地史学研究方法
地质发展史

始新世 E2
中国
北美
欧洲
非洲 南美
印度
澳洲
南极
澳洲也向东北漂移
中新世 N1
北美
南美
欧洲
中国
非洲
印度
澳洲
南极
喜马拉雅形成
(二)第四纪
1 向现代继续演化的生物界 2 频繁而普遍的新构造运动 3 第四纪沉积物广布 4 第四纪大冰期 5 人类出现
晚更新世Q3
北美 南美
欧洲 非洲
中国 澳洲
南极
晚冰期最盛时
物时代 (二)加里东运动和加里东构造阶段 (三)海洋占优势的时代 (四)气候温暖干燥
早 古 生 代 化 石
晚寒武纪
华北
寒武纪的广泛海侵
华南
华北 华南
奥陶纪开始广泛海退
志留纪末
加里东山脉
加里东运动
华北
华南
从海洋向陆地转化的序幕拉开
四、晚古生代
晚古生代距今4.09—2.5亿年 泥盆纪(Devon,日译泥盆) 石炭纪(含煤层) 二叠纪(Dyas,二层) (一)生物界的飞跃发展
2.5~2.9亿年前
约6500万~2亿年前
2300~6500万年前
晚侏罗纪
中国
北美
欧洲
中
非洲
特提斯洋
大
南美
西 洋
印度 澳洲
南极
联合古陆解体
晚白垩纪
北冰洋
中国
北美
欧洲
南美
非洲
特提斯洋
印度 澳洲
南极
大西洋形成
六、新生代
(一)第三纪 1 被子植物时代和哺乳
动物时代 2 喜马拉雅运动 3 海陆轮廓已经和现在
相似。
沉积盆地热演化史研究方法

沉积盆地热演化史研究方法盆地热演化史研究方法很多,主要有地球动力学模型法及古温标法两类。
一、地球动力学模型法地球动力学模型法是通过对盆地形成和发展过程中岩石圈构造(伸展、减薄、均衡调整、挠曲形变等)及相应热效应的模拟(盆地定量模型),获得岩石圈热演化史(温度和热流的时空变化)。
不同类型的盆地,具有不同的热史模型,根据已知或假定的初始边界条件,通过调整模型参数,使得模型计算结果与实际观测的盆地构造沉降史相拟合,从而确定盆地底部热流史;进而结合盆地埋藏史,恢复盆地内地层的热演化历史。
不同类型的盆地由于其形成的地球动力学背景和成因机制的差异,导致盆地演化过程的不同。
因而描述其构造热演化过程的数学模型也是不同的,P.A.Allen和J.R.Allen(1990)在其论著中对岩石圈伸展作用形成的盆地、挠曲盆地及与走滑变形有关的盆地的热史模型都作过详细地论述。
(一)伸展盆地伸展盆地是目前研究较广泛、研究程度较高的盆地类型,裂谷、拗陷、拗拉槽和被动大陆边缘是其基本样式。
在地壳和岩石圈伸展、减薄作用下形成,其主要的构造热作用过程包括:岩石圈的伸展减薄、地幔侵位、与热膨胀和冷却收缩以及沉积负载相关的均衡调整。
裂谷是地壳中的拉张区,现代裂谷具有负的重力异常、高热流值和火山活动等特征,表明在深部存在某种热异常。
裂谷分主动裂谷与被动裂谷两种类型。
1978年McKenzie研究了被动裂谷或机械伸展模型的定量结论后,提出了瞬时均匀伸展模型。
该模型假定地壳和岩石圈的伸展量是相同的(即均匀伸展);伸展作用是对称的,不发生固体岩块的旋转作用。
因此,这是纯剪切状态。
构造沉降主要取决于伸展量、伸展系数(β)以及初期地壳与岩石圈的厚度比值。
该模型可概括如下:①拉张盆地的总沉降量由两部分组成:其一是由初始断层控制的沉降,称为初始沉降,它取决于地壳的初始厚度及伸展系数β;其二是岩石圈等温面向着拉张前的位置松驰,从而引起的热沉降,热沉降只取决于伸展量的大小;②模拟结果表明,断层控制的沉降是瞬时性的,而热沉降的速率随时间呈指数减小,这是由于热流随时间减小的结果。
古生物地史学-资料

2、骨骼构造
外部构造:包括外壁、表壁和萼部。
内部构造:包括纵列构造、横列构造、隔壁、轴部构造。 横列构造,包括横板、鳞板、泡沫板。轴部构造包括中轴 和中柱。
构造类型:根据四射珊瑚纵列构造、横列构造和轴部构 造组合,可分为四种构造类型:
单带型:隔壁+横板; 双带型:隔壁+横板+鳞板(泡沫板)或中柱(中轴) 三带型:隔壁+横板+鳞板(泡沫板)+中柱(中轴) 泡沫型:泡沫板充满整个珊瑚体。
态特征;构成一定的群居;群居具有一定的生态特
征;分布于一定的地理范围。
二、古生物学的命名原则
古生物的学名要遵循动植物命名法则。各级分类单元均
采用拉丁文或拉丁文话的文字表示。
属(各亚属)以上单位,用单名法,第一个字母大写。 种用双名法,由属名+种名构成,种名的第一个字母小写。 亚种采用三名法,由属名+种名+亚种名构成,亚种名第一 个字母小写。 属以上的名字用正体,一属和属一下的单元用斜体。包括 命名者姓氏及时间的,后两者用逗号隔开。 不能确切鉴定到种的情况下,做特殊表示: sp.—未定种;sp.indet—不定种;ef—相似种或比较种; aff—亲近种;gen.nov.—新属; sp. nov.—— 新种
三、生物进化规律
生物进化遵循如下规律 1、进步性进化:从少到多、从简单到复杂,从低级到高级。 2、进化具有不可逆性,已经灭绝的生物不可能重新出现,已演变 的生物不可能恢复祖型。 3、相关律:环境的变化导致生物的器官发生变化与环境相适应。 4、重演律:生物个体发育是系统发生的简单重演。 5、适应:自然选择保留生物机能的有利变异、淘汰其不利变异的 结果,是生物对环境的适应。 6、特化:生物对特殊环境的适应结果,使得它在形态和生理上发 生局部变异,但整个身体的组织结构和代谢水平无变化,这种现 象叫特化 7、分歧:因生态条件、地理条件的变化是生物钟变化,有一个种 分化为两个或两个以上的种过程。 8、适应辐射:多方向的趋异。 9、适应趋同:一些类别不同,亲缘关系疏远的生物,由于适应相 似的环境而形态变得相似。
地史学-前寒武纪

2)華北太古宙時期的重要地質事件:
變質熱事件:華北地區的太古宇在太古宙時期經歷了三 次次重要的熱變質事件。
第一期發生在>30億年之前; 第二次發生在30-25億年; 第三次發生在25-24億年期間。
岩漿作用:與變質熱事件相伴隨的有三次岩漿侵入活動。 構造運動:遷西運動、阜平運動和五臺運動。
2前寒武紀的生物演化事件和化石記錄
1) 原核細胞生物的出現和微生物生態系統的建立:
最早的化石記錄表明原核生物在35億年前就已存在 於地球之上,但是它們何時開始出現還不清楚。微生物 生態系統在太古宙時期已經建立。
澳大利亞Pilbara地盾Warrawoona群(35億年): 碳酸鹽岩中的疊層
石和黑色燧石中的絲狀-鏈狀微體化石(細胞)----?藍菌類 南非Fig Tree群(31億年):
艾迪卡拉動物群復原圖
其他早期的後生動物化石記錄—Dawn of the animal
動物胚胎化石(Xiao et al., 1998, Nature)
薄片中的海綿骨針化石(Li & Chen, 1998, Nature)
薄片中的刺細胞動物胚胎和幼蟲 (Chen et al., 2000, PNAS)
殼的動物軟體印模。類似的、大體同時期的軟體印模化石後來在 世界其他地方也有發現。
艾迪卡拉動物群代表了前寒武紀最後一次大的生物輻射演化。
.
科學家依據分子鐘,認為原口和後口動物的分異可能早在 10~13億年前就發生了。也有人根據基因分析推斷後生動物的門 類分異發生在6 .7億年前。
貴州翁安動物群胚胎化石的發現,表明後生動物很可能在 6 億年前已經存在,在翁安動物群可能還存在海綿動物。
後生動物--艾迪卡拉動物群
艾迪卡拉動物群中的部分動 物印痕化石
中国历史地理复习资料详解

历史地理文献第一类:以记载山川为主的地理学著作:1)《山海经》:最早记载山川为主的著作。
成熟于战国时代,《山经》(又称《五藏山经》)5卷,包括《东山经》、《西山经》、《中山经》、《南山经》、《北山经》各1卷,《海经》有8卷,包括《海外经》东、南、西、北各1卷,《海内经》东、南、西、北各1卷,《大荒经》5卷,包括东、南、西、北、经各1卷。
《海经》叙述海中和沿海边远山区以及四海之外的国家和地区。
而《山经》是全书的精华,地学价值重要,堪称我国最早山岳地理书。
2)《尚书*禹贡》:《尚书》中的一篇,我国最古老的地理文献之一。
约成书于战国时期,作者不详。
全文1189字,分为,九州、导山、岛水、五服等四个部分。
“九州”是以名山大川为标志的自然地理区域,具体分为:冀、徐、青、兖、荆、豫、扬、雍、梁等九州。
“导山”列举山丘名称和地势,注意到我国地势西高东低,西部多山的特点。
“导水”记载了当时的河流大势。
“五服”指甸服、侯服、绥服、要服、荒服。
书中对古代黄河流域的记载较为详细,是我国古代综合性的地理名著,堪称我国古代地理著作的始祖,在我国地理学史上占有重要地位,对历代地理学专著产生直接影响3)《梦溪笔谈》:作者沈括,经过实地考察对地理现象做了比较深刻的观察和了解,之初华北平原是由黄河携带大量泥沙堆积形成的,雁荡山的奇观是由于雨水冲刷形成的,认识到了河水的冲蚀作用以及物候与气候的关系,指出地势的高低对物候出现时间的影响也是不一样的4)《徐霞客游记》:我国著名的旅游地理著作。
作者徐霞客。
全书目录分为10卷,卷分上、下,实为20卷,约40万字。
该书分析我国西南地区石灰岩地貌的分布、类型成因,这是该书最重要最富有地学价值的内容,是我国也是世界最早研究石灰岩地貌的科学文献。
徐霞客经过时代考察,确认金沙江是长江的正源,澄清《禹贡》以来“岷山导江”的错误观点。
书中对于明代农业、手工业、交通、民族分布均有记载,为研究明朝的历史地理提供了详细的资料。
什么是历史地理学

绪论什么是历史地理学?我们认为现代历史地理学应是研究人类历史时期地理环境变化及其与人类和人类社会发展的关系的科学。
一、现代历史地理学的归属问题长期以来,对于历史地理学的学科归属问题争论较大,归纳起来有四种说法:一是认为历史地理学是历史学的辅助学科。
二是把历史地理学作为地理学的一个分支,即为地理学的一门辅助学科。
三是把历史地理学作为历史学与地理学的一门交叉学科,理由是历史地进学的研究对象是地理学,而研究资料和方法又多是历史学的,故认为历史地理学是一门交叉学科,或者称作边缘学科、新学科。
四是认为历史地理学是一门独立的综合性学科。
中国历史地理学从传统历史地理学走向现代历史地理学经过了三个阶段。
第一个阶段为传统历史地理学阶段,可分成四个时期:第一个时期为先秦时期,是中国传统历史地理学的萌芽时期。
第二个时期为秦汉魏晋南北朝时期,为中国传统历史地理学的成熟时期。
第三个时期为唐宋元时期,为传统历史地理学的发展时期。
其发展主要有两个特点:一是大量成熟的地理总志出现。
一是大量边疆地理著述出现。
第四个时期为明清时期,是传统历史地理学的繁荣时期,出现了大量地方志。
以上四个时期为中国传统历史地理学时期,这个时期的历史地理学研究有以下四点不足:第一,传统历史地理学往往与地理学交融在一起,学科的独立性不很明显。
第二,传统历史地理学的研究内容主要是沿革地理,即行政区划变迁、山川方位名称考释、古今地名考证,其他自然地理、经济地理、文化地理的内容十分少。
第三,传统历史地理学在研究方法上主要是对各种地理现象的简单的记载和描述,缺乏现代统计计量科学意义上的规律探讨。
第四,传统历史地理学在研究手段上,主要是对历史文献资料的归纳和演绎,但对考古材料、实地踏察的材料运用不多。
第二个阶段为近代历史地理学时期,时间为20世纪初到20世纪70年代末。
1934年2月,顾颉刚先生正式发起成立了“禹贡”学会,创办《禹贡》半月刊。
虽然早在1913年便有人提出“历史地理”之名,1923年又有人提出“历史地理学”名词,但到1935年才开始正式使用“中国历史地理学”这一称呼。
古生物地史学

古生物地史学学习的意义《古生物学与地史学》是一门综合性学科,它涉及有机界和无机界的方方面面,如地壳的形成和演化、生命的起源和生物的进化、海陆的变迁和板块的离合以及地球不同圈层的相互作用,因此,它在地球科学中占有重要地位。
同时,古生物学与地史学同人类生存和发展所依赖的众多矿产资源(如能源、金属和非金属矿产等)密切相关。
由此可见,古生物学与地史学是从事资源勘探开发必备的专业知识,是地球科学的三大基础支柱之一,是一门重要的专业基础课程。
首先我们来说说古生物学的研究意义,学习古生物学第一可以建立地层系统和地质年代表,这是古生物学在地质学中应用最广、成效卓著的方面。
根据地层层序律,生物演化的进步性、阶段性和不可逆性,经过数十年的努力,在19世纪建立了从前寒武系到第四系的地层系统和相应的地质年代系统。
与地质年代中代、纪、世、期相应的地层单位为界系、统、阶。
例如把爬行动物、裸子植物、菊石类的繁盛时代划为中生代,其中恐龙类与菊石亚目极盛的时期为侏罗纪。
第二划分和对比地层,这方面的研究称生物地层学。
生物地层学方法中,历史最久的是标准化石法。
标准化石须具备下列条件:存在的地质年代短,以便精确地确定地层年代;地理分布广泛,以便易于找到并可作大范围的对比。
第三恢复古地理、古气候由于适应环境的结果,各种生物在其习性行为和身体形态构造上都具有反映环境条件的特征。
因此搞清了化石的形态、分类、生态后,应用“将今论古”的方法,就可以推断其生存时期的生活环境。
通过这些的系统学习我们就可以大致还原大致的古代生物生活环境从而我们就可以对如今看到的化石,地貌作出判断。
就可以进一步的带动资源勘查。
然后说说地史学的研究。
地史学主要是建立地层系统、确立地质时代,研究范围主要限于大陆部分。
从60年代以来,地史学的研究范围扩展到大洋海底和地壳深部,研究方法也由涉及更多学科而有较大的改进。
地史学的研究内容,主要包括沉积发育史、生物演化史和构造运动中。
古生物地史学概论 第一章 绪论

7. 施莱登(1804-1881)和施旺(1810-1882)--提出了细胞学说; 施莱登( 提出了细胞学说; )和施旺( )--提出了细胞学说
第一节 古生物地史学的内容和任务 四、生物学的形成和发展
第一章 绪论
关于《生物学》 关于《生物学》
续:(二)世界 所以说,生物学研究的二大飞跃: 所以说,生物学研究的二大飞跃: 生物学第一次飞跃——物种进化理论。 物种进化理论。 生物学第一次飞跃 物种进化理论 生物学第二次飞跃——遗传学的进展: 遗传学的进展: 生物学第二次飞跃 遗传学的进展
进一步探究遗传物质的详细结构以及决定性状发生的机理,使生物学 进一步探究遗传物质的详细结构以及决定性状发生的机理, 的研究从细胞水平进入分子水平, 的研究从细胞水平进入分子水平,从定性描述和实验发生阶段进入研究生 命活动规律和生命本质的阶段。 命活动规律和生命本质的阶段。
物以及100多种脊椎动物。 物以及100多种脊椎动物。 1.明代(1518-1593)
李时珍《本草纲目》 李时珍《本草纲目》
第一节 古生物地史学的内容和任务 四、生物学的形成和发展
第一章 绪论
关于《生物学》 关于《生物学》
(二)世界 1. 15世纪上半叶 维萨里--解剖人体,成为“解剖学”之父; 15世纪上半叶 --解剖人体 成为“解剖学”之父; 解剖人体, 2. 哈维(1578-1657)--正确解释了血液循环,导致生理学产生; 哈维( 正确解释了血液循环, )--正确解释了血液循环 导致生理学产生; 3. 列文虎克(1632-1723)--发现了微生物世界; 列文虎克( 发现了微生物世界; )--发现了微生物世界 4. 胡克(1635-1703)—看到植物细胞,第一次把细胞作为有机体的结构单位; 胡克( 看到植物细胞, 的结构单位; ) 看到植物细胞 第一次把细胞作为有机体的结构单位 5. 林奈(1707-1778)--著《自然系统》,创立了双名法命名生物; 林奈( )--著 自然系统》 创立了双名法命名生物; 6. 19世纪 拉马克(1744-1829)--第一个提出生物进化论,提出了两个法则: 19世纪 拉马克( 第一个提出生物进化论, )--第一个提出生物进化论 提出了两个法则:
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地史学研究方法
地史学的核心内容是恢复沉积发展史,生物演化史和构造运动史三方面的内容,地史学的研究方法就是随着人们研究内容和要求的不断发展变化而发展变化的。
地史学的直接研究对象是地层,地层包括成层状产出的沉积岩,火山岩及其变质岩,而其中的沉积岩最早被人们认识,早期的研究方法多针对沉积岩而言,而后推广到火山岩,变质岩等广义的地层。
沉积岩的研究经历了不同的发展阶段,从研究范围上讲,由局部的地域沉积研究发展到现在的全球沉积研究;沉积岩的属性包括岩性和古生物两方面,从研究内容上讲,由最开始的单一岩石属性研究,到后来岩石属性的组合,从沉积环境条件的分析到后来的沉积环境的分析。
沉积产物的组合我们称之为相,沉积发展史的任务之一就是恢复地质历史中的古沉积环境,既然沉积相是沉积环境的古代产物,那么就可以通过对沉积相的分析来还原古沉积环境,这就是相分析。
人们在调查中发现,现代的沉积环境有其唯一对应的沉积产物组合,那么可以推想,地史时期的地质作用与现代是类似的,通过对现代沉积的调查,建立沉积环境与沉积产物的关系,然后对古代地层的沉积特征和生物特征进行历史比较和分析,推断其生成环境,这就是现实主义原理。
在野外我们研究的往往是地层剖面,看见的是相在垂向上的变化,但我们研究的目的是恢复某一时期内全球环境在平面上的展布情况,在这种背景下提出了相对比定律,只有那些目前可以观察到是彼此毗邻的相和相区,才能原生的重叠在一起。
值得注意的一点是通过相对比定律建立起来的是有连续沉积的在平面上的沉积环境的变化,这种变化是渐变的。
这样恢复出来的沉积环境也是局部地域性的。
地层的划分与对比是根据人们不同的研究目的而异的。
地层的属性可归为两大类,一为物质性属性(包括岩性、电性、化学性等),二为时间属性。
在生产实践中,人们更多关注的是地层的物质属性,例如在油气勘探中,人们更多关注的是地层的岩性变化,往往采用岩石地层单位,根据地层的岩性特征进行划分、对比,建立起不同级别的完整地层系统。
而对于地史学理论研究而言,最终的目的是构建起地质历史中某一时期的环境,它具有明确的时间意义,要求等时性。
在地层划分上要严格与时间界限平行,在地层对比上要进行等时性对比。
在最初研究沉积岩时人们直观地提出了下老上新的地层叠覆律,并与地层中的古生物相联系,确定古生物间的演化先后顺序,自达尔文发表《物种起源》后,生物的演化就成为标定地层新老关系的重要标尺。
生物的演化具有阶段性,而且这种演化过程是不可逆的,与无无机界比较起来,这种演化不可逆性更为清楚,更易为人们所识别出来。
生物的演化也具有全球统一性,这为进行全球对比提供了可能。
由于生物的演化具有不可逆性、阶段性和统一性,而且这种演化过程又是随着时间的流逝而进行的,生物的演化就可以作为时间的标尺。
由于地层生物记录的不完整性,当地层中缺少古生物化石时,这种对比就无法进行。
人们在研究中发现,地质历史中存在过全球(大区域)性的海平面升降变化,而这种海平面变化又能根据其沉积记录及各类物质界面识别出来。
因此,就能根据这种全球(大区域)海平面升降的同时性来对比地层,进而发展出层序地层学。
岩石地层单位的划分具有明显的地域性,在地史学的理论研究中也占有重要
地位。
时间地层单位不强调岩石属性,岩石地层单位虽然往往具有穿时性,但在一些较大的分类级别上,其界限常由构造运动引起的不整合控制,这种不整合大都具有明确的时间属性,可与时间地层单位建立联系;再者,某一岩石地层单位内部是穿时的,但其整体属于某一较大的时间地层单位,我们同样可以将其与时间地层单位建立联系,例如我们常说的奥陶系--马家沟组,奥陶系是时间地层单位,马家沟组是岩石地层单位,但由于它们之间存在包含关系,我们也可以放在一起说。
构造运动按其活动强度可分为构造活跃期与构造平静期。
构造活跃期有强烈的火山活动与造山运动,伴随有岩浆岩与变质岩等产物,这些产物与构造运动同期形成,具有明显的时间指示性;构造平静期,以沉积作用为主,构造决定地形,地形控制沉积,在平静期形成的沉积物往往滞后于构造运动或者具有同期生长性,通过对沉积相的分析,恢复出古地形,进而推断出构造运动。
构造运动史的核心理论是板块学说,中心任务是恢复古板块,通过蛇绿岩套,混杂堆积,生物古地理等方法,寻找出板块的边界,通过古地磁方法确定古板块的纬度位置,进而恢复出地质历史中的板块分布面貌及其运动历史。
地史学研究方法更多体现的是人们认识事物的思维方式,只有通过对地史学这门学科发展史的研究,才能真正理解这种思维方式,把握住这种思维方式的发展方向,指导今后地史学研究方法的突破与创新。