地壳演化简史概要共57页
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地壳演化简史概要
第一节：概述
根据不同岩层所含化石的出现顺序确定地层相对顺 序的原理称为化石顺序律。这一原理是法国吉罗-苏拉威 1777年首先发现的，但由于当时的欧洲处于水成论和火 成论激烈争论的年代，所以这一原理并没有受到重视。 1796年，英国的史密斯独立的提出了“ 每一岩层都含有 其特殊的化石， 根据化石可以鉴定地层顺序” 的论断， 并成为这一原理的实践者。但是他两所确立的化石顺序律 还只是经验性的，直到1859年达尔文发表《物种起源》 确立了生物进化论，才赋予化石顺序律以科学性。生物进 化不可逆性和阶段性的规律与化石顺序律的结合，奠定了 生物地层学的理论基础。
第一节：概述
对地层的科学研究做出重要贡献的是丹麦学者斯泰诺 N 。他在《天然固体中的坚质体》(1669)一文中，论述了 地层、山脉的形成过程，并提出了地层学的重要基础原 理——地层层序律，具体包括：
a、叠置律，地层未经变动时则上新下老； b、原始连续律， 地层未经变动时则呈横向连续延伸并逐 渐尖灭； c、原始水平律，地层未经变动时则呈水平产状。
第一节：概述
欧洲人对化石和地层的细致观察始于文艺复兴时期。 意大利著名画家、科学家达.芬奇将贝类化石和现代贝类 进行比较，得出化石是过去生物遗体的正确结论。在其 《笔记》一书“地球和海”一章中，反复论述了是地壳 运动把含有生物化石的岩层抬升到高处。 科隆纳F区分了化石的保存类型，并将化石分为陆生、 海生两大类。在持化石生物成因观点的学者中，不少人 将化石与诺亚洪水联系起来。英国的伍德沃德J在《地球 自然历史初探》(1695)中提出全球性洪水造成大部分生 物死亡，化石就是它们的遗体。这种“洪积说”观点曾 为人们普遍接受。
第一节：概述
时代单位（宙、代、纪、世）相对应的地层单位 （宇、界、系、统），如太古宙形成的地层称太古宇，古 生代形成的地层称为古生界，寒武纪形成的地层称为寒武 系，早、中、晚寒武世形成的地层分别称为下、中、上寒 武统…… 各个地质时代单位都标有英文字母代号，宙（宇） 的符号采用两个大写字母，如太古宙（宇）的代号为AR； 代（界）的代号也是两个字母，但第一个字母大写，第二 个字母小写，如古生代（界）的代号为Pz； 纪（系）的 代号都是采用一个大写字母，如奥陶纪为O，志留纪为S 等等，这些代号都是各自英文名称的缩写。
地壳演化简史
的生长发育。
寒武纪时主要 是水的世界， 已经形成的古
陆上全部是童
山和荒漠，而 且彼此孤立、 分隔，不具备
1.气候变化方面
晚古生代
海域缩小，陆 地面积扩大， 浅海明显向大 陆转化岩浆侵 入，火山喷发， 大气中的氧含 量进一步增加
中生代
三叠纪的全球气候较为
新生代
第四纪以来， 干湿及冷暖交 替的波动气候，
地壳演化简史
小组成员：。。。。。
三
个
方 ，
面
CONTENTS
1.气候变化方面
太古宙
太古宙是一个 地壳薄、地热 梯 度 陡 、 火 山—岩浆活动 强烈而频繁、 岩层普遍遭受 变形与变质、 大气圈与水圈 都缺少自由氧、
远古宙
由于藻类植物ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
早古生代
寒武纪时海洋 中十分温暖， 适合各种生物
日益繁盛，它
们营光合作用 不断吸收大气 中的CO2，放出 O2，使气圈和 水体从缺氧发 展到含有较多 氧的状态。
2.生物进化方面
在太古宙晚期的构造运动即阜平运动之后， 中国和世界大陆上都出现了小规模的稳定核
心，称为陆核，这是陆壳构造发展的第一阶
段。元古宙的构造运动，在中国称吕梁运动。 通过这些运动，陆核进一步扩大，形成规模 较大的稳定地区，称为原地台，在原地台上 开始沉积了类似盖层的沉积类型。由于沉积、 喷发、侵入、挤压、褶皱、变质、固结等作 用反复进行，陆壳某些部分更趋稳定，到中 元古代晚期原地台进一步扩大，在世界上终 于出现了若干大规模稳定的古地台。
加里东造山运动
尼亚地槽及北阿帕拉契亚地槽 （古大西洋）形成褶皱山地。
3.地壳运动
晚古生代也是各大陆逐渐拼接
的时期。由于海西构造阶段的
第5章地壳演化简史
原始水平率——地层未经变动时则呈水平状态。 原始水平率——地层未经变动时则呈水平状态。 岩层是由古老沉积物演化而来的 地层未经变动时则呈水平状态 7.1 ×108 钾 表 × 铀 235U 铅 207Pb 同位素地质年龄40K5—1）Ar 1.5×109 氩 40 地质年代表（ 306， 地质年代表（P—306， 化石层序律” “化石层序律” 238U 206 Pb 生物演化特征 14C 4.5×109 碳 × × 可按照地层的顺序判别地层的顺序 5.7×103 铀 铅 氮 14N 构造活动事件 由老到新，由低级到高级， 由老到新，由低级到高级，由简单到复杂
南京信息工程大学遥感学院
2011/5/28
5
第二节 地壳历史的研究方法
一、地层的划分与对比
二、岩相古地理分析
也称沉积相 沉积相）：沉积岩形成时的成岩环境。 岩相（也称沉积相）：沉积岩形成时的成岩环境 三、构造历史分析 ）：沉积岩形成时的成岩环境。 岩相分析的主要依据 岩相分类： 岩相分类：化石可指示环境，重塑古地理特征 生物化石：化石可指示环境， 生物化石 ： 四、地层系统 海相：滨海相、浅海相、半深海相、深海相、 海相：滨海相、浅海相、半深海相、深海相、非正 岩性特征结构、构造：颜色、粒度、磨圆、 岩性特征结构、构造：颜色、粒度、磨圆、构造 常海相。 常海相。 有代表性的特殊矿物： 有代表性的特殊矿物： 海陆过渡相：三角洲相、 海陆过渡相：三角洲相、泻湖向 海绿石——较深浅海环境 如：海绿石——较深浅海环境 陆相：残积、坡积、洪积干燥环境 湖积、沼泽沉积、 陆相：残积、、石盐——干燥环境 湖积、沼泽沉积、 石膏、石盐—— 、冲积、 石膏坡积、洪积、冲积、 风积、冰川沉积、冰水沉积、洞穴堆积。 风积、冰川沉积、冰水沉积、洞穴堆积。 白云岩——咸化海 咸化海、 白云岩——咸化海、泻湖环境
南京信息工程大学遥感学院
2011/5/28
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第二节 地壳历史的研究方法
一、地层的划分与对比
二、岩相古地理分析
也称沉积相 沉积相）：沉积岩形成时的成岩环境。 岩相（也称沉积相）：沉积岩形成时的成岩环境 三、构造历史分析 ）：沉积岩形成时的成岩环境。 岩相分析的主要依据 岩相分类： 岩相分类：化石可指示环境，重塑古地理特征 生物化石：化石可指示环境， 生物化石 ： 四、地层系统 海相：滨海相、浅海相、半深海相、深海相、 海相：滨海相、浅海相、半深海相、深海相、非正 岩性特征结构、构造：颜色、粒度、磨圆、 岩性特征结构、构造：颜色、粒度、磨圆、构造 常海相。 常海相。 有代表性的特殊矿物： 有代表性的特殊矿物： 海陆过渡相：三角洲相、 海陆过渡相：三角洲相、泻湖向 海绿石——较深浅海环境 如：海绿石——较深浅海环境 陆相：残积、坡积、洪积干燥环境 湖积、沼泽沉积、 陆相：残积、、石盐——干燥环境 湖积、沼泽沉积、 石膏、石盐—— 、冲积、 石膏坡积、洪积、冲积、 风积、冰川沉积、冰水沉积、洞穴堆积。 风积、冰川沉积、冰水沉积、洞穴堆积。 白云岩——咸化海 咸化海、 白云岩——咸化海、泻湖环境
第5章地壳演化简史3
二 太古宙 （一）太古宙的一般地质特征 1 缺氧的气圈及水圈 2 薄弱的地壳及频繁的岩浆活动 原始陆壳组分与上地幔接近，也就是尚未进行充 分的分异过程，地壳厚度较小。 3 岩石变质很深 构造运动、岩浆活动使岩石变质很深，加上缺少 生物化石，给地层划分带来很大限制。 4 海洋在地球表面占绝对优势
二 太古宙 5 陆核形成 太古宙中、晚期形成了稳定的基底陆块——陆核， 但比地台规模小得多。 6 原始生命萌芽 在南非布拉维群（Bulaawyan）灰岩中，发现了31 亿年前的原核细胞生物蓝绿藻类化石，形成大型化石 叠层石。 7 构造运动 对太古宙的构造运动研究的不是很清楚，在世界 范围内可能有3次主要的构造运动。在中国比较确认的 是太古宙晚期的阜平运动。
目前，前寒武纪时代划分对比的方法主要是：构 造—岩浆旋回法；同位素测年法；沉积建造和变质作用 法；生物地层法。 根据以上方法和研究成果，1982年11月第六次国际 前寒武纪地层分会决定，将前寒武纪以距今25亿年为 界，分为太古宙和元古宙，废弃隐生宙。 我国前寒武纪地史的研究取得了许多成就，在国际 上有一定影响。地史学教学当中过去习惯按照太古代和 元古代及震旦纪3个时段叙述。震旦纪是元古宙最晚期 的一个地质时期,在中国有着较好的研究历史和成果。 应该与国际通行的做法一致起来。
一、地球早期历史(简介) 地球早期是指由地球形成到距今38亿年(地球 上最古老的地质记录开始)之间大概持续8亿年的冥 古宙时期. 对这段地球历史的研究主要是依据宇宙地质学 研究成果进行类比和推论. 冥古宙没留下直接地质记录。它的主要研究内 容应当是地球上原始地壳（即地球各圈层形成）、 水圈和大气圈的特点等问题。 我们还是把问题扯的更远一点，从宇宙起源说 起。
一、地球早期历史(简介) 1.宇宙的起源 a 目前大多数科学家认为宇宙起源于150-200亿年 之前（尽管哈勃天文望远镜发现大概为80-120亿年）； b 大爆炸理论（Big Bang）--宇宙扩张和绝对零度 以上2.7℃的背景辐射； c 爆炸后宇宙演化过程大致如下：
地壳演化史
动物界两次大飞跃
无脊椎动物——脊椎动物
泥盆纪：三叶虫类减少，笔石类在早泥盆世后期已 全部绝灭。出现于志留纪末的鱼类此时繁盛，泥盆 纪——鱼类时代，为动物界发展历史的一次大飞跃。 我国泥盆纪鱼类超过52个属，多数在江南发现。
动物从水中——陆上
石炭纪总鳍鱼，逐渐演化成两栖类。晚古生代后期， 地壳运动强烈，环境多变，可以勉强用鳍代替四肢 在陆上移动。再进一步演化，终于形成两栖类。从 水到陆是动物界发展史上的又一次飞跃。
第4节 早古生代（距今5.4－4.1亿年）
划分：寒武、奥陶、志留三个纪
动物界的第一次大发展－海生无脊椎动物时代
寒武系，以大量三叶虫突然出现为标志。
最多的是三叶虫，故寒武纪又称“三叶虫时代”；其次为腕足
类动物；其他无脊椎动物，包括海绵动物、古杯动物、腔肠动物（
如珊瑚）、软体动物（如头足类）、环节动物、牙形石、棘皮动物 、笔石动物等都已出现。
叠层石
叠层石(stromatolite)是前寒武纪未变质的碳酸盐沉积中最常见的 一种“准化石”，是原核生物所建造的有机沉积结构。由于蓝绿藻、 细菌等低等微生物的生命活动所引起的周期性矿物沉淀、沉积物的 捕获和胶结作用，从而形成了叠层状的生物沉积构造。因纵剖面呈 向上凸起的弧形或锥形叠层状，如扣放的一叠碗，故名。
志留纪末期
古大西洋关闭，北美板块与欧洲板块对接，初步形成劳亚大陆；祁连海封 闭使柴达木板块和华北板块拼合。其他古海洋也都遭受到不同程度的影响， 各大陆板块边缘的陆壳增生。
早古生代的气候
寒武纪至奥陶纪早、中期，大部地区较干暖
中国、巴基斯坦等，都有紫红色氧化圈砾石的砾岩等； 世界许多地区有岩盐、石膏等蒸发盐及鲕状灰岩、白云岩等。 中国长江中下游、西南及世界许多地方都发现有古杯动物灰 岩和古杯礁。古杯动物生活于不低于25℃水温的海水中。
15第十五章地壳演化历史
7/2/2020
地壳演化历史
前寒武纪古地理
6
7/2/2020
前寒武纪古地理7
第十五章 地壳演化历史
1. 各地质历史时期的主要特征
古生代（ 6－2.5亿年前）
古生代可以再进一步 划分为寒武纪、奥陶纪、 志留纪、泥盆纪、石炭纪 及二叠纪，经历了约3亿多 年时间。
两栖类、蕨类
这是地球上生物大规
模发育的时期，又是生物
种属发生的最古老最原始
的时期，也是地球历史上
生物大量出现的时期，所
以用“古生代”一词来概
无脊椎动物
括其时代名称。这个时期 大陆地壳大幅度增加。
古生代晚期的古地理 古古生生代代中期早的期生的物生面物貌面貌古生代晚脊期椎的动生物—物—面鱼貌类
7/2/2020
8
7/2/2020
古生代晚期的古地理
9
第十五章 地壳演化历史
14
中新世的古地理
第十五章 地壳演化历史
1. 各地质历史时期的主要特征 2. 人类活动对地质环境的影响
7/2/2020
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第十五章 地壳演化历史
2. 人类活动对地质环境的影响
人类自出现以来，就开始了向自然的
索取，不仅造成了地表生态的极大的不平 衡和某些不可再生资源的极大短缺，而且 造成了对原来地形的极大改变，以致我们 不得不把人类的各种活动当作一种改变自 然的营力来看待。这里包括人类对自然界 地壳的剥蚀作用，搬运作用和堆积作用。
7/2/2020
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7/2/2020
30
1. 各地质历史时期的主要特征
中生代（ 2.5－0.7亿年前）
中生代包括三叠纪、 侏罗纪和白垩纪三个时期。
三叶虫、腕足、笔石、 四射珊瑚等大量无脊椎动 物都灭绝，产生了以恐龙 为代表的爬行类动物，并 繁盛直到衰亡，陆生植物 苏铁、银杏、松柏等棵子 植物占了统治地位。
地壳演化历史
前寒武纪古地理
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前寒武纪古地理7
第十五章 地壳演化历史
1. 各地质历史时期的主要特征
古生代（ 6－2.5亿年前）
古生代可以再进一步 划分为寒武纪、奥陶纪、 志留纪、泥盆纪、石炭纪 及二叠纪，经历了约3亿多 年时间。
两栖类、蕨类
这是地球上生物大规
模发育的时期，又是生物
种属发生的最古老最原始
的时期，也是地球历史上
生物大量出现的时期，所
以用“古生代”一词来概
无脊椎动物
括其时代名称。这个时期 大陆地壳大幅度增加。
古生代晚期的古地理 古古生生代代中期早的期生的物生面物貌面貌古生代晚脊期椎的动生物—物—面鱼貌类
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古生代晚期的古地理
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第十五章 地壳演化历史
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中新世的古地理
第十五章 地壳演化历史
1. 各地质历史时期的主要特征 2. 人类活动对地质环境的影响
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第十五章 地壳演化历史
2. 人类活动对地质环境的影响
人类自出现以来，就开始了向自然的
索取，不仅造成了地表生态的极大的不平 衡和某些不可再生资源的极大短缺，而且 造成了对原来地形的极大改变，以致我们 不得不把人类的各种活动当作一种改变自 然的营力来看待。这里包括人类对自然界 地壳的剥蚀作用，搬运作用和堆积作用。
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1. 各地质历史时期的主要特征
中生代（ 2.5－0.7亿年前）
中生代包括三叠纪、 侏罗纪和白垩纪三个时期。
三叶虫、腕足、笔石、 四射珊瑚等大量无脊椎动 物都灭绝，产生了以恐龙 为代表的爬行类动物，并 繁盛直到衰亡，陆生植物 苏铁、银杏、松柏等棵子 植物占了统治地位。
课件：第九章 地壳演化简史(1概论-太古-元古)
二、太古宙
太古宙 Archean Eon(Ar).距今36-25亿年，地史特征 概要：
地壳形成，但很薄，有频繁的岩浆活动；大气圈和水圈逐渐 形成，缺氧环境。
现在保留着的是深变质岩系，成为大陆的核心；海洋占绝对优 势。
原始生命萌芽出现，南非发现32亿年的古杆菌、巴贝通球藻， 31亿年的蓝绿藻（叠层石），它们是结构极其低等的原核生物。
寒武纪∈ （Cambrian Period），5.43--4.9亿年 奥陶纪 O （Ordovician Period），4.9--4.38亿年 志留纪 S （Silurian Period），4.38--4.1亿年 泥盆纪 D （Devonian Period），4.1--3.54亿年 石炭纪 C （Carboniferous Period），3.54--2.95亿年 二叠纪 P （Permian Period），2.95--2.5亿年 三叠纪 T （Triassic Period），2.5--2.05亿年 侏罗纪 J （Jurassic Period），2.05--1.37亿年 白垩纪 K （Cretaceous Period），1.37--0.65亿年 古近纪 E （Eogene Period），0.65--0.23亿年 新近纪 N (Neogene Period)，0.23—0.026 第四纪 Q （Quaternary Period），0.026亿年至今。
冰川冰沉积旋回-冰芯研究
3 古生物(化石层序) 基于生物进化原理,不同时代的地层
中具有不同的古生物化石组合，相同时 代的地层中具有相同或相似的古生物化 石组合；古生物化石组合的形态、结构 由简单到复杂，新地层古生物进化更新。 化石层序律/生物群层序律/生物层序律
(Law of Faunal Succesion)
地质学第五章地壳演化简史
第四节：早古生代 (Pz1)
三个主要稳定核心
中国早寒武世古地理略图
• 华北地台 • 扬子地台 • 塔里木地台
第四节：早古生代 (Pz1)
加里东运动对中国的影响
首先，在晚奥陶世华北形成广大古陆。 柴达木地块和阿拉善地块对接；扬子地台与华北地台部 分对接，稳定地区进一步扩大。 特别是位于扬子地台和华夏地块之间的东南部活动带， 二者对接碰撞，形成一条宽广的加里东造山带。
二、时间标尺的建立
地球历史年龄以及相对时间标尺的建立，主要要靠地质 学三大基础理论的建立，才得以实现。 a、“地层三定律”——斯泰诺（丹麦） b、“大地质旋回”的理论——赫顿（丹麦） c、 “化石顺序定律”—— 史密斯（英）
喜马拉雅山 构造阶段
地
质
燕山构造阶段
年
印支构造阶段
代
海西构造
表
阶段
加里东构 造阶段
一、地层学理论的建立
地层即地壳上部成带状展布的层状岩石或堆积物，是地 壳演化历史的物质记录。
人类对于地层的感性观察与认识可以追溯到古代希腊、 中国和阿拉伯世界，其共同的特征是把陆地高山上岩层中所 含的化石， 作为“ 沧海桑田”海陆变化的证据。
一、地层学理论的建立
对地层的科学研究做出重要贡献的是丹麦学者斯泰诺 N 。他在《天然固体中的坚质体》(1669)一文中，论述了地 层、山脉的形成过程，并提出了地层学的重要基础原理—— 地层层序律，具体包括： a、叠置律，地层未经变动时则上新下老； b、原始连续律， 地层未经变动时则呈横向连续延伸并逐渐 尖灭； c、原始水平律，地层未经变动时则呈水平产状。
第五章 地壳演化简史
主要内容
第一节：概述 第二节：地壳历史的研究方法 第三节：前寒武纪 第四节：早古生代 第五节：晚古生代 第六节：中生代 第七节：新生代