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第四节　地球的演化
基础过关练
题组一　地层和化石
　 优质的煤层储存在沉积岩地层中,常乌黑发亮。地质工作者在某一煤层中找到了裸子植物粗大树干的化石。据此完成下面两题。
1.记录地球历史的“书页”和“文字”分别是(　　)
A.地层和化石　　B.生物和化石
C.地层和气候　　D.气候和生物
2.推测煤层形成时的古地理环境是(　　)
A.温暖的浅海环境　　B.湿热的草原环境
C.干旱的陆地环境　　D.湿热的森林环境
　　下图为甲、乙两地地层对比图。据此完成下面两题。
3.图中甲、乙两地地层属于同一时代的是(　　)
A.①、Ⅱ　　B.②、Ⅱ　　C.③、Ⅲ　　D.②、Ⅰ
4.关于图中地层的说法,正确的是(　　)
A.地层越厚说明该地质时期越长
B.每个地层中都含有化石
C.Ⅰ地层中化石代表的生物的结构最复杂
D.甲地地层比乙地相同高度地层形成晚
　　下图为某游客在我国台湾野柳地质公园中拍摄的含有海星化石的岩石照片。据此完成下面两题。
5.关于海星化石的形成,叙述错误的是(　　)
A.是古生物的遗体　
B.经过矿物质的充填作用形成
C.是古生物的遗迹　
D.经过石化形成
6.关于化石的说法,错误的是(　　)
A.同一年代的地层含有相同或相似的化石
B.不同年代的地层往往含有不同的化石
C.结构简单的化石一定在地层深处
D.通过对化石的研究可以确定其形成的地质年代
题组二　地球的演化史
　　地球作为一个行星起源于约46亿年前的原始太阳星云。此后,地球系统的地貌变迁、生命现象和生命活动共同构成地球的历史,地球的历史可划分为几个重要的地质年代。下图为某地质年代地球环境景观复原图。据此完成下面三题。
7.图中所示的地质年代为(　　)
A.太古宙　　
B.元古宙
C.古生代　　
D.中生代
8.该地质年代的海陆分布状况是(　　)
A.陆地面积逐渐大于海洋
B.是煤的重要形成期
C.联合古陆开始逐渐解体
D.现代海陆分布格局形成
9.该地质年代末期发生的重大事件是(　　)
A.喜马拉雅山脉形成
B.强烈的地震灾害频发
C.恐龙从地球上消失
D.陆地基本被冰川覆盖
　　下图为地球上大气中的二氧化碳浓度变化曲线示意图(设工业革命初期大气中的二氧化碳浓度为1)。读图,完成下面两题。
10.地质时期(冥古宙—显生宙),地球上大气中的二氧化碳浓度变化的主要原因最可能是(　　)
A.海陆变迁　　
B.频繁的火山爆发
C.生物的呼吸作用　　
D.植物的出现和发展
11.古生代时期出现的森林大部分是(　　)
A.海生藻类　　B.裸子植物
C.被子植物　　D.蕨类植物
　　生物在地球发展中产生,同时生物对地理环境的形成和发展起着非常重要的作用。据此完成下题。
12.地球生物的演化发展,按照时间排序正确的是　(　　)
①生物孕育、萌芽和发展的初期阶段
②出现海生藻类、海生无脊椎动物
③裸子植物时代和爬行动物时代
④鱼形动物时代、两栖动物时代
⑤被子植物时代和哺乳动物时代
A.①②④③⑤　　B.①②③④⑤
C.①③⑤②④　　D.③①④②⑤
13.阅读图文材料,回答下列问题。(12分)
某媒体2022年4月13日电,中国研究团队对产自广西百色市隆林各族自治县者保乡一件化石的最新研究表明,这是广西首次发现的距今约2.52亿~2.47亿年的大型鱼龙化石,并将其命名为“粗壮百色鱼龙”。下面为鱼龙复原图和地质年代图。
(1)该鱼龙生存的地质年代属于　　　(填“④”或“③”)。(2分)
(2)④时期陆地面积　　　(填“扩大”或“缩小”)。(2分)
(3)该鱼龙生存的地质年代末期,恐龙　　　(填“灭绝”或“繁盛”),海洋中50%以上的　　　　　　　　　　(填“无脊椎动物种类”或“裸子植物种类”)灭绝。(4分)
(4)列举⑤地质年代动物界发生的主要事件。(4分)
能力提升练
题组　化石的形成及意义
　　在进行一项水利工程的基础考古调查过程中,研究人员在湘西龙山洞穴内发现了大熊猫化石。研究发现,这些化石距今大约5 000年。据此完成下面三题。
1.发现的大熊猫化石可能形成于(　　)
A.第四纪　　B.白垩纪　　C.寒武纪　　D.侏罗纪
2.该大熊猫化石所属的地质年代可能出现的现象是(　　)
A.大量铁矿形成
B.气候温暖湿润
C.现代地貌格局及海陆分布形成
D.裸子植物繁盛
3.有关大熊猫化石的形成条件,叙述正确的是(　　)
A.必须经过石化
B.需要微生物分解
C.死亡后缓慢地被沉积物掩埋
D.死亡后充分暴露于空气中
　　现代科学考察在冲绳海槽底部发现了大量与现在长江口类似的河流沉积物,并且在沉积物中发现了淡水生物化石。完成下面两题。
4.冲绳海槽存在淡水生物化石的原因最可能是(　　)
A.古长江口延伸至江浙一带
B.冲绳海槽曾为淡水湖泊
C.古长江口延伸至冲绳海槽
D.冲绳海槽地壳抬升剧烈
5.推测冲绳海槽出现淡水生物时,正值(　　)
①冰期　　②间冰期
③海平面上升　　④海平面下降
A.①③　　B.②③　　C.①④　　D.②④
6.(经典题)读甲、乙两地地层分布示意图,完成下列问题。(12分)
(1)古生代的石炭纪、二叠纪是地质历史上最重要的成煤时期,推测当时的环境特点。(4分)
(2)A—G地层中形成最早和最晚的分别是哪一层 两地层分别形成于什么地质年代 (4分)
(3)A—G地层和W—Z地层中可能形成于同一地质年代的有哪些 列举相关地层并说明判断理由。(4分)
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.A 2.D 3.A 4.D 5.C 6.C 7.D 8.C
9.C 10.D 11.D 12.A
1.A　地球有长达约46亿年的历史,地层是地壳上部呈带状展布的层状岩石或堆积物,可以通过地层形成的先后顺序,推测地球的历史。化石是了解地质时期生物进化的重要手段,因此地层和化石是记录地球历史的“书页”和“文字”,A正确。
2.D　煤层的形成需要大量的植物,所以当时的地理环境为湿热的森林环境,D正确;干旱的陆地环境和草原环境均不会形成高大的植被,B、C错误;浅海环境应出现海洋生物的化石,A错误。
3.A　根据所学知识可知,相同时代的地层含有相同或近似的化石,不同时代的地层一般含有不同的化石,因此图中甲地的①与乙地的Ⅱ属于同一时代;甲地的②与乙地的Ⅲ属于同一时代,A正确。
4.D　地层越厚说明沉积时间越长或侵蚀越少,但不能说明地质时期越长,A错误;图中③地层中没有化石,B错误;Ⅰ地层中化石代表的生物是海生无脊椎动物,结构较简单,C错误;图中甲地①地层与乙地更高海拔的Ⅱ地层化石类型相同,说明甲地①地层与乙地更高海拔的Ⅱ地层形成于同一时期,说明甲地地层比乙地相同高度地层形成时间晚,D正确。
5.C　该化石是海星遗体经石化(如矿物质的充填或交代作用等)形成的,不是古生物的遗迹。
6.C　地球上生物的演化经历了从低级到高级、从简单到复杂的过程,故结构简单的化石形成较早,正常情况下,在地层的深处,但若受到内外力的影响,也可能在地层上部。
7.D　恐龙出现于中生代,中生代末期恐龙灭绝。因此,图中所示的地质年代为中生代。
8.C　此题可用排除法。地球形成以来一直是海洋面积大于陆地面积,排除A;该地质年代为中生代,中生代是煤的重要形成期,但是题干问的是该地质年代的海陆分布状况,不符合题干要求,排除B;现代海陆分布格局形成于新生代,排除D。故选C。
知识拓展　联合古陆
古生代期间地壳运动剧烈,许多地方反复上升和下沉,海陆格局发生了多次大的变迁,到了后期地球各块大陆汇聚成一个整体,称为联合古陆。由于板块运动剧烈,联合古陆在三叠纪晚期开始解体,各大陆向现在的位置漂移。
9.C　喜马拉雅山脉的广大地区曾是一片汪洋大海,称古地中海,喜马拉雅山脉形成于新生代,A错误;地震灾害应该是相对于人类而言的,此地质年代人类还未出现,B错误;恐龙从地球上消失发生于中生代末期,C正确;陆地基本被冰川覆盖发生于冰期,而中生代是比较温暖的间冰期,D错误。
10.D　地质时期(冥古宙—显生宙),地球上大气中的二氧化碳浓度整体上呈下降趋势,该变化的主要原因最可能是植物的出现和发展,植物的光合作用会消耗二氧化碳并释放氧气,从而导致地球上大气中的二氧化碳浓度下降,D正确;海陆变迁对地球上大气中的二氧化碳浓度影响不大,A错误;频繁的火山爆发和生物的呼吸作用都会使得地球上大气中的二氧化碳浓度上升,B、C错误。
11.D　古生代时期蕨类植物繁生,形成了茂密的森林。
12.A　“生物孕育、萌芽和发展的初期阶段”说明此阶段处在地球生物演化的最早阶段;海生藻类、海生无脊椎动物出现在元古宙;古生代中期为鱼形动物时代,古生代后期为两栖动物时代,陆上蕨类植物繁生;中生代为爬行动物时代、裸子植物时代;新生代为哺乳动物时代、被子植物时代。因此,地球生物演化发展的时间排序为①②④③⑤,A正确。
13.答案　(1)④
(2)扩大
(3)灭绝　无脊椎动物种类
(4)出现灵长类和人类。
解析　(1)根据材料可知,该鱼龙生存的地质年代距今约2.52亿~2.47亿年,读图可知这一时期属于④(中生代)。
(2)根据所学知识可知,④时期(中生代)陆地面积空前扩大。
(3)鱼龙生存的地质年代为中生代,中生代末期除恐龙灭绝外,海洋中50%以上的无脊椎动物种类也灭绝了。
(4)⑤地质年代为新生代,出现了灵长类,第四纪出现了人类。
能力提升练
1.A 2.C 3.A 4.C 5.C
1.A　第四纪为距今258万年至今,白垩纪为距今1.45亿~6 600万年,寒武纪为距今5.41亿~4.854亿年,侏罗纪为距今2.013亿~1.45亿年。由材料可知,大熊猫化石距今大约5 000年,故发现的大熊猫化石可能形成于第四纪。
2.C　大熊猫化石所属的地质年代是第四纪,属于新生代,新生代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和海陆分布,C正确;太古宙岩浆活动剧烈,火山喷发频繁,是形成铁矿的重要时代,A错误;第四纪进入地质历史上最新的一次大冰期,气候相对较冷,B错误;裸子植物繁盛于中生代时期,D错误。
3.A　化石的形成必须经过石化(如矿物质的充填或交代作用、植物的炭化作用等)。微生物分解会破坏生物遗体,无法形成生物化石;死亡后充分暴露于空气中或缓慢地被沉积物掩埋可能导致生物腐烂或被其他动物所吞食,无法形成生物化石。
解题关键　化石的形成条件
化石的形成条件首先是生物本身具有硬壳、骨骼等不易毁坏的硬体部分;其次,生物死亡后必须尽快地被沉积物所掩埋,这样才能避免腐烂或被其他动物所吞食;最后,埋藏下来的生物遗体必须经过石化才能形成化石。
4.C　结合材料“在冲绳海槽底部发现了大量与现在长江口类似的河流沉积物,并且在沉积物中发现了淡水生物化石”可推测,冲绳海槽存在淡水生物化石可能是因为古长江口延伸至冲绳海槽。
5.C　冲绳海槽出现淡水生物时,古长江口向东延伸至冲绳海槽,说明应处于气候严寒的冰期,海平面下降。
6.答案　(1)气候温暖湿润,森林密布。
(2)A地层形成最早,形成于古生代;G地层形成最晚,形成于新生代。
(3)B地层和W地层、F地层和Y地层、G地层和Z地层可能分别形成于同一地质年代;因为每对地层中含有的生物化石相同。
解析　(1)煤炭是植物死亡之后,迅速被掩埋,经过一系列的变化而形成的。古生代的石炭纪、二叠纪是地质历史上最重要的成煤时期,说明当时的环境特点应该是气候温暖湿润,森林密布。
(2)结合图可知,A地层的化石为三叶虫化石、菊石化石,形成于古生代,形成年代最早。G地层的化石有哺乳动物化石,形成于新生代,形成年代最晚。
(3)有相同生物化石的地层可能形成于同一地质年代。从图中可以看出,B地层和W地层所含化石相同,都为贝壳类化石、菊石化石和鱼类化石;F地层和Y地层所含化石相同,都为鸟类化石、植物化石和恐龙足迹化石;G地层和Z地层所含化石相同,都为植物化石、哺乳动物化石和鸟类化石。(共15张PPT)
第四节　地球的演化
必备知识 清单破
知识点1　地层和化石
1.地球的年龄:约为46亿年。
2.地层——记录地球历史的“书页”
(1)在正常情况下,先形成的地层在下,后形成的地层在上。
(2)不同时代的地层一般含有不同的化石,而相同时代的地层往往保存着相同或近似的化石。
3.化石——记录地球历史的“文字”
(1)可以根据地层中保存下来的化石,来确定地层的时代和顺序。
(2)根据地层组成物质的性质和化石特征,可以追溯地层沉积时的环境特征。例如:红色岩层
指示氧化环境,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,破碎
的贝壳指示滨海环境。
知识点2　地球的演化史
1.地质年代
(1)概念:地壳中不同地质时代地层的具体形成时间和顺序,称为地质年代。
(2)划分依据:地层顺序、生物演化阶段、地壳运动和岩石年龄等。
(3)划分单位:宙→代→纪。
2.地球演化过程
(1)前寒武纪:指古生代寒武纪以前的时期,大约经历了40亿年。
阶段 演化特点 为初生地球阶段,地球经历了复杂而有序的发育与变化 地质环境 地球上是一片深浅多变的广阔海洋,没有宽广的大陆
岩浆活动剧烈,火山喷发频繁
是形成铁矿的重要时代
生物演化 早期:没有生命现象
中期:出现最原始的生物
地质环境 地壳运动剧烈,晚期出现了若干大片陆地
生物演化 除单细胞生物外,还出现了藻类、海绵等低等的多细胞生物
(2)显生宙:指寒武纪以来的时期。
①古生代
早期 中期 后期 末期
地质 环境 — 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 —
— — 重要的造煤时期 —
生物 演化 海生无脊椎动物空前繁盛(如三叶虫、珊瑚等) 出现了脊椎动物
——鱼类 一部分鱼类逐渐演化成两栖类;动物从海洋向陆地发展 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
— 陆地上出现了大片植物,特别是蕨类植物繁生 蕨类植物明显衰退
②中生代
地质环境 动物演化 植物演化
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;是一个重要的造煤时期 爬行动物盛行,恐龙繁生;后来空中出现了始祖鸟,爬行动物的一支开始向鸟类发展;中生代末期,恐龙突然销声匿迹,海洋中50%以上的无脊椎动物种类灭绝 裸子植物迅速发展,苏铁纲、银杏纲、松杉纲等植物是主要的代表植物
③新生代
造山运动 海陆格局 气候特点 生物演化
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 现代地貌格局及海陆分布形成 第四纪大冰期,气候变冷 哺乳动物大发展,出现了灵长类,第四纪出现了人类
被子植物大发展
关键能力 定点破
定点 地层形成早晚及形成时环境特点的判断
1.地层形成早晚的判断方法
(1)按地层的排列顺序来判断
在正常情况下,地层总是按顺序排列的。在一个未发生变动的沉积地层中,下面的地层总是
比上面的地层古老。但由于地壳运动的影响,地层可能会错综复杂,有的已缺失,有的甚至层
序颠倒或被破坏,这就需要根据化石来确定地层的顺序和时代。
(2)按地层中所含化石的结构来判断
由于生物总是从低级向高级、从简单向复杂不断地进化,故地层中所含的生物化石越低级、
越简单,地层就越古老,反之就越年轻。如果在同一地层中,既有较为低级、简单的生物化石,
又有较为高级、复杂的生物化石,那么,其形成的时间应该是较为高级的生物出现的时间。
利用化石来判定地层时代时,需要了解生物的演化过程,具体如下:
①动物演化:无脊椎动物时代→鱼形动物时代→两栖动物时代→爬行动物时代→哺乳动物时
代→人类时代。
②植物演化:藻菌时代→蕨类植物时代→裸子植物时代→被子植物时代。
(3)按照放射性元素的半衰期计算地层的年龄来判断
地层中的放射性同位素会以不变的速率逐渐衰变,成为非放射性的子体同位素,同时释放出
能量。因此只要在温度、压力等因素不变的情况下,人们就能获得准确的数值,利用放射性
同位素来测定地层的年龄,进而判断出地层形成早晚。
2.地层形成时地理环境的判断方法
(1)通过地层中所含的化石,可以判断出该地层形成时的地理环境。由于三叶虫属于海生无
脊椎动物,故若发现某地层中只有三叶虫化石,则说明该地层形成于古生代,且形成时为温暖
的浅海环境。
(2)各种矿产都是在一定的地理环境条件下形成的,因此通过地层中所含的矿产或岩石类型
可判断地层形成时期的地理环境。若某地层中有煤层分布,则说明该地层是在森林茂密的陆
地上形成的。若某地层中的岩石主要是石灰岩,则其形成时多是温暖的浅海环境。
学科素养 情境破
素养　天文观测基地的选址(综合思维、区域认知)
或许你想不到,暗夜也是需要保护的,暗夜星空已成为人类聚居区一种越来越稀缺的资源。
西藏那曲、阿里暗夜星空保护地是我国首批得到国际组织认可的暗夜保护地,被《世界暗夜
保护地名录》收录。在当地政府支持下,那曲、阿里两地分别建立了那曲暗夜公园和阿里暗
夜星空保护区,两地独特的天文、气候条件非常有利于星空观测。阿里暗夜星空保护区(32°
30'N,80°05'E)海拔4 278米,下图示意该保护区云量随时间变化状况。
问题1 简析阿里暗夜星空保护区星空观测的有利条件。
提示 人口稀疏,光污染轻;海拔高,空气稀薄,大气透明度高;气候干旱,云量少。
问题2 为降低灯光的影响,请你为暗夜公园的建设提出具体建议。
提示 减少不必要光源的使用;降低光源的亮度;缩短光源的照射时间;改变光源的照射方向。
讲解分析
1.天文观测基地选址的自然条件
纬度条件 纬度高,冬季夜长,连续观测时间长,星空起落变化小;极光出现概率大。纬度较低,观测范围广(如可观测南北半球的天文情况),观测的星座多
气象条件 晴天多,云量少(一般是气候干旱导致);大气稀薄(海拔高导致),尘埃少(大气污染少导致),大气透明度高(空气洁净);风力小(一般是高气压控制导致);气温波动小,大气扰动小;空气湿度小
地形条件 地势高,空气稀薄,大气透明度高;地势高,视野开阔;地势起伏大,利于排水;喀斯特地貌多地下河,不易积水
2.天文观测基地选址的人文条件
　　人口稀少,人类活动干扰少;城市少,人为光源干扰少。
典例呈现
例题 (2024广东东莞期中)2022年7月10日,小明从广州出发,经过约40个小时,到达位于智利
的中国海外天文观测基地(位置见下图),此时北京时间为22:00。完成下题。
图中天文观测基地具有的优势条件有 (　 )
①与国内观测构成时间互补
②纬度较低,星空起落幅度较小
③有利于观测天空的南天区
④海拔高、干旱、大气透明度高
A.①②③　　　　　B.①②④
C.①③④　　　　　D.②③④
C
素养解读 此题以位于智利的中国海外天文观测基地为情境,通过与我国国内天文观测基地
的对比,考查了该天文观测基地具有的优势条件,考查了学生的区域认知与综合思维素养。
解题思路 读图可知,位于智利的中国海外天文观测基地地处南半球,有利于观测天空的南
天区,与国内观测构成南、北方天空的空间互补,另外其位于西经度,与国内时间上也存在差
异,构成时间互补,①③正确;结合所学知识可知,该地地势高,空气稀薄,气候干旱,晴天多,大气透明度高,④正确;纬度低,观测的天空范围广,但星空起落幅度较大,②错误。故选C。

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