地史学一——地史学研究方法
地史学
地史学定义：地史学又称为历史地质学（historical geology），它是研究地球发展历史和发展规律的科学，其研究对象主要为地质历史中形成的地层，它包括无机界和有机界的物质记录阐述地质作用及其产物，以及地表生物界在时间上发展变化的分析地位：地史学是一门地球科学中的基础学科,地史古生物学、岩石矿物学、构造地质被称为地质科学的三大支柱地史学综合了动力地质学（地球科学概论）、岩石矿物学、构造地质学、古生物学等学科知识，来阐明地球的岩石圈、水圈、大气圈、生物圈在全部地质时期内的发生发展历史因此，它所研究的对象和范围、应用的概念和方法涉及到多种学科，是一门综合性特别强的学科基本内容：研究地层的形成顺序、时代、划分地层单位、建立地层系统、进行地层的时空对比，构成了地层学根据地层的沉积组分、沉积相及其时空分布特征，研究地层形成的古环境、古地理及其演化，构成了沉积古地理学根据地层的沉积组合、沉积古地理、古生物地理、古气候、古地磁及其它构造标志，恢复地层形成的古构造背景、古板块分布格局及其离合史，构成了历史大地构造学基本任务：研究地史时期生物界的形成和发展—生物进化史研究地史时期古地理变迁—沉积发展史研究地史时期大陆和海洋板块的分布格局、板块离合过程—构造运动史研究范围：对象—从地壳扩展到整个地球时限—地质时期—38亿年以后天文时期—46-38亿年具体资料—地层、化石、构造变动记录、古地磁记录、放射性同位素记录等主要方法：利用动力地质学关于地质作用、现象和产物的知识对地层进行分析，推论当时的地质环境和地质作用。
成为现实主义原则或将今论古原则利用古生物发展演化的知识，用化石确定其顺序及年代利用构造地质的知识，用地层的顺序、接触关系分析各区在不同的地质时代中的构造历史地层系统和地质年代地层层序的建立1 地层——即能以某种界面分开的、具某种相同特征的层状地质体。
指一切成层岩层的总称，包括所有的沉积岩、部分变质岩和火成岩（岩层——非正规术语）。
地史学
地层划分是指根据岩层具有的不同特征或属性把岩层组织成不同的单位，依据是地层的物质属性。
岩性特征：岩石地层单位，生物特征：生物地层单位，生物时代属性和同位素年龄：年代地层单位。
3.地层对比的含义和方法？地层对比是指依据不同地区或不同剖面地层的各种属性进行比较，确定地层单位的地层年代或地层层位的对应关系。
岩石学方法：1）岩性组合法2）标志组合法3）地层结构对比。
生物学方法1）标准化石法2）化石组合法3）构造运动面方法4）同位素年龄测定与地层划分对比5）磁性地层对比4.地层划分、对比的方法有哪些？1）岩石学方法2）生物地层方法3）构造运动面方法4）同位素年龄测定与地层划分对比5）磁性地层对比5.岩石地层单位的意义，岩石地层单位从大到小依次为？岩石地层单位由岩性相对一致或相近的岩层组成，有相对稳定的地层结构，单位大到小为群、组、段、层4级。
6.年代地层单位从大到小依次为，年代地层单位与地质年代单位的区别？年代地层单位从大到小依次为宇、界、系、统、阶、时带。
年代地层单位是由地层组成的物质单位，而地质年代单位则是地质时间单位，它们是严格对应的关系，对应的地质年代单位为宙、代、纪、世、期等。
7.岩石地层单位与年代地层单位之间的关系？岩石地层单位从大到小依次为群、组、段、层4级，年代地层单位有宇、界、系、统、阶、时带。
年代地层单位代表地质年代（时代），岩石地层单位是某个地质年代所形成的岩石（或地层）。
一个是地层，一个是时代，二都是相互对应的。
8.沉积相定义？沉积相是指在特定的沉积环境中形成的岩石特征和生物特征的综合。
9.沉积环境的识别标志？标志相：能反应沉积环境条件的沉积特征。
生物标识1）指向化石2）形态功能分析3）群落谷生态分析法，物理标识1）沉积物颜色2）沉积物结构3）原生沉积构造，岩石地球化学标志1）沉积物结构组分2）自生矿物10.主要沉积相类型？（1）陆地沉积相类型包括①冰川沉积②河流沉积③湖泊沉积；（2）海陆过渡沉积相，一般指三角洲环境；（3）海洋沉积相类型：①陆源碎屑滨浅海沉积②浅水碳酸盐沉积③深海、次深海沉积。
地史学名词解释
地史学名词解释
地史学是地球科学中的一个分支，主要研究地球的演化历史，包括地质过程、地形发育、生物演化以及与地球环境有关的各种变化。
地史学涉及的时间尺度非常广泛，包括从地球形成开始到现代的各种地质、生物和气候变化。
地史学主要关注以下几个方面：
1.地球的形成和演化：地史学研究地球是如何形成的，以及地球内部和外部的演化过程。
这包括地球的结构、地壳板块运动、火山活动等。
2.地层学：地史学通过对地层的研究，了解地球历史上的各个时期的地质活动、气候变化以及生物演化。
地层学通过分析岩石层序和化石来重建地球历史的时间序列。
3.古生物学：研究地球上古代生物的化石，揭示生命演化的过程，以及古代生态系统的结构和演变。
4.构造地质学：研究地球内部的构造和板块运动，包括地震活动、山脉的形成、地壳变形等。
5.气候与环境演化：地史学还关注地球气候的演变，包括古气候的重建和对气候变化的原因进行研究。
6.地球科学的交叉研究：地史学与其他地球科学领域，如气象学、海洋学、地球化学等有着密切的联系，形成了一个综合的地球科学体系。
总体而言，地史学的研究有助于我们理解地球的演化历史、预测自然灾害、探索矿产资源、保护环境等方面，对地球科学的多个领域都有着重要的影响。
第一章地史学
•地史学的研究任务包括: ①研究地史时期生物界形成和发展 的 生物进化史； ②研究地史时期古地理变迁的沉积 发展史; ③研究地史时期大陆和海洋板块的 格局、板块离合过程、构造演化历 史的构造运动史三个方面。
什么是古生物学的特征？
and
什么是地史学的特征？
古生物学-地史学
古生物学：精细、直观、具体 intuitive concrete fine
地史地层学
（历史地质学或地史学）
地史地层学（地史学）
欢迎同学们选择了地质类专业， 希望大家努力学习，掌握丰富的地 质知识和专业技能，预祝同学们将 来都能成为地质行业的优秀人才， 为社会主义经济建设做出重大贡献。
地史地层学
第一章绪论
1、 什么是地史学？ 2 、我们为什么要学习地史学？ 3 、我们如何学习地史学？
二、地史学发展简史
地史学启蒙时期(工业革命[1750]前；沧海
桑田、三定律，将今论古） 近代地史学建立阶段（18世纪末-20世纪 中；化石层序律、灾变论、相律，生物分 区，槽台，大陆漂移） 现代地史学形成与发展阶段（ 20世纪中今；板块、新灾变论、层型、地球系统科 学） 地史学在中国的发展（1921年辛亥革命今；李四光，黄汲清，第1本地史学）
地层层序的建立就是要根据地层层序律和 化石层序律来进行的。当我们对一个地区 的地层进行研究时，根据化石特征推断出 地层时代的相对新老，确立地层的上下关 系，再根据地层的接触关系，建立地层柱 状图。
地史学在中国的发展： 主要代表人物及成就
1. 翁文灏: 1926,首先命名了 燕山运动。 2. 来华美国学者 葛利普: 为中国地层地史的首轮总结人, 北大地质系教授; 发表了很多关于中国地层的著作。 3. 李四光: 中国地质学家, 古生物学家, 地质力学的奠基 人，北大地质系教授。 4. 黄汲清: 构造地质学家, 提出中国主要地质构造单位 (1945); 5. 王鸿祯: 地史学家，武汉地质大学教授，地史学教材的 首编者。
地史学复习资料
地史学复习资料地史学复习资料地史学是研究地球历史演化过程的学科，涉及地质、地貌、古生物学等多个领域。
作为一门综合性学科，地史学的复习内容较为庞杂，需要系统地掌握各个方面的知识。
本文将从地质时代、岩石分类、地球构造等多个角度，为大家提供一些地史学复习的资料和方法。
一、地质时代地质时代是地史学研究的基本单位，按照地球历史发展的不同阶段进行划分。
复习地质时代时，可以从地质时代的划分标志、主要特征和重要事件等方面进行总结。
例如，新生代是地质时代的一个重要阶段，其特点是地壳运动频繁、火山活动旺盛，同时也是哺乳动物迅速进化的时期。
复习时可以结合图表，对各个地质时代的特征和事件进行对比，以便更好地理解和记忆。
二、岩石分类岩石是地壳的主要组成部分，也是地质学研究的重要对象。
复习岩石分类时，可以从岩石的成因、组成和特征等方面进行总结。
常见的岩石分类包括火成岩、沉积岩和变质岩。
火成岩是由岩浆冷却凝固形成的，包括侵入岩和喷发岩两大类。
沉积岩是通过沉积作用形成的，包括碎屑岩、化学沉积岩和有机岩三大类。
变质岩是在高温高压条件下形成的，包括片麻岩、云母片岩和石英岩等。
复习时可以通过实地考察和实验室分析等方式，加深对不同岩石类型的认识。
三、地球构造地球构造是地史学的核心内容，研究地球内部的结构和演化过程。
复习地球构造时，可以从地球的层次结构、板块构造和地震活动等方面进行总结。
地球内部可以分为地壳、地幔和地核三个层次，其中地壳又分为洲际地壳和洋壳。
板块构造理论认为地球上的地壳是由多个板块组成的，这些板块在地球表面上相对运动，导致地震和火山活动。
复习时可以结合地质地图和地震分布图，分析板块边界和地震带的关系，以及板块构造对地球表面地貌和地震活动的影响。
四、古生物学古生物学是研究地球历史上生物演化和生物群落变化的学科。
复习古生物学时，可以从古生物化石的分类、分布和演化等方面进行总结。
化石是古生物学研究的主要依据，可以分为化石遗体和化石痕迹两大类。
《古生物地史学》课件
利用古环境重建技术，如古土 壤学、古气候学等，可以更准 确地还原古代地球的环境条件 ，为古生物地史学研究提供更 全面的背景信息。
随着基因组学技术的不断发展 ，古基因组学研究已经成为古 生物地史学研究的新热点。通 过古基因组学研究，可以更深 入地了解古生物的遗传特征和 演化历程。
古生物地史学发展趋势
古环境重建
通过古生物化石和沉积物的研究，推 断古代环境条件，为环境保护和可持 续发展提供科学指导。
地球科学教育
学科交叉
古生物地史学是一门跨学科的综合性学科，涉及生物学、地 质学、地球化学等多个领域，有助于培养学生的综合素质和 跨学科思维能力。
教育普及
通过《古生物地史学》课件的推广和普及，提高公众对地球 科学和古生物学的认识和理解，增强科学素养和科学意识。
靠性。
04古生物地史学应用古生物资源保护与利用古生物资源保护
通过研究古生物化石，了解古代 生物的生存状态和生态环境，为 现代生物提供保护依据。
古生物资源利用
利用古生物化石资源，开展科学 研究、科普教育、文化旅游等方 面的工作，实现资源的可持续利 用。
地质历史时期气候变化研究
气候变化研究
通过对古生物化石的研究，了解地质 历史时期的气候变化规律，为预测未 来气候变化提供科学依据。
地球的构造与演变
介绍地球的构造、地壳运动、板块构造等基本概 念，以及地球的演变历程。
地层学与古地理学
研究地层的形成、分布和特征，以及古地理环境 的演变和分布规律。
沉积学与古生物学
探讨沉积物的形成、分布和特征，以及沉积环境 对古生物演化的影响。
古生物与地史学的关系
古生物演化与地壳运动的关系
01
分析古生物演化与地壳运动之间的相互影响和关系。
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。
辛存林地质学基础地壳的发展历史地壳的发展
第十二章地壳的发展历史[教学目的与要求]了解地史的研究方法；熟悉地壳历史的发展顺序和分期阶段。
重点：各地史阶段中的大地构造演化、古地理、古生物的重大事件；难点：我国地史上发生的重要构造运动及其对我国自然地理的影响。
研究地壳历史发展的科学，称地史学。
地史学研究的内容：1.地球的起源2.沉积作用及古地理变迁史3.生物发展史4.地壳构造运动发展史第一节前寒武纪的地史特征—太古宙和元古宙一、太古宙（一）太古宙的一般地史特征时间范围：泛指寒武纪以前的地质时代（距今36－25亿年），持续约11亿年。
地史特征：大气圈及水体缺氧。
海洋广阔，陆地小而不稳。
重力分异不充分，地壳薄弱，岩浆活动频繁，构造运动、变质作用普遍而强烈。
中晚期原始陆核形成。
（阜平运动）后期出现原核生物－原始菌、藻类。
二、元古宙（一）元古宙的一般地史特征距今时间：25－5.4亿年，持续19亿年地史特征：构造运动频繁，造成陆核扩大，形成原地台和古地台（吕梁、五台运动）藻类繁盛，并出现真核生物－绿藻。
叠层石普遍发育。
晚期出现第一次海生无脊椎动物大发展。
早元古代与中晚元古代沉积环境有很大区别：后两个时期水气圈中含氧量增加（贫氧环境）；地台形成，因此形成分异较好的地台沉积盖层。
地球南半球形成冈瓦纳古陆，北半球散布一些地台。
（中国地台由华北、塔里木、扬子地台组成）（二）中国的元古宙古地理和地层中国北方已经形成华北原地台（19亿年，吕梁运动），南方形成扬子原地台（8亿年，晋宁运动）西部则形成塔里木原地台（19亿年）。
（三）中国元古宙的矿产1.铁矿沉积了大量浅海相鲕状和肾状赤铁矿。
以河北宣化、龙关一带的宣龙式铁矿最为典型。
2.锰矿辽宁瓦房子式锰矿。
3.其他东海式磷矿、古潜山油田、大型菱镁矿床第二节早古生代的地史特征划分：寒武、奥陶、志留三个纪，距今5.4－4.1亿年，持续1.3亿年早古生代的生物界－海生无脊椎动物时代：海生无脊椎动物空前繁盛。
其中以三叶虫、笔石、头足类、腕足类、珊瑚最重要。
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苏铁
校园植物， 谁先猜出拍摄地点？
银杏
猛犸象
英国自然历史博物馆 2014-04
猛犸象
西伯利亚冰封3.9万年猛犸象： 保存完好毛发尚存
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鼻子
脚
血液
披毛犀
剑 齿 虎
英国自然历史博物馆 2014-04
大熊猫-剑齿象动物群
现实类比法——
将今论古 + 历史发展的观点
（四）岩相古地理图
例：P376-378
四、构造历史分析
见P164~169老构造运动的证据
火焰山（2005-7-26）
黑色页岩
Type section, "Road River Formation", Tetlit Creek, Richardson Anticlinorium: black shale, siltstone, chert, silty dolostone and debris flow breccia containing chert clasts. ——Peel Plateau and Plain (Peel Region), lies along the northern Mackenzie Corridor in the NWT and Yukon
（二）岩相分析的主要根据
（P315）
1、生物化石 2、岩性特征和结构 3、特殊矿物
1、生物化石
指相化石——? 珊瑚——? 清澈温暖浅海 贝壳——? 滨海、滨湖 植物——? 陆地 苏铁——? 湿热 银杏——? 温和
（P315）
代表特殊的地理环境，指示特殊岩相的化石(群)
……
寒冷
猛犸象 披毛犀 剑齿虎 ……
P303
地层：
老——新
化石： 低级——高级
二、地层划分与对比
（一）地3、古生物（化石） 4、标准剖面
1.沉积旋回和岩性变化
①根据沉积旋回 进行地层划分
②根据岩性变化进行地层划分 （不同的形成环境）
火山岩
砂、页岩含煤层
代表2个不同的环境和时代，一个是还原环 境和成煤时代，一个是地壳运动强烈和火 山活动时代。
2．地层接触关系
①地层之间 的不整合面 是划分地层 的重要标志。
②确定火成岩在地层中的新老顺序
喷出岩时代的确定； 侵入接触时代的确定； 沉积接触时代的确定； 岩体穿插时代的确定；
喷出岩时代的确定
喷出时代在P1后，P2前
侵入接触时代的确定
侵入时代在K后
沉积接触时代的确定
侵入时代在K前J后
岩体穿插新老顺序的确定
1、地层层序律 （地层三定律）
1)叠置律：“上新下老” 2)原始连续律：横向连续 延伸，逐渐尖灭
3)原始水平律：水平产状
P303
2、化石层序律
化石——保存在地层中的地质时 >10kaBP？， 期的生物遗体和遗迹。 与文物相区别
（形成条件：硬壳、迅速掩埋、石化）
P309
化石层序律（化石顺序律）：
不同地层中所含的化石各不相同， 不同地区含有相同化石的地层， 属于同一时代。
李保生等_地质学报_V81_2007_ 岭南东江流域晚更新世哺乳动物化石的新发现
温热 亚洲象 犀牛
水牛 ……
2、岩性特征和结构
（P315）
红色岩层——? 氧化环境 黑色页岩——? 还原环境 干裂——? 滨海、滨湖 石灰岩——? 浅海
黄土高原： 黄土——干冷 古土壤——暖湿
3、特殊矿物
（P315）
海绿石——? 较深浅海 石膏、石盐——? 干燥 白云石——? 咸化海、瀉湖
（三）岩相分析原则
丹霞山_2004_01
石灰岩
科学网—石灰岩中的包谷地- 孟津的博客
石膏
柳园—哈密（2005-7-11）
石盐
黄土地层剖面
珊瑚
植物（羊齿类）化石
贝 壳
天津古海岸遗址博物馆 CNG200810
渤海湾贝壳堤未进行保护前照片 CNG200810
柴达木察尔汗盐湖贝壳堤
柴达木察尔汗盐湖贝壳堤
（二）地层对比
（P310）
同位素地层学
古生物 岩性 ＋ 磁性地层学
事件地层学
地震地层学
地层对比综合柱状图
地层对比
三、岩相古地理分析
（一）沉积相分类
海相
滨海相 浅海相 次深海相 深海相 三角洲相 泻湖相 港湾相
（P312）
海陆过渡相
陆相
河流相 湖沼相 冰川&冰水相 风积（沙漠、黄土）相 洪积、坡积、残积相 洞穴堆积相……
I>II>III
3．古生物（化石）
生物的演化规律，总是从简单到复杂，从低 级到高级不断进化的。并且是不可逆的。
根据岩层中所含化石或化石群的种类来确定 其相对新老关系，进而可以确定其相对的地 质年代。
化石是鉴定地层时代的重要依据。
标准化石
演化最快（地层中垂直分布距离短）、 水平分布最广的化石，对鉴定地质年代 最有价值的化石。
地史学一 ——地史学研究方法
如何解读地球这本史书？
一、地层学理论
地层——
地壳上部成带状展布的层状岩石或堆 P302 积物。 主要为沉积岩，也包括变质的和火山 成因的成层岩石在内。
与“岩层”的区别：
a）包括“堆积物”； b）具有时代概念，岩层泛指层状 岩石，没有时代概念。
P169
地层—— 记录地球历史的书页
（P310）
4.标准剖面（略）
对于一个地区的地层进行划分时，一般是先建立一个标准剖 面。凡是地层出露完全、顺序正常、接触关系
清楚、化石保存良好的剖面就可以做为标准剖 面。
其中有种典型剖面即所谓层型。层型实际上也是指一定的标 准剖面，但却是专指地层单位（如震旦系、泥盆系等）或地层界 线（如震旦系与寒武系界线、白垩系与古近系界线等）所依据的 典型剖面，换言之，层型是地层单位或地层界线所依据的地层模 式。 层型可分为单位层型和界线层型，对其剖面选定有严格的要 求，首先必须具有全球性；剖面地层要连续；剖面出露要清晰； 构造要简单；剖面要容易接近，等等。例如，地层间的不整合面， 常常作为一个地区地层划分和对比的依据，但作为层型，这样有 间断的剖面是绝对不行的。