古生物地层学：第九章 古生界

1、志留纪（Silurian, S） 英国古民族名称 奥陶纪（Ordovician,O） 英国古民族名称 寒武纪（Cambrian,） 英国Cambria 山 早古生代的划分和命名时限:距今 5.4 - 4亿年早古生代持续1.4亿年第九章 古生界1 生物界寒武纪生物大暴发；海生无脊椎动物空前繁盛（环境分析、地层对比、生态分异、生物分区);植物登陆；奥陶纪末期生物集群绝灭事件。 2 属加里东构造阶段，末期陆壳板块扩大和增生（陆相沉积、生物上陆） 3 沉积类型复杂多样。早古生代的主要特征1 小壳动物群(small shell-bearing fauna)：震旦纪末期出现、寒武纪初大量繁盛，个体微小（1

2、2mm），具外壳的多门类海生无脊椎动物群。包括软体动物门中的软舌螺、单板类和腹足类，腕足类以及分类位置不明的类型。 意义：第一个带壳生物群，寒武纪的起点一、寒武纪的生物small shell- bearing fauna小壳动物群(Siberia)寒武系底部继小壳动物群之后出现的第一个无壳和具壳化石混生化石群。包括三叶虫、水母、蠕虫类、甲壳纲及分类位置不明的节肢动物、腕足类、藻类及脊索动物-鱼。最早发现于云南澄江 意义：是寒武纪初期生物大爆发的典型代表2 澄江动物群Chengjiang faunaChangjiang fauna帽天山澄江动物群生态复原三叶虫是继小壳动物后最早繁盛的带壳动物 寒

3、武纪三叶虫属种繁多，演化迅速，生态分异明显，是寒武纪地层划分对比的重要依据 3、三叶虫 trilobiteRadlichia1 山东盾壳虫 2 孙氏盾壳虫 3 柯赫虫 4 高台虫 5 毕雷氏虫 6 园劳伦斯虫中寒武世褶颊虫亚目代表中寒武世末期晚寒武世初期三叶虫（尾刺发育）前边缘窄晚寒武世褶颊虫亚目代表球接子类三叶虫2-3腕足、古杯、海绵等 晚寒武世为生物变革期， 出现角石、笔石和牙形石寒武纪次要生物门类原古杯(Archaeocyatha)包括节肢、海绵、和水母等 2 Burgess页岩生态复原CanadaJellyfish, scavenging trilobite 寒武纪生物群落奥陶纪生物最

4、能体现早古生代生物界特点 地层意义重要的门类笔石 早奥陶世早期：树形笔石目为主，如网格笔石 早奥陶世中晚期：正笔石目中晚奥陶世：正笔石目三叶虫地层意义下降；次要生物门类：鹦鹉螺、牙形石、腕足二、奥陶纪生物早奥陶世刺笔石-canthograptus中晚奥陶世有轴亚目双笔石科代表奥陶纪: 腕足类发展的高峰期,具铰 纲的正形贝目、五房贝目和 扭月贝目进入顶峰阶段.寒武纪: 以无铰纲为主 志留纪: 腕足类化石相对减少，但内部构造复杂化腕 足 类奥陶纪生物群落重要化石门类：笔石 S1:除双笔石外，单笔石开始繁盛（正笔石目，有轴亚目） S2-3:几乎全部为单笔石科动物 次要门类：珊瑚、腕足、三叶虫 四射珊

5、瑚：主要为单带型（除隔壁外，只有横板）和泡沫型，可形成小型珊瑚礁 腕足：并不繁盛，但内部构造复杂，如五房贝 三、志留纪生物志留纪笔石单笔石繁盛寒武纪化石图版奥陶纪化石图版志留纪化石图版牙形石华北板块13O2滨浅海沉积 其南、北为大洋环境 扬子板块较稳定的滨浅海沉积环境北缘是南秦岭裂谷 东南缘是被动大陆边缘 华北板块扬子板块华夏板块四、寒武纪地层继承了震旦纪的古地理、古构造格局 扬子板块以稳定型陆表海为特征 东南部为被动大陆边缘 扬子板块与华夏板块之间为裂谷盆地扬 子 板 块 寒 武 纪 古 地 理 特 征寒武纪扬子区海侵广泛，地层具明显两分性： 中上统 以镁质碳酸盐沉积为主，化石稀少下统 为泥

6、砂质和碳酸盐沉积，化石丰富 典型剖面滇东晋宁梅树村剖面;宜昌三峡剖面扬子板块寒武系特征澄江动物群滇东寒武系柱状图遗迹化石丰富浮游古杯造礁波痕、交错层理、 泥裂、食盐假晶发育米氏旋回宜昌三峡寒武系柱状剖面Z三峡剖面Z1sh/Z2d; Three Gorgessiltstone/dolomite1; Three Gorges 华北板块主体自晚元古代后期抬升后一直遭受风化剥蚀，早寒武世晚期开始海侵。 寒武纪华北地区为稳定的陆表海碳酸盐沉积，其南缘以活动大陆边缘与秦岭洋毗邻 华北板块寒武纪古地理特征华北板块寒武纪典型剖面: 山东张夏剖面山东张夏剖面竹叶状灰岩鲕粒灰岩紫红色 钙质页岩鲕粒灰岩，波痕、交错

7、层理紫红色钙质页岩夹泥质灰岩泥裂、雨痕、岩盐假晶、波痕和鱼骨状交错层理干热条件下的滨浅海沉积，含三叶虫中华莱德利基虫紫色泥岩为主，向上碳酸盐含量增高，滨、浅海沉积鲕粒灰岩为主，含德氏虫等，波痕、交错层理发育潮下高能环境灰岩、泥质灰岩和竹叶状灰岩，含蝙蝠虫和蝴蝶虫，竹叶状灰岩是同生砾岩风暴岩1 2张夏组毛庄组徐庄组3长山组馒头组崮山组凤山组华北板块寒武纪地层序列1m2ma2x2zh 山东长清县张夏1-2剖面3g2zh山东长清县张夏2-3剖面中国东部寒武系柱状对比图中国东部早寒武世古地理图 韭山洞，位于安徽省凤阳县城南30公里处，因山暖多产野韭而得名,距今已有五亿年的地质历史，为喀斯特溶洞。韭山洞

8、东西主洞长一千四百七十二米，侧洞与北山的蝙蝠洞相通,长约四千多米，被专家誉为江北第一洞，其特点是深、大、险、奇、古。全洞分为虎踞龙蟠、摘星揽月、峡谷幽深、清流碧影、玉溪泛舟五大景区，重要景点二十多处。 双凤呈祥-右为凤，左为凰，其中间还有一座宫殿形状的石幔，被称作凤凰宫。 仙女池 贵妃出浴 五、奥陶纪地层早中晚三分早期基本承袭寒武纪的古地理、古构造特征 晚期华北板块主体抬升，华南盆地大规模的收缩加剧 华北下奥陶统发育全,中上统大部缺失华南大部为海相沉积典型剖面 宜昌黄花场剖面河北唐山剖面白云岩，鸟眼构造、生物扰动构造发育，化石稀少含鲕粒及亮晶砂砾屑灰岩大型交错层理，有垂直或倾斜的生物钻孔动荡-

9、 开阔 滨浅海低能-半闭塞 滨浅海宜昌黄花场剖面O1x3sO1x/3s; limestone/dolomite; Three Gorges扬子-华夏板块中奥陶世古地理中国南方五峰期古地理夹竹叶状灰岩及页岩，砾石表面无氧化圈，含三叶虫、 腕足类和树形笔石，环境为，没有暴露出水面潮下浅海潮上浅海河北唐山剖面 C2上下马家沟组灰岩、灰质白云岩、白云岩，马家沟组局部出现膏溶角砾岩，代表浅海潮上环境3冶里组厚层灰岩夹竹叶状灰岩及页岩，砾石表面无氧化圈，含三叶虫、腕足类和树形笔石，环境为潮下浅海，没有暴露出水面亮甲山组向上渐变为白云岩，化石稀少潮上蒸发环境下部为灰岩，含底栖生物，为正常浅海环境河北唐山剖面

10、中奥陶世开始的全球性加里东运动，使华北整体抬升为陆，此后直至晚石炭世，我国基本保持了“南海北陆”的古地理格局六、志留纪地层古构造格局与古地理的显著特征是扬子板块与华夏板块的碰撞拼合；华北板块主体继续处于隆起状态华北板块扬子板块纱帽组滨海相细碎屑岩，砂岩含量向上增加，粒度变粗，交错层理发育，化石稀少，代表超补偿海盆 罗惹坪组黄绿色砂页岩夹薄层灰岩，灰岩中含腕足和珊瑚正常浅海环境； 龙马溪组上部黄绿色砂质页岩，数百米只含三个笔石带，笔石分散保存，为弱还原环境补偿盆地；下部黑色页岩和硅质页岩，含五个笔石带，典型的笔石页岩相，代表滞流、非补偿海盆南旺山下鄂西宜昌剖面滇东上志留统剖面华南志留系对比图生油

11、层：五峰期和龙马溪期 磷块岩：华南寒武系底部 邯郸式铁矿：马家沟组的富铁碳酸盐岩地层中 石材及化石工艺品：燕子石雕，工艺石材 旅游景点：长江三峡岩溶地貌（ ）,龙门石窟(O1)早古生代地层中沉积矿产与资源1; Three Gorges洛阳龙门石窟/O1m洛阳,龙门石窟1.晚古生代的划分和特征 .晚古生代的生物界 .晚古生代的古地理 .晚古生代的古构造 七、晚古生代 二叠纪（Permian, P） 石炭纪（Carboniferous, C） 泥盆纪（Devonian, D） 晚古生代的划分和命名晚古生代持续1.5亿年时限:距今 4 - 2.5亿年生物界：海生无脊椎动物发生重要变革，陆生植物 开始

12、大量繁盛，原始爬行类逐渐征服大陆; 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：联合大陆的形成晚古生代概貌泥盆纪沟鳞鱼肺鱼(lungfish) 总鳍鱼（crossopterygian)Devonian lungfish鱼石螈 (D3-C1) 最早原始两栖类amphibian引螈（两栖类）二叠纪蜥螈(P1)原始爬行类大异齿龙(P)背部具帆状构造中龙的分布与大陆漂移早泥盆世陆生植物晚泥盆世陆相生境芦木(C2-P)科达(C-P)舌羊齿(P)石炭纪煤沼环境泥盆纪的颠石燕类二叠纪长身贝类石炭纪长身贝类生物礁C1海相生物群落(海底世界)P礁相群落晚

13、古生代化石图版晚古生代结束，生物集群绝灭：四射珊瑚,横板珊瑚,绝大多数腕足类,笔石,蜓，竹节石, 三叶虫二叠纪末期主要生物类别和绝灭情况1.晚古生代的划分和特征 .晚古生代的生物界 .晚古生代的古地理 .晚古生代的古构造 七、晚古生代泥 盆 纪 Devonian三分： D1 D2 D3华北板块和华南板块华南板块：杨子板块+华夏板块（碰接）华北板块主体无泥盆系记录华南板块泥盆系发育华北板块华南板块华南板块典型 剖面：桂中 泥盆系剖面桂北 泥盆系剖面浅水生物灰岩为主，厚度较大暗色含浮游、游泳生物的薄层泥岩、泥灰岩、泥晶灰岩和硅质岩象州型南丹型桂中泥盆系剖面拖鞋珊瑚 方锥珊瑚Limestone wi

14、th stromatoporoids, D3 贵州独山广西金秀河口美村地层：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Limestone with stromatoporoids, D2d-j, 贵州独山象州型D桂北泥盆系剖面地层：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：较深水滞流贫氧裂陷槽沉积 南丹

15、型华南泥盆系柱状对比图华南泥盆系沉积示意剖面图Dark mudstone,D2-Luofuzu, 广西南丹罗富南丹型D象州型D南丹型D下扬子地区： D3 五通组 以近海河湖相沉积为主中国东部晚泥盆世古地理图石 炭 纪二分：C1 C2华北：早石炭纪为古陆，无地层沉积； 晚石炭世开始接受海侵华南：石炭纪大部均为海相环境Carboniferous晚石炭开始结束了持续约a的“南海北陆”状态早石炭纪晚石炭纪黔南石炭系柱状图华南板块石炭纪典型剖面： 华南板块石炭纪古地理山西太原石炭系剖面华北板块石炭纪典型剖面： 华北板块石炭纪地层序列不整合面晚石炭世（C2)华北板块古地理北低南高晚石炭世（C2)华北板块古

16、地理南低北高“翘板式”中国东部晚石炭世古地理图中国石炭系地层对比二 叠 纪二分：1 2华北：二 叠纪主体脱离海盆，抬升为陆华南：二 叠纪是古生代最大的海侵时期，大部均为海相环境Permian黔中二叠纪地层剖面华南板块二叠纪典型剖面： 华南板块二叠纪地层序列华南板块二叠纪古地理演化下扬子地区早二叠世海进示意图华南地区栖霞期古地理图早二叠世 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）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华