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《地史学》课程学习设计

作 者：xxx

院 系：xxx学院 班 级：基地班 学 号：xxx xxx

时 间：2005年5月24日

《地史学》课程学习设计Ⅲ

xxx

xxx学院基地班，xxx xxx xx

2005－05－20 (三)

Prologue:

Historical geology is the study of the origin and evolution of Earth. An important component of historical geology is understanding how we know what we know.

Historical geology is, however, more than just a recitation of past events. It is the study of a dynamic planet that has changed continuously during the past 4.6 billion years –although not always at the same rate. Historical geology examines the origin and evolution of Earth , its continents、atmosphere、oceans and life .Geologists seek not only to place events in an orderly chronologic arrangement but also, more importantly, to explain how and why past events happened. It is one thing to observe in the fossil record that dinosaurs went extinct but quite another to ask how they became extinct. Geologists have long noted evidence in rocks of numerous mountain-building episodes. Only in the last few decades , however, has a theory emerged to provide geologists with a comprehensive model explaining how mountain-building occurs and how individual episodes of mountain-building may be relate to each other .

In addition to aiding in the interpretation of Earth’s history, the basic principles of historical geology have practical applications. William Smith, an English surveyor and engineer, recognized that by studying the sequences of rocks and the fossils they contained, he could predict the kinds and thicknesses of rocks that would have to be excavated in the construction of canals. The same principles Smith used in the late eighteenth and early nineteenth centuries are still used today in mineral and oil exploration.

地史学也称为历史地质学（Historical Geology）是地质科学的重要组成部分，是研究地球及其生物界的形成和发展历史的科学。它是一门综合性的学科，涉及大气圈、生物圈、水圈、岩石圈演化及其相关系等方面，其目的是探讨地壳及地表在过去地质时期中的经历和变迁，阐明地壳发展历史的规律。地史学研究的内容主要包括沉积古地理学、地层学、历史大地构造学。 地史学 沉积古地理学 地层学 历史大地构造学 沉 积 古 地 理 地 学 史 地 层 学 学 历 史 大 地 构 造 学

相 概 念 及 定 律 沉积环境 沉积相 相变 相分析 瓦尔特相律 将今论古 原始水平律 一个具有独特的物理、化学和生物特征的自然地理单元。 反映沉积记录成因（环境、条件和沉积作用）的岩石特征和生物特征的综合。即沉积记录成因的物质表现。如交错层砂岩相、笔石页岩相、浊积岩相、河流相、复理石相等。 地层的岩石特征和生物特征及其所反映的沉积环境和沉积作用在空间（横向）上的变化。 综合地层的岩石特征和生物特征，推断其成因（沉积环境和沉积作用）。 亦称相对比原理(J Walther，1894) :只有那些目前可以观察到是相互毗邻的相和相区，才能原生地重叠在一起; 即在垂向上整合叠覆的相是在侧向上相邻的沉积环境中形成的。 The past history of our globe must be explained by what can be seen to be happening now. 沉积作用所形成的岩层沉积时是近于水平的，而且所有的岩层都平行于这个水平面 沉积作用所形成的岩层在侧向上是大规模甚至全球性连续的，或者延续到一定的距离逐渐尖灭。 沉积地层的原始状态自下而上是从老到新的。 在所有侧向堆积作用过程中所形成的岩层必然是穿时的。 具体表现在生物遗体和遗迹两个方面。 沉积物颜色、沉积物结构、原生沉积构造（层面构造、层理构造、准同生变形构造、化学及生物成因构造）。 沉积物结构组分、自生矿物 山麓沉积、河流沉积、湖泊沉积、冰川沉积。 三角洲沉积（由路向海分为三角洲平原、三角洲前缘和前三角洲三部分）。 滨海沉积、非正常海沉积、浊流沉积和远洋及半远洋沉积。 侧向连续律 地层叠覆律 穿时的普遍性原理 相 标 志 环境 相类 型 生物标志 物理标志 岩矿标志 陆相沉积 过渡相沉积 海相沉积 联 系 岩石地层学 沉积岩石学 地层学 生物地层学 古生物学 年代地层学 地史学 年代地层单位 地质年代单位 岩石地层单位 宇（Eonthem） 宙(Eon) 群(Group) 宙(Erathem) 代(Era) 组(Formation) 系(System) 纪(Period) 段(Member) 统(Series) 世(Epoth) 层(Bed) 阶(Stage) 期(Age) 时带(Chronozone) 时(Chron) 包括沉积物组分和沉积组合分析、沉积物厚度分析、沉积相和沉积古地理分析、沉积盆地分析和构造运动面分析等。 地槽(geosyncline): 以发育巨厚海相沉积为主的活动大地构造单元。 地台（platform）: 具有平整沉积盖层的稳定大地构造单元 单 位 历史构 造分析 槽台-板块 及关系 板 块 关 系 地球表面由大小不等的岩石圈板块构成，并相对赤道或极地发生大规模水平运动，边界以大洋中脊、海沟、转换断层、大陆裂谷等褶皱现象，板块间的离合碰撞及其相关地质现象主要发生在板块边缘。板块的边界类型主要有：会聚型、离散型、平错型。 地台 板块的陆壳部分、冒地槽 被动大陆边缘、优地槽 活动大陆边缘 古板块的恢复方法 地缝合线追踪法 、古大陆边缘法、古地磁学方法、生物古地理方法、古气候分析法。 新 生 代 65Ma E3 E2 K2 T3-K1 T1-2 P C 山西式铁矿 G层铝土矿 磷和锰 多金属矿产 加里东构造阶段 陆壳板块扩大 生油层(五峰期 和龙马期) 磷(寒武系底部) 铁矿(马家沟组) 旅游资源(长江 三峡溶蚀地貌) 被植物时代 哺乳动物时代 沉积物固结较差 喜马拉雅构造阶段 大陆裂谷育 N 成煤期（第三系） 石油（第三系） E 膏盐 N2 N1 真马 草原古马 间马 始马 早 生 代 251Ma 晚 古 生 代 409Ma 海生无脊椎动物的大变革 陆生植物的大量繁盛第二次生物大灭绝(P\\T) 第三次生物大灭绝(F-F) 寒武纪生命大爆炸 海生无脊椎动物的空前繁盛 植物登陆 第一次生物大灭绝(O末) 沉积类型复杂 O末冈瓦纳发育大陆冰川 C-P冰川 海西构造阶段 Pangea形成 裸子植物时代 恐龙时代、菊石时代 第四次生物大灭绝(T\\J)、第五次生物大灭绝代(K末) 陆相沉积 成煤(T) Pangea解体 特提斯洋萎缩 环平洋火山活动发育 聚煤期(T) 石油、天然气 膏盐 哺乳胎盘 恐龙、鸟类 晚二叠的延续 两 栖 类 时 代 爬行发展 两栖发展 K2被子植物 T2-K1裸子、真厥繁盛 T1古生代高大石松仅存矮小 裸子植物 银杏 高大厥类 昆虫 D S O � S S 鱼类 时代 D2-3开始分化 D1无颌类 矮小厥类 化石稀少 O2-3 正笔石、双笔石 D2-3开始分化 D1无根、茎、叶的分化 早 古 生 代 542Ma 前 寒 武 生物化石稀少 遗迹化石 埃迪卡拉生物群 分子化石 菌藻类 晚期正笔石无轴亚目，对笔石 O1 O1 早期树行笔石、刺笔石、网格笔石 �3 �2 �1 尾板宽，尾刺发育 球接子类 固定颊宽，尾板小， 头大，尾小，莱德利基虫 构造变形复杂 矿产丰富 埃迪卡拉生物群 最感兴趣的内容:

我最感兴趣的内容是地质历史时期的重大地质事件，特别是生物圈事件。

(1)早期生命事件：地球上所有生物及其生存和相互作用的环境构成了生物圈,

由于人与生物圈的密切关系,长期以来,吸引力了众多地球科学和生命科学家对生物圈研究的兴趣,在探索早期生命起源和演化方面积累了丰富的资料,取得了重要的进展,在生物圈的发展演化过程中最引人注目的早期生命事件有:

事件名称 典型证据 生命化学演化的结束在格陵兰3800Ma前的太古宙沉积岩中,人和生物演化的开始 们发现由非生物途径合成的碳氢化合物 真核生物的出现 我国学者在长城系中发现多细胞藻类 后生动物的出现 带壳后生动物的出现 寒武纪生物大爆发 最早后生动物见于伊迪卡拉动物群 以多门类小壳化石的大量出现为特征 我国云南下寒武统的澄江动物群以及加拿大的布尔吉斯页岩 (2)生物集群灭绝事件

(据龚一鸣,2005)

上图展示了地质历史时期五次大的生物灭绝事件,其中二叠纪－三叠纪之交的生物集群灭绝是显生宙以来的最大一次集群灭绝事件。据统计，这次灭绝事件导致科数量减少52%,物种数减少90%以上。受影响最大的是海洋生物界，特别是底栖生物和窄盐性生物。

(3)水圈和大气圈事件

主要包括特色沉积事件、气候变冷事件、缺氧事件和海平面变化。