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地球的历史
第一章第三节
一、地层和化石
如何研究地球的历史？
太行山王莽岭的沉积岩地层
甘肃张掖，明显分层的砂岩地层
1.研究地球历史的主要途径——地层
地层：是具有时间顺序的层状岩石。
特点
（1）具有层理构造；
（2）岩层上新下老；
（3）常含有化石；
沉积岩地层的特征：
1.确定某地层形成时间依据( )
A.化石种类和数量
B.组成物质成分和性质
C.岩石的绝对年龄
D.植物化石的埋藏深度
C
通过对岩石中放射性同位素含量的测定，根据其衰变规律而计算出该岩石的年龄。
2.古老的地层一定在新地层的下方吗？
如果发生大规模的地质构造运动，新老地层位置发生互换，古老的地层可能会在新地层的上方。
扭曲变形的岩层
2.化石
留存在地层中的古生物遗体或遗迹。
三叶虫
恐龙化石
三叶虫化石
鱼化石
古植物化石
同一时代形成的地层往往含有相同或相似的化石；
越古老的地层，含有的生物化石越简单，越低级；
3.古生物化石的形成过程
（1）生物本身具有硬壳、骨骼等不易毁坏的硬体部分；
（2）生物死亡后必须尽快地被沉积物所掩埋，避免腐烂或被其他动物吞食；
（3）埋藏下来的生物遗体经过石化。
硬体+尽快被掩埋+石化
密封于琥珀内
的昆虫化石
研究人员在新疆吐鲁番发现了泥岩石蕨类植物化石（时代：距今约2亿年），这种植物生长在温暖阴湿的森林环境。
4.根据化石追溯沉积环境
黑色页岩并含黄铁矿指示还原环境
红色岩层指示氧化环境
珊瑚化石指示清澈温暖的浅海环境
破碎的贝壳化石指示滨海环境
有学者曾多次在喜马拉雅山山坡上找到珊瑚化石，推测喜马拉雅山地区的古地理环境和地壳运动情况。
曾为温暖浅海环境，
后来由于地壳的抬升，
海洋变为陆地。
A
B
1.A、B两地是否具有同一时代的地层，用虚线连接。
3
2.分析B地缺少化石3所在地层的可能原因。
化石3所在地层形成时期，B地层为山地，地势高，未发生沉积；
化石3所在地层形成后，B地地壳抬升，化石3所在地层被外力侵蚀。
不同时期的地壳运动在垂直方向上表现为抬升或下沉，地壳抬升过程中地表往往伴随着侵蚀作用，地壳下沉过程中地表往往伴随着沉积作用。
二、地球的演化历史
地质年代单位
地层单位
宇
界
系
统
阶
宙
代
纪
世
期
不同年代形成的地层中，包含了不同时期的气候、水文等多种信息，
还包括了各种动植物的化石，这些都能够反映地球的历史。
地质学家根据地层顺序和古生物可把地层划分为若干大小不同的单位，称地层单位，各个地层单位所代表的时间称地质年代单位。
2.6
23
66
145
201
299
359
419
443
252
2500
485
541
4000
新生代
中生代
古生代
显生宙
距今时间/百万年
4600
冥古宙
太古宙
元古宙
寒武纪
奥陶纪
志留纪
泥盆纪
三叠纪
侏罗纪
白垩纪
古近纪
新近纪
第四纪
石炭纪
二叠纪
根据地层顺序、生物演化阶段、地壳运动和岩石年龄，将地球历史按照宙、代、纪等时间单位，进行系统性编年。
在寒（寒武）冷的冬天， 有个奴隶在奥陶被滞（志）留在那做泥盆， 然后烧了捧石炭， 做好之后摞成二叠三叠， 但是因为摞的太高倒了打碎了， 所以奴隶主骂他猪猡（侏罗）， 最后奴隶白饿（白垩）了一天。
地质年代表示意
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
冥古宙
太古宙
元古宙
古生代
中生代
新生代
若将地球46亿年的历史压缩为一天24小时，地球诞生于0点，各地质年代对应一天中的时刻是怎样的？
初生地球阶段，地球上只有一些有机质，没有生命的迹象。
冥古宙
原始大气
二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨
太古宙
太古宙时海洋为什么是紫色的？
因为古菌吸收了含量巨大的绿光，导致海洋（可能有些许陆地）出现偏紫色。这样，整个世界都是紫朦朦的了，这就是紫色地球事件。
中期，出现蓝细菌等原核生物，
蓝细菌能够通过光合作用制造氧气。
太古宙是形成铁矿的重要时代，
还有金、镍、铬等矿藏。
太古宙
中国鞍山、本溪、冀东、吕梁等地大铁矿，吉南、辽西、冀东、小秦岭等地的金矿，均产于太古宙岩石中。
美国加利福尼亚州的一处盐沼，被含有紫膜的古菌染成紫红色
蓝细菌大爆发，大气成分开始发生变化，
演化出真核生物和多细胞生物（藻类、海绵）。
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。
元古宙
原核生物是一种单细胞生物，缺乏细胞核和其他膜结合细胞器。
真核生物是所有单细胞或多细胞的、其细胞具有细胞核的生物的总称。
海水中的生命活动加强
（一）前寒武纪
指古生代寒武纪以前的时期，经历40亿年（90%）
阶段 时间 地球演化过程 海陆分布 地壳运动 生物演化
冥古宙 距今46亿年～40亿年 太古宙 距今40亿年～25亿年
元古宙 距今25亿年～5.41亿年
为初生地球阶段，只有一些有机质，没有生命迹象。
地球是一片广阔海洋，没有宽广的大陆
岩浆活动剧烈，火山喷发频繁
中期，出现最原始生物（蓝细菌）；
陆地仍大部分被海洋占据；
晚期，出现若干大片陆地；
地壳运动
剧烈
海水中的生命活动增强，除单细胞生物外，出现藻类、海绵等多细胞生物，从原核生物细胞中演化出真核细胞生物
生物演化史上的一次飞跃；标志地球进入一个生命大发展的阶段
注意：元古宙中期，蓝藻（蓝细菌）大爆发，大气成分开始发生改变，促使地理环境从无氧环境向有氧环境转变。
前寒武纪（太古宙）是重要的成矿时期，形成了大量的铁、镍、铬等矿藏。
来自西澳大利亚州皮尔巴拉克拉通——当时两块大陆之一的叠层石。是目前已知最早的确切的生物化石，约34亿8千万年前。
蓝细菌形成的叠层石
过程？
（二）显生宙：寒武纪以来的时期。
为什么把寒武纪作为显生宙的开始
前寒武纪：以藻类化石和软体动物留下的遗迹化石为主，生命形态简单。
寒武纪之后：动物化石的数量和种类呈爆发式增长，出现大量有硬壳或骨骼的化石，生物结构越来越复杂。
硬体生物的大量出现，标志着寒武纪的开始，地球进入有大量生物开始出现的新时期，也被作为显生宙的开始。
古生代
三叶虫化石及模式图
笔石动物化石
鹦鹉螺化石
古生代后期地球各块大陆汇聚成一个整体，称为联合古陆。
魏格纳提出的大陆漂移学说
亚欧、北美大陆雏形基本形成；
我国东北、华北抬升成陆地。
古生代
（1）古生代
时间 距今5.41亿年～2.52亿年 地壳运动与 海陆分布 生物演化 动 物
植 物 地壳运动剧烈，许多地方反复上升和下沉，海陆格
局发生多次变迁；
后期地球各块大陆汇聚成一个整体，称为联合古陆；
早古生代
末期，发生地球生命史上最大的物种灭绝事件。
（亚欧、北美大陆雏形基本形成，我国东北、华北抬升成陆地）
早古生代：寒武纪、奥陶纪、志留纪；
晚古生代：泥盆纪、石炭纪和二叠纪。
是海洋无脊椎动物发展的时代；
晚古生代
早期，海洋无脊椎动物空前繁盛，如三叶虫、
笔石、鹦鹉螺等；
后期，海洋仍是无脊椎动物的世界；
是脊椎动物发展的时代；
早期，鱼类大量繁衍；
中期，进化成两栖类；
后期，一些两栖动物进化成爬行类；
早古生代
晚古生代
后期，海洋面积缩小，陆地上
开始出现低等的植物；
蕨类植物繁盛，形成茂密森林。
后期，裸子植物开始出现；
60%以上的海生无脊椎动物种类灭绝，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。（湘教版）
几乎95%的物种从地球上消失。
古生代后期是重要的造煤时期。
地理环境各要素之间具有整体性特点，生物的演化是适应地表环境演化的结果。
1.晚古生代从鱼类到两栖动物的演化，是在什么样的地表环境背景下产生的？
中期海洋面积缩小，一些鱼类逐渐适应陆地环境。
2.晚古生代从两栖动物到爬行动物的演化，是在什么样的地表环境背景下产生的？
后期，气候变得干旱，水源稀少，一些两栖动物进化成更能适应干燥气候的爬行动物。
3.低等植物出现，是什么样的地表环境背景？
海洋面积缩小，在陆地上出现。
（2）中生代
时间 距今2.52亿年～6600万年 地壳运动与 海陆分布 生物演化 动 物
植 物 板块运动剧烈，联合古陆在三叠纪晚期开始解体
陆地面积空前扩大；从侏罗纪开始，我国基本结束了南海北陆的分布格局，形成一片宽广的大陆环境；
爬行动物盛行，侏罗纪和白垩纪恐龙繁生；
中后期，一些爬行动物进化出羽毛，开始向鸟类发展；小型哺乳动物出现。
裸子植物（苏铁纲、银杏纲、松杉纲等）极度兴盛，在陆地植物中占主要地位。
末期，发生物种大灭绝事件，绝大多数物种从地球上消失，包括恐龙。
三叠纪、侏罗纪和白垩纪
古生代后期是重要的造煤时期；
中生代也是一个重要的造煤时期。
同时也是形成石油的时期。
苏铁纲又称为铁树纲，多为常绿木本植物。
银杏类植物的统称，广布于欧亚北美大陆的温带地区，第四纪冰期后，该纲植物在中欧、北美等地全部绝灭，现该纲仅存1种是银杏，仅分布于中国浙江省天目山
松杉纲是裸子植物门中最大的一个目，为常绿或落叶乔木，稀为灌木。是森林更新、荒山造林以及水土保持、防风固沙以及庭园绿化的优良树种。
裸子植物
海水的运动
对应新课标地理1
运用图表等资料
说明海水运动对人类活动的影响
霸王龙
翼龙
长颈龙
圆顶龙
（3）新生代
时间 距今6600万年至今
地壳运动与 海陆分布
生物演化
第四纪大冰期（气候寒冷，地质史上最新的一次大冰期） 联合古陆最终解体，形成现代海陆分布格局；
地壳运动剧烈，形成现代地势起伏的基本面貌，形成了一些高大山脉，如阿尔卑斯山、喜马拉雅山、落基山、安第斯山；
哺乳动物和被子植物大发展，出现灵长类；
第四纪出现了人类，这是生物发展史上的重大飞跃；
第四纪
大冰期
若干冰期
间冰期
气候变冷
海面下降
陆地上冰川覆盖面增大
大陆架成为人与动物往来通道
气候转暖
海面上升
海水淹没低洼地
石油形成
古近纪、新近纪和第四纪
海陆变迁
前寒武纪
古生代
中生代
新生代
海洋和陆地开始形成
后期地球各块大陆汇聚成一个整体，称为联合古陆；亚欧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
联合古陆在三叠纪晚期开始解体；从侏罗纪开始，我国基本结束了南海北陆的分布格局，形成一片宽广的大陆环境；
联合古陆最终解体，形成现代海陆分布格局和现代地势起伏的基本面貌、一些高大山脉
海洋面积不断缩小，陆地面积不断扩大
前寒武纪
古生代
中生代
新生代
海洋和陆地形成
海陆格局大变迁
联合古陆形成
联合古陆开始解体
大陆漂移
联合古陆彻底解体
大陆漂移至现代位
形成现代海陆分布格局
联合古陆变化
生物进化
低级→高级 简单→复杂
海生→陆生
生物灭亡与兴盛
植
物
藻类
苔藓植物
蕨类植物
裸子植物
被子植物
原始单细胞生物
太古宙
元古宙
早古生代后期（低等植物）
晚古生代
中生代
新生代
藻类植物
出现于前寒武纪，
绝大多数生活在水中
蕨类植物
出现于古生代的泥盆纪，大多生长在阴暗潮湿的环境
裸子植物
出现于古生代，兴盛于中生代，没有果皮，
种子裸露
被子植物
绿色开花植物，
兴盛于新生代，
是植物中最高级的
原始单细胞生物
无脊椎
动物
脊椎动物
（鱼类、两栖类、爬行类）
脊椎动物
（鸟类、哺乳类）
草履虫
蜗牛（软体动物）
大鲵（两栖类）
牛（哺乳类）
动
物
太古宙
早古生代早期
晚古生代早期
晚古生代中期
中生代
中生代中后期
新生代
前寒武纪 古生代 中生代 新生代
距今年份 距今5.41亿年 距今5.41亿至2.52亿年 距今2.52亿至6600万年 距今6600
万年至今
生物演化 原核生物 真核生物 海洋无脊椎动物 鱼类；两栖类 低等植物；蕨类植物 爬行动物 鸟类 裸子植物 哺乳动物
人类
被子植物
海陆变迁 以海洋为主 陆地面积扩大， 地壳反复上升和下沉 陆地面积 空前扩大 形成
现代地貌格
地质矿产 铁 煤炭 煤炭、石油 石油、煤炭
古生代石炭纪二叠纪
中生代侏罗纪白垩纪
新生代第三纪
三大成煤期
1.在图中标出几次大冰期。
2.古生代末期和中生代末期，是地质历史上地球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？
古生代末期寒冷潮湿；
中生代末期干燥炎热。
3.据图归纳地质时期气候变化的特点。
冰期、间冰期交替出现，全球气候一直处于波动变化中，冷暖干湿相互交替，变化周期长短不一。
地球的演
化
地层与化石
地球演变史
地层
化石
存留在地层中的古生物遗体或遗迹
研究地球历史的主要途径
前寒武纪
古生代
新生代
中生代
生命演变/环境演变
保护地球

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