04 第4章 古生物与地层.pptx

第1页：第四章 古生物与地层

第四章古生物与地层

第2页：第二节地质年代与地层单位第

三节地层划分与对比第一节古生物概述

第3页：第一节古生物概述

第一节古生物概述

• 一、古生物与化石
• 二、古生物分类
• 三、古生物学研究的意义

第4页：生物演化的特点

低级→高级简单→复杂微观→宏观演化不可逆现在地球上植物繁盛、动物众多，已被描述和鉴定过的动物大约有200万种，植物约34万种，微生物约4万种。但今日生物景观是经历了约35亿年的历史演变的结果。第一节古生物概述

第5页：如果地球的4

5亿年进程压缩为24小时00:00地球形成4:00出现单细胞生物；但16小时内都没变化20:30出现了微生物21:04出现三叶虫22:00植物出现，接着陆生动物出现22:24出现森林23:00恐龙出现，40分钟后灭绝23:58:44秒人类出现迄今有记载的人类历史不过几秒长......

第6页：

第7页：古生物：生存于地质历史时期的生物

古生物：生存于地质历史时期的生物

• 。一般以第四纪全新世（距今约1万年）开始作为划分古生物和现代生物的时间界限。古生物学：研究地质历史期间生物界特征及其演化规律的科学。古生物学研究的对象—化石
• 一、古生物与化石
• 1、古生物与古生物学
• 2、化石化石：指保存于地层中的古生物遗体和遗迹。化石是古生物学的研究对象，它具有一定的生物特征。如形体大小、形状、结构、纹饰、以及残存下来的组成生命的有机物质等。

第8页：A、生物本身必须具有一定的硬体

。如动物的外壳、骨骼、植物的木质纤维等，否则易氧化、腐烂、难以保存。B、生物死后能较快埋藏起来。

生物死亡后，必须尽快被沉积物掩埋，以免长期暴露地表而腐烂或被其他动物吞食。C、经历一定的时间。⑴化石形成的条件⑵化石的形成过程埋藏后的生物软体部分，如内脏、肌肉、皮毛等一般都较容易腐烂分解，仅留下生物硬体部分。

一般有四种形成方式：

第9页：充填作用：生物硬体内的各种空隙

被地下水中的矿物所充填，如脊椎动物化石。许氏禄丰龙

第10页：交替作用：埋藏后的生物硬体

由于地下水的作用逐渐被溶解，而溶液中的矿物质又沉淀所溶解的孔洞中，保留了原来的结构、构造。

第11页：笔石树叶化石升馏作用

有些生物遗体不稳定的成分易挥发掉，仅留下碳质薄膜保存下来成为化石，如植物的叶子化石。

第12页：车轮菊石双壳类重结晶作用

组成生物硬体的矿物，在地热和地层压力影响下发生脱水、晶体变粗、晶格转化或离子析出而造成的一种化石。如珊瑚化石：由斜方晶系的文石转化为三方晶系的低镁方解石。

第13页：①实体化石：原来的生物全部或部分保存为

化石。未变实体：如琥珀中的昆虫、冻土中的猛犸象。变化实体：经过石化作用，如珊瑚、腕足类化石。

⑶化石的保存类型主要分为四类：实体化石、模铸化石、遗迹化石、化学化石。

第14页：未变实体化石：猛犸象化石

未变实体化石

猛犸象化石

第15页：

第16页：②模铸化石：古生物的遗体

在围岩中保留下来的痕迹或复铸物。印痕化石：没有硬体的生物或植物的叶子在岩石层面上留下的痕迹。印模化石：具有硬体的动物与植物的茎等在岩石中所留下的痕迹。

经过交替作用形成的松果化石

第17页：交替作用形成的菊石化石黄铁矿化铜化

交替作用形成的菊石化石黄铁矿化铜化

第18页：印痕化石（树叶）

印痕化石（树叶）

第19页：恐龙脚印恐龙蛋

③遗迹化石

古生物活动时在沉积物表面和内部留下的痕迹或遗物。

包括—痕迹化石：爬行迹、居住迹、觅食迹、耕作迹等；

遗物化石：卵化石、粪便化石等。

第20页：遗迹化石：古人类的石器、骨器

遗迹化石

古人类的石器、骨器

第21页：④化学化石：过去的生物遗体

特别

软体构造，容易遭受破坏不能保存为实体化石，但其有机组分分解后形成的各种有机质如脂肪酸、氨基酸等仍可保存于岩层，当其具有一定的化学分子结构，足以证明过去生物的存在时，就称其为化学化石。

这在探索生命起源上意义重大。

此外，从化石的大小来看，人们习惯分成三级：大化石、微体化石及超微化石。

大化石是指用肉眼或放大镜能够进行观察和研究的化石；

微体化石是指在一般显微镜下研究的化石；

超微体化石是指在高倍显微镜或电子显微镜下进行研究的化石。

第22页：二、古生物分类

古生物种类繁多，为了便于系统研究，必须进行科学分类。首先，根据生物的特征和生物之间的亲缘关系，将整个古生物界分为：古动物界和古植物界两大类，界以下分为：门、纲、目、科、属、种等。另外还有些辅助单位：亚门、亚纲等等，表示比门、纲略低一级。

也可将若干纲、目、科分别合并为超纲、超目、超科等。

第23页：海绵动物门古杯动物门腔肠动物门蠕虫动物门

苔藓动物门腕足动物门软体动物门节肢动物门棘皮动物门笔石动物门脊索动物门无颌纲鱼纲两栖纲爬行纲鸟纲哺乳纲古动物界单细胞动物多细胞动物原生动物门古动物由简单到复杂、由低级到高级可以分为以下几个门：⑴古动物分类1、古动物界

第24页：⑵常见古动物简介

①原生动物门（前寒武纪—现代）最低等的单细胞动物，不同时期种属不同，较重要的如有孔虫（寒武纪—现代）。各种各样的原生动物有孔虫壳的形状

第25页：②海绵动物门（早寒武世—现代）原始多细

胞动物，水生底栖固着生物（主要为海生）。存在领域较广，浅—深水。常与典型浅海生物珊瑚、腕足类共生。

第26页：③腔肠动物门（中晚寒武世—现代）低等

多细胞动物，例海葵、造礁珊瑚、非造礁珊瑚。比较重要的有造礁珊瑚——浅海固着底栖生活，分布于赤道附近，即南北纬28度之间热带及亚热带浅海区域。

第27页：块状珊瑚丛状珊瑚链状珊瑚匍匐状珊瑚枝状

块状珊瑚丛状珊瑚链状珊瑚匍匐状珊瑚枝状枝块状

第28页：

第29页：④腕足动物门（晚寒武世—现代）海生

底栖、单体群居，两壳大小不同。为古生代标准化石之一。多数生活于温暖的正常盐度的浅海海底。

第30页：石燕类弓石燕

石燕类弓石燕

第31页：⑤软体动物门（寒武纪—现代）

⑤软体动物门（寒武纪—现代）

• A、腹足纲：早古生代至今，陆生、海生，大多数系浅水底栖生活。如蜗牛、田螺、海螺B、瓣腮纲（双壳纲）：两壳对称等大，水生，两壳间有肌肉足（斧足）。如蛤、蚌、蚬、牡蛎、海扇C、头足纲：海生软体动物，身体两侧对称，头很明显，口在头中央，四周有触手。如鹦鹉螺、菊石、箭石、现代的章鱼、乌贼
• 1.新笠贝
• 2.石鳖
• 3.乌贼
• 4.鹦鹉螺
• 5.双壳类
• 6.蜗牛.7角贝
• 9.软舌螺.8竹节石

第32页：头足纲

头足纲

第33页：

第34页：⑥节肢动物门（寒武纪—现代）海生、陆生

较高级无脊椎动物，如现代的虾、蜻蜓等。比较重要的有：A、三叶虫纲：古生代海生无脊椎动物，多体节，绝大多数系底栖游移生活，是寒武纪的标准化石；B、介形虫纲皇冠虫

第35页：⑦笔石：半脊索动物

海生群体动物。仅奥陶纪、志留纪大为繁盛，是良好的分层对比化石。我国中下奥陶统笔石

第36页：

第37页：古植物界低等植物高等植物菌类

藻类(简称菌藻植物)孢子植物种子植物裸子植物门被子植物门苔藓植物门蕨子植物门演化过程2、古植物界

第38页：太古代～志留纪

水生菌藻类志留纪末～中泥盆世

裸蕨为主，是最古老的陆生植物。

第39页：晚泥盆世～早二叠世

楔叶、石松、真蕨、种子蕨、苛达树等。石炭纪、二叠纪—第一个成煤期。芦木(Calamites)瓣轮叶化石(河南，二叠纪)苛达木的带叶枝羊齿植物化石(宁夏，石炭纪)鳞木树皮化石（石炭纪）

第40页：晚二叠世～早白垩世：苏铁、银杏类、松柏类

。侏罗纪—第二个成煤期。早白垩世晚期～现代：被子植物

第41页：古生物演化示意图

古生物演化示意图

第42页：三、古生物学研究

的意义1、进行地层划分和对比，确定相对地质年代标准化石：地质历史上，延续时间短、演化迅速、分布广、数量多、特征明显、可代表特定地质年代的化石。如寒武纪的三叶虫。

第43页：2、重建古地理和古气候

指相化石

分布广、能够明确指示生物生活环境的生物化石。

如：造礁珊瑚—水温18度、水体清澈、阳光充足的海水中猛犸象—生活于寒冷的环境中３亿年前的贵州鱼龙，化石大约４至５米长，比较完整，为一种特有海洋生物，表明当时贵州高原还是汪洋大海。

第44页：3、研究沉积岩

和沉积矿产的成因硅藻土

大量的硅藻硬壳堆积而成。

煤是由植物堆积埋藏而成。

石油、油页岩的形成与生物密切相关。

第45页：4、为生物演化

4、为生物演化

• 提供了有力的证据
• （1）古生物资料逐渐揭示了地球上生物从无到有，从低级、简单到高级、复杂的过程。
• （2）从化石中发现许多中间类型。如晚侏罗世的始祖鸟化石兼有爬行类与鸟类的特征。
• （3）古生物资料提供了许多已经灭绝了的生物实例。如古生代的三叶虫、中生代的恐龙等。据不完全统计，古生物各门类约有2500个科，其中三分之二已经灭绝。

第46页：第二节地质年代与地层单位

第二节地质年代与地层单位

• 一、地质年代
• 二、地层单位

第47页：⑴地质年代—表

⑴地质年代—表

• 示地质历史时期中的时间间隔单位。
• ⑵相对地质年代—根据地层中的生物演化顺序，把各地史时期沉积的岩石，按先后次序确定下来，以展示岩石的新老关系。
• ⑶绝对地质年龄—利用放射性同位素的半衰期，计算岩石形成后所经历的时间，通常以百万年（Ma）为单位。
• ⑷地质年代单位—用来划分地球历史的单位，它可以划分为6级，宙、代、纪、世、期、时。
• 一、地质年代
• 1、有关概念

第48页：2、地质年代表

生物界同位素年龄地质年代（地层系统）及代号动物界植物动物无脊椎动物继续演化发展出现哺乳动人类物繁盛与鸟被子植物繁盛2651371952302853504004355005702500第四纪/系Q新生代/界KZ显生宙/宇早/晚第三纪/系R爬行动物繁盛裸子植物繁盛早/晚白垩纪/系K中生代/界MZ早/中/晚侏罗纪/系J早/中/晚三叠纪/系T两栖动物繁盛蕨类及原始裸子植物繁盛早/晚二叠纪/系P古生代/界PZ早/中/晚石炭纪/系C鱼类繁盛裸蕨植物早/中/晚泥盆纪/系D海生无脊椎动物繁盛藻类及菌类植物繁盛早/中/晚志留纪/系S早/中/晚奥陶纪/系O裸露无脊椎动物出现早/中/晚寒武纪/系C元古代/界Pt隐生宙/宇生命现象开始出现太古代/界Ar地质年代表

第49页：二、地层单位

地层单位

指不同时期内形成的地层相应地在空间上划分出的单位。

目前，国际上趋向于把地层划分成三套性质不同的地层系统：年代地层单位、岩石地层单位、生物地层单位。

地层：指某一地质历史时期形成的层状岩石或岩石组合，包括沉积岩、岩浆岩和变质岩。

岩层：指两个层面所限制的具有某些共同特征或属性，时代一致的层状地质体，是地层最小单位。

当涉及探讨岩层的先后顺序、地质年代和组合成填图单位时，将其称作地层。

第50页：1、年代地层单位

年代地层单位—

在特定的地质时间间隔内形成的岩层体，其顶底界面为等时面。

或者说成“相应的地质时代时间内所形成的地层”。

宙……………….宇代……………….界纪……………….系世……………….统期……………….阶时…………….时间带地质年代单位年代地层单位

第51页：以地层的岩性特征和岩

石类别为依据而划分的地层单位。不考虑年龄，分四级--群、组、段、层，组是最基本的单位。2、岩石地层单位新生界第四系Q下第三系E上第三系N东营组沙河街组孔店组沙一段沙二段沙三段沙四段例如：济阳拗陷

第52页：以含有相同化石内容和分布为特征

并与邻层的化石有区别的岩层，包括各种生物带，但各种带之间没有大小关系。生物地层单位的最大特点在于能够指示相对地质年代，但由于物种的迁移现象和它们在不同地点灭绝时间有先后，所以许多生物带的界线并不是严格的等时面，因此使用时应尽量结合其它方法。3、生物地层单位

第53页：第三节地层划分

第三节地层划分

• 与对比
• 一、地层划分与对比概述
• 二、地层划分与对比的依据
• 三、地层划分与对比的方法

第54页：一、地层划分

与对比概述地层划分

根据组成地层岩石的特征和属性，按照地层的原始顺序，把一个地区的地层划分成各种地层单位的工作。

地层对比：根据组成地层岩石的特征和属性，对不同地区的地层单位进行对比研究，论证这些地层单位在特征上和地层位臵上是对应的、相当的，这套工作称为地层对比。

1、地层划分2、地层对比

第55页：根据油气田勘探、开发的需要及各阶段任务

根据油气田勘探、开发的需要及各阶段任务

• 的不同，地层划分与对比大体上分为两类：在勘探过程中，利用地质、地球物理、钻井等资料，进行的区域性地层划分与对比工作。研究区域大、全井段。
• ⑴区域地层划分与对比
• ⑵油气层划分与对比指在一个油田内含油气层段的对比，它们是油气田勘探阶段和开发初期经常研究的内容。
• 3、地层划分与对比的分类

第56页：1、地层划分

与对比的基础资料2、地层划分与对比的具体标志(依据)▲区域地质资料；▲测井资料；▲分析化验资料；▲钻井地质录井资料；▲地震资料；▲试油、试采资料等。▲古生物资料；▲矿物(重矿物)资料；▲地层接触关系；▲地震资料；▲微量元素特征（资料）▲岩性特征；▲沉积旋回；▲测井资料；▲古地磁资料；………二、地层划分与对比的依据

第57页：三、地层划分

与对比的方法根据以上多个方面的资料发展起来的地层划分与对比方法，主要有四类：生物地层学方法岩石地层学方法地球物理方法构造学方法

第58页：1、生物地层学方法

地层剖面中保存的生物化石反映了地质历史中的古生物群的面貌。可以利用地层中古生物化石的类型、化石组合及含量的不同，鉴别地层时代，划分与对比地层，即所谓生物地层学方法（古生物对比法）。常用的生物地层学方法主要有3种：标准化石法、生物群组合分析法、微体古生物方法。

⑴标准化石法利用标准化石划分对比地层的方法称为标准化石法。该方法简便、可靠，不受岩性变化的限制，可以进行大区域的地层对比。

第59页：⑵生物群组合分析法

在缺乏标准化石的地区，划分对比地层应以生物群组合为依据。所谓“生物群组合”—指某地层剖面的不同层位中，不同生物门类与各类属种的共生组合变化情况。⑶微体古生物化石法微体古生物具有体积小、分布广泛、种属繁多、演化快、生物群分区现象明显的特点；而且，在岩心和岩屑中易保存，因此，在钻井剖面地层对比中，使用微古生物组合效果比较好。

如介形虫化石对比、孢粉化石对比等。特别是对于那些不含大型化石的地层，或虽然含大型化石但很难获取的情况下，微体古生物具有特殊的意义。

第60页：2、岩石地层学方法

凡是根据地层本身岩石的物理、化学性质来划分、对比地层的方法，均称为岩石地层学方法。该方法是生产实际工作中最基本、最常用的方法。岩石地层学方法包括：岩性标准层法、特殊标志层法、沉积旋回法、矿物(组合)法等。

⑴岩性标准层法岩性标准层：指在地层剖面中分布广泛，特征明显(突出)，岩性稳定、厚度不大(适中)，易于识别的岩层。

第61页：⑵特殊标志

层法标志层

指颜色、成分、结构、构造等方面有特殊标志的岩层，易于上、下地层区别。

如鲕粒灰岩、竹叶状灰岩等。

⑶沉积旋回法沉积旋回(沉积韵律)：指地层剖面上，岩性、岩相有规律地周期性重复。

这种有规律的重复，可以从岩石的颜色、岩性、粒度等诸多方面表现出来。

▲水进沉积序列—正粒序—下粗上细；

▲水退沉积序列—反粒序—下细上粗；

第62页：岩性地层对比示意图

煤层燧石角砾灰岩眼球状灰岩燧石结核灰岩

第63页：沉积旋回

沉积旋回

第64页：3、构造学方法

构造学方法

利用地层之间的接触关系划分、对比地层的方法。

平行不整合接触--“假整合”角度不整合接触--“不整合”地层接触关系类型整合接触不整合接触地层接触关系类型整合接触平行不整合接触角度不整合接触

第65页：4、地球物理方法

4、地球物理方法

• ⑴地球物理测井方法：利用各种测井曲线来划分对比地层。
• ⑵地震方法：从地震勘探中获得的反射波资料来进行地层对比的。
• ⑶古地磁方法：岩石形成时受当时地磁场影响而磁化，称为剩余磁性。岩石的剩余磁性方位反映岩石形成时地磁方位，该方位具有全球一致性。