《地层学与地史学》第七章晚古生代地史课件

1、第7章 晚古生代第一节 晚古生代的划分和特征 第二节 晚古生代的生物界 第三节 晚古生代的古地理第四节 晚古生代的古构造第五节 晚古生代的沉积矿产 第1页，共90页。 晚古生代时限为距今400-250 Ma,延续时间为150 Ma。包括泥盆纪(Devonian) (400350 Ma)、石炭纪(Carboniferous) (350-285 Ma)和二叠纪(Permian) (285-250 Ma) 目前国际上泥盆纪内部通用三分，为早、中、晚泥盆世，石炭纪两分，为早、晚石炭世。二叠纪传统上为两分方案，近年也出现三分方案，本书仍采用两分将其分为早、晚二叠世。2004年地质年代表各纪界线年龄调整及

2、内部划分如右图晚古代持续时限为165Ma第2页，共90页。晚古生代特征生物界：海生无脊椎动物发生重要变革，陆生植物开始大量繁盛，原始爬行类逐渐征服大陆;D31-D32 (F-F), P-T之交集群绝灭。古气候:全球石炭二叠纪冰川沉积矿产：铁和铝风化矿床、膏盐、油气和煤全球构造：联合大陆（Pangea）的形成早古生代后期北美和俄罗斯板块的碰撞导致劳俄大陆的形成。在中国，华夏板块与扬子板块的碰撞形成了基本统一的华南板块。柴达木、秦岭微板块与华北板块的碰撞使华北板块扩大了规模，由此造成了全球构造古地理面貌的重大改观。晚古生代，更大规模的板块运动导致劳俄板块与西伯利亚板块、华北板块和西伯利亚板块与哈萨

3、克斯坦板块、非洲板块与劳俄板块等的缝合，诸多古大洋消失。到晚古生代末期，全球范围的联合古大陆(Pangea)基本形成。第3页，共90页。 脊椎动物(vertebrate) 陆生植物(terrestrial plants) 海生无脊椎动物 (marine invertebrate)第二节 晚古生代的生物界第4页，共90页。陆生脊椎动物（amphibian）第5页，共90页。泥盆纪沟鳞鱼Placoderms（盾皮鱼纲）第6页，共90页。Devonian lungfish肺鱼(lungfish) 总鳍鱼（crossopterygian)肺鱼(lungfish) 总鳍鱼（crossopterygian

4、)第7页，共90页。鱼石螈(D3-C1)最早原始两栖类amphibian四足鱼第8页，共90页。总鳍鱼类(肉鳍鱼亚纲)与原始两栖类的比较第9页，共90页。引螈（两栖类）二叠纪第10页，共90页。蜥螈(P1)原始爬行类第11页，共90页。大异齿龙(P)背部具帆状构造第12页，共90页。中龙的分布与大陆漂移第13页，共90页。Pz2 continental plantsD3时植物的根系可达1m第14页，共90页。早泥盆世裸蕨类植物茎二歧分支，无叶，无真正的根第15页，共90页。早泥盆世陆生植物原始鳞木第16页，共90页。晚泥盆世陆相生境园印木古蕨第17页，共90页。科达(C-P)芦木(C2-P)第

5、18页，共90页。舌羊齿(P)第19页，共90页。石炭纪煤沼环境第20页，共90页。石炭纪昆虫第21页，共90页。Pz2 marine invertebratesD1D3石燕类展翼变短, 中槽中隆从光滑到有放射线,C尚出现分叉F/F集群绝灭：珊瑚25科，具铰纲腕足17科，菊石14科，海百合13科，盾皮鱼12科，层孔虫11科（几乎全部），竹节石（几乎全部），三叶虫8科，介形虫10科；浮游植物90%第22页，共90页。据戎嘉余等，2004？O/S大绝灭第23页，共90页。泥盆纪的颠石燕类第24页，共90页。D3 spiriferid brachiopods，South China 第25页，共90

6、页。石炭纪长身贝类二叠纪长身贝类第26页，共90页。Devonian reefs第27页，共90页。C1海相生物群落(海底世界)第28页，共90页。P礁相群落第29页，共90页。晚古生代化石图版第30页，共90页。泥盆纪的牙形石化石图版(平台型)第31页，共90页。世界C-P植物分区P 大羽羊齿热带亚热带舌羊齿匙叶第32页，共90页。第7章 晚古生代第一节 晚古生代的划分和特征 第二节 晚古生代的生物界 第三节 晚古生代的古地理第四节 晚古生代的古构造第五节 晚古生代的沉积矿产 第33页，共90页。第三节 中国东部晚古生代古地理 一、泥盆纪古地理 二、石炭纪古地理 三、叠纪古地理第34页，共9

7、0页。中国东部泥盆纪古地理华南板块泥盆纪地层序列象州型和南丹型华南板块泥盆纪古地理华南板块泥盆系发育; 华北板块主体无泥盆系记录第35页，共90页。桂中泥盆系剖面第36页，共90页。 融县组总体为一明显海 退过程，但下部以含生物灰岩为主，底具角砾灰岩，中部泥晶到粉晶灰岩，上部以白云质灰岩、白云岩为主，代表泥盆纪最后一次明显的海平面升降旋回。 谷闭组以厚层含生物化石灰岩为主，内富含腕足、珊瑚及牙形类化石，为碳酸盐台地沉积。东岗岭组上部到谷闭组代表第四次明显的海平面升降旋回。上泥盆统 东岗岭组上部由下向上为薄层灰岩到灰岩夹硅质岩，代表一次新的海侵沉积。 东岗岭组下部由浅海相薄层泥灰岩、页岩向上变为

8、台地相厚到巨厚层的生物碎屑灰岩，代表又一次明显的海平面升降旋回。 应堂组泥质沉积又趋增多，以滨浅海页岩泥灰岩、泥质灰岩为主。中泥盆统 四排组为厚层台地碳酸盐沉积。 郁江组总体为碳酸盐岩，碎屑岩向上减少、粒度变细。 那高岭组以细碎屑岩夹灰岩为主，内有腕足、珊瑚等正常盐度的海相化石。 莲花山组与下伏中寒武统呈角度不整合接触，代表了早古生代后期的加里东运动。莲花山组以紫红色碎屑岩沉积为特色，向上粒度变细，局部夹灰岩。碎屑岩中见槽状交错层理，生物化石以鱼类、双壳类和介形类为主，并见腕足类碎片等。反映干热气候条件下的河湖及滨岸沉积。 自莲花山组至四排组总体代表一次明显的海平面升降旋回。下泥盆统第37页，

9、共90页。地层：浅水碳酸盐岩为主，厚度较大生物化石：丰度和分异度高；以腕足、珊瑚、层孔虫、苔藓虫大量繁盛为特色，并有双壳、腹足、头足、三叶虫、棘皮类、厚壳竹节石、介形虫、藻类等多门类化石。层孔虫、复体四射珊瑚和层孔虫为主筑积而成的生物礁广泛分布。代表浅水富氧的碳酸盐台地环境象州型第38页，共90页。地层：主要为暗色含浮游、游泳生物的薄层泥岩、泥灰岩、泥晶灰岩和硅质岩生物化石：菊石、竹节石及无眼的三叶虫代表较深水滞流贫氧的微型裂陷槽（台内断槽）沉积南丹型第39页，共90页。华南泥盆系柱状对比图Devonian correlation of the South China Plate第40页，共9

10、0页。华南泥盆系沉积示意剖面图第41页，共90页。Limestone with stromatoporoids, D2d-j, 贵州独山象州型D第42页，共90页。Dark mudstone,D2-Luofuzu, 广西南丹罗富南丹型D第43页，共90页。Dark shale and siltstone,D1, 广西钦州樟木南流江海槽型D第44页，共90页。泥盆纪华南板块内部古地理变化1 S/D连续沉积区：滇东、钦防海槽2 D1主要限于滇黔桂海，以碎屑岩及泥灰质沉积为主；晚期开始出现南丹型和象州型岩相分异3 D2-3：地势平缓，海侵范围扩大，岩相分异加剧：滇黔桂地区：南丹型和象州型；湘粤:超覆

11、区, 亦有岩相分异,”宁乡式”鲕状赤铁矿.湘赣交界、鄂西：海陆交互碎屑岩沉积为主闽中：山前断陷盆地的磨拉石粗碎屑沉积下扬子地区：五通组以近海河湖相沉积为主，夹海相层（小腕足化石）第45页，共90页。中国东部泥盆纪的海侵超覆D1D2D3C1ENWS第46页，共90页。D1泥盆纪时华北板块无沉积记录；华南板块北缘D/S,无火山活动，为砂页岩和灰岩沉积，西缘为碳酸盐，东南缘无露头，不清楚。第47页，共90页。D2第48页，共90页。D3第49页，共90页。华南板块石炭纪地层序列华南板块石炭纪古地理华北板块石炭纪地层序列华北板块石炭纪古地理中国东部石炭纪古地理第50页，共90页。黔南石炭系柱状图摆佐组

12、祥摆组D3第51页，共90页。剖面分析上石炭统基本上由潮坪碳酸盐岩组成。不过马平期海侵规模相对缩小。马平组顶部与上覆梁山组之间的平行不整合代表一次重要的海平面下降，可能与冈瓦纳冰盖的极盛期相当，摆佐组上部白云岩上司组下部所夹砂岩 反映海平面的变浅。旧司组 灰岩、页岩祥摆组的砂页岩夹煤层汤把沟组下部具脉状一透镜状层理，含藻球粒灰岩，为潮坪沉积，代表石炭纪海侵的开始。下石炭统主要为厚层泥晶灰岩夹砂页岩，含海相底栖生物化石，主体为滨岸一浅海陆棚沉积。超覆超覆第52页，共90页。岩关阶：滇黔桂地区：岩相分异；湘粤：陆表海碳酸盐岩及碎屑岩沉积湘赣交界至广东陆丰：海相碎屑沉积；赣东、浙闽：陆相沉积大塘阶：

13、滇黔桂地区：碳酸盐岩为主；湘粤：下部为滨海沼泽， 上部为浅水灰岩湘赣交界：滨海含煤碎屑沉积；赣东、浙闽：陆相含煤沉积下扬子地区：滨海碎屑沉积至碳酸盐沉积晚石炭世：海侵扩大，陆棚浅水碳酸盐沉积，岩相、厚度稳定华南板块石炭纪古地理第53页，共90页。中国东部晚石炭世古地理图LateCarboniferous paleogeography of E. China石炭纪时，华南板块的北、西和东南均为被动大陆边缘第54页，共90页。华南板块石炭纪地层序列华南板块石炭纪古地理华北板块石炭纪地层序列华北板块石炭纪古地理中国东部石炭纪古地理第55页，共90页。山西太原石炭系剖面第56页，共90页。华北板块石炭

14、纪地层序列 第57页，共90页。晚石炭世（C2)华北板块古地理 第58页，共90页。C1石炭纪时，华南板块的北、西和东南均为被动大陆边缘石炭纪时，华北板块的北缘为活动大陆边缘，南缘东段为被动大陆边缘，南缘西段为活动大陆边缘第59页，共90页。C2第60页，共90页。中国东部二叠纪古地理华南板块二叠纪地层序列华南板块二叠纪古地理 华北板块二叠纪地层序列华北板块二叠纪古地理第61页，共90页。C-P division, 2001新方案P2=P3P1=P1+P2第62页，共90页。P division, 2001第63页，共90页。黔中二叠纪地层剖面第64页，共90页。华南板块二叠纪地层序列第65页

15、，共90页。华南板块二叠纪古地理演化湖南江西福建贵州云南曲靖第66页，共90页。下扬子地区早二叠世海进示意图栖霞期中期起，华南最大海侵第67页，共90页。早二叠世梁山组：滨海湖沼相陆源碎屑沉积限于昆明、贵阳至江南古陆一线以北的上扬子地区；栖霞期：最大海侵期，岩相均一茅口期：岩相分异明显，湘中、下扬子地区滞留静水环境的硅质、泥质沉积；闽浙赣地区近海碎屑含煤沉积；上扬子地区灰岩；康滇古陆附近，晚期出现玄武岩喷发。华南板块二叠纪古地理（1）第68页，共90页。华南板块二叠纪古地理（2）东吴运动：大规模海退，玄武岩喷发，华夏古陆上升龙潭组：岩相分异加剧（自西向东）：玄武岩陆相火山喷发夹煤海陆交互含煤沉

16、积海相碳酸盐岩（吴家坪组） 海陆交互含煤沉积（湘赣地区及粤北） 粗碎屑含煤沉积（粤东及闽中）（西侧）长兴组（东侧）大隆组；康滇古陆东侧陆相含煤沉积第69页，共90页。华南地区栖霞期古地理图第70页，共90页。华南地区茅口期古地理图第71页，共90页。华南地区龙潭期古地理图第72页，共90页。华南地区大隆期古地理图第73页，共90页。中国东部二叠纪古地理华南板块二叠纪地层序列华南板块二叠纪古地理 华北板块二叠纪地层序列华北板块二叠纪古地理第74页，共90页。山西太原二叠纪地层剖面第75页，共90页。华北板块二叠纪地层序列 第76页，共90页。华北板块二叠纪古地理早二叠世早期（太原组中上部）华北及

17、东北南部普遍出现聚煤环境山西组：华北中部为有利成煤带石盒子组：淮南地区发育含煤沉积及富含Lingula的夹层石千峰组：红色河湖碎屑沉积广布第77页，共90页。P1-1第78页，共90页。P1-2第79页，共90页。P2第80页，共90页。第7章 晚古生代第一节 晚古生代的划分和特征 第二节 晚古生代的生物界 第三节 晚古生代的古地理第四节 晚古生代的古构造第五节 晚古生代的沉积矿产 第81页，共90页。第四节 晚古生代的古构造全球晚古生代板块构造演化背景中国及邻区晚古生代古构造演化第82页，共90页。联合古大陆的逐步形成C2-P1北美板块与非洲板块碰撞，形成阿帕拉契亚褶皱带P西伯利亚板块与欧洲

18、板块碰撞，形成乌拉尔褶皱带C1/C2天山运动中间地块逐渐北移 第83页，共90页。P3-T1 paleocontinental reconstruction组成：北方陆块群（劳俄、西伯利亚、哈萨克斯坦）华夏（Cathaysian）陆块群特提斯洋（Tethys）冈瓦纳大陆（Gondwana）第84页，共90页。全球晚古生代板块构造演化背景中国及邻区晚古生代古构造演化第四节 晚古生代的古构造第85页，共90页。D1第86页，共90页。C2第87页，共90页。P1第88页，共90页。艾比湖居延海西拉木伦河带之北属西伯利亚板块南部大陆边缘塔里木板块与哈萨克斯坦板块在C2碰撞拼合，以致P2时安加拉植物群分子侵入该区华北板块于二叠纪后期逐渐与西伯利亚板块拼合， D-C沿南