自然地理学课件：地史学.ppt

1、第五节地壳的演变2004.4地质年代地质年代 时代地层单位 地质时代单位宇宇（Eonthem）宙宙（Eon） 界界（Erathem） 代代（Era） 系系（System）纪纪（Period） 统统（Series）世世（Epoch）地质年代表地质年代表晋宁运动晋宁运动吕梁运动吕梁运动阜平运动阜平运动加里东构加里东构造阶段造阶段海西构造海西构造阶段阶段印支构造阶段印支构造阶段燕山构造阶段燕山构造阶段喜马拉雅山喜马拉雅山构造阶段构造阶段太古宙太古宙 (Ar)n太古宙的一般地史特征太古宙的一般地史特征 n中国的太古宙地层中国的太古宙地层 n太古宙地层的重要矿产太古宙地层的重要矿产 太古宙的一般地史特征

2、太古宙的一般地史特征n缺氧的气圈及水体 n薄弱的地壳和频繁的岩浆活动 n岩石变质很深 n海洋占绝对优势 n陆核形成 n原始生命萌芽 n构造运动 中国的阜平运动是我国已知最早的一次构造运动。 中国的太古宙地层中国的太古宙地层v分布于华北及东北南部地区 ，构成华北地台的基底 。v地层划分为下太古界和上太古界，其界线为2930亿年。 v自北而南，大致可分为三带：北带自宁夏吉兰泰，经内蒙古乌拉山到冀东燕山，东延至吉林南部的龙冈山及辽东地区 ；中带主要分布于吕梁山、太行山和鲁西地区 ；南带主要分布于关中、豫西、大别山、安徽淮阳地区。 中国太古宇地层分布略图太古宙地层的重要矿产太古宙地层的重要矿产n太古宙

3、地层中尤以铁矿具有世界性的普遍意义。n国内：鞍山式铁矿磁铁石英岩 ；n国外：如，北美苏必利尔湖铁矿等 。鞍山采矿场元古宙元古宙 (Pt) n元古宙的一般地史特征元古宙的一般地史特征 n中国的元古宙古地理和地层中国的元古宙古地理和地层 n中国元古宙的矿产中国元古宙的矿产 元古宙的一般地史特征元古宙的一般地史特征n从缺氧气圈到贫氧气圈 O2n从原核生物到真核生物 叠层石 n由陆核到原地台和古地台 陆壳构造发展的第二个阶段 n古元古代地层和中、新元古代地层有很大区别 ：前者属活动类型沉积和浊流沉积变质而成的绿岩系 ；后两者已经属于盖层沉积的范畴。中国的元古宙古地理和地层中国的元古宙古地理和地层n古元

4、古代：古元古代：中国北方经吕梁运动后形成华北原地台，南方形成扬子原地台，西部则形成塔里木原地台。 n中、新元古代中、新元古代 ：华北原地台形成浅海和古陆； 中国西部塔里木地区中上元界分布广泛； 中国南部扬子原地台周围固结扩大，形成大型稳定的扬子地台。华北原地台形成浅海和古陆中国元古宙的矿产中国元古宙的矿产 n铁矿宣龙式铁矿 n锰矿 蓟县式锰矿 n其他 东海式磷矿、含钾页岩矿床等 蓟县风光震旦纪震旦纪 (Z)n世界古地理基本轮廓世界古地理基本轮廓 n繁盛藻类和后生动物大量出现繁盛藻类和后生动物大量出现 n中国震旦纪古地理轮廓及震旦系中国震旦纪古地理轮廓及震旦系 n最古老的一次大冰期最古老的一次大

5、冰期震旦纪冰期震旦纪冰期 n中国震旦系矿产中国震旦系矿产 世界古地理基本轮廓世界古地理基本轮廓n大陆壳已经形成为许多大规模稳定的部分古地台 。n南半球地台是一个稳定的联合古陆，总称冈瓦纳（Gondwana）古陆。繁盛藻类和后生动物大量出现繁盛藻类和后生动物大量出现n微古植物群和宏观藻类非常繁盛 n丛状藻类植物群 n伊迪卡拉裸露动物群 v从生物地层学角度，震旦纪具有承前启后的特色，是寒武纪生物群发展的前奏 中国震旦纪古地理轮廓及震旦系中国震旦纪古地理轮廓及震旦系n震旦纪到来之前，在中国曾发生一次强烈而影响宽广的构造运动，即晋宁运动晋宁运动。n受晋宁运动影响，中国古地理形成一种新的格局 ：北部形成

6、华北古陆。南部形成扬子古陆 。华北古陆扬子古陆最古老的一次大冰期最古老的一次大冰期震旦纪冰期震旦纪冰期n冰川广布是震旦纪一个重要的地质事件。n震旦纪大冰期至少可能包括两期： 一是7.47亿年，分布最广；一是6.5亿年。 n我国震旦纪冰期遗迹，最早是在湖北宜昌南沱发现的南沱冰碛层。中国震旦系矿产中国震旦系矿产n这一时期主要形成铁、锰、磷、盐类等矿产，分布于中南及西南各省。 n其中具代表性的有：湘、鄂一带南沱组的锰矿川西观音崖组的铁矿湘、鄂、黔地区陡山沱组的磷矿早古生代早古生代 (Pz1)n古生代可以分为早古生代早古生代和晚古生代晚古生代。n早古生代距今5.74.09亿年。n早古生代形成的地层叫下

7、古生界。n它划分为三个纪，即寒武纪寒武纪() 、奥陶纪奥陶纪(O)和志留纪志留纪(S)。动物界的第一次大发展动物界的第一次大发展海生无海生无脊椎动物时代脊椎动物时代 n寒武纪又称“三叶虫时代”； 海生无脊椎动物海生无脊椎动物n笔石始出现于中寒武世，特别繁盛于奥陶纪和志留纪 。这种化石多保存在页岩特别是黑色页岩里，很像是笔迹，因此叫笔石。 n从奥陶纪开始，主要是志留纪，出现了淡水原始的鱼类无颌类，属于脊椎动物，说明一个新的时代即将来临。n在植物界方面，寒武、奥陶纪都是以海生藻类为主，到了志留纪，已出现半陆生的裸蕨植物，也意味着即将进入一个新的时代。n从寒武纪一开始生物界便呈现爆发性增长的形势，称

8、其为寒武纪生命“大爆炸”。三叶虫、三叶虫、腕足动物腕足动物、古杯动物古杯动物、棘皮动物棘皮动物和和腹足动物腹足动物 裸蕨植物“无叶植物”。加里东构造阶段世界古地理轮廓及加里东构造阶段世界古地理轮廓及地史特征地史特征 n发生在早古生代的构造运动称发生在早古生代的构造运动称加里东运动加里东运动。引起海陆格局的变化引起海陆格局的变化n早古生代这一时期，称为加里东构造阶段。早古生代这一时期，称为加里东构造阶段。n海洋占优势的时代海洋占优势的时代 加里东运动加里东运动n典型地区是英国北方苏格兰延至斯堪地纳维亚半岛西部的挪威。那里分布有褶皱山系和变质程度很高的岩石，对全球地质和生物演化影响很大。早古生代末

9、古大西洋关闭，从而使北美板块与俄罗斯板块碰撞对接，形成“劳俄大陆”。中国西部柴达木板块与中朝板块拼合，古祁连海褶皱关闭n世界古地理格局及其演变世界古地理格局及其演变 古生代初期，全球计有北美、俄罗斯（欧洲）、西伯利亚、哈萨克斯坦、塔里木、华北、华南（扬子）等古陆，以及包括南美、非洲、印度、南极洲、澳大利亚的冈瓦纳古陆。 北方各古陆和冈瓦纳古陆之间是东西横亘的古特提斯海（又称古地中海）。 志留纪末期，北美板块与欧洲板块对接，初步形成劳亚大陆 。冈瓦纳大陆劳亚大陆早古生代气候早古生代气候 n寒武纪大部地区气候比较温暖、干燥。n奥陶纪早、中期气候比较温暖。晚奥陶世末期被认为是震旦纪以后的又一次大冰期

10、。 n志留纪初期，除高纬度的冈瓦纳大陆外，其他各板块大都处于温暖和干热气候条件下 。早古生代中国地史概况早古生代中国地史概况 n三个主要稳定核心三个主要稳定核心 n加里东运动对中国的影响加里东运动对中国的影响 n从中国下古生界看中国地史发展主要特征从中国下古生界看中国地史发展主要特征 n中国早古生代矿产中国早古生代矿产 三个主要稳定核心三个主要稳定核心n华北地台 n扬子地台 n塔里木地台 中国早寒武世古地理略图加里东运动对中国的影响加里东运动对中国的影响n首先，在晚奥陶世华北形成广大古陆。 n柴达木地块和阿拉善地块对接；扬子地台与华北地台部分对接，稳定地区进一步扩大。n特别是位于扬子地台和华夏

11、地块之间的东南部活动带，二者对接碰撞，形成一条宽广的加里东造山带。 从中国下古生界看中国地史发展主从中国下古生界看中国地史发展主要特征要特征 （1）中国南方，下寒武统地层齐全，化石也较丰富。 中国北部，下寒武统层位略高。但中、上寒武统岩层发育较好 。（2）中国南方海水退出也较晚，而中国北方海水退出较早 。（3）南方陆壳比北方的活动性要大些。 （4）志留系全部缺失或部分缺失，是加里东构造运动的反映。 中国早古生代矿产中国早古生代矿产 （一）磷矿分布普遍 （二）石膏（三）石灰岩晚古生代晚古生代 (Pz2)n晚古生代距今4.092.5亿年，n它划分为三个纪，即泥盆纪（D）、石炭纪(C)、二叠纪(P)

12、。晚古生代生物界的飞跃发展晚古生代生物界的飞跃发展 n植物界的第一次大发展植物界的第一次大发展蕨类时代蕨类时代 n动物界的两次大飞跃动物界的两次大飞跃从无脊椎到有从无脊椎到有脊椎，从水中到陆上脊椎，从水中到陆上 。志留纪中期的有颌鱼类石炭纪两栖类中晚石炭世爬行动物n晚古生代最重要的生物事件晚古生代最重要的生物事件n晚泥盆世的生物危机，表现为生物量急剧下降，造礁生物消失，竹节石类、腕足动物的3个目、四射珊瑚的10多个科灭亡，这一事件称凯勒瓦瑟尔事件，也称弗朗斯-法门事件 。生物灭绝事件生物灭绝事件海西构造阶段地史特征海西构造阶段地史特征n晚古生代的，特别是石炭二叠纪的地壳运动，称为海西运动，也称

13、华力西运动。晚古生代可以称为海西构造阶段。n第一个特点：从地层内容来看，上古生界比下古生界要复杂的多。n第二个特点：海西构造阶段使陆块从分散趋向集中。海西构造阶段世界古地理格局变化海西构造阶段世界古地理格局变化及地史特征及地史特征 n海西构造阶段地史特征海西构造阶段地史特征 n联合古陆的形成联合古陆的形成 n晚古生代气候和植物分区晚古生代气候和植物分区 n北方大陆广大煤田形成和南方大陆冰川广北方大陆广大煤田形成和南方大陆冰川广布布 联合古陆的形成联合古陆的形成 n北方各古陆在海西运动以前，都是被活动性很强的地槽所分割。n海西运动结果是使原在加里东时期联结在一起的北美古陆和欧洲古陆，形成更加广大

14、的统一的劳亚古陆。 n劳亚古陆和南方的冈瓦纳古陆可能局部连结，但为一条古地中海所分隔，因此形成南北两大古陆互相连结但又南北对峙的统一大陆，这就是联合古大陆（或称泛大陆）。 晚古生代气候和植物分区晚古生代气候和植物分区 n中、晚石炭世以至二叠纪，在地史上呈现第一次明显的植物分区现象。 n在劳亚古陆上的植物群总称北方植物群；在冈瓦纳古陆上的植物群，又称南方植物群 北方大陆广大煤田形成和南方大陆北方大陆广大煤田形成和南方大陆冰川广布冰川广布 n石炭二叠纪北方大陆森林繁茂，形成广大煤田 。n南方冈瓦纳古陆上却是冰雪晶莹，出现了震旦纪和奥陶纪以来规模最大的一次冰川活动 。晚古生代中国地史概况晚古生代中国

15、地史概况 n由海向大陆环境转化由海向大陆环境转化:在海西构造阶段稳定地台区进一步扩大。 n上古生界特征上古生界特征 :陆相地层和海陆交互相地层相对增多，而海相地层相对减少；陆生植物化石大量出现；含煤地层广布。 n中国晚古生代矿产中国晚古生代矿产 :中国在晚古生代形成了许多重要的矿产，主要的有铁、锰、铝、土、煤及金属矿产。中国晚泥盆世古地理略图中国晚泥盆世古地理略图中国东部晚石炭世古地理略图中生代中生代 (Mz)n中生代距今2.500.65亿年。n中生代形成的地层称中生界。n中生代划分为三个纪，即三叠纪(T)、侏罗纪(J)、白垩纪(K)。 中生代生物界的新发展中生代生物界的新发展 n裸子植物时代

16、：裸子植物时代：苏铁、银杏、松柏等类是最主要的代表植物 。n爬行动物时代爬行动物时代 ：恐龙 n无脊椎动物进一步发展无脊椎动物进一步发展 :珊瑚 、菊石等。 n最突出的生物事件最突出的生物事件恐龙全部灭亡。恐龙全部灭亡。蜥龙类 鸟龙类 裸子植物霸王龙和鸟龙六射珊瑚六射珊瑚菊石中生代全球大地构造和古地理演化中生代全球大地构造和古地理演化 n中生代的构造运动中生代的构造运动 n联合古陆解体联合古陆解体 n中生代古地理概况中生代古地理概况 n中生代气候和沉积矿产中生代气候和沉积矿产 n环太平洋内生金属成矿带形成环太平洋内生金属成矿带形成 中生代的构造运动中生代的构造运动n一是发生于三叠纪中、晚期的运

17、动，称为印支运动。海西-印支构造阶段，是联合古大陆形成阶段。 n另一是发生于侏罗纪和白垩纪的运动，称为燕山运动。燕山运动奠定了中国大地构造轮廓和古地理形势的基础 。n燕山-喜马拉雅构造阶段，是联合古大陆解体阶段。 联合古陆解体联合古陆解体n到中生代末期形成如下大地构造格局：由分到合的劳亚古陆和由合到分的冈瓦纳古陆南北对峙，古地中海东西横亘于南北两大古陆中间不断受到挤压，环太平洋大陆不断遭受俯冲而形成复杂的活动的大陆边缘。 中生代古地理概况中生代古地理概况 n早三叠世，全世界基本继承晚古生代末的古地理面貌，变化不大。n从中三叠世开始，特别是到晚三叠世，伴随着联合古大陆的分裂，发生了规模宏大的印支

18、运动，使古地理轮廓向着典型的中生代面貌过渡。中生代气候和沉积矿产中生代气候和沉积矿产n三叠纪初气候比较干燥，以后由炎热向温湿转化，气候分带现象很明显。n进入侏罗纪，因海侵范围扩大，潮湿气候分布益加广泛 。n白垩纪气候温暖 。环太平洋内生金属成矿带形成环太平洋内生金属成矿带形成 n在环太平洋带，燕山期有大量中酸性岩浆侵入和喷发活动，形成种类繁多而丰富的金属矿产，称为太平洋内生金属成矿带。 中生代中国地史概况中生代中国地史概况 n印支运动结束南海北陆的局面，中国基本印支运动结束南海北陆的局面，中国基本形成大陆环境形成大陆环境 n燕山运动期从南北分异转向东西分异燕山运动期从南北分异转向东西分异 n大

19、规模的岩浆侵入和喷发活动大规模的岩浆侵入和喷发活动 n西部地区古生代褶皱带强烈上升西部地区古生代褶皱带强烈上升 n中国中生代矿中国中生代矿 印支运动n华夏板块和扬子板块在中三叠世末期率先完成碰撞、拼合，形成华南板块，二者之间则形成绍兴-十万大山碰撞带。几乎与此同时，思茅-印度支那板块也与之碰撞拼合，之间形成金沙江碰撞带的南段。晚三叠世，保山-中缅马苏地块拼合到华南板块之上，之间形成澜沧江碰撞带的南段。最后，华南板块与在印支期之前已经拼合到欧亚板块之上的中朝板块发生碰撞、拼合，之间形成秦岭-大别山碰撞带（其东段为南黄海嵌入构造所阻断）。燕山运动燕山运动n在长江上游形成了唐古拉山脉，也使长江开始逐

20、渐形成。此时中国陆域又有扩大，古地中海继续后撤。由于构造背景不同，燕山运动的强度和表现形式有明显的东、西差异。在大兴安岭、太行山、雪峰山一线以西，为相对稳定的一些大型内陆盆地所在，如鄂尔多斯、四川、准噶尔、塔里木等盆地，它们在中生代期间几乎连续地接受河、湖相沉积；盆地外围已固结了的古生代地槽带，普遍发生基底褶皱。上述一线以东，构造活动较强烈，造成许多北北东或北东向平行斜列的褶皱断裂山地和大量小型断陷盆地，并伴以岩浆活动，特别在东南沿海一带花岗岩侵入和火山岩的喷发尤为剧烈，显示了太平洋沿岸地带构造活动的加强v中国东部中生界的特征：中国东部中生界的特征：n第一，北方中生界全部为陆相沉积；而南方为海

21、相灰岩。n第二，越是东部地区，火山活动、岩浆侵入活动和构造运动越强烈。n第三，无论南方或北方，从三叠纪晚期起，特别是到侏罗纪早期，很多盆地中沉积了含煤地层。v中国中生代矿产中国中生代矿产 ：中生代地层中含有种类繁多的矿产，其中价值最大的是可燃性矿产、盐类和金属矿产。中国东部早三叠世古地理略图中国东部晚朱罗世古地理略图火山活动火山活动火山活动火山活动新生代新生代 (Kz)n新生代是地球历史最近6500万年的地质时代。n新生代形成的地层称新生界。 n第三纪(E,N)、第四纪(Q)合在一起，称新生代。新生代（界）的划分 古古始始渐渐中中上上更更全全早第三纪早第三纪 （E）n向近代发展的生物界向近代发

22、展的生物界 n喜马拉雅构造阶段地史特征喜马拉雅构造阶段地史特征 n中国早第三纪古地理概况中国早第三纪古地理概况 向近代发展的生物界向近代发展的生物界n被子植物（如，乔木）到早第三纪极度繁盛。n从中生代爬行动物时代过渡到早第三纪哺乳动物时代，是地球生命发展史上的重要事件，也是生物界的又一次巨大的飞跃。 喜马拉雅构造阶段地史特征喜马拉雅构造阶段地史特征 n新生代的构造运动称新阿尔卑斯运动，又称喜马拉雅运动，简称喜山运动。n早第三纪末，欧亚板块和南方板块碰撞加剧，相当于喜马拉雅运动期间，地球上出现了横贯东西的山脉，包括欧洲的比利牛斯、阿尔卑斯，以及向东延伸的高加索和喜马拉雅等山脉 。n早第三纪后期，

23、亚洲大陆的最后形成和中国东部边缘海域的形成，奠定了中国现代地势的基本结构。中国早第三纪古地理概况中国早第三纪古地理概况 n古地理轮廓 n早第三纪地层及有关矿产 古地理轮廓n燕山运动以后，中国现代构造和地貌轮廓就基本上奠定了基础。 中国大陆山川交错，盆地相间。 n中国东部自东而西，大体可分三个拗陷带： 第一拗陷带位于中国东部和南部沿海，大部分为海水所淹没；第二拗陷带包括松辽平原、华北平原、江汉平原等；第三拗陷带包括呼伦贝尔、陕甘宁（鄂尔多斯）、四川等盆地。 早第三纪地层及有关矿产 n中国第三系以陆相为主，海相沉积仅限于喜马拉雅山、塔里木盆地西缘、台湾局部地区。n中国东部地区贺兰山-龙门山一线以东

24、地区的大小断陷盆地中填充了很厚的第三系。 n中国海相下第三系 主要分布于新疆和西藏地区。 晚第三纪晚第三纪 (N)n接近现代的生物界接近现代的生物界 n晚第三纪地史特征晚第三纪地史特征 n中国晚第三纪古地理概况中国晚第三纪古地理概况 接近现代的生物界接近现代的生物界n植物界已基本上由现生属组成，并有大量现生种。n无脊椎动物，有大量属种是现生属种。n哺乳动物，大多数早第三纪的特有门类如有袋类、肉齿类。晚第三纪地史特征晚第三纪地史特征n晚第三纪全球海陆分布轮廓已经和现代相似。只是海水所占面积比现在稍大，而陆地面积比现在稍小。n经过喜马拉雅运动期，阿尔卑斯-喜马拉雅山脉和环太平洋山脉都已形成，并继续

25、隆起。n青藏高原的隆起，对生物界的分布、迁徙和气候的变化影响甚巨，是地史发展中的一件重要事件。中国晚第三纪古地理概况中国晚第三纪古地理概况 n中国晚第三纪地理轮廓已基本和现代相似，基本奠定了现代海陆轮廓，全国大部地区都是陆地。 n中新世后，地势趋向平坦，气候也较湿热。n晚第三纪，特别是在上新世，中国东部沿海地区，普遍有玄武岩喷发活动。n在喜马拉雅运动后，青藏高原逐渐隆起，主要处于剥蚀状态。第四纪第四纪 n第四纪是地史发展的最新阶段，也是生物界发展的最新阶段。n地球的历史进入了一个空前的崭新的时代。 向现代继续演化的生物界向现代继续演化的生物界 n第四纪生物界总的面貌已和今天相似。n自然环境变化

26、迅速，再加上人类出现后的狩猎活动，是导致哺乳动物绝灭的重要因素。始祖马（多趾马） 三趾马 真马频繁而普遍的频繁而普遍的新构造运动新构造运动 n海洋中大洋中脊不断向外扩张。n欧亚大陆和印度岩石圈板块之间的缓慢而又极强的撞击，仍在起着力拔千钧的作用。n由于板块的碰撞和俯冲，不仅导致青藏高原的隆起，而且导致大陆内部断裂运动的增加。n新构造运动具有继承性 。第四纪沉积物和矿产第四纪沉积物和矿产 n第四纪沉积下界 ：距今248万年。n第四纪沉积物特征：大多数未胶结，呈松散状态；保存比较完整；厚度一般不大，数十米至数百米沉积类型比较复杂 。n第四纪海侵：在更新世华北沿海地区共有5次海侵 。n黄土与气候波动

27、记录 ：记录了第四纪时期古气候波动变化的历史 。n中国第四系概况 ：中国第四系分布广泛，类型多样，横向多变，以陆相为主。n第四纪矿产 ：以砂矿为主，如钨、锡、金、金刚石及稀有元素等 。第四纪大冰期第四纪大冰期 n大冰期冰川分布 n冰期划分与对比 n植被迁移和海平面升降 n人类的出现人类的出现 大冰期冰川分布 n在冰期最寒冷时期，北半球高纬地区形成大陆冰盖 。n在南半球，南美南端、澳大利亚东南部、新西兰等地也都发现第四纪冰川的遗迹。 冰期划分与对比植被迁移和海平面升降n在冰期期间，气候寒冷干旱。 植物则随冰期和间冰期大陆冰盖的进退，发生周期性南北迁徙现象 n冰期来临时，地球表面大量水分以冰的形式积累在大陆冰盖和山地冰川中；间冰期时冰盖和冰川融化，大量的水回归海洋。 人类的出现人类的出现 n人类的出现是第四纪的重大事件，也是第四纪生物发展史上的一次重大飞跃。n人类的发展可以分为古猿、直立人（猿人）、早期智人（古人）和晚期智人（新人）四个阶段。全新世全新世 n全新世是第四纪最后一个分期，开始年代距今1200010000年。n它与更新世的分界是以第四纪最后一次冰期结束、气候由寒转暖为标志，因此也称冰后期。n全新世自然环境与更新世比，更和现在一样，生物几乎都是现代种。n全新世气候总的趋势是转向温暖，但气候波动非常明显。中国全新世气候变化规律大致和欧洲相同。n全新世地层厚度很小，但分布很广。