3章化石与地质年代
化石和地质年代的划分
化石和地质年代的划分地球历史上的种种事件，包括大规模的生物演化和大陆漂移，都留下了千姿百态的证据，而其中最为重要的证据便是化石。
化石可以为我们提供大量关于地球历史和生物演化的信息，并且它们也可以帮助我们对地质年代的划分进行更为精确的分类。
化石是古生物学的重要证明材料。
它们是过去生命的遗物，是过去生物的残留物或痕迹，包括骨骼、鳞片、壳、牙齿、叶子、花粉、孢子等。
化石的形成需要出现两个条件。
第一是物种数量要足够多；第二是物质不能被风化、冲刷或者消耗。
恰好利用了这两个条件的是腐生生物。
当古生物死亡后，腐生生物会把它们分解后排泄出来，形成一层层霉菌，形成化石。
化石可以根据它所代表的生物种类分为不同类型，比如，有脊椎动物的骨骼化石，有植物的叶片和树干，还有微生物的孢子等。
而这些化石的时代范围也是非常广泛的，从最早的寒武纪到第四纪的人类化石都有所涉及。
地质年代的划分是将地球历史上的时间轴进行分段，让我们更加清晰地了解地球历史和生命进化的进程。
地质年代通常是以化石为基础进行划分的。
起初，地质年代的划分是通过地层划分来完成的。
也就是说，如果两个地方的地层非常相似，那么它们的年代也是相似的。
但是，这种做法存在很多问题。
因为同一个时间段内的地层，可能在多地的地貌形态下展现出不同的特征，而相似的地层并不一定代表同一个时间段。
因此，化石的出现的使得地质年代的划分更加准确。
当化石发现时，科学家们就会对化石进行分类鉴定，并且通过比较不同区域的化石进行对比，从而对各个时期的生物演化和地质事件进行整体评估。
虽然化石的划分不是十分精确，但是根据化石来划分地质年代已经成为了一个相当可靠的方法。
总的来看，化石的存在可以帮助我们更加深入地了解地球历史和生命演化的过程，而将化石作为地质年代的划分基准可以使得我们更加准确地了解各个历史时期的特征。
随着技术的进步和研究的深入，我们相信化石和地质年代的划分还将发挥更加重要的作用。
了解化石和地质年代的研究方法
了解化石和地质年代的研究方法1. 概述化石和地质年代的研究方法是地质学和古生物学领域的重要内容，通过对化石和地质年代的研究，科学家能够了解地球历史、生物进化以及地质过程等方面的信息。
本文将介绍一些常用的研究方法，包括相对年代、绝对年代和古生物学研究方法。
2. 相对年代研究方法2.1 地层学地层学是一种基于地层的堆积顺序和岩石性质来确定地质年代的方法。
科学家通过观察不同地层中的岩石、矿物和化石来推断地质年代。
例如，地球表面的岩层可按照堆积顺序划分为不同的地层，从而得知地质的相对年代。
2.2 生物地层学生物地层学是一种基于生物化石分布来确定地质年代的方法。
科学家通过观察化石序列在不同地层中的出现和分布，推断地质年代。
例如，特定类型的化石在不同地层中的连续出现可以帮助确定地质时代。
3. 绝对年代研究方法3.1 同位素年代学同位素年代学利用放射性同位素在自然界中的衰变过程来测定地质物质的年代。
通过测量岩石或化石中不同同位素的衰减比例，科学家可以计算出其年龄。
例如，利用铀-铅同位素的衰变过程来测定岩石的年代。
3.2 磁性年代学磁性年代学是一种利用地球磁场的变化来确定地质年代的方法。
地球磁场会随着时间而改变，形成了一系列的不同地磁极。
科学家通过对岩石中保存的古地磁信息进行研究，可以得出其形成的年代。
4. 古生物学研究方法4.1 体化石体化石是指保留了生物真实形态的化石，如骨骼化石、贝壳化石等。
通过研究这些化石的形态特征和结构，科学家可以了解古生物的分类、进化以及生态习性等信息。
4.2 花粉和孢子花粉和孢子是植物的繁殖体，能够在地质过程中被保存下来。
通过对花粉和孢子进行观察和鉴定，科学家可以了解过去地质时期的植被组成和环境变化。
4.3 微化石微化石是指极小的化石，如浮游生物、有孔虫等。
通过研究这些微小化石的形态特征和数量分布，科学家能够确定地层的年代，并了解古生物的演化和地质环境。
5. 结论化石和地质年代的研究方法为科学家提供了重要的工具，帮助他们了解地球和生物的演化历史。
化石的类型及地质年代划分
化石的类型及地质年代划分化石是生命演化历程的产物，对于研究生物进化、生态系统及地质历史等领域具有重要价值。
化石的类型和地质年代划分是研究化石的基础，本文将从这两个方面进行探讨。
一、化石的类型化石主要包括遗体化石、印痕化石、化学化石和生态化石等几种类型。
遗体化石是指生物体的残骸或部分残留，通常有骨骼、牙齿、甲壳、叶子、果实等类型。
其中，骨骼化石是最为常见的一种，因为骨骼相对坚固，易于保存。
牙齿化石则是一种在考古学领域常见的遗体化石，因其在数量上相对较多，且具有较为明显的特征，如外形、大小、牙齿列数等等，因此研究人员可以从中推断出该生物的饮食习惯、地理位置、环境等信息。
印痕化石则是指生物体留下的印记，如足印、爪印、尾迹等，这些印记能够通过形态大小和排列方式等信息，向我们反映出生物的运动方式、行为模式和生活环境等。
化学化石是指保存了化学成分的化石，比如矿化木等。
生态化石则是指生物与环境互动的结果，如森林化石、珊瑚礁化石、化石群落等。
这些化石不仅可以记录生物的形态和特征，还能反映出当时的环境和生态系统。
二、地质年代划分地质年代划分是指将地球历史划分为不同的时间段，以便进行研究和对比。
在地质年代划分中，研究人员根据生物化石的出现和消失，确定了不同世界的开始和结束时间。
目前，国际上通行的地质年代划分体系共分为四个层级，从小到大分别为：年代、系、宙和代。
其中，年代是最小的时间单位，通常指数百万年的时间；系是较大的时间单位，表示跨度在千万年到数亿年之间的时间；宙则是指跨度在十亿年的时间；代则是最大的时间单位，表示跨度在十几亿年至几十亿年之间的时间。
更细微的时间刻度需要借助于具体的放射性同位素测年技术和化石组合序列匹配等方法进行确定。
在图1中，我们可以清晰的看到地质年代划分的主要结构，包括地质年代和它们的划分，这些划分大体上是以化石记录为基础的。
图1，地质年代划分表总之，化石是生命演化的见证，具有极高的研究价值。
地质年代_精品文档
地质年代地质年代指的是地球历史上不同时期的划分，用来描述地球上地质事件的发生顺序和时代的长短。
地质年代的划分是基于对地球地层、岩石及化石的研究，通过研究地球表层的岩石和化石，地质学家们可以揭示地球历史上的地质事件和演化过程。
1. 前寒武纪时期（Hadean Eon）前寒武纪时期是地质年代中最古老的时期，从地球形成后的约46亿年前开始，一直延续到约38亿年前。
这一时期被称为前寒武纪是因为在这个时期里还不存在寒武纪时期的岩石和化石。
地球在前寒武纪经历了大规模的行星碰撞、火山喷发和大量陨石撞击，同时也在这一时期内形成了地球的大气层和海洋。
2. 寒武纪时期（Cambrian Period）寒武纪时期是地质年代中的第一个时期，从约5.4亿年前开始，一直延续到约4.8亿年前。
在这一时期，生命开始出现在地球上，原始的海洋生物开始出现并演化。
这一时期也是生物多样性迅速增加的时期，出现了许多重要的化石。
3. 奥陶纪时期（Ordovician Period）奥陶纪时期是寒武纪时期之后的一个时期，从约4.8亿年前开始，一直延续到约4.4亿年前。
在这一时期，地球上的生物继续演化，海洋生物的多样性继续增加。
奥陶纪时期还是第一次壮观的生物大灭绝事件发生的时期之一。
4. 白垩纪时期（Cretaceous Period）白垩纪时期是地质年代中的一个重要时期，从约1.45亿年前开始，一直延续到约6,500万年前。
在这一时期，地球上出现了许多现代生物的祖先，如恐龙和哺乳动物。
这一时期还是地球上最后一次大规模生物灭绝事件——白垩纪-第三纪灭绝事件的时期。
5. 第四纪时期（Quaternary Period）第四纪时期是地质年代中的最新时期，从约250万年前开始，一直延续到现在。
这一时期是冰川时期和间冰期交替的时期，地球气候的剧烈变化对生物和地理环境产生了巨大影响。
人类的进化和发展也发生在这一时期。
总结起来，地质年代是描述地球历史上不同时期的划分，通过对地球地层、岩石和化石的研究，地质学家们可以揭示地球的演化过程和地质事件的发生顺序。
高中地理新人教版必修第一册课件1.3地球的历史-化石和地质年代表(共24张PPT)
点拨精讲
地质年代表
时间尺度——宙＞代＞纪
在一个地震后的早晨(震 旦)，天气很冷(寒武)，一个 奴隶开始熬陶(奥陶)，他被 滞留(志留)在这里做泥盆。 给炉子里填了石炭，开始烧， 烧好以后摞起来，一叠，二 叠，三叠，结果摞太高打碎 了，被奴隶主发现，大骂猪 猡(侏罗)，饿(白垩)了一天。
新 生 代
显中 生生 宙代
419
443 485 541
2500 4000 4600
新 生 中生代 代 古生代
24 22
20
2 4
18
6
16
8
14
10
12
课堂小结
自然环境 生物 化石 时间 地层
地球演化的阶段性 地质年代表
当堂检测 1. 人类研究和还原地球的历史，主要依据的是（ ）
A. 岩石中的放射性元素 B. 各地层的海陆分布状况 C. 地层的排列顺序和生物化石的结构复杂程度 D. 各地层形成的地理环境
人类为了研究地球的历史，按时代早晚顺序表示地球相对地质年代和 同位素年龄值的表格，这就是地质年代表。
5. 在地质年代表中经历时间最长的是( )
A．前寒武纪
B．古生代
C．中生代
D．新生代
6. 下列各代纪，按时间顺序排列正确的是( ) A．寒武纪、白垩纪、二叠纪 B．白垩纪、二叠纪、三叠纪 C．石炭纪、二叠纪、白垩纪 D．泥盆纪、古近纪、侏罗纪
点拨精讲
岩层 越年轻
化石的分布与地层 化石 越复杂
越古老
越简单
• 沉积岩地层具有明显的层理构造，一般上新下老 • 同一时代的地层，含有相同或相似的化石 • 越古老的地层，含有越低级、越简单的生物化石
思考
课本15页
关于地质年代的知识
关于地质年代的知识1. 什么是地质年代地质年代是指地球历史上不同时期的划分，用于描述地球上不同地质事件的发生和演化过程。
地质年代是根据地层中化石的存在和地质事件的序列来确定的，通过对不同地质年代的地层进行研究，可以了解地球的历史和演化。
2. 地质年代的划分依据是什么地质年代的划分依据主要包括两个方面：化石和地层。
化石是地质学家用来确定地质年代的重要依据之一，化石是生物的遗骸或痕迹，它们存在于不同地层中并有不同的年代，根据不同化石的组合和演变，可以确定地质年代的划分。
地层则是指不同时期地壳中的岩石层序，根据岩石层序的特征和地质事件的发生顺序，可以确定地质年代的划分。
3. 地质年代的划分有哪些方法地质学家使用多种方法来划分地质年代，其中最常用的方法是放射性同位素年代测定法。
放射性同位素年代测定法利用了放射性同位素的特性，通过测量岩石或矿物中的放射性同位素的衰变速率来确定它们的年龄。
其他方法还包括地层对比法、古生物学方法和地球化学方法等。
4. 地质年代的划分有哪些主要的地质年代单位地质年代的划分从大到小依次为：代、纪、世、期和阶。
最大的单位是代，它表示地球历史上的重要阶段，如古生代、中生代和新生代等。
代下面是纪，纪又分为三个：古生代、中生代和新生代。
纪下面是世，世表示地质历史上的一个时期，如白垩纪、侏罗纪和三叠纪等。
世下面是期，期表示地质历史上更小的时间段，如早白垩世、中白垩世和晚白垩世等。
期再细分为阶，阶表示更具体的地质时期，如白垩纪的底部有下白垩统、中部有中白垩统和上部有上白垩统等。
5. 地质年代的划分有哪些重要的地质事件地质年代的划分主要基于地质事件的发生和演化过程。
重要的地质事件包括地壳的运动和变形、火山喷发和地震活动、气候的变化和大规模生物灭绝等。
地壳的运动和变形包括板块构造的形成和演化，火山喷发和地震活动是地球内部能量释放的表现，气候的变化可以导致冰期和间冰期的交替，大规模生物灭绝则对生物进化和生态系统演变产生重要影响。
人教版高中地理选修一第三章第一节-地质年代与地球演化
40
☺38~19亿年 强酸性水圈
硅酸盐矿物风化，析出
K+、Na+、Ca++、Mg++离子
弱酸性水圈（氯化物水圈）
大气CO2、O2作用， 碳酸盐（Ca、Mg)CO3沉积
弱酸性水圈（碳酸盐水圈） ☺19~0亿年
弱酸性水圈
弱碱性水圈
碳酸盐沉积，Ca++、Mg++ 进入岩石；K+、Na+增多
41
地球圈层结构的形成
42
地球圈层结构的形成
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地 球 水 圈 的 形 成
44
地 球 水 圈 的 形 成
45
地 球 大 气 的 分 层
46
地 球 大 气 的 分 层
47
谢谢
表层衍生出了最古老的地壳。 地壳：为富含Al、Ca的铁镁硅酸盐 世界上最古老矿物和岩石年龄：44~ 40亿年
26
生
地
命
球
-------
宇
太
宙
空
物
中
质
璀
演
璨
化
的
的
蓝
必
宝
然
石
27
☻ 地球的起源： 作为太阳系的一部分，地球是和太阳系
同时形成的。
大约46亿年前,在银河系的某个区域， 混合着许多死亡的恒星的残骸和爆炸的灰
CO、CO2、NH3、CH4及水蒸气，强烈的温室 效应 -----CO2水准是今天的20万倍！
☺38~19亿年，缺氧还原大气圈（富CO2 ） 28亿年前，出现释氧光合作用系统：
nCO2+nH2O→(CH2O)n+nO2 ☺19~4亿年，含O2、N2大气圈（游离氧）
地质年代是怎样划分的
地质年代是怎样划分的: 我们谈到地球的年龄，一般涉及到相对年龄和绝对年龄。
地球相对年龄的确立主要依据于化石。
自从英国地质学家史密斯提出“化石层序律”后，就把时间与生物演化阶段联系起来。
人们知道，在不同时代的地层中含有不同的化石，同样，我们得到了这些化石后也可以推断产出这些化石的地层年代。
在众多的古生物门类中，有些门类特征显著，演化迅速，在反映地质年代上非常“灵敏”，这种化石被科学家们称作“标准化石”，它们被用作划分时间地层单位时往往起主导作用。
而有些门类则演化非常缓慢，或空间分布的局限性很大，因此在划分和确定地质年代时只能起辅助作用。
前者如三叶虫，它们只生存在古生代，而且演化明显，在古生代不同时代中都有各具特色的属种代表，是著名的标准化石；后者如舌形贝，这是一种腕足动物，从寒武纪就已出现，在现代海洋中仍十分常见，在几亿年的时间跨度内，这种化石从形态、大小到内部结构，几乎没有显著变化，它们的地层意义同三叶虫相比就逊色多了。
假如我们在某个地方采集到三叶虫化石，我们可以肯定地说，这个地区的地层年代是古生代，而且还可以根据三叶虫的属种进一步确定是生活在古生代的某一段具体时间，比如是寒武纪还是奥陶纪，但采集到舌形贝化石我们就感到茫然了，因为它不能帮助我们确定地质年代。
以生物演化为依据，人们建立了能反映地球相对年龄的地质年代表（见下表）。
在这个表上，最大的时间概念是宙，其次是代、纪、世、期。
如古生代包括寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪六个纪，其中，寒武纪又可进一步分为早寒武世、中寒武世和晚寒武世三个世，每个世还可以分成若干个期。
以地质时代相对应，代表每一地质时期的地层也建立起地层单位。
最大的地层单位是宇，其次是界、系、统、阶，如代表古生代的地层，我们就称作古生界，其中，寒武纪时形成的地层就被称为寒武系，奥陶纪期间形成的地层则被称为奥陶系，以此类推。
我们在讨论地球发展史时，涉及到了地质时代和地球的年龄，地质年代有时还应进一步明确，比如，我们讲寒武纪始于亿年前，这个数据是怎样得来的？结束于亿年前，这个数据又是怎样得来的？这就必然涉及地球的绝对年龄。
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3．生物尸体掩埋的速度 生物尸体如果暴露于空气中，则会被氧化或遭
受其他生物吞噬和破坏，即使是硬体部分，年长 日久，也会被风化、毁坏。
因此，生物死亡后，需要有某种沉积作用 将其迅速掩埋，才能较好的保存。
凡生物繁盛而地质沉积作用急剧进行的地区，一般 化石就较多。
如我国甘肃东部、山西西北部、河南西部、陕西等 地，底层多数是河湖中形成的。由于动物遗体掩埋在水 底，盆地周围的沉积物不断覆盖，经过几番沧桑变迁， 湖沼干涸，沉积物变成坚硬的岩石，并且暴露到地表。 是哺乳动物化石较多的产地。我国著名的黄河剑齿象就 是在那里发现的。
如常见的硅化木(silicified trees)(图3—2)，
虽然它的细胞、年轮都保持下来，但物质成分 却是二氧化硅。
钙化：有机体因钙盐沉着而变硬。
碳化：指生物质在缺氧或贫氧条件下分解为碳和 其他产物（气体）的过程。
硅化：生物硬体原来的成分被二氧化硅所交代的 作用。交代物质为石英、玉髓或蛋白石等；
矿化:在一定的物理化学条件下，在生物有机物 质转变为固相矿物的过程。
3.1.3 化石的分类与假化石 按保存的特点和大小程度来区分。 3.1.3.1 按保存的特点分类 1．遗体化石
指保存在岩层里的古生物体本身。 其中有的内部物质成分基本不变，是在特殊自然 条件下被封闭的。 例如 距今20万年——100万年的猛犸和披毛犀， 是在天然的冷库中被保存了下来。 又如 琥珀中的昆虫，是由树胶的突然包合而死亡 的(P 36 图3—3)。
(钙化、碳化、硅化、矿化)
2）少量是指未经改变的完整的古生物遗体，如冻 土中的猛犸、琥珀中的昆虫等。
3．1．2化石的形成 取决于以下几种因素。 1、生物死亡的数量
一般生物死得多形成化石的机会就多；反之 机会就少。 海洋环境形成的地层中，容易发现动物化石， 特别是珊瑚一类的化石； 含煤的地层中，容易得到植物的化石。 陆地环境形成的地层里，难以找到化石，尤 其是哺乳动物化石。
小的一类化石。 一般认为大小在10 um 之下， 也有主张可包括25 um左右的微小化石。
超微化石主要是指超微浮游生物，体形小、 数量多、分布也甚广。 不论在前寒武纪的古老岩层到最近的沉
2、生物体组成部分的坚硬程度 凡软体部分，如皮肤、肌肉以及各种器官，
则易腐烂而消失。 凡硬体如介壳、骨骼、牙齿、角、树干、孢
子、花粉等，不易被毁灭； 所以常见的化石，大多由生物体硬体部分所
形成。如： 恐龙化石， 多为骨架； 象的化石， 多为牙齿与骨骼； 河蚌化石， 多为介壳； 三叶虫化石，多为甲壳。
有的遗体化石的物质成分有较大的变化， 例如 前面提到的硅化木。
也有的遗体化石不仅物质成分变了，组织构 造也起了明显的变化。
例如 有的植物叶子、鱼鳞等埋入地下后，其中 所含的氧、氢、氮等都挥发掉了，只留下了碳质 薄膜。
2．模铸化石 指生物体在底层或围岩中留下的各种印模和
复铸物。
分2类：印痕化石 印模化石
4．遗迹化石 遗迹化石是古代动物活动时留下的痕迹。
主要的是足迹。 与岩层紧密共存。岩层移动或破坏，足迹也就消
失。 这类化石都是原生的。 通过遗迹化石可以推测动物的活动情况。 可从足迹的深浅、大小、多少来推测动物的
体重和数量。 这类化石的数量尽管不多，但对某些方面的
研究具有重要意义。
3Байду номын сангаас1.3.2 按保存的大小分类 1．大化石
相反，保留壳瓣的内部模样的印痕，称为 “内模”。
外模和内模所表现的花纹凹凸情况与原物正好 相反。
3、遗物化石 指动物的粪便、卵(蛋)以及人类祖先使用的
工具等。 如：鱼的卵、狗的粪便；
人类祖先使用过的石器、骨器、装饰品； 欧洲旧石器时代晚期的洞穴壁画(图3-4)和雕塑。 爬行类和鸟类的蛋化石。
1）印痕化石(impression fossil)
即生物体陷落在底层，留下了印迹，而其遗 体则往往遭到破坏分解、腐烂。但印迹上却保留 下该生物体的主要特征。 常见：植物的根、茎、叶、花、果；
动物的触须、附肢、羽毛等。
2）印模化石(model fossil)：
当生物体的坚硬部分(多是贝壳)最初完整地 保留在围岩，后来被地下水溶解，留下一个空洞， 但在空洞的四壁留下了该生物体的外形，称为 “外模”；
老堆积岩中，曾发现200多个在显微镜下可清楚 看到的与原核藻类非常相近的古细胞化石。 在我国东北，距今24亿年前的鞍山群地层中 也发现过铁细菌化石。
我国五台山群等地层中，也有距今18亿年前的 蓝藻化石。
3．超微化石 (ultramicrofossil) 指只有在电子显微镜下才能观察到的特别微
4．石化的程度和快慢
石化就是古生物体的遗体、遗物和遗迹通过 物理、化学作用，使它们变成坚硬如石的过程。
物理作用：指生物体的外形印烙在岩石上的过程； 或者是壳体、骨骼等空隙被泥沙或其他矿物质所 填充使之变硬的过程。
化学作用：指化学溶液对古生物硬体部分的作用 过程。
即碳酸钙溶液、二氧化硅溶液和黄铁矿等 溶液，在地层中流动时，不断接触古生物硬体部 分，其溶液的矿物质成分不断与生物体进行化学 置换，久而久之，这些生物体的物质成分几乎全 部被矿物成分所取代，而形态则保持原样。
3 章 化石与地质年代 3．1 化石 3．1．1 化石(fossil)的概念
化石是经过自然界的作用，保存于地层中的 古生物遗体、遗物和它们的生活遗迹。
化石是生物进化的直接证据，是古生物学研 究的对象。
迄今为止，已有记录的化石种估计有25万个。
1）化石大多生物体的是坚硬部分，如动物的骨骼、 贝壳，植物的茎、叶等。经过矿物质的填充和交 替作用，形成了仅保持原来形状、结构以至印模 的石化了的遗体、遗物和遗迹。
指肉眼或放大镜能直接观察到的化石。 2．微体化石 (micro fossils)
用显微镜才能观察到的一类微小化石。 指个体小的古生物或大生物体的某些微小
部分的化石，如有孔虫、放射虫、细胞、孢子、 花粉等化石。 远古时代的细菌、蓝藻化石也属这一类。
例如： 1977年在南非，35亿年前的斯威士兰系的古