资源简介

第四节
地球的演化
高中地理 必修第一册
第一章
1.了解地层和化石的概念，掌握其规律。
2.依据地层和该地层化石的相关资料确定地层所形成的年代和推测地层形成时的地理环境特点。
3.运用地质年代表等资料，简要描述地球的演化过程。
4.掌握不同地质年代的生物特征。
学习目标
一、地层和化石
教材全解
大羽羊齿化石
三叶虫化石
近46亿岁的地球，在这漫长的岁月中，经历了什么？
古希腊哲学家色诺芬妮（约公元前565-约公元前473年），他对岩层中的图案进行了描述，并推测这些图案是经历了漫长的地质演变之后留下的生物遗迹。
地层是地壳上部呈带状展布的层状岩石或堆积物。
地球在发展过程中形成了各个时代的地层,在地层中留下了历史事件的痕迹,保存有不同时代的生物遗体或遗迹,遗留下环境变化的物质凭证。因此,可以说地层是记录地球历史的"书页"。
阅读
古生物化石的形成
密封于琥珀中的昆虫化石
探究
化石是怎样形成的
01
化石是存留在岩石中的古生物遗体、遗物或遗迹。
化石是通过在漫长的地质年代里，被当时的泥沙掩埋起来。在随后的岁月中，这些生物遗体中的有机质被分解殆尽，坚硬的部分如外壳、骨骼、枝叶等与包围在周围的沉积物一起经过石化变成了石头，但是它们原来的形态、结构（甚至一些细微的内部构造）依然保留着。
地层中的化石,多数是古生物的遗体,少数是古生物的遗迹。
生物是由简单到复杂、从低级向高级不断地进化的。
可根据地层中保存的化石,来确定地层的时代和顺序
科学家为什么要研究化石
02
确定地层的时代和顺序；
重建地史时期古地理、古气候的重要依据；
推断生物的生活环境；
推断该时期的海陆分布、海岸线位置和湖泊、河流、沼泽的范围；
为古生物的系统分类提供了基础。
黑色页岩并含黄铁矿指示还原环境
珊瑚化石指示清澈温暖的浅海环境
红色岩层指示氧化环境
破碎的贝壳指示滨海环境
活动
1.在我国辽宁南部距今8000~10000年的泥炭层中,桦属花粉占优势,而现在的桦木林已经退宿到大兴安岭、小兴安岭和长白山区。桦木为喜冷耐旱植物,据此分析我国辽宁南部近8000~10000年来气候的大致变化情况。
气候逐渐变暖、变湿。因为桦树喜冷耐干，辽宁南部发现桦属花粉，如今北移。
由于植物对于气候的变化反应灵敏，并且赋存于沉积物中的植物孢粉化石能地层中保存完好，记录气候环境变化敏感的信息，因此孢粉逐渐成为恢复古地理环境、反演古气候的重要代用指标。
2.为什么说,孢粉化石对于恢复古地理环境和古气候具有重要价值?
二、地球的演化史
地质年代
科学家根据地层顺序、生物演化阶段、地壳运动和岩石年龄等,将地球历史划分为冥古宙、太古宙、元古宙和显生宙。在宙之下,又分出代；在代之下,再分出纪。地壳中不同地质时代地层的具体形成时间和顺序。
（一）前寒武纪
2
按照早晚顺序，前寒武纪依次划分为冥古宙、太古宙、元古宙。
1
古生代寒武纪以前的时期,大约经历了40亿年。
冥古宙为初生地球阶段，地球经历了复杂而有序的发育与变化。
形成铁矿的重要时期
太古宙,地球上是一片深浅多变的广阔海洋,没有宽广的大陆,那时,岩浆活动剧烈,火山喷发频繁,经常出现烟雾满天的景象。
太古宙早期,地球上还没有生命现象,经过十几亿年的演化,有了水和空气之后。
太古宙中期出现最原始的生物。从无生命到有生命，这是生物演化史上的一次飞跃。
澳大利亚沙克湾
纵剖面向上凸起的弧形或锥形叠层状,有如扣放着的一摞碗。
叠层石
由30多亿年前生活在浅海中的原核生物形成的。
元古宙
现在陆地的位置仍大部被海洋所占据。地壳运动剧烈,晚期出现了若干大片陆地。
元古宙,海水中的生命活动明显
增强,除单细胞生物外,出现藻类、海绵等低等的多细胞生物。
从单细胞到多细胞,从原核生物到真核生物,标志着地球进入了一个生命大发展的阶段。
（二）显生宙
2
显生宙依次划分为古生代、中生代和新生代。
1
寒武纪以来的时期。
生物逐渐向较高级的发展阶段进化,动物已具有外壳和清晰的骨骼结构。
1.古生代
地壳发生剧烈变动的时期,许多地方反复上升和下沉。
到了中后期,陆地面积大大增加,欧亚大陆和北美大陆的雏形基本形成。
我国东北、华北抬升成陆地。
早期海生无脊椎动物
中期脊椎动物鱼类
后期两栖类
动物从海洋向陆地发展
中后期蕨类植物繁生从
海滨地带到大陆内部,出现万木参天、郁郁葱葱的景象。
古生代后期是重要的造煤时期。
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寒武纪大爆发
在寒武纪早期,地球海洋中的生物快速发展,进化出大量不同种类的生物。
从寒武纪开始,大量海生无脊椎动物出现在地球表层,由此揭开了欣欣向荣的生物系统演化进程的序幕。
古生代末期,发生了地球历史上最大的灭绝事件,60%以上的海生无脊椎动物种类灭绝了，脊椎动物中的原始鱼类和古老的两栖类也全部灭绝,蕨类植物明显衰退。
2.中生代
陆地面积空前扩大。环太平洋地带地壳运动剧烈，形成高大山系，也带来了丰富的金属矿产。
生物的变化很大，爬行动物盛行，大大小小的恐龙繁生。后来空中了始祖鸟，爬行动物的一支开始向鸟类发展。
裸子植物迅速发展
苏铁
银 杏
中生代也是一个重要的造煤时期
中生代末期,恐龙从地球上突然销声匿迹,海洋中50%以上的无脊椎动物种类也灭绝了。
中生代恐龙灭绝的证据———陨石
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美洲尤卡坦半岛的北部海岸,陨石坑的发现。
撞击事件造成超级火山喷发,烟尘弥漫，遮天蔽日,植物无法进行光合作用,氧气含量骤减。
中生代末期的地层内，铱元素含量异常高。
陨石中一般富含铱元素。
发生了一次规模巨大的造山运动,现在世界上的许多高山是在这次运动中造成的,由此形成现代地貌格局及海陆分布。
3.新生代
新生代生物复原图
哺乳动物和被子植物大发展,出现了灵长类。
出现第四纪大冰期,气候变冷,陆地冰川覆盖面积增大,海面下降,形成路桥,成为动物迁徙通道。
第四纪出现了人类,这是生物演化史上的重大飞跃。
地球有悠久的过去，生物的出现和进化只是其中的一段，而人类的历史更是短暂的一瞬间。地球演化史有力地证实了"自然界总是不断发展的"这一真理，证明了新陈代谢是宇宙万物的普遍规律。
活动
1.在图中标出几次大冰期,并大体估算其持续时间。
2.古生代末期和中生代末期,是地质历史上全球性生物大规模灭绝时期。据图推测,当时的气候分别有什么特点?
距今200万年
距今2-3亿年
距今6亿年
古生代末期气候寒冷湿润；
中生代末期气候温暖干燥。
3.据图归纳地质时期气候变化的特点。
球气候一直处于波动变化之中,
冷暖干湿相互交替,变化周期长短不一。
课堂小结
读下面地质剖面示意图，完成 1—2 题。
1.图中属于古生代地层的最可能是（　）
A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④
2.石炭—二叠纪是地质历史上重要的成煤时期，由此可推知，当时的环境特点为 （　）
A. 干燥，冷热多变 B. 全球气候分异明显
C. 湿润，森林茂密 D. 寒冷，冰雪广布
课堂练习
1.D 　 2.Ｃ 　解析：1. 含三叶虫化石的为古生代早期地层，含原始鱼类化石的最可能为古生代中期地层，含恐龙化石的为中生代地层，含裸子植物化石的最可能为古生代晚期和中生代地层。2. 煤炭是地质历史上植物遗体被埋藏到地下，经过复杂的地质作用而形成的。故当时的植被繁盛，环境湿润。
读某地地质剖面略图，完成 3—4 题。
3.图中属于中生代地层的是 （　　）
A. ③④B. ①②C. ①④D. ②③
4.下列关于地层和化石的叙述，正确的是 （　　）
A. 三叶虫化石存在于元古宙地层中
B. 各类岩石组成的地层中都有化石
C. 化石是埋藏在地层中的古生物遗体或遗迹
D. 元古宙地层中常含有恐龙化石
3.A 　 4.C 　解析：3. 裸子植物和恐龙是中生代的代表性植物与动物。4. 化石指经过自然界的作用，保存于地层中的古生物遗体或遗迹，一般存在于沉积岩中。不同时代的地层里往往含有不同种属生物的化石，恐龙化石所在的地层属中生代，三叶虫化石所在的地层属古生代。
下图示意地球上部分生物类型出现的时间范围，横向宽度越大，代表生物物种越多。读图，完成 5—6 题。
5.下列生物中，出现最早的是 （　　）
A. 爬行类 B. 鸟类 C. 两栖类 D. 鱼类
6.爬行类动物物种最多的地质年代是 （　　）
A. 古生代 B. 中生代 C. 元古代 D. 新生代
5.Ｄ　6.Ｂ　 解析：5. 四个选项中出现最早的是鱼类。6. 中生代是爬行动物盛行时期。
地球自形成到现在，经过漫长的演化历程，在地壳、动物、植物等方面，都发生了有规律的变化。结合所学知识，完成 7—8 题。
7.按由老到新的年代顺序，下列排序中，正确的是 （　　）
A. 蕨类植物→被子植物→裸子植物 B. 三叶虫→鱼类→恐龙
C. 元古宙→古生代→太古宙 D. 哺乳动物→爬行动物→两栖类
8.下列有关地壳演化的叙述，正确的是 （　　）
A. 在前寒武纪联合古陆形成
B. 在古生代形成了大量的金属矿产
C. 新生代是重要的成煤时期
D. 在新生代形成了环太平洋沿海地区的高大山系
7.Ｂ　8.Ｄ 　解析：7. 从时间来讲，由老到新为冥古宙、太古宙、元古宙、古生代、中生代、新生代。从植物来讲，由老到新为藻类植物、蕨类植物、裸子植物、被子植物。从动物来讲，由老到新为无脊椎动物、脊椎动物、两栖动物、爬行动物、哺乳动物、人类。三叶虫为古生代早期生物，鱼类为古生代晚期生物，恐龙为中生代生物。8. 联合古陆形成于古生代后期；在前寒武纪形成了大量铁、金等金属矿产；地质历史上有两个重要的造煤时期：一个是古生代后期，另一个是中生代；新生代形成了现代地球的基本面貌，在此时期落基山脉、安第斯山脉等环太平洋高大山系逐渐形成。
9.读下面某地地质剖面图，完成下列问题。
（1）在图中数码①②③④所示地层中，有可能找到大量三叶虫化石的地层是 _______，有可能找到恐龙蛋化石的地层是 ________，早期人类遗迹应该到 ________ 代表的地层中去寻找。（填数码）
（2）地球演化过程中，灭绝的恐龙等生物种类不可复生，这说明了地理环境的演化具有 ________ 性。
9.（1）④　②　①　（2）不可逆
解析： （1）联系教材知识可知，三叶虫化石大量存在于古生代早期地层（即④层）；恐龙蛋化石存在于中生代地层（即②层）；早期人类遗迹则会保留在新生代地层（即①层）中。（2）结合图示信息，可得出地理环境的演化具有不可逆性的结论。
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