基礎(chǔ)，稱褶皺基底；上部是沉積蓋層：由淺海陸棚的穩(wěn)定型沉積組成，其間以區(qū)域性的角度不整合與基底分開。蓋層的沉積特點是厚度較小、構(gòu)造形態(tài)比較簡單，巖性和厚度在橫向上的變化都不大；（四）穩(wěn)定地區(qū)和活動地區(qū)9361陸源碎屑沉積的分選性、磨圓度都較好，石英砂巖、碳酸鹽巖分布廣泛，巖漿活動微弱，一般未遭受區(qū)域變質(zhì)作用。地臺內(nèi)，有的地區(qū)地殼長期抬升，沉積蓋層很少甚至缺失，褶皺基底直接出露地表，稱為地盾或地軸；對地臺內(nèi)長期下降接受沉積、下降幅度很小的間歇沉降區(qū)，經(jīng)常受到陸表?；蜿懪锖５那秩耄渲懈鶕?jù)下陷的幅度不同，分為臺向斜和臺背斜，個別下降強烈的地區(qū)，沉積厚度較大，稱為沉降帶。（四）穩(wěn)定地區(qū)和活動地區(qū)9461下降幅度小直接出露地表下降幅度大地臺區(qū)內(nèi)部構(gòu)造單元95613.構(gòu)造旋回和構(gòu)造分區(qū)構(gòu)造旋回：是地槽由下降接受沉積，到上升成為遭受剝蝕的褶皺山系的時間段。構(gòu)造旋回延續(xù)的時間大約為1.5～2億年。大規(guī)模褶皺運動的發(fā)生以及褶皺帶形成的時期，具有一定階段性，決定了巖漿活動、變質(zhì)作用、沉積作用，以及古地理演變的階段性。（四）穩(wěn)定地區(qū)和活動地區(qū)96613.構(gòu)造旋回和構(gòu)造分區(qū)地槽旋回的升降運動對相鄰地臺區(qū)有重要影響，所以把地槽旋回的概念擴展為構(gòu)造階段，作為地殼發(fā)展階段劃分的根據(jù)。自古生代開始的構(gòu)造階段有：早古生代階段－加里東旋回晚古生代階段－海西旋回中生代階段－印支、燕山旋回新生代階段－喜馬拉雅旋回（四）穩(wěn)定地區(qū)和活動地區(qū)9761地臺區(qū)：由前古生代褶皺基底和古生代及其以后的沉積蓋層組成。加里東褶皺帶：形成于早古生代。褶皺基底為早古生代或更老的地層，蓋層為晚古生代及其以后的地層。海西褶皺帶：形成于晚古生代。褶皺基底為晚古生代及更老的地層，蓋層為中生代（或包括部分晚古生代）及更新的地層。早阿爾卑斯褶皺帶：形成于中生代。褶皺基底為中生代及更老的地層，蓋層為新生代（或包括部分中生代）地層。喜馬拉雅褶皺帶：形成于新生代，褶皺基底為新生代及更老的地層，大都仍處于強烈上升狀態(tài)，蓋層不發(fā)育。（四）穩(wěn)定地區(qū)和活動地區(qū)9861二、前寒武紀(jì)（一）概述（二）早前寒武紀(jì)——太古宙及早元古界（三）晚前寒武紀(jì)——中新元古界（四）震旦紀(jì)99613800Ma～570Ma之間稱前寒武紀(jì)，可分為太古宙和元古宙。前寒武紀(jì)占全部地史時期的5/6。一般將前寒武紀(jì)區(qū)分為：早前寒武紀(jì)（＞18億或16億年，冥古宙，太古宙，古元古代）晚前寒武紀(jì)（＜18億或16億年中、新元古代）（一）概述100611.前寒武紀(jì)巖系（石）的基本特征1）多為復(fù)雜變質(zhì)巖系，許多原巖建造即為深成侵入巖；少量為層狀巖系（沉積巖、火山巖）2）許多巖層（石）強烈變質(zhì)3）經(jīng)受了多次構(gòu)造運動（變形）和巖漿活動。4）化石稀少，不具有帶殼動物化石。由此決定前寒武紀(jì)巖系（石）劃分、對比的復(fù)雜性和困難性。傳統(tǒng)地層學(xué)（地層層序律、化石層序律）的方法受到限制。二、前寒武紀(jì)概述101611）同位素地質(zhì)年代學(xué)--高精度測年。2）變質(zhì)巖石學(xué)研究—變質(zhì)相、變質(zhì)作用。3）事件地層學(xué)—建立區(qū)域構(gòu)造-熱事件格架。據(jù)同位素年齡標(biāo)定的重要地質(zhì)事件的時間順序，是研究前寒武紀(jì)地質(zhì)和地層劃分、對比的重要手段。全球性或大區(qū)域熱事件，反映前寒武紀(jì)地質(zhì)歷史演化的階段性，是前寒武紀(jì)時代劃分、對比的基本標(biāo)志。2.前寒武紀(jì)巖系（石）研究方法二、前寒武紀(jì)概述102613.特殊的沉積建造和巖石類型（1）老于19－20億年的條帶狀鐵礦，屬于碧玉鐵質(zhì)巖類，是太古宙和古元古代典型的沉積建造；（2）21－22億年左右的含金、鈾礫巖具有全球性的分布，是古元古界下部層位的重要標(biāo)志；（3）6－7億年左右（新元古代后期）的冰磧層。（4）廣泛的原生白云巖沉積。二、前寒武紀(jì)概述103614.生物地層學(xué)（1）微古植物---微古植物是細(xì)菌、藻類、植物微孢子及疑源類等的總稱。太古宙地層中已發(fā)現(xiàn)原始單細(xì)胞細(xì)菌、藻類化石。元古宙是藻類繁盛的時代，中、新元古代地層中產(chǎn)有大量微古植物化石。（2）宏觀藻---肉眼可見的藻類化石，主要見于新元古代地層中。（3）疊層石---最早發(fā)現(xiàn)于太古宇。疊層石廣泛發(fā)育于元古宇，尤其是中、新元古界。（4）后生動物---為不具硬體的無脊椎動物軟驅(qū)體印?；?，即“裸露動物”，以埃迪卡拉（Ediacara）動物群為代表，包括腔腸類、環(huán)節(jié)類、節(jié)肢類等。類似的裸露動物化石在我國也有報導(dǎo)。二、前寒武紀(jì)概述10461微古植物：1-薄壁光面小球藻；2-規(guī)則方形藻；3-雙核藻；4-擬環(huán)球形藻疊層石：5-喀什疊層石；6-錐疊層石；7-貝加爾疊層石；8-裸枝疊層石“裸露動物”：9-狄氏蟲、環(huán)節(jié)蠕蟲類元古宙化石代表105611.中國的太古宙巖系1）全球太古宙巖系的基本特征兩類變質(zhì)地質(zhì)體：(1)高級變質(zhì)區(qū)麻粒巖-片麻巖相區(qū)（灰色片麻巖），原巖以深成TTG巖系（奧長花崗巖、英云閃長巖、花崗閃長巖）為主，含少量表殼巖（沉積巖、基性火山巖）。(2)中、低級變質(zhì)綠巖-花崗巖帶，原巖為基性火山巖-沉積巖，含條帶狀鐵礦（BIF）。為較多的層狀巖系被稍晚期的花崗巖侵入。都屬于地殼比較活動條件下的產(chǎn)物，反映原始的太古宙地殼大部分較薄，地?zé)崽荻榷浮＃ǘ┲袊脑缜昂湎刀?、前寒武紀(jì)中國的早前寒武紀(jì)10661三次構(gòu)造運動全球距今35億年左右、28－30億年、25億年左右發(fā)生過三次構(gòu)造運動，都表現(xiàn)為花崗巖漿活動、區(qū)域變質(zhì)及變形作用。其中第三次（太古宙末25億年）的構(gòu)造運動及伴生的巖漿活動影響最為廣范，如我國的五臺運動（鞍山運動）、北美的基諾蘭運動、歐洲的薩密運動、非洲的羅得西亞運動及印度的達(dá)瓦爾運動等，是已知最早的全球性熱變事件之一。這次運動使太古宙巖石褶皺、變質(zhì)，反映了小型陸殼塊體(板塊)的會聚和硅鋁質(zhì)地殼的快速增生，其結(jié)果是巨大的大陸型（硅鋁質(zhì)）板塊的出現(xiàn)。二、前寒武紀(jì)中國的早前寒武紀(jì)107612）中國太古宙巖系特征主要分布限于華北區(qū)（華北地臺）。(1)五臺－太行山區(qū)五臺群龍泉關(guān)巖群阜平巖群二、前寒武紀(jì)中國的早前寒武紀(jì)10861(2)冀東地區(qū)遵化巖系和灤縣巖群：新太古代，具有綠巖-花崗巖帶特征遷安巖系：古、中太古代（35-29億年），片麻巖、麻粒巖和表殼巖系曹莊巖系（遷西巖群）：始太古代（＞35億年)最古老的片麻巖、麻粒巖代表古太古代古老陸殼的萌芽。(3)華北其它地區(qū)出露的太古宙巖系還有：遼吉地區(qū)的鞍山巖群；魯中、魯西的泰山巖群；秦嶺北坡的登封巖群、太華巖群等。二、前寒武紀(jì)中國的早前寒武紀(jì)10961主要分布于華北區(qū)（華北地臺）。

1）華北古元古界的典型代表為五臺山區(qū)的滹沱群：(1)不整合于新太古代五臺群之上;(2)為一套淺變質(zhì)巖系。(3)總厚數(shù)千至萬米以上。2）其它地區(qū)出露的古元古界還有：中條群；遼吉的遼河群；秦嶺的嵩山群等。3）古元古界主要為淺變質(zhì)沉積巖夾少量火山巖，組成華北地臺的褶皺基底。具地臺－冒地槽型特點。4）古元古代末（18億年左右），發(fā)生強烈構(gòu)造運動—呂梁運動。使古元古代地層褶皺、變質(zhì)，伴有巖漿活動，導(dǎo)致古元古代造山褶皺帶形成。2.中國的古元古代地層二、前寒武紀(jì)中國的早前寒武紀(jì)110611.華北板塊（地臺）中、新元古界具蓋層性質(zhì)。分布：地臺邊緣；如北部燕山區(qū)、南部豫西區(qū)等典型剖面：天津薊縣地區(qū)（1）發(fā)育最好，地層連續(xù)，厚達(dá)萬米，代表10億年內(nèi)形成的一套基本不變質(zhì)的沉積巖系；（2）中、新元古界構(gòu)成巨型沉積旋回，分為三群（長城群、薊縣群和青白口群）、十二組，各群間皆為不整合接觸。（3）每個群沉積順序：粗碎屑巖→細(xì)碎屑巖→泥質(zhì)巖→碳酸鹽巖類，代表次一級沉積旋回。反映出陸相、濱海相到濱淺海相的變化過程。（三）中、新元古界—長城系、薊縣系、青白口系二、前寒武紀(jì)中國的中新元古界11161天津薊縣地區(qū)中、新元古界柱狀剖面圖11261（三）上部新元古界（8億-5.42億年）震旦紀(jì)震旦紀(jì)在地史發(fā)展中處于一個特定階段。震旦紀(jì)所有的大型穩(wěn)定板塊已形成，板塊內(nèi)具特殊的生物組合和沉積類型。板塊內(nèi)部均為穩(wěn)定類型的蓋層—震旦紀(jì)更接近于古生代。但化石分布和保存程度均差，不足以生物化石建階和分帶，與太古宙相似。故把震旦紀(jì)看成從元古宙到古生代的過渡階段。11361華北區(qū)震旦系1.華北區(qū)震旦紀(jì)絕大部分上升為陸，未接受沉積。僅東部及東南部邊緣和河淮地區(qū)有“震旦紀(jì)”沉積。3.為一套濱淺海相砂巖、粘土巖及泥質(zhì)、硅質(zhì)碳酸鹽巖，厚數(shù)百至二、三千米，其上與下寒武統(tǒng)平行不整合接觸；其下與相當(dāng)于青白口群的地層為整合或平行不整合接觸。4.豫西地區(qū)的羅圈組，為一套泥礫巖及砂、泥巖層，與下寒武統(tǒng)平行不整合，被認(rèn)為是冰磧巖。二、前寒武紀(jì)上部新元古界——震旦系11461（一）早古生代（二）晚古生代三、古生代115613.志留系

443.7～416.0Ma延續(xù)27Ma分為四個統(tǒng)：頂志留S4

上志留S3

中志留S2下志留S12.奧陶系

488.3～443.7Ma延續(xù)45Ma分為三個統(tǒng)：上統(tǒng)O3

中統(tǒng)O2

下統(tǒng)O11.寒武系?542.0～488.3Ma延續(xù)54Ma分為三個統(tǒng)：上統(tǒng)?3

中統(tǒng)?2

下統(tǒng)?1（一）下古生界三、古生代下古生界11661

1.全球早古生代地質(zhì)發(fā)展史的基本特征１）早古生代延續(xù)時間126Ma。

２）海生無脊椎動物的空前繁盛；３）全球性的海侵時期，造就了各大陸板塊廣泛分布海相沉積巖建造。４）大型的穩(wěn)定大陸板塊（地臺區(qū)）及其大陸邊緣活動帶（地槽）已經(jīng)存在。地臺和地槽的對立是早古生代地史的特點。三、古生代下古生界117612.早古生代的重要化石類群1）海生無脊椎動物空前繁盛，幾乎所有的海生無脊椎動物門類都已出現(xiàn)，其中以三葉蟲、筆石、頭足類、腕足類、珊瑚等最為重要；2）寒武紀(jì)晚期原始脊椎動物無頜類（甲胄魚類）起源于陸地淡水湖泊，志留紀(jì)時除無頜類外已有原始魚類（盾皮魚類）。3）植物界的海生藻類繁盛，但志留紀(jì)晚期出現(xiàn)陸生裸蕨類植物。三、古生代下古生界11861重要的化石門類1）小殼動物化石小殼動物指體形微?。?-2mm）具外殼的無脊椎動物。寒武紀(jì)初三葉蟲出現(xiàn)之前，是小殼動物大發(fā)展的階段。2）三葉蟲三葉蟲是寒武系數(shù)量最多，最重要的標(biāo)準(zhǔn)化石。早寒武世的三葉蟲以萊得利基蟲目為主；中、晚寒武世三葉蟲以褶頰蟲目最為重要；中、晚寒武世的球接子類三葉蟲是洲際地層對比重要標(biāo)志；奧陶紀(jì)三葉蟲以櫛蟲超科最為重要；志留紀(jì)三葉蟲衰退。3）筆石筆石是奧陶、志留系世界性對比最重要標(biāo)準(zhǔn)化石。早奧陶世初以樹形筆石為主；中、晚奧陶世正筆石鼎盛；志留紀(jì)以雙筆石和單筆石為主；單筆石動物群是國際志留系劃分和對比的主要依據(jù)。三、古生代下古生界119614）頭足類早古生代的頭足類為具簡單縫合線（鸚鵡螺式）的鸚鵡螺類，一般為直殼，在介殼相化石中也很重要。5）腕足類寒武紀(jì)腕足類以無鉸綱為主；奧陶、志留紀(jì)有鉸綱大量發(fā)展，皆具有堅硬的鈣質(zhì)外殼。6）珊瑚寒武、奧陶紀(jì)是珊瑚的發(fā)生期，種類和數(shù)量較少，為單帶型四射珊瑚和一些床板珊瑚。志留紀(jì)是珊瑚第一繁盛期。單帶型和泡沫型四射珊瑚和床板珊瑚大量發(fā)展，對地層劃分和對比有一定意義。7）牙形石牙形石是古生代十分重要的標(biāo)準(zhǔn)化石。寒武－奧陶紀(jì)初以單錐型為主；奧陶紀(jì)是牙形石第一次大發(fā)展時期，平臺型和復(fù)合型牙形石較普遍；志留紀(jì)牙形石比較單調(diào)。三、古生代下古生界12061早古生代化石代表三槽阿納巴管∈1單錐牙形石O1正形貝O1-2假球接子∈3德氏蟲∈2對筆石O1瘤狀卷筆石S1阿門角石O1志留泡沫珊瑚S121613.華北區(qū)的下古生界區(qū)內(nèi)下古生界僅發(fā)育有寒武、奧陶系，普遍缺失晚奧陶世至志留紀(jì)的地層。寒武、奧陶系為廣闊的陸表淺海盆地沉積，化石豐富，巖相厚度變化不大，以碳酸鹽及粘土質(zhì)沉積為主，是典型的地臺蓋層型淺海碳酸鹽巖建造。冀東唐山地區(qū)的寒武、奧陶系唐山地區(qū)的下古生界是華北區(qū)寒武、奧陶系的典型剖面。三、古生代下古生界12261上馬家溝組下馬家溝組亮甲山組冶里組鳳山組長山組崮山組張夏組徐莊組毛莊組饅頭組底部府君山組下寒武統(tǒng)下寒武統(tǒng)下寒武統(tǒng)下奧陶統(tǒng)1）冀東唐山地區(qū)的寒武、奧陶系12361（1）底部府君山組，屬早寒武世中期，為一套濱淺海相碳酸鹽巖，與下伏元古宇為平行不整合接觸。（2）下寒武統(tǒng)饅頭組、中寒武統(tǒng)毛莊組、徐莊組均以紫色頁巖為主，夾薄層灰?guī)r，含三葉蟲化石，具巖鹽晶模及波痕、泥裂等層面構(gòu)造。屬溫暖干旱氣候條件下濱、淺海相沉積。（3）中寒武統(tǒng)上部張夏組以鮞?；?guī)r為主，產(chǎn)大量的三葉蟲化石，屬淺海潮下高能環(huán)境下沉積。（4）上寒武統(tǒng)（分為崮山組、長山組和鳳山組）以竹葉狀灰?guī)r發(fā)育為特征，夾薄層灰?guī)r、頁巖。竹葉狀灰?guī)r是同生礫巖，是干熱潮間帶的典型產(chǎn)物。竹葉狀灰?guī)r、薄層灰?guī)r及頁巖的互層反映淺海（潮下帶）及海灘（潮間帶）反復(fù)出現(xiàn)的濱淺海環(huán)境。三、古生代下古生界12461（5）下奧陶統(tǒng)底部冶里組，巖性和下伏上寒武統(tǒng)相似，亦為濱淺海相沉積，含三葉蟲、筆石等化石。時代屬早奧陶世早期。（6）亮甲山組以灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖為主，產(chǎn)頭足類、古杯海綿等化石，為正常的淺海相沉積，但上部白云巖中化石稀少，表示曾一度出現(xiàn)鹽度增高，構(gòu)成短暫的微咸化海。（7）下、上馬家溝組以中厚層至厚層的質(zhì)純灰?guī)r及泥質(zhì)、白云質(zhì)灰?guī)r為主，含珠角石類化石，下馬家溝組底部薄層泥質(zhì)灰?guī)r中尚含大型三葉蟲（古等稱蟲），屬正常的淺海相沉積。三、古生代下古生界12561冀東唐山地區(qū)的寒武、奧陶系126612）巖相古地理演變（1）寒武紀(jì)整個華北（包括東北南部）地區(qū)，寒武系巖相、厚度變化都不大。寒武系剖面構(gòu)成一大的沉積旋回。①從府君山組、饅頭組、毛莊組、徐莊組的濱?；驗I淺海相沉積到張夏組的淺海（潮下帶）沉積是海進(jìn)序列。②張夏組是最大海侵期，形成廣闊陸表淺海。③上寒武統(tǒng)三個組屬潮間、潮下帶濱淺海沉積，與張夏組相比海水有所變淺，屬海退系列。三、古生代下古生界12761（2）奧陶紀(jì)奧陶系反映的古地理面貌和寒武系相似。①早奧陶世早期地層（相當(dāng)于冶里組和亮甲山組）總體為濱淺海沉積。局部地區(qū)含白云巖夾膏鹽層，具咸化瀉湖特征。②早奧陶世晚期地層（相當(dāng)于下馬家溝組和上馬家溝組）地層巖性穩(wěn)定，分布廣泛，是本區(qū)地史上最大的海侵時期。③早奧陶世以后，華北區(qū)絕大部分上升，不再接受沉積。華北區(qū)奧陶系普遍被上石炭統(tǒng)平行不整合覆蓋，代表長期的風(fēng)化剝蝕。華北地區(qū)普遍缺失中晚奧陶世、志留系及泥盆系。志留紀(jì)末發(fā)生強烈的褶皺運動（加里東運動），使早古生代地層褶皺、變質(zhì)，并有花崗巖侵入。三、古生代下古生界128613）二疊系

299.0～251.0Ma延續(xù)48Ma分為三個統(tǒng)：上二疊統(tǒng)P3

中二疊統(tǒng)P2

下二疊統(tǒng)P12）石炭系

359.2～299.0Ma延續(xù)60Ma分為二個統(tǒng)：上石炭統(tǒng)C2

下石炭統(tǒng)C11）泥盆系D416.0～359.2Ma延續(xù)57Ma分為三個統(tǒng)：上泥盆統(tǒng)D3

中泥盆統(tǒng)D2

下泥盆統(tǒng)D1（二）上古生界三、古生代上古生界12961中國泥盆、石炭紀(jì)年代地層劃分13061中國石炭、二疊紀(jì)陸相年代地層劃分13161

1.全球晚古生代地質(zhì)發(fā)展史的基本特征１）晚古生代延續(xù)時間165Ma。２）陸生植物和脊椎動物大發(fā)展；３）全球性的海退時期，造就了各大陸板塊廣泛分布的海、陸交互相和陸相沉積建造。４）中后期內(nèi)陸或近海沼澤、森林廣布，形成含煤地層、成為地史時期第一次重要的造煤期。５）晚古生代構(gòu)造、古地理發(fā)展的趨勢為各大陸逐步靠攏，介于其間的洋盆封閉，一系列活動海槽轉(zhuǎn)化為褶皺造山帶（海西期褶皺造山帶），各大陸會聚為一巨型大陸塊體——“泛大陸”。三、古生代上古生界132612.晚古生代的重要化石類群晚古生代是海生無脊椎動物、脊椎動物、陸生植物并行發(fā)展的時代。1）海生無脊椎動物晚古生代海生無脊椎動物與早古生代顯著不同：筆石類幾乎完全絕滅；三葉蟲大大減少；珊瑚、腕足類的組分和數(shù)量都有了巨大的變化。頭足類中鸚鵡螺類被無棱菊石類和棱菊石類取代；原生動物中蜓類在晚古生代得到了極大的發(fā)展。苔蘚蟲、層孔蟲、雙殼類、腹足類等也較常見；牙形石在晚古生代也十分重要。三、古生代上古生界133612）陸生植物晚古生代是孢子植物發(fā)展、植物界“從水到陸”進(jìn)化的時代。（１）早、中泥盆世的植物與志留紀(jì)相似，以陸生的裸蕨類為主，但原始的節(jié)蕨類（木賊類）、石松類、真蕨類也開始出現(xiàn)。（２）晚泥盆世、石炭紀(jì)、早二疊世植物群以節(jié)蕨、石松、真蕨、種子蕨等占優(yōu)勢；（３）晚二疊世植物群面貌就極為不同，出現(xiàn)了能適應(yīng)較干燥寒冷氣候的銀杏、蘇鐵、松柏等。在很大程度上已和中生代植物群相似。三、古生代上古生界134613）脊椎動物（1）泥盆紀(jì)被稱為魚類的時代早泥盆世多無頜類（甲胄魚類）和原始的有頜類（盾皮魚類）；中晚泥盆世除甲胄魚和盾皮魚，出現(xiàn)軟骨魚（鯊魚）和高等硬骨魚類（硬鱗魚類、肺魚和總鰭魚類）；泥盆紀(jì)晚期已出現(xiàn)了原始的兩棲類。（２）石炭－二疊紀(jì)是兩棲類發(fā)展的時代這和當(dāng)時森林沼澤廣泛分布的地理環(huán)境密切相關(guān)（迷齒類或堅頭類）；石炭紀(jì)晚期開始出現(xiàn)原始的爬行類。三、古生代上古生界13561晚古生代化石代表闊石燕切珊瑚，D2-3尖棱菊石D3紋線長身貝C-P早坂珊瑚P1蹼鱗牙形石D3小紡綞蜓C2多壁珊瑚P1喇叭蜓P豐環(huán)魚S-D巨頭螈P136614.華北區(qū)的上古生界1)地層發(fā)育的基本特征①缺失泥盆系及下、中石炭統(tǒng)。②上石炭統(tǒng)和二疊系直接覆于下中奧陶統(tǒng)之上。③上石炭統(tǒng)為海陸交互相含煤地層；④二疊系下部為陸相含煤地層；⑤二疊系中、上部為一套雜色至紅色碎屑巖系。三、古生代上古生界137612）山西太原西山的石炭、二疊系石千峰組上石盒子組下石盒子組山西組太原組本溪組上石炭統(tǒng)下二疊統(tǒng)中二疊統(tǒng)上二疊統(tǒng)13861地層序列：太原西山石炭、二疊系總厚五、六百米。（1）上石炭統(tǒng)本溪組屬殘積－濱淺海相沉積．下部鐵鋁質(zhì)巖層為含礦層位，鐵鋁礦層之上為濱海相砂巖、沼澤相頁巖和薄煤層。（2）下二疊統(tǒng)太原組為典型海、陸交互相含煤地層。含重要可采煤層。（3）山西組幾乎全部為陸相沉積。底部為粗粒石英砂巖，向上以泥頁巖、粉砂巖為主，夾煤層，含豐富的植物化石，為典型的沼澤相。（4）下石盒子組為雜色泥頁巖和中、細(xì)粒砂巖。下部夾煤層；上部出現(xiàn)紫紅色泥頁巖，屬河流、湖泊相。（5）上石盒子組為紫紅、黃綠色泥頁巖及砂巖，屬河流、湖泊相。（6）石千峰組（或?qū)O家溝組）為紫紅色巖系，典型的干燥氣候下的內(nèi)陸河、湖相地層。三、古生代上古生界13961太原西山石炭、二疊系柱狀剖面圖

140615.沉積環(huán)境演變太原西山的石炭、二疊系為奧陶系碳酸鹽巖侵蝕面上的一套由海、陸交互相含煤巖系、陸相含煤巖系到雜色、紫紅色巖系組成的地層。剖面各組自下而上厚度逐漸增大，顏色由黑灰→黃綠→紫紅，由含煤→不含煤，上述特征說明該區(qū)經(jīng)歷了由近海沼澤低地逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)陸河湖盆地；氣候由潮濕變?yōu)楦珊档难葑儭Ｈ?、古生代上古生?41615.華北區(qū)晚古生代地質(zhì)發(fā)展歷史華北區(qū)晚古生代地史發(fā)展可分為以下三個階段：1）泥盆紀(jì)－早石炭世為大陸剝蝕時期。是中、晚奧陶世和志留紀(jì)歷史的繼續(xù)；2）晚石炭世和早二疊世為潮濕氣候近海和內(nèi)陸平原沼澤成煤期。風(fēng)化殼、鐵鋁礦層、普遍發(fā)育的含煤地層等是潮濕氣候平原典型的沉積相類型；3）早二疊世晚期至三疊紀(jì)早期為干旱、半干旱氣候下大陸雜色至紅色巖系發(fā)育時期。構(gòu)造、沉積分異明顯，孤立內(nèi)陸盆地逐步形成。三、古生代上古生界142613.白堊系

145.5～65.5Ma，延續(xù)80Ma。分為二統(tǒng)：上白堊統(tǒng)、下白堊統(tǒng)2.侏羅系

199.6～145.5Ma，延續(xù)54Ma。分為三統(tǒng)：上統(tǒng)、中統(tǒng)、下統(tǒng)1.三疊系

251～199.6Ma，延續(xù)52Ma。分為三統(tǒng)：上統(tǒng)、中統(tǒng)、下統(tǒng)四、中生代14361

1.全球中生代地質(zhì)發(fā)展史的基本特征1）中生代延續(xù)時間186Ma。2）中生代的生物界以爬行動物（特別是恐龍）、裸子植物和無脊椎動物中的菊石類、箭石類大量發(fā)展為特征。故中生代被稱為爬行動物時代（或恐龍時代）、裸子植物時代和菊石時代。3）晚古生代世界范圍褶皺造山帶形成，古生代后期至中生代初聯(lián)合古陸（泛大陸）出現(xiàn)。圍繞聯(lián)合古陸為阿爾卑斯－喜馬拉雅活動帶和環(huán)太平洋活動帶。中生代是聯(lián)合古陸分裂、漂移，新海洋逐步形成，以及兩個活動帶發(fā)展的歷史。四、中生代144614）中生代古地理演變的基本特征：（1）三疊紀(jì)，陸地面積繼續(xù)擴大，海區(qū)縮小，陸相地層廣泛發(fā)育；（2）侏羅、白堊紀(jì)是中生代海侵較大的時期，但是亞洲中、東部未遇海侵，以大陸環(huán)境為主，大陸上湖盆發(fā)育，氣候溫度潮濕、植物繁茂，成為地史上第二次重要造煤時期。（3）侏羅、白堊紀(jì)的地殼運動和火山活動強烈尤為環(huán)太平洋東西兩岸及其附近島嶼表現(xiàn)顯著—環(huán)太平洋構(gòu)造活動帶。侏羅紀(jì)開始，中國大陸（包括華北、揚子地臺的）東部進(jìn)入板塊內(nèi)部變形活化發(fā)展階段。四、中生代145612.中生代的重要化石類群中生代的生物界與古生代大不相同：（1）海生無脊椎動物以菊石、箭石、六射珊瑚興起并繁盛；陸生無脊椎動物以淡水雙殼類、介形蟲、葉肢介、昆蟲類為重要類群。（2）脊椎動物的爬行動物極度發(fā)展，分布于陸地、天空和海洋，特別是陸生恐龍類大量繁盛，成為大陸上的“統(tǒng)治者”。龜、蛇、蜥蜴也開始出現(xiàn)；最早的鳥類、哺乳類也開始發(fā)展；（3）植物界以裸子植物占優(yōu)勢。但被子植物在中生代后期也開始發(fā)展。四、中生代146613.三疊系我國昆侖-秦嶺以北的北方廣大地區(qū)三疊紀(jì)時處于大陸狀態(tài)；而南方三疊紀(jì)還有較為廣泛的海侵。構(gòu)成“南海北陸”的局面。華北區(qū)三疊系代表剖面為陜甘寧盆地和寧武盆地的三疊系

四、中生代三疊系14761晉陜地區(qū)三疊系綜合柱狀剖面圖

14861地層序列（1）下三疊統(tǒng)劉家溝組及和尚溝組：以紫紅色砂巖、泥巖為主，為干旱氣候條件下河湖相沉積。（2）中三疊統(tǒng)二馬營組：紫紅色砂泥巖，含石膏結(jié)核，產(chǎn)中國肯氏獸，下部砂巖多具交錯層理，代表干旱氣候條件下的河湖相沉積；（3）中三疊統(tǒng)上部銅川組及上三疊統(tǒng)延長群：為灰綠色砂頁巖，含煤層和油頁巖，產(chǎn)銅川植物群和延長植物群化石，為溫濕氣候下的湖沼沉積。四、中生代三疊系149612.華北三疊系的分布和古地理（１）三疊系與下伏二疊系為連續(xù)沉積，為較干燥的河湖相紅色碎屑巖沉積。（２）中三疊世晚期氣候轉(zhuǎn)為溫濕，為灰綠色湖沼沉積，含銅川植物群。（３）晚三疊世以溫濕氣候的湖泊沼澤含煤、油頁巖沉積為主，含延長植物群。中三疊世晚期，由于印支運動的影響，華北東部和山西沁水、寧武盆地抬升遭受風(fēng)化剝蝕,中三疊統(tǒng)上部至上三疊統(tǒng)全部缺失。僅在豫西一帶，仍保留有鄂爾多斯型中三疊統(tǒng)上部至上三疊統(tǒng)。四、中生代三疊系150614.侏羅、白堊系印支運動后，中國東部結(jié)束南海北陸的局面，華南和華北-東北聯(lián)成一片；東部瀕太平洋地區(qū)，侏羅、白堊紀(jì)地殼運動強烈，形成了我國東部巨型的瀕太平洋火山巖帶。古生代以來的南北差異變?yōu)闁|西差異。我國侏羅、白堊系發(fā)育西部大型內(nèi)陸盆地、青藏和臺灣海相和東部瀕太平洋火山-沉積盆地三種類型。

例：東部陸相火山-沉積斷陷盆地侏羅、白堊系以冀北－遼西為代表：四、中生代侏羅、白堊系15161遼西地區(qū)侏羅、白堊系柱狀剖面圖

（據(jù)全秋琦、王治平等，1990，補充）

15261地層序列（1）下侏羅統(tǒng)北票群（羊草溝組、興隆溝組、北票組）：河流碎屑巖相和沼澤含煤相。（2）中侏羅統(tǒng)南嶺群（藍(lán)旗組、土城子組）：火山巖與沉積巖互層，含雙殼類湖生生物，屬大陸火山噴發(fā)巖相和河湖相；（3）上侏羅統(tǒng)-下白堊統(tǒng)熱河群：下部義縣組為火山巖夾凝灰質(zhì)頁巖，屬火山巖相和靜水湖泊相；中部九佛堂組為湖相細(xì)碎屑巖；上部沙海組和阜新組為河流相粗碎屑堆積夾煤系。富含熱河動物群。。（4）白堊紀(jì)后期普遍隆升，大都缺失上白堊統(tǒng)。侏羅、白堊紀(jì)的燕山運動以強烈的火山噴發(fā)和斷裂活動為特征，并導(dǎo)致沉積間斷和角度不整合。四、中生代侏羅、白堊系153615.中生代的構(gòu)造運動中生代的構(gòu)造運動有兩期：第一期發(fā)生于三疊紀(jì)，