化石的形成和古生物学市公开课获奖课件

1、1 1. 化石定义 2. 化石形成条件 3. 化石保留类型 4. 化石研究办法 5. 化石分类与命名 6. 古生物学分类系统简介第二章 化石形成与古生物学第1页第1页化石 fossil 保留在岩层中地质历史时期生物遗体、生物活动痕迹及生物成因残留有机物分子一、化石定义第2页第2页 化石区别于普通岩石在于：它与古生物相联系，含有生物特性，如形状、结构、纹饰、有机化学组分等；或者含有生命活动信息：生物遗迹、遗物、工具等 化石与普通岩石区别第3页第3页4 菊石化石举例第4页第4页73 植物化石第5页第5页第6页第6页化石群第7页第7页微体化石第8页第8页73 怪诞虫及复原图 第9页第9页10 中华微

2、纲虫及复原图 第10页第10页在形态上看似与一些化石十分相同，但与生物或生物生命活动无关称为假化石假化石“ 松枝石 ”“菊花石”第11页第11页大化石macrofossil 肉眼下即能 研究化石 微体化石microfossil 肉眼不能直接可靠地分辨，需要借助于一定仪器设备及通过一定手段才干进行研究生物体或身体微小部分 超微化石 nannofossil 分子化石 Molecular fossil 化石分类 (体积大小分类)第12页第12页1. 化石定义 2. 化石形成条件 3. 化石保留类型 4. 化石研究办法 5. 化石分类与命名 6. 古生物学分类系统简介第二章 化石形成与古生物学第13页

3、第13页73 14 古生物 死亡 埋藏 石化 发掘化石形成过程:第14页第14页 1) 生物本身条件 2) 生物死后环境条件 3) 埋藏条件 4) 时间条件 5) 成岩石化条件第15页第15页生物具硬体部分（壳，骨骼，牙齿，鳞片，蛋）硬体多由矿物质构成 比较稳定是方解石、硅质化合物、磷酸钙等 不太稳定是霰石、含镁方解石 有机质硬体 如几丁质薄膜、角质层、木质纤维等生物本身条件第16页第16页生物死后所处外界环境条件 物理条件 如高能水动力条件下生物尸体易被破坏 化学条件 如水体pH值小于7.8时，CaCO3易于溶解； 氧化环境中有机质易腐烂 生物条件 如食腐生物和细菌常破坏生物尸体 生物死后环

4、境条件第17页第17页 与埋藏沉积物性质相关 圈闭较好沉积物易于保留，如化学沉积物、 生物成因沉积物,具孔隙沉积物中古生 物尸体易被破坏 一些特殊沉积物还能保留生物软体部分， 如 松脂、冰川冻土等 基底上内栖生物，以及一些表栖生物也能 破坏沉积物内生物遗体 埋藏条件第18页第18页 一些特殊沉积物还能保留生物软体部分，如松脂、沥青湖、冰川冻土等第19页第19页埋藏前暴露时间 及时埋藏有助于形成化石 ； 埋藏后不被再挖掘出来 ；石化作用时间 通过较长地质历史时间石化作用 ； 短暂、近期内生物埋藏不成为化石； 时间条件第20页第20页 埋藏尸体与周围沉积物一起，在漫长地史成岩过程中，逐步石化，形成

5、岩石一个部分 成岩石化条件第21页第21页定义：埋藏在沉积物中生物体，在成 岩作用中通过物理化学作用改 造而成为化石过程 石化作用(petrifaction)定义矿质充填作用置换作用碳化作用 第22页第22页 在石化作用过程中，本来生物体组分被溶解，外来矿物质充填，如硅化、钙化、白云化、黄铁矿化等。 假如溶解速度等于充填速度，原生物体微 细结构能够保留下来 假如溶解速度不小于充填速度，则本来微细 结构难以再现 置 换 作 用 石化作用方式 第23页第23页硅化木 (新疆准葛尔)第24页第24页 生物硬体组织中一些空隙，通过石化作用被一些矿物质沉淀充填，使得生物硬体变得致密和坚硬 充填作用可发生

6、在生物硬体结构中，如贝壳微孔、脊椎动物骨髓； 也能够发生在生物硬体结构之间，如有孔虫房室、珊瑚隔壁之间矿 质 充 填 作 用 石化作用方式 第25页第25页矿 质 充 填 作 用 - 腕足动物 第26页第26页73 27 生物遗体中不稳定成份分解和升馏挥 发，仅留下较稳定碳质薄膜保留为化石 通常是几丁质生物体发生此石化作用，其几丁质成份(C15H26N2O10)为主植物叶化石、笔石枝等经碳化作用，H,N,O挥发，留下碳质薄膜化石碳 化 作 用 石化作用方式 第27页第27页 碳质薄膜化石笔 石植 物 化 石第28页第28页1、化石形成条件严格，地史时期生物只有 很少部分保留成为化石2、现已发觉

7、化石仅是岩层中保留成化石一 部分(包括超微化石、分子化石等） 由于上述二个原因、表明古生物统计不完备性。化石统计不完备是古生物学中基本事实，因此在研究古生物界面貌及其发展规律时，必需考虑这个事实，避免做出片面结论。化石统计不完备性第29页第29页 现今我们能够在地层中观测到化石仅是各地史时期生存过生物群中极小一部分 现生生物：已统计170 多万种，预计有500-1000多万种 古生物：已统计13万各种，大量未知化石统计不完备性古生物化石仅是现代生物编目8.7第30页第30页73 31 化石统计不完备性第31页第31页73 32 第32页第32页1. 化石定义 2. 化石形成条件 3. 化石保留

8、类型 4. 化石研究办法 5. 化石分类与命名 6. 古生物学分类系统简介第二章 化石形成与古生物学第33页第33页 实体化石 模铸化石 遗迹化石 化学化石 依据化石保留特点，化石可分为4类：三、化石保留类型第34页第34页所有生物遗体或部分生物遗体化石1、实体化石body fossil第35页第35页实体化石(1)所有生物遗体实体化石第36页第36页73 37 部分生物遗体实体化石实体化石(2)第37页第37页73 38 部分生物遗体实体化石实体化石(3)第38页第38页body fossils第39页第39页mode and cast fossil 保留在岩层中生物体印模和铸型（复铸物）2

9、、模铸化石 印痕化石 印模化石 核化石 铸型化石依据化石与围岩关系分成4类：第40页第40页 生物软体 在围岩上留下印痕印痕化石 云南澄江寒武纪软体复原软体印痕第41页第41页73 42 印痕化石第42页第42页中华微纲虫印痕化石第43页第43页mold fossil 生物硬体在围岩表面上印模 包括： 外模、内模、复合模2）印模化石 注意：印模化石上所反应纹饰和结构与生物体实际情况，正好凸凹方向相反。第44页第44页73 45 外模external mold 生物硬体外表面在围岩上印模 第45页第45页73 46 内模internal mold 生物硬体内表面在围岩上印模 第46页第46页复合

10、模composite mold 内模和外模重叠在一起化石 第47页第47页 生物硬体所包围内部空间或生物硬体溶解后形成空间，被沉积物充填固结形成化石 内核internal core 外核external core3）核化石core fossil第48页第48页73 49 核化石形成过程内核外核第49页第49页在形成外模和内核后，原壳体被所有溶解，沉积物在溶解后空间再次充填形成化石4）铸型化石cast fossil 铸型化石在大小、形态和表面装饰等方面与原生物体一致，但内部结构完全不同。第50页第50页73 51 铸型化石形成过程第51页第51页 保留在岩层中古代生物活动留下痕迹和遗物遗迹化石i

11、chnofossil足迹 行迹 拖迹 爬行迹 停息迹 潜穴 第52页第52页53 遗迹化石第53页第53页73 54 遗迹化石第54页第54页Trace fossils: traces and remains left by organisms action through time第55页第55页淮南寒武系遗迹化石第56页第56页淮南寒武系遗迹化石第57页第57页淮南寒武系遗迹化石第58页第58页73 59 遗迹化石对于硕士物生活习性、生活方式及生活环境含有主要意义遗迹化石意义第59页第59页分子化石 molecular fossil 分解后古生物有机组分（如脂肪酸、氨基酸等）残留在地层中形

12、成化石4、化学化石 chemical fossil有机质软体遭受破坏，但分解后有机组分，如脂肪酸、氨基酸等，仍可残留在岩层中 这些残留物质仍含有一定有机化学分子结构。对摸索生命起源、生物演化及生物成因矿产探寻和开发含有主要意义。第60页第60页73 实体化石 硬体 软体 模铸化石 印痕化石 印模化石（内模外模复合模） 核化石 （内核外核 ） 铸型化石遗迹化石 痕迹 遗物化学化石 分子化石化石保留类型第61页第61页1. 化石定义 2. 化石形成条件 3. 化石保留类型 4. 化石研究办法 5. 化石分类与命名 6. 古生物学分类系统简介第二章 化石形成与古生物学第62页第62页1、化石标本和样

13、品野外采集 2、化石标本揭发和分离 3、化石鉴定和记叙 4、化石照相、制图和复原 5、化石资料分析与应用第63页第63页36 化石标本和样品野外采集工具第64页第64页化石标本和样品野外采集办法和技术示意图第65页第65页1、化石标本和样品野外采集 2、化石标本揭发和分离 3、化石鉴定和记叙 4、化石照相、制图和复原 5、化石资料分析与应用第66页第66页1. 化石定义 2. 化石形成条件 3. 化石保留类型 4. 化石研究办法 5. 化石分类与命名 6. 古生物学分类系统简介第二章 化石形成与古生物学第67页第67页界kingdom 门phylum 纲class 目order 科family

14、 属genus 种species 辅助分类单位： 亚sub-，超super- 生 物 分 类 单 位第68页第68页 物种species是生物学中最基本分类单位它不是人为分类单元，是生物进化中客观实体 当代生物学上物种：由杂交可繁殖后代一系列自然居群构成，物种之间是生殖隔离。 它们含有：共同起源 共同形态特性共同地理区 共同生态环境种间能育第69页第69页 共同形态特性 构成一定居群 含有一定生态特性 分布于一定地理范围古生物学中物种判别标志：第70页第70页古生物命名法则属以上分类 单元命名采用单名法，其中第一个字母用大写；属名用斜体 Anthozoa （珊瑚纲） Claraia （克氏蛤）

15、 学名均采用拉丁文 或拉丁化文字 第71页第71页种命名用双名法（均为斜体） 属名 + 种本名 属名第一个字母大写，种本名字母所有小写Claraia aurita （带耳克氏蛤）亚种命名用三名法（均为斜体） 属名 + 种本名 + 亚种名 属名第一个字母大写，种本名和亚种名字母所有小写 Claraia aurita minor（带耳克氏蛤微小亚种） 第72页第72页 Animalia 动物界 Chordata 脊索动物门 Vertebrata 脊椎动物亚门 Mammalia 哺乳纲 Primates 灵长目 Hominidae 人科 Homo 人 Homo sapiens 智人生物名称（例1）第

16、73页第73页Felis tigris（虎）3个地理亚种：Felis tigris altaica 东北虎 Felis tigris amoyensis 华南虎 Felis tigris sumatrae 南亚虎生物名称（例2）第74页第74页 为了便于查阅，各级正式学名之后要写上 命名者姓氏 和 公元年号 学名 + 姓氏，年号 Squamularia grandis Chao, 1929化石名称书写形式第75页第75页生物有效学名是符合国际动物或植物命名法规所要求 最早正式刊出 名称 同物异名： Cyrtospirifer Nalivkin, 1918 Sinospirifer Grabau

17、, 1931 Centrospirifer Tien, 1938 异物同名: 按同样规则古生物命名法则 - 优先律：第76页第76页sp. species未定种 如 Eumorphotis sp. sp. indet. species indeterminate不定种 如 Redlichia sp indet. cf. conformis 相同种 或称比较种 如Claraia cf. wangi gen. nov. genus novum 新属 （第一次发表时） 如 Pseudoclaraia gen. nov. sp. nov. species novum 新种 （第一次发表时） 如Clar

18、kina yini sp. nov. 化石惯用几种缩写词和符号：第77页第77页1. 化石定义 2. 化石形成条件 3. 化石保留类型 4. 化石研究办法 5. 化石分类与命名 6. 古生物学分类系统简介第二章 化石形成与古生物学第78页第78页动物界Animal 无脊椎动物Invertebrate 脊椎动物Vertebrate 植物界Plant 低等植物Lower plant 高等植物Higher plant 第79页第79页原生动物门Protozoa 蜓类 海绵动物门Spongia 古杯动物门Archaeocyatha 腔肠动物门Coelenterata 珊瑚 环节动物门Annelida 软体动物门Mollusca双壳类、头足类古生物学分类系统(动物界)第80页第80页节肢动物门Arthropoda 三叶虫 苔藓动物门Bryozoa 腕足动物门Brachiopoda 棘皮动物门Echinodermata 半索动物门Hemichordata 笔石 脊索动物门Chordata 脊椎动物 古生物学分类系统(动物界续)第81页第81页蓝藻植物门Cyanophyta 叠层石 硅藻植物门Bacillariophyta 甲藻植物门Pyrrophyta 沟鞭藻类 金藻植物门Crysophyt