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第四节　地球的演化
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课标要求 素养目标
　　运用地质年代表等资料,简要描述地球的演化过程。 1.区域认知:结合图文材料,分析不同区域不同地质年代地球演化的过程与特点,了解区域的自然环境特点及演变。 2.人地协调观:了解各个地质年代的特点,并认识到每个地质年代所形成的矿产、植被和生物演化等对现今人类的影响,培养学生的人地协调观。 3.综合思维:利用所学知识,探究地球的形成过程。 4.地理实践力:依据地层和化石能够确定地层所形成的年代和推测古地理环境特点。
一、地层和化石
1.地球的历史
约为 年。
2.地层
(1)含义: 上部呈带状展布的层状岩石或堆积物。
(2)特点:保存有不同时代的生物遗体或遗迹,遗留下 的物质凭证。
(3)作用:是记录地球历史的“ ”。
3.化石
(1)含义:多数是古生物的 ,如贝壳、骨骼等;少数是古生物活动的 ,如足印、粪便等。
(2)特点: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)作用:确定地层的时代和 。
4.研究意义
根据地层 的性质和化石特征,可以追溯地层沉积时的 。
[想一想] 人们为什么把地层比作“书页” 研究地层有何意义
提示:“书页”是一页一页的,地层从形态来看是一层一层的,它的层序和形态可以反映地壳的运动变化过程,一般情况下地层是按顺序排列的,新在上,老在下,呈水平状态。但是,在构造运动的影响下,地层往往发生很大的变化。书页中应有文字、图表等内容,从中可以读出一些信息。地层中的“文字、图表”主要是指地层中的化石、地层的厚度及物质组成等。
二、地球的演化史
1.地球历史的划分
(1)根据:地层顺序、 阶段、地壳运动和岩石年龄等。
(2)划分:将地球历史划分为 、太古宙、元古宙和 ;划分单位由大到小依次是宙→代→纪。
(3)地质年代:地壳中不同地质时代地层的具体形成时间和 。
2.前寒武纪
(1)时间:指古生代 以前的时期,大约经历了40亿年,包含冥古宙、太古宙、元古宙。
(2)演化特点。
①海陆演化:在太古宙, 剧烈,火山喷发频繁;在元古宙,地壳运动剧烈,晚期出现若干大片 。
②生物演化:从单细胞到 细胞,从原核生物到 生物,标志着地球进入了一个生命大发展的阶段。
3.显生宙
以来的时期,包括古生代、中生代和新生代。
(1)古生代。
①海陆演化:地壳剧烈变动, 大陆和北美大陆的雏形基本形成,我国东北、 抬升成陆地。
②生物演化。
时期 早期 中期 后期 末期
动物 海生 动物繁盛, 出现三叶 虫、珊瑚等 出现 动物—— 鱼类 一部分 鱼类演 化成 类 60%以上的海生无脊椎动物种类灭绝;原始鱼类和古老的两栖类也全部灭绝
植物 出现低 等植物 植物繁生 植物明显衰退
(2)中生代。
①海陆演化:陆地面积空前扩大。 地带地壳运动剧烈,形成高大山系。
③灭绝:末期,恐龙灭绝,海洋中50%以上的无脊椎动物种类也灭绝了。
(3)新生代。
①海陆演化:发生了一次规模巨大的造山运动,由此形成现代 及海陆分布。
②生物演化
[想一想] 古生代末期,约95%的物种从地球上消失,你是怎样理解的
提示:古生代地球的大气环境不稳定,地壳运动剧烈,生物物种少,因此地球环境变化或宇宙环境的变化都会危及地球上生物的生存。
学习任务一　地球的演化史
【情境·探究导学】
古老的森林化石
　　科学家在美国纽约州发现了古老的森林化石,距今约3.85亿年,这些树木属古羊齿属,是一种蕨类植物。科学家认为,自从森林出现后,地球的生态环境出现了巨大的变化。
(1)推测材料中的森林化石形成的地质年代,并说明依据。
提示:古生代。古生代中后期,蕨类植物繁生,形成了茂密的森林。
(2)推测该森林系统中是否有大量陆生动物,并说明依据。
提示:没有。古生代中后期,地球上的动物以水生或半水生的鱼类和两栖类为主,适应陆地环境的爬行动物刚刚出现。
(3)科学家所说的“自从森林出现后,地球的生态环境出现了巨大的变化”指的是什么
提示:森林植物通过光合作用,吸收二氧化碳,释放氧气,改变了大气成分;森林的出现为之后大量出现的陆生动物提供了栖息地和食物来源。
【核心·归纳总结】
1.地球历史的划分
(1)依据:地层顺序、生物演化阶段、地壳运动和岩石年龄等。
(2)划分:冥古宙、太古宙、元古宙和显生宙;划分单位由大到小依次是宙→代→纪。
(3)地质年代:地壳中不同地质时代地层的具体形成时间和顺序。
2.地球生物进化的一般序列
3.地球的演化过程
根据同位素年龄测定法可知,地球形成约有46亿年的历史了。从其形成到现在,地球的环境发生了巨大的变化。我们可以通过对地层的研究认识其环境的演化过程。
(1)前寒武纪:5.41亿年前,地球从没有生命到出现原始生命。包括三个阶段,具体如表所示。
阶段 演化特点
冥古宙 初生地球阶段,地球经历了复杂而有序的发育与变化
太古宙 环境 变迁 ①地球上是一片深浅多变的广阔海洋,没有宽广的大陆; ②岩浆活动剧烈,火山喷发频繁; ③是形成铁矿的重要时代
生物 演化 ①早期:没有生命现象。 ②中期:出现最原始的生物
元古宙 环境 变迁 地壳运动剧烈,晚期出现若干大片陆地
生命 发展 ①海水中的生命活动明显增强; ②除单细胞生物外,还出现了藻类、海绵等低等的多细胞生物; ③原核生物进化到真核生物
(2)显生宙。
①古生代。
地质环 境变迁 生物进化
早期 中期 后期 末期
地壳剧烈 变动,反复 上升和下 沉→欧亚 大陆和北 美大陆的 雏形基本 形成　　 海生 无脊 椎动 物空 前繁 盛　 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; 后期是重要 的造煤时期 60%以上的海生无脊椎动物种类灭绝,原始鱼类和古老的两栖类也全部灭绝,蕨类植物明显衰退
陆地上蕨类 植物繁生
②中生代和新生代。
项目 中生代 新生代
环境 变迁 造山 运动 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 发生了一次规模巨大的造山运动(称为喜马拉雅造山运动),形成现在世界上的许多高山
海陆 格局 陆地面积空前扩大 形成现代地貌格局及海陆分布;第四纪大冰期来临时,气候变冷,陆地上冰川覆盖面积增大,海面下降100多米,许多大陆架变成了大陆间人和动物来往的通道
生物 演化 动物 演变 ①爬行动物盛行;②恐龙繁生;③出现了始祖鸟 ①哺乳动物和被子植物大发展;②出现了灵长类;③第四纪出现了人类
植物 演变 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,是重要的造煤时期
中生代 末期 ①恐龙突然销声匿迹;②海洋中50%以上的无脊椎动物种类灭绝
【实践·学以致用】
　　地球上出现生命后,生物多样性随着地理环境的改变会出现变化。下图示意古生代至新生代生物多样性和地表温度的变化。据此回答1~3题。
1.从三叠纪到白垩纪,生物多样性(　　)
[A]持续下降 [B]波动下降
[C]波动上升 [D]保持稳定
【答案】 C
【解析】 由图可知,从三叠纪到白垩纪,生物多样性呈现波动上升趋势。故选C。
2.图中地球演化表明(　　)
[A]寒武纪时期植物以被子植物为主
[B]二叠纪到三叠纪发生物种大灭绝现象
[C]地球生物进化由陆生向海生发展
[D]生物多样性与地表温度呈负相关
【答案】 B
【解析】 结合所学知识可知,寒武纪时期植物以藻类植物为主,A错误;由图可知,二叠纪生物多样性比三叠纪高,且二叠纪末期、三叠纪初期生物多样性急剧下降,发生物种大灭绝现象,B正确;地球生物进化由海生向陆生发展,C错误;由图可知,生物多样性与地表温度之间没有明显关系,D错误。
3.图中甲时期物种大灭绝最有可能的原因是(　　)
[A]陨石撞击 [B]地磁变化
[C]植物中毒 [D]地表升温
【答案】 D
【解析】 从图中可以看到,甲物种大灭绝时期,其地表温度相较之前有很大上升,故甲时期物种大灭绝最可能与地表升温有关,D正确;无法根据材料获取地磁变化、植物中毒、陨石撞击的相关信息,A、B、C错误。
学习任务二　地层和化石及其作用
【情境·探究导学】
记录地球历史的“万卷书”
　　山旺,山东临朐的一个小山村。这里的地层由薄如纸张的硅藻土页岩组成,形成于大约1 800万年前,地质年代的中新世。在这里静静地躺着的植物化石,“油杉”依然呈蓬勃状,“圆基香椿”的枝干依然茁壮,“拟银鹊树”的树叶依然脉络清晰。动物化石包括了昆虫、鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类的庞大的动物群,形态各异。
(1)专家将山旺村地层形象地称为记录地球历史的“万卷书”,那么这个“万卷书”的“书页”和“文字”分别指什么呢
提示:“书页”指不同地质年代的硅藻土页岩层,“文字”指硅藻土页岩中各种各样的生物
化石。
(2)专家发现该地地层中存在哺乳动物化石。推测该化石所处的地质年代。
提示:哺乳动物出现的地质年代为新生代。
(3)在山旺化石中发现有“犀牛”化石和数量众多的两栖类、鱼类化石,可以推测1 800万年以前该地区的气候与现在有何差异
提示:1 800万年以前山旺地区气候比现在湿热。
【核心·归纳总结】
1.地层和化石的含义、特点和作用
项目 含义 特点 作用
地层 地壳上部呈带状展布的层状岩石或堆积物 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 记录地球历史的“书页”
化石 多数是古生物的遗体,如贝壳、骨骼等;少数是古生物活动的遗迹,如足印、粪便等 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 确定地层的时代和顺序
古生物成为化石的形成条件
(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,以免腐烂或被其他动物所吞食。
(3)埋藏下来的生物遗体必须经石化(如矿物质的充填或交代作用、植物的炭化作用等)才能形成化石。
2.化石的应用
(1)巧用化石判断地层。
理论 依据 生物总是从低级到高级、由简单到复杂不断进化的,而且演化的过程又是不可逆的,即每一个生物种属在地球上只能出现一次,灭绝之后就不再重复出现
一定种类的生物总是埋藏在一定时代的地层里,而不同时代的地层里往往含有不同种属的化石群
方法 掌握化石出现的顺序和生物演化的规律,确定地层的新老关系和相对应的地质年代
(2)借助化石推测古地理环境。
在一定的环境中,生活着一定的生物群,在生物体上会留下自然的烙印。这样,利用生物化石可以恢复生物的生活时代和古地理环境。例如:在温暖广阔的浅海环境中,可以形成由珊瑚礁组成的石灰岩;在湿热的森林茂密地区,可以形成有丰富植物化石的含煤地层等。
3.依据地层确定古地理环境
(1)确定地层形成时间:正常状态下地层分布是有时间顺序的,即“老的地层在下,新的地层在上”,因此根据两个地层之间的上下位置关系,就可以推测两个地层形成的早晚顺序。如图示A地层最老,D地层最新。
(2)确定地壳运动状况:正常状态下的地层应是平行且连续分布的。如果地层发生弯曲,说明该处地壳产生过水平运动,如果地壳同一岩层之间发生明显的位移,说明该处地壳产生过垂直运动;如果地层分布出现了缺失,说明该处地壳在缺失的某地层地质时期,地壳发生过剧烈的变化。
(3)确定古地理环境特征:沉积地层是由沉积物组成的,因此沉积地层中保持着原有地层组成物质。依据地层组成物质可以确定当时的地理环境特征,如石灰岩地层形成的环境是海洋环境等。
【实践·学以致用】
　　科研人员可通过动植物化石进行定量重建古气候。我国渭河盆地东南缘阳郭附近的上始新统白鹿塬组(距今约5 000万年)动植物化石非常丰富。下图为白鹿塬组地层及哺乳动物和植物化石产出层位示意图。据此回答1~3题。
1.图中最古老的地层为(　　)
[A]砂质泥岩 [B]砾岩
[C]砂岩 [D]砂砾岩
【答案】 D
【解析】 根据所学知识可知,先形成的岩层通常位于地层下部,后形成的岩层位于地层上部,故图中最古老的地层为砂砾岩。故选D。
2.白鹿塬组地层形成期的古气候最接近(　　)
[A]静水环境 [B]炎热的火山喷发
[C]寒冷浅海 [D]干燥的陆地抬升
【答案】 A
【解析】 白鹿塬组地层形成期,动植物资源丰富,可推测古气候温和湿润,适宜动植物生长,结合图中泥岩等岩石分布,可推测古气候最接近静水环境,A正确;炎热的火山喷发、寒冷浅海、干燥的陆地抬升均不适宜动植物大量生长,B、C、D错误。
3.白鹿塬组地层约形成于(　　)
[A]寒武纪 [B]古生代
[C]中生代 [D]新生代
【答案】 D
【解析】 白鹿塬组地层距今约5 000万年,地质年代为新生代,最底部出现了哺乳动物化石,哺乳动物在新生代繁盛,可推测白鹿塬组地层约形成于新生代,D正确,A、B、C错误。第四节　地球的演化
(时间:30分钟　满分:52分)
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的)
　　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勘探中找到了裸子植物粗大的树干。据此回答1~2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
　　读部分地质年代示意图(图1),回答3~4题。
图1
3.关于甲、乙两个地质年代,下列说法正确的是(　　)
[A]甲是新生代,乙是古生代
[B]甲是古生代,乙是元古宙
[C]甲是中生代,乙是古生代
[D]甲是古生代,乙是中生代
4.按由老到新的年代顺序,下列排序正确的是(　　)
[A]蕨类植物→被子植物→裸子植物
[B]元古宙→古生代→太古宙
[C]哺乳动物→爬行动物→两栖动物
[D]三叶虫→鱼形动物→恐龙
　　图2为不同地质年代生物复原图。据此回答5~6题。
图2
5.图2中甲、乙、丙三图示意的代表性动物大量生存的地质年代从早到晚依次是(　　)
[A]甲、乙、丙 [B]甲、丙、乙
[C]乙、甲、丙 [D]乙、丙、甲
故选C。
6.图2中丙图所示地质年代(　　)
[A]蕨类植物已灭绝 [B]是重要的造煤时期
[C]开始出现了鸟类 [D]形成现代地貌格局
　　2024年8月,黑龙江省黑河市逊克县干岔子乡河西村村民在耕作时,意外挖掘出一块巨大的、形状奇特的骨头。经过相关专家初步鉴定,确认这些骨头属于猛犸象腿骨化石。猛犸象是一种生活在史前时期的巨型哺乳动物,身披细密长毛,具有极厚的脂肪层,其化石对于研究当地史前地质、气候具有重要意义。据此回答7~8题。
7.猛犸象生存的地质年代(　　)
[A]海洋无脊椎动物空前繁盛
[B]形成现代海陆分布
[C]是地质历史上重要的造煤时期
[D]空中开始出现始祖鸟
8.推测猛犸象生存时期,黑龙江省的地理环境最可能是(　　)
[A]浅湖沼泽 [B]温暖湿润
[C]广阔深海 [D]寒冷干燥
　　读生物出现以来地球大气中的CO2、O2含量变化示意图(图3),回答9~10题。
图3
9.在地质历史时期,最早出现的生物是(　　)
[A]单细胞生物 [B]真核生物
[C]裸子植物 [D]被子植物
10.地球上生物出现后(　　)
[A]O2的含量上升
[B]CO2的含量不断上升
[C]O2和CO2含量保持稳定
[D]O2和CO2含量变化呈正相关
　　2023年5月,我国古生物科考队在珠穆朗玛峰科学考察活动中,发现了大量喜马拉雅鱼龙化石。鱼龙是一种已灭绝的海生爬行动物,嘴长、牙齿锋利,身长10余米,生活在距今2.5亿年至9 000万年的海洋中。图4为喜马拉雅鱼龙化石复原图及地质年代简图。据此回答11~12题。
图4
11.鱼龙生存的地质年代是(　　)
[A]寒武纪 [B]石炭纪
[C]侏罗纪 [D]第四纪
12.鱼龙化石的发现,说明珠穆朗玛峰在地质史上(　　)
[A]经历了沧海变山地的过程
[B]气候一直寒冷干燥
[C]陆地生物非常繁盛
[D]海域浮游植物数量极少
　　图5为地质剖面图。读图,回答13~14题。
图5
13.图中属于古生代地层的是(　　)
[A]①② [B]①③ [C]②④ [D]③④
14.石炭纪和二叠纪是重要的成煤时期,由此可以推知当时的地理环境特点是(　　)
[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
二、非选择题(本大题共1小题,共10分)
15.(10分)阅读图文材料,回答下列问题。
从时间尺度看,通常把地球气候变化史划分为地质时期、历史时期和近现代三个阶段,地质时期的气候,是指距今1万年以前的气候,以冰期与间冰期交替出现为特点,时间尺度在10万年以上。图6为地质时期的气候变化图。
图6
(1)地质时期经历了三次大冰期,分别是　　　　　、　　　　　　、　　　　　大冰期。(3分)
(2)就冷暖状况而言,地质时期的气候变化过程中,时间较长的是　　　　。(1分)
(3)就干湿状况而言,新生代主要以　　　 　期为主。(1分)
(4)恐龙灭绝时期的气候特点是　　 　。(1分)
(5)据图归纳地质时期气候变化的特点。(4分)(共46张PPT)
第四节　地球的演化
【目标导航】
课标要求 素养目标
运用地质年代表等资料,简要描述地球的演化过程。 1.区域认知:结合图文材料,分析不同区域不同地质年代地球演化的过程与特点,了解区域的自然环境特点及演变。
2.人地协调观:了解各个地质年代的特点,并认识到每个地质年代所形成的矿产、植被和生物演化等对现今人类的影响,培养学生的人地协调观。
3.综合思维:利用所学知识,探究地球的形成过程。
4.地理实践力:依据地层和化石能够确定地层所形成的年代和推测古地理环境特点。
必备知识·预习导学
一、地层和化石
1.地球的历史
约为 年。
2.地层
(1)含义: 上部呈带状展布的层状岩石或堆积物。
(2)特点:保存有不同时代的生物遗体或遗迹,遗留下 的物质凭证。
(3)作用:是记录地球历史的“ ”。
46亿
地壳
环境变化
书页
3.化石
(1)含义:多数是古生物的 ,如贝壳、骨骼等;少数是古生物活动的 ,如足印、粪便等。
(2)特点: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)作用:确定地层的时代和 。
4.研究意义
根据地层 的性质和化石特征,可以追溯地层沉积时的 。
遗体
遗迹
顺序
组成物质
环境特征
[想一想] 人们为什么把地层比作“书页” 研究地层有何意义
提示:“书页”是一页一页的,地层从形态来看是一层一层的,它的层序和形态可以反映地壳的运动变化过程,一般情况下地层是按顺序排列的,新在上,老在下,呈水平状态。但是,在构造运动的影响下,地层往往发生很大的变化。书页中应有文字、图表等内容,从中可以读出一些信息。地层中的“文字、图表”主要是指地层中的化石、地层的厚度及物质组成等。
二、地球的演化史
1.地球历史的划分
(1)根据:地层顺序、 阶段、地壳运动和岩石年龄等。
(2)划分:将地球历史划分为 、太古宙、元古宙和 ;划分单位由大到小依次是宙→代→纪。
(3)地质年代:地壳中不同地质时代地层的具体形成时间和 。
生物演化
冥古宙
显生宙
顺序
2.前寒武纪
(1)时间:指古生代 以前的时期,大约经历了40亿年,包含冥古宙、太古宙、元古宙。
(2)演化特点。
①海陆演化:在太古宙, 剧烈,火山喷发频繁;在元古宙,地壳运动剧烈,晚期出现若干大片 。
②生物演化:从单细胞到 细胞,从原核生物到 生物,标志着地球进入了一个生命大发展的阶段。
寒武纪
岩浆活动
陆地
多
真核
3.显生宙
以来的时期,包括古生代、中生代和新生代。
(1)古生代。
①海陆演化:地壳剧烈变动, 大陆和北美大陆的雏形基本形成,我国东北、 抬升成陆地。
寒武纪
欧亚
华北
②生物演化。
时期 早期 中期 后期 末期
动物 海生 动物繁盛,出现三叶虫、珊瑚等 出现 动物——鱼类 一部分 鱼类演 化成 类 60%以上的海生无脊椎动物种类灭绝;原始鱼类和古老的两栖类也全部灭绝
植物 出现低等植物 植物繁生 植物明显衰退
无脊椎
脊椎
两栖
蕨类
蕨类
(2)中生代。
①海陆演化:陆地面积空前扩大。 地带地壳运动剧烈,形成高大山系。
环太平洋
爬行
裸子
③灭绝:末期,恐龙灭绝,海洋中50%以上的无脊椎动物种类也灭绝了。
(3)新生代。
①海陆演化:发生了一次规模巨大的造山运动,由此形成现代 及海陆分布。
地貌格局
[想一想] 古生代末期,约95%的物种从地球上消失,你是怎样理解的
提示:古生代地球的大气环境不稳定,地壳运动剧烈,生物物种少,因此地球环境变化或宇宙环境的变化都会危及地球上生物的生存。
关键能力·情境导学
学习任务一　地球的演化史
【情境·探究导学】
古老的森林化石
科学家在美国纽约州发现了古老的森林化石,距今约3.85亿年,这些树木属古羊齿属,是一种蕨类植物。科学家认为,自从森林出现后,地球的生态环境出现了巨大的变化。
(1)推测材料中的森林化石形成的地质年代,并说明依据。
提示:古生代。古生代中后期,蕨类植物繁生,形成了茂密的森林。
(2)推测该森林系统中是否有大量陆生动物,并说明依据。
提示:没有。古生代中后期,地球上的动物以水生或半水生的鱼类和两栖类为主,适应陆地环境的爬行动物刚刚出现。
(3)科学家所说的“自从森林出现后,地球的生态环境出现了巨大的变化”指的是什么
提示:森林植物通过光合作用,吸收二氧化碳,释放氧气,改变了大气成分;森林的出现为之后大量出现的陆生动物提供了栖息地和食物来源。
1.地球历史的划分
(1)依据:地层顺序、生物演化阶段、地壳运动和岩石年龄等。
(2)划分:冥古宙、太古宙、元古宙和显生宙;划分单位由大到小依次是宙→代→纪。
(3)地质年代:地壳中不同地质时代地层的具体形成时间和顺序。
【核心·归纳总结】
2.地球生物进化的一般序列
3.地球的演化过程
根据同位素年龄测定法可知,地球形成约有46亿年的历史了。从其形成到现在,地球的环境发生了巨大的变化。我们可以通过对地层的研究认识其环境的演化过程。
(1)前寒武纪:5.41亿年前,地球从没有生命到出现原始生命。包括三个阶段,具体如表所示。
阶段 演化特点
冥古宙 初生地球阶段,地球经历了复杂而有序的发育与变化
太古宙 环境 变迁 ①地球上是一片深浅多变的广阔海洋,没有宽广的大陆;
②岩浆活动剧烈,火山喷发频繁;
③是形成铁矿的重要时代
生物 演化 ①早期:没有生命现象。
②中期:出现最原始的生物
元古宙 环境 变迁 地壳运动剧烈,晚期出现若干大片陆地
生命 发展 ①海水中的生命活动明显增强;
②除单细胞生物外,还出现了藻类、海绵等低等的多细胞生物;
③原核生物进化到真核生物
(2)显生宙。
①古生代。
地质环 境变迁 生物进化
早期 中期 后期 末期
地壳剧烈变动,反复上升和下沉→欧亚大陆和北美大陆的雏形基本形成　　 海生无脊椎动物空 前繁盛　 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;后期是重要的造煤时期 60%以上的海生无脊椎动物种类灭绝,原始鱼类和古老的两栖类也全部灭绝,蕨类植物明显衰退
陆地上蕨类 植物繁生
②中生代和新生代。
项目 中生代 新生代
环境 变迁 造山 运动 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 发生了一次规模巨大的造山运动(称为喜马拉雅造山运动),形成现在世界上的许多高山
海陆 格局 陆地面积空前扩大 形成现代地貌格局及海陆分布;第四纪大冰期来临时,气候变冷,陆地上冰川覆盖面积增大,海面下降100多米,许多大陆架变成了大陆间人和动物来往的通道
生物 演化 动物 演变 ①爬行动物盛行;②恐龙繁生;③出现了始祖鸟 ①哺乳动物和被子植物大发展;②出现了灵长类;③第四纪出现了人类
植物 演变 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,是重要的造煤时期
中生代 末期 ①恐龙突然销声匿迹;②海洋中50%以上的无脊椎动物种类灭绝
地球上出现生命后,生物多样性随着地理环境的改变会出现变化。下图示意古生代至新生代生物多样性和地表温度的变化。据此回答1~3题。
1.从三叠纪到白垩纪,生物多样性(　　)
[A]持续下降 [B]波动下降
[C]波动上升 [D]保持稳定
【实践·学以致用】
C
【解析】 由图可知,从三叠纪到白垩纪,生物多样性呈现波动上升趋势。故选C。
2.图中地球演化表明(　　)
[A]寒武纪时期植物以被子植物为主
[B]二叠纪到三叠纪发生物种大灭绝现象
[C]地球生物进化由陆生向海生发展
[D]生物多样性与地表温度呈负相关
B
【解析】 结合所学知识可知,寒武纪时期植物以藻类植物为主,A错误;由图可知,二叠纪生物多样性比三叠纪高,且二叠纪末期、三叠纪初期生物多样性急剧下降,发生物种大灭绝现象,B正确;地球生物进化由海生向陆生发展,
C错误;由图可知,生物多样性与地表温度之间没有明显关系,D错误。
3.图中甲时期物种大灭绝最有可能的原因是(　　)
[A]陨石撞击
[B]地磁变化
[C]植物中毒
[D]地表升温
D
【解析】 从图中可以看到,甲物种大灭绝时期,其地表温度相较之前有很大上升,故甲时期物种大灭绝最可能与地表升温有关,D正确;无法根据材料获取地磁变化、植物中毒、陨石撞击的相关信息,A、B、C错误。
学习任务二　地层和化石及其作用
【情境·探究导学】
记录地球历史的“万卷书”
山旺,山东临朐的一个小山村。这里的地层由薄如纸张的硅藻土页岩组成,形成于大约1 800万年前,地质年代的中新世。在这里静静地躺着的植物化石,
“油杉”依然呈蓬勃状,“圆基香椿”的枝干依然茁壮,“拟银鹊树”的树叶依然脉络清晰。动物化石包括了昆虫、鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类的庞大的动物群,形态各异。
(1)专家将山旺村地层形象地称为记录地球历史的“万卷书”,那么这个“万卷书”的“书页”和“文字”分别指什么呢
提示:“书页”指不同地质年代的硅藻土页岩层,“文字”指硅藻土页岩中各种各样的生物化石。
(2)专家发现该地地层中存在哺乳动物化石。推测该化石所处的地质年代。
提示:哺乳动物出现的地质年代为新生代。
(3)在山旺化石中发现有“犀牛”化石和数量众多的两栖类、鱼类化石,可以推测1 800万年以前该地区的气候与现在有何差异
提示:1 800万年以前山旺地区气候比现在湿热。
1.地层和化石的含义、特点和作用
【核心·归纳总结】
项目 含义 特点 作用
地层 地壳上部呈带状展布的层状岩石或堆积物 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 记录地球历史的
“书页”
化石 多数是古生物的遗体,如贝壳、骨骼等;少数是古生物活动的遗迹,如足印、 粪便等 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 确定地层的时代和顺序
古生物成为化石的形成条件
(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,以免腐烂或被其他动物所吞食。
(3)埋藏下来的生物遗体必须经石化(如矿物质的充填或交代作用、植物的炭化作用等)才能形成化石。
·知识拓展·
2.化石的应用
(1)巧用化石判断地层。
理论 依据 生物总是从低级到高级、由简单到复杂不断进化的,而且演化的过程又是不可逆的,即每一个生物种属在地球上只能出现一次,灭绝之后就不再重复出现
一定种类的生物总是埋藏在一定时代的地层里,而不同时代的地层里往往含有不同种属的化石群
方法 掌握化石出现的顺序和生物演化的规律,确定地层的新老关系和相对应的地质年代
(2)借助化石推测古地理环境。
在一定的环境中,生活着一定的生物群,在生物体上会留下自然的烙印。这样,利用生物化石可以恢复生物的生活时代和古地理环境。例如:在温暖广阔的浅海环境中,可以形成由珊瑚礁组成的石灰岩;在湿热的森林茂密地区,可以形成有丰富植物化石的含煤地层等。
3.依据地层确定古地理环境
(1)确定地层形成时间:正常状态下地层分布是有时间顺序的,即“老的地层在下,新的地层在上”,因此根据两个地层之间的上下位置关系,就可以推测两个地层形成的早晚顺序。如图示A地层最老,D地层最新。
(2)确定地壳运动状况:正常状态下的地层应是平行且连续分布的。如果地层发生弯曲,说明该处地壳产生过水平运动,如果地壳同一岩层之间发生明显的位移,说明该处地壳产生过垂直运动;如果地层分布出现了缺失,说明该处地壳在缺失的某地层地质时期,地壳发生过剧烈的变化。
(3)确定古地理环境特征:沉积地层是由沉积物组成的,因此沉积地层中保持着原有地层组成物质。依据地层组成物质可以确定当时的地理环境特征,如石灰岩地层形成的环境是海洋环境等。
科研人员可通过动植物化石进行定量重建古气候。我国渭河盆地东南缘阳郭附近的上始新统白鹿塬组(距今约5 000万年)动植物化石非常丰富。下图为白鹿塬组地层及哺乳动物和植物化石产出层位示意图。据此回答1~3题。
1.图中最古老的地层为(　　)
[A]砂质泥岩 [B]砾岩
[C]砂岩 [D]砂砾岩
【实践·学以致用】
D
【解析】 根据所学知识可知,先形成的岩层通常位于地层下部,后形成的岩层位于地层上部,故图中最古老的地层为砂砾岩。故选D。
2.白鹿塬组地层形成期的古气候最接近(　　)
[A]静水环境
[B]炎热的火山喷发
[C]寒冷浅海
[D]干燥的陆地抬升
A
【解析】 白鹿塬组地层形成期,动植物资源丰富,可推测古气候温和湿润,适宜动植物生长,结合图中泥岩等岩石分布,可推测古气候最接近静水环境,A正确;炎热的火山喷发、寒冷浅海、干燥的陆地抬升均不适宜动植物大量生长,B、C、D错误。
3.白鹿塬组地层约形成于(　　)
[A]寒武纪 [B]古生代
[C]中生代 [D]新生代
D
【解析】 白鹿塬组地层距今约5 000万年,地质年代为新生代,最底部出现了哺乳动物化石,哺乳动物在新生代繁盛,可推测白鹿塬组地层约形成于新生代,D正确,A、B、C错误。
课堂小结
感谢观看第四节　地球的演化
(时间:30分钟　满分:52分)
一、选择题(本大题共14小题,每小题3分,共42分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的)
　　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勘探中找到了裸子植物粗大的树干。据此回答1~2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
【答案】 A
【解析】 地球有长达46亿年的历史,地层是具有时间顺序的层状岩石,可以通过不同岩石形成的先后顺序,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,B、C错误。气候和生物也是通过地层和化石来研究的,D错误。
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
【答案】 D
【解析】 中生代裸子植物繁茂,而煤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;干旱的陆地环境和湿热的草原环境均不会形成高大的植被,B、C错误;温暖的浅海环境应出现海洋生物的化石,A错误。
　　读部分地质年代示意图(图1),回答3~4题。
图1
3.关于甲、乙两个地质年代,下列说法正确的是(　　)
[A]甲是新生代,乙是古生代
[B]甲是古生代,乙是元古宙
[C]甲是中生代,乙是古生代
[D]甲是古生代,乙是中生代
【答案】 C
【解析】 读图可知,甲地质年代对应的动物是恐龙,植物以裸子植物为主,故甲是中生代;乙地质年代对应的动物是两栖动物和无脊椎动物,早期植物为海生藻类,中后期为蕨类植物,晚期开始出现裸子植物,故乙是古生代,C正确,A、B、D错误。
4.按由老到新的年代顺序,下列排序正确的是(　　)
[A]蕨类植物→被子植物→裸子植物
[B]元古宙→古生代→太古宙
[C]哺乳动物→爬行动物→两栖动物
[D]三叶虫→鱼形动物→恐龙
【答案】 D
【解析】 被子植物比裸子植物高级,出现时间晚,A错误;元古宙、古生代、太古宙中,太古宙距今时间最久远,B错误;哺乳动物比爬行动物高级,出现时间晚于爬行动物,两栖动物出现时间早于爬行动物,C错误;动物进化顺序是无脊椎动物→鱼形动物→两栖动物→爬行动物→鸟类→哺乳动物,三叶虫是无脊椎动物,恐龙是爬行动物,三叶虫→鱼形动物→恐龙符合题意,D正确。
　　图2为不同地质年代生物复原图。据此回答5~6题。
图2
5.图2中甲、乙、丙三图示意的代表性动物大量生存的地质年代从早到晚依次是(　　)
[A]甲、乙、丙 [B]甲、丙、乙
[C]乙、甲、丙 [D]乙、丙、甲
【答案】 C
【解析】 甲图代表性动物是恐龙,为中生代;乙图中有三叶虫,为古生代早期;丙图中为灵长类动物,为新生代。故甲、乙、丙三图示意的地质年代从早到晚依次是乙、甲、丙。
故选C。
6.图2中丙图所示地质年代(　　)
[A]蕨类植物已灭绝 [B]是重要的造煤时期
[C]开始出现了鸟类 [D]形成现代地貌格局
【答案】 D
【解析】 丙图示意新生代,该时期被子植物大发展,但蕨类植物没有灭绝,只是不占主体地位;古生代后期和中生代是地质历史上两个重要的造煤时期;鸟类在中生代开始出现;新生代发生了一次规模巨大的造山运动,形成现代地貌格局和海陆分布,D正确,A、B、C错误。
　　2024年8月,黑龙江省黑河市逊克县干岔子乡河西村村民在耕作时,意外挖掘出一块巨大的、形状奇特的骨头。经过相关专家初步鉴定,确认这些骨头属于猛犸象腿骨化石。猛犸象是一种生活在史前时期的巨型哺乳动物,身披细密长毛,具有极厚的脂肪层,其化石对于研究当地史前地质、气候具有重要意义。据此回答7~8题。
7.猛犸象生存的地质年代(　　)
[A]海洋无脊椎动物空前繁盛
[B]形成现代海陆分布
[C]是地质历史上重要的造煤时期
[D]空中开始出现始祖鸟
【答案】 B
【解析】 猛犸象是一种生活在史前时期的巨型哺乳动物,生存在新生代。根据所学知识可知,海洋无脊椎动物空前繁盛是在古生代早期,A错误;形成现代海陆分布的地质年代是新生代,B正确;古生代后期和中生代是重要的造煤时期,C错误;空中开始出现始祖鸟是在中生代,D错误。故选B。
8.推测猛犸象生存时期,黑龙江省的地理环境最可能是(　　)
[A]浅湖沼泽 [B]温暖湿润
[C]广阔深海 [D]寒冷干燥
【答案】 D
【解析】 根据材料可知,猛犸象是一种生活在史前时期的巨型哺乳动物,身披细密长毛,具有极厚的脂肪层,其身披细密长毛和极厚的脂肪层应是为了适应寒冷的环境,同时猛犸象生活在陆地上,寒冷环境下空气中含水量少,具有干燥特征。故选D。
　　读生物出现以来地球大气中的CO2、O2含量变化示意图(图3),回答9~10题。
图3
9.在地质历史时期,最早出现的生物是(　　)
[A]单细胞生物 [B]真核生物
[C]裸子植物 [D]被子植物
【答案】 A
【解析】 据图可知,在地质历史时期,最早出现的是单细胞生物,A正确。
10.地球上生物出现后(　　)
[A]O2的含量上升
[B]CO2的含量不断上升
[C]O2和CO2含量保持稳定
[D]O2和CO2含量变化呈正相关
【答案】 A
【解析】 由图可知,地球上生物出现后,O2的含量上升,CO2的含量先迅速上升,后波动下降。故选A。
　　2023年5月,我国古生物科考队在珠穆朗玛峰科学考察活动中,发现了大量喜马拉雅鱼龙化石。鱼龙是一种已灭绝的海生爬行动物,嘴长、牙齿锋利,身长10余米,生活在距今2.5亿年至9 000万年的海洋中。图4为喜马拉雅鱼龙化石复原图及地质年代简图。据此回答11~12题。
图4
11.鱼龙生存的地质年代是(　　)
[A]寒武纪 [B]石炭纪
[C]侏罗纪 [D]第四纪
【答案】 C
【解析】 鱼龙生活在距今2.5亿年至9 000万年的海洋中,由地质年代图可知,鱼龙生存的地质年代是侏罗纪,C正确,A、B、D错误。
12.鱼龙化石的发现,说明珠穆朗玛峰在地质史上(　　)
[A]经历了沧海变山地的过程
[B]气候一直寒冷干燥
[C]陆地生物非常繁盛
[D]海域浮游植物数量极少
【答案】 A
【解析】 鱼龙繁盛时期为中生代。鱼龙是一种海生爬行动物,说明珠穆朗玛峰在地质史上曾为海洋,经历了沧海至山地的变化,A正确;鱼龙嘴长、牙齿锋利,身长10余米,属于大型爬行动物,所需的食物较多,地质史上应有过温暖湿润的时期,海域光照、热量条件较好,海域浮游植物数量众多,B、D错误;鱼龙化石的发现不能反映陆地生物非常繁盛,C错误。
　　图5为地质剖面图。读图,回答13~14题。
图5
13.图中属于古生代地层的是(　　)
[A]①② [B]①③ [C]②④ [D]③④
【答案】 D
【解析】 图中含三叶虫化石的为古生代早期地层,含鱼类化石的为古生代中期地层,含恐龙化石的为中生代地层,含裸子植物化石的为古生代晚期和中生代地层;图中①为中生代地层,②为古生代晚期和中生代地层,③④均为古生代地层,D正确。
14.石炭纪和二叠纪是重要的成煤时期,由此可以推知当时的地理环境特点是(　　)
[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
【答案】 C
【解析】 煤炭是地质历史时期的森林埋藏到地下,经过复杂的地质作用而形成的,可推知当时的地理环境特点是湿润,森林茂密,C正确。
二、非选择题(本大题共1小题,共10分)
15.(10分)阅读图文材料,回答下列问题。
从时间尺度看,通常把地球气候变化史划分为地质时期、历史时期和近现代三个阶段,地质时期的气候,是指距今1万年以前的气候,以冰期与间冰期交替出现为特点,时间尺度在10万年以上。图6为地质时期的气候变化图。
图6
(1)地质时期经历了三次大冰期,分别是　　　　　、　　　　　　、　　　　　大冰期。(3分)
(2)就冷暖状况而言,地质时期的气候变化过程中,时间较长的是　　　　。(1分)
(3)就干湿状况而言,新生代主要以　　　 　期为主。(1分)
(4)恐龙灭绝时期的气候特点是　　 　。(1分)
(5)据图归纳地质时期气候变化的特点。(4分)
【答案】 (1)震旦纪　石炭—二叠纪　第四纪(3分)
(2)温暖期(1分)
(3)湿润(1分)
(4)干、暖(1分)
(5)冷暖干湿相互交替,波动变化,变化周期长短不一;温暖期较长,寒冷期较短。(4分)
【解析】 第(1)题,直接根据图示全球平均温度处于最冷的时间可以判断。第(2)题,根据图示可知,地质时期的气候变化过程中,冰期较短、间冰期较长,即温暖期的时间较长。第(3)题,根据图示的干湿状况可知,新生代主要处于湿润一侧。第(4)题,恐龙灭绝是在中生代末期,从冷暖状况而言,处于温暖期;从干湿状况看,处于干旱期。第(5)题,根据图示可知,地质时期的气候变化包括温暖期和寒冷期长短及变化特点、湿润期和干旱期变化特点等。第四节　地球的演化
【目标导航】
课标要求 素养目标
　　运用地质年代表等资料,简要描述地球的演化过程。 1.区域认知:结合图文材料,分析不同区域不同地质年代地球演化的过程与特点,了解区域的自然环境特点及演变。 2.人地协调观:了解各个地质年代的特点,并认识到每个地质年代所形成的矿产、植被和生物演化等对现今人类的影响,培养学生的人地协调观。 3.综合思维:利用所学知识,探究地球的形成过程。 4.地理实践力:依据地层和化石能够确定地层所形成的年代和推测古地理环境特点。
一、地层和化石
1.地球的历史
约为46亿年。
2.地层
(1)含义:地壳上部呈带状展布的层状岩石或堆积物。
(2)特点: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。
(3)作用:是记录地球历史的“书页”。
3.化石
(1)含义:多数是古生物的遗体,如贝壳、骨骼等;少数是古生物活动的遗迹,如足印、粪便等。
(2)特点: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)作用:确定地层的时代和顺序。
4.研究意义
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。
[想一想] 人们为什么把地层比作“书页” 研究地层有何意义
提示:“书页”是一页一页的,地层从形态来看是一层一层的,它的层序和形态可以反映地壳的运动变化过程,一般情况下地层是按顺序排列的,新在上,老在下,呈水平状态。但是,在构造运动的影响下,地层往往发生很大的变化。书页中应有文字、图表等内容,从中可以读出一些信息。地层中的“文字、图表”主要是指地层中的化石、地层的厚度及物质组成等。
二、地球的演化史
1.地球历史的划分
(1)根据:地层顺序、生物演化阶段、地壳运动和岩石年龄等。
(2)划分:将地球历史划分为冥古宙、太古宙、元古宙和显生宙;划分单位由大到小依次是宙→代→纪。
(3)地质年代:地壳中不同地质时代地层的具体形成时间和顺序。
2.前寒武纪
(1)时间:指古生代寒武纪以前的时期,大约经历了40亿年,包含冥古宙、太古宙、元古宙。
(2)演化特点。
①海陆演化:在太古宙,岩浆活动剧烈,火山喷发频繁;在元古宙,地壳运动剧烈,晚期出现若干大片陆地。
②生物演化: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。
3.显生宙
寒武纪以来的时期,包括古生代、中生代和新生代。
(1)古生代。
①海陆演化:地壳剧烈变动,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。
②生物演化。
时期 早期 中期 后期 末期
动物 海生 无脊椎 动物繁盛, 出现三叶 虫、珊瑚等 出现脊椎 动物—— 鱼类 一部分 鱼类演 化成 两栖类 60%以上的海生无脊椎动物种类灭绝;原始鱼类和古老的两栖类也全部灭绝
植物 出现低 等植物 蕨类植物繁生 蕨类植物明显衰退
(2)中生代。
①海陆演化: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。
③灭绝:末期,恐龙灭绝,海洋中50%以上的无脊椎动物种类也灭绝了。
(3)新生代。
①海陆演化:发生了一次规模巨大的造山运动,由此形成现代地貌格局及海陆分布。
②生物演化
[想一想] 古生代末期,约95%的物种从地球上消失,你是怎样理解的
提示:古生代地球的大气环境不稳定,地壳运动剧烈,生物物种少,因此地球环境变化或宇宙环境的变化都会危及地球上生物的生存。
学习任务一　地球的演化史
【情境·探究导学】
古老的森林化石
　　科学家在美国纽约州发现了古老的森林化石,距今约3.85亿年,这些树木属古羊齿属,是一种蕨类植物。科学家认为,自从森林出现后,地球的生态环境出现了巨大的变化。
(1)推测材料中的森林化石形成的地质年代,并说明依据。
提示:古生代。古生代中后期,蕨类植物繁生,形成了茂密的森林。
(2)推测该森林系统中是否有大量陆生动物,并说明依据。
提示:没有。古生代中后期,地球上的动物以水生或半水生的鱼类和两栖类为主,适应陆地环境的爬行动物刚刚出现。
(3)科学家所说的“自从森林出现后,地球的生态环境出现了巨大的变化”指的是什么
提示:森林植物通过光合作用,吸收二氧化碳,释放氧气,改变了大气成分;森林的出现为之后大量出现的陆生动物提供了栖息地和食物来源。
【核心·归纳总结】
1.地球历史的划分
(1)依据:地层顺序、生物演化阶段、地壳运动和岩石年龄等。
(2)划分:冥古宙、太古宙、元古宙和显生宙;划分单位由大到小依次是宙→代→纪。
(3)地质年代:地壳中不同地质时代地层的具体形成时间和顺序。
2.地球生物进化的一般序列
3.地球的演化过程
根据同位素年龄测定法可知,地球形成约有46亿年的历史了。从其形成到现在,地球的环境发生了巨大的变化。我们可以通过对地层的研究认识其环境的演化过程。
(1)前寒武纪:5.41亿年前,地球从没有生命到出现原始生命。包括三个阶段,具体如表所示。
阶段 演化特点
冥古宙 初生地球阶段,地球经历了复杂而有序的发育与变化
太古宙 环境 变迁 ①地球上是一片深浅多变的广阔海洋,没有宽广的大陆; ②岩浆活动剧烈,火山喷发频繁; ③是形成铁矿的重要时代
生物 演化 ①早期:没有生命现象。 ②中期:出现最原始的生物
元古宙 环境 变迁 地壳运动剧烈,晚期出现若干大片陆地
生命 发展 ①海水中的生命活动明显增强; ②除单细胞生物外,还出现了藻类、海绵等低等的多细胞生物; ③原核生物进化到真核生物
(2)显生宙。
①古生代。
地质环 境变迁 生物进化
早期 中期 后期 末期
地壳剧烈 变动,反复 上升和下 沉→欧亚 大陆和北 美大陆的 雏形基本 形成　　 海生 无脊 椎动 物空 前繁 盛　 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; 后期是重要 的造煤时期 60%以上的海生无脊椎动物种类灭绝,原始鱼类和古老的两栖类也全部灭绝,蕨类植物明显衰退
陆地上蕨类 植物繁生
②中生代和新生代。
项目 中生代 新生代
环境 变迁 造山 运动 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 发生了一次规模巨大的造山运动(称为喜马拉雅造山运动),形成现在世界上的许多高山
海陆 格局 陆地面积空前扩大 形成现代地貌格局及海陆分布;第四纪大冰期来临时,气候变冷,陆地上冰川覆盖面积增大,海面下降100多米,许多大陆架变成了大陆间人和动物来往的通道
生物 演化 动物 演变 ①爬行动物盛行;②恐龙繁生;③出现了始祖鸟 ①哺乳动物和被子植物大发展;②出现了灵长类;③第四纪出现了人类
植物 演变 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,是重要的造煤时期
中生代 末期 ①恐龙突然销声匿迹;②海洋中50%以上的无脊椎动物种类灭绝
【实践·学以致用】
　　地球上出现生命后,生物多样性随着地理环境的改变会出现变化。下图示意古生代至新生代生物多样性和地表温度的变化。据此回答1~3题。
1.从三叠纪到白垩纪,生物多样性(　　)
[A]持续下降 [B]波动下降
[C]波动上升 [D]保持稳定
【答案】 C
【解析】 由图可知,从三叠纪到白垩纪,生物多样性呈现波动上升趋势。故选C。
2.图中地球演化表明(　　)
[A]寒武纪时期植物以被子植物为主
[B]二叠纪到三叠纪发生物种大灭绝现象
[C]地球生物进化由陆生向海生发展
[D]生物多样性与地表温度呈负相关
【答案】 B
【解析】 结合所学知识可知,寒武纪时期植物以藻类植物为主,A错误;由图可知,二叠纪生物多样性比三叠纪高,且二叠纪末期、三叠纪初期生物多样性急剧下降,发生物种大灭绝现象,B正确;地球生物进化由海生向陆生发展,C错误;由图可知,生物多样性与地表温度之间没有明显关系,D错误。
3.图中甲时期物种大灭绝最有可能的原因是(　　)
[A]陨石撞击 [B]地磁变化
[C]植物中毒 [D]地表升温
【答案】 D
【解析】 从图中可以看到,甲物种大灭绝时期,其地表温度相较之前有很大上升,故甲时期物种大灭绝最可能与地表升温有关,D正确;无法根据材料获取地磁变化、植物中毒、陨石撞击的相关信息,A、B、C错误。
学习任务二　地层和化石及其作用
【情境·探究导学】
记录地球历史的“万卷书”
　　山旺,山东临朐的一个小山村。这里的地层由薄如纸张的硅藻土页岩组成,形成于大约1 800万年前,地质年代的中新世。在这里静静地躺着的植物化石,“油杉”依然呈蓬勃状,“圆基香椿”的枝干依然茁壮,“拟银鹊树”的树叶依然脉络清晰。动物化石包括了昆虫、鱼类、两栖类、爬行类、鸟类、哺乳类的庞大的动物群,形态各异。
(1)专家将山旺村地层形象地称为记录地球历史的“万卷书”,那么这个“万卷书”的“书页”和“文字”分别指什么呢
提示:“书页”指不同地质年代的硅藻土页岩层,“文字”指硅藻土页岩中各种各样的生物
化石。
(2)专家发现该地地层中存在哺乳动物化石。推测该化石所处的地质年代。
提示:哺乳动物出现的地质年代为新生代。
(3)在山旺化石中发现有“犀牛”化石和数量众多的两栖类、鱼类化石,可以推测1 800万年以前该地区的气候与现在有何差异
提示:1 800万年以前山旺地区气候比现在湿热。
【核心·归纳总结】
1.地层和化石的含义、特点和作用
项目 含义 特点 作用
地层 地壳上部呈带状展布的层状岩石或堆积物 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 记录地球历史的“书页”
化石 多数是古生物的遗体,如贝壳、骨骼等;少数是古生物活动的遗迹,如足印、粪便等 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 确定地层的时代和顺序
古生物成为化石的形成条件
(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,以免腐烂或被其他动物所吞食。
(3)埋藏下来的生物遗体必须经石化(如矿物质的充填或交代作用、植物的炭化作用等)才能形成化石。
2.化石的应用
(1)巧用化石判断地层。
理论 依据 生物总是从低级到高级、由简单到复杂不断进化的,而且演化的过程又是不可逆的,即每一个生物种属在地球上只能出现一次,灭绝之后就不再重复出现
一定种类的生物总是埋藏在一定时代的地层里,而不同时代的地层里往往含有不同种属的化石群
方法 掌握化石出现的顺序和生物演化的规律,确定地层的新老关系和相对应的地质年代
(2)借助化石推测古地理环境。
在一定的环境中,生活着一定的生物群,在生物体上会留下自然的烙印。这样,利用生物化石可以恢复生物的生活时代和古地理环境。例如:在温暖广阔的浅海环境中,可以形成由珊瑚礁组成的石灰岩;在湿热的森林茂密地区,可以形成有丰富植物化石的含煤地层等。
3.依据地层确定古地理环境
(1)确定地层形成时间:正常状态下地层分布是有时间顺序的,即“老的地层在下,新的地层在上”,因此根据两个地层之间的上下位置关系,就可以推测两个地层形成的早晚顺序。如图示A地层最老,D地层最新。
(2)确定地壳运动状况:正常状态下的地层应是平行且连续分布的。如果地层发生弯曲,说明该处地壳产生过水平运动,如果地壳同一岩层之间发生明显的位移,说明该处地壳产生过垂直运动;如果地层分布出现了缺失,说明该处地壳在缺失的某地层地质时期,地壳发生过剧烈的变化。
(3)确定古地理环境特征:沉积地层是由沉积物组成的,因此沉积地层中保持着原有地层组成物质。依据地层组成物质可以确定当时的地理环境特征,如石灰岩地层形成的环境是海洋环境等。
【实践·学以致用】
　　科研人员可通过动植物化石进行定量重建古气候。我国渭河盆地东南缘阳郭附近的上始新统白鹿塬组(距今约5 000万年)动植物化石非常丰富。下图为白鹿塬组地层及哺乳动物和植物化石产出层位示意图。据此回答1~3题。
1.图中最古老的地层为(　　)
[A]砂质泥岩 [B]砾岩
[C]砂岩 [D]砂砾岩
【答案】 D
【解析】 根据所学知识可知,先形成的岩层通常位于地层下部,后形成的岩层位于地层上部,故图中最古老的地层为砂砾岩。故选D。
2.白鹿塬组地层形成期的古气候最接近(　　)
[A]静水环境 [B]炎热的火山喷发
[C]寒冷浅海 [D]干燥的陆地抬升
【答案】 A
【解析】 白鹿塬组地层形成期,动植物资源丰富,可推测古气候温和湿润,适宜动植物生长,结合图中泥岩等岩石分布,可推测古气候最接近静水环境,A正确;炎热的火山喷发、寒冷浅海、干燥的陆地抬升均不适宜动植物大量生长,B、C、D错误。
3.白鹿塬组地层约形成于(　　)
[A]寒武纪 [B]古生代
[C]中生代 [D]新生代
【答案】 D
【解析】 白鹿塬组地层距今约5 000万年,地质年代为新生代,最底部出现了哺乳动物化石,哺乳动物在新生代繁盛,可推测白鹿塬组地层约形成于新生代,D正确,A、B、C错误。

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