地史学-早古生代的地史

第7章早古生代的地史

EarlyPaleozoicgeohistory

7.1早古生代概述

Pz1abstract7.2早古生代的生物界

Pz1organisms7.3中国东部早古生代古地理

Pz1paleogeography,E.China7.4早古生代板块构造概况

Pz1platetectonics7.5早古生代的沉积矿产

Pz1depositoresEoredlichia7.1早古生代概述

EarlyPaleozoicabstract●划分和命名Subdivision&naming●主要特征Mainfeatures志留纪（Silurian,S）Murchison,1835,英国古民族名称

奥陶纪（Ordovician,O）Lapworth,1879，英国古民族名称寒武纪（Cambrian,∈）Sedgwick,1835，Cambria山早古生代持续126Ma早古生代的划分和命名NewdivisionSilurian:S1,S2,S3,S4OlddivisionSilurian:S1,S2,

S3(S3+S4)2010NewdivisionCambrian:∈1,∈2,∈3,∈4Olddivision∈=∈1(∈1+∈2),∈2,∈3Pz1=∈+O+S=126MaS:27MaO:45Ma∈:54Ma纽芬兰世芙蓉世兰多维列世文洛克世罗德洛世普里道利世江山阶显生宙各纪命名地点比德法瑞波希捷奥匈罗丹挪芬瑞西葡土意前苏联19世纪科学的中心在欧洲，欧洲的中心在英国1生物界—寒武纪大爆发(Cambrianexplosion）；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);动、植物登陆；奥陶纪末期生物大灭绝(massextinction)事件2沉积类型复杂多样，奥陶纪末期冈瓦纳

(Gondwana)大陆发育冰川3属加里东(Caledonian)构造阶段，陆壳板块扩大和增生（陆相沉积、生物上陆的基础）早古生代的主要特征

Pz1mainfeatures第7章早古生代的地史

EarlyPaleozoicgeohistory

7.1早古生代概述

Pz1abstract7.2早古生代的生物界

Pz1life7.3中国东部早古生代古地理

Pz1paleogeography,E.China7.4早古生代板块构造概况

Pz1platetectonics7.5早古生代的沉积矿产

Pz1depositoresEoredlichiaImportantfossils:

三叶虫/trilobites,笔石/graptolites,头足类/Cephalopods(mainlynautiloids/鹦鹉螺类),牙形石/conodonts,腕足类/brachiopodsOtherfossils:

软体/Mollusca,珊瑚/corals,其他节肢动物/Otherarthropods,棘皮动物/Echinoderm,脊椎动物/Vertebrates，海绵类/spongesPz1生物界:海生无脊椎动物寒武系（幸运阶）的GSSP●GSSP选定在纽芬兰岛(加东南)，以遗迹化石Tricophycus

pedum首现为标志，年龄542Ma●大量小壳化石的出现FortureHead,NewfoundlandTricophycus

pedum1小壳动物群(smallshell-bearingfauna)：震旦纪末期出现、寒武纪初大量繁盛，个体微小（1—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：第一个广布的带壳生物群,骨骼造岩,寒武系的起点TwomajorevolutionaryeventsatthebeginningoftheCambrian.

RapidincreaseinthenumberandtypesofPhyla:Brachiopoda,Mollusca,Arthropoda,Echinodermata,Vertebrata,MostmajorPhylafoundtodayevolvedduringtheCambrian;现生门级生物都已出现1SmallShell-bearingFauna2ChengjiangFauna3Others:e.g.BurgessShaleFauna4Trilobites寒武纪:三叶虫的时代小壳动物群小壳动物群Smallshell-bearingfauna澄江动物群:

寒武系底部继小壳动物群之后出现的第一个多门类混生生物群。主要门类有海绵、腔肠、栉水母、节肢、鳃曳、叶足、腕足、古虫、脊索动物门和步带类(包括棘皮动物和半索动物门)、星虫、毛颚动物及藻类。至2005年已描述160属,180多种,新种130个。最早发现于云南澄江(张文堂,侯先光,1984),寄主地层的沉积环境为正常-风暴浪基面之间,古纬度S11-18,∈1,年龄520Ma.意义：是寒武纪初期生物大爆发的典型代表。2澄江动物群/Chengjiangfauna昆明鱼中华微网虫0.5cmLagerstätte/Lagerstätten(pl.)

(德语，储存地.意为化石库/超常保存的化石):

sedimentarydepositthatexhibitsextraordinaryfossilrichnessorcompleteness.海口鱼化石Microdictyon

sinicum

Chen,HouetLu,1989;叶足动物门澄江动物群Eoredlichia丘疹关杨虫Kuanyangia

pustulosaLu,1941Chengjiangfauna娜罗虫线形虫动物门,中国古蠕虫Palaeoscolex

sinensis

HouetSun,1988澄江动物群,∈1云南澄江帽天山澄江动物群

发掘研究现场澄江动物群生态复原昆明地区关山动物群1999年命名,这是一个由三叶虫、腕足类、双瓣壳节肢动物、古虫动物、三叶形虫、海绵动物新属种等组成的一个由多门类软躯体后生动物化石组成的布尔吉斯页岩型的动物群该动物群的时代介于澄江动物群与凯里动物群(或伯吉斯页岩动物群)之间,起到了承前启后的作用,在寒武纪生命大爆发和寒武纪早期生物演化的研究中有重要意义.3∈的后澄江动物群关山动物群凯里生物群

KailiBiota

∈2

Thefaunalassemblageishighlydiverse,comprisingsome110generaamong11phyla;ofthese,some40generaarealsofoundintheBurgessShale,andsome30arealsofoundintheMaotianshanShale.Trilobitesandechinoidswithhardpartsthatareeasilypreservedarethemostcommonfossils,butmanyanimalswithonlysofttissuesarealsopreserved.BurgessShale动物群化石代表BurgessShaleFossilsIntheimageabove,trilobites(1)liveamongmanyspeciesthatarenotnormallypreserved.AtypicalCambrianoutcropmightproduceonlytrilobites,brachiopods(2),mollusks(3),andcrinoids(4).ThatisatinyfractionofthefullCambrianbiota,betterrepresentedbytherosteroftheBurgessShaleCambrianKonservat-Lagerstatten.ThatcommunityincludesspongesVauxia(5),Hazelia(6),andEifellia(7);brachipods

Nisusia(2);priapulidwormsOttoia(8);trilobitesOlenoides(1);otherarthropodssuchasSidneyia(9),Leanchoilia(10),Marella(11),Canadaspis(12),Helmetia(13),Burgessia(14),Tegopelte(15),Naraoia(16),Waptia(17),Sanctacaris(18),andOdaraia(19);lobopods

Hallucigenia(20)andAysheaia(21);mollusksScenella(3);echinodermsEchmatocrinus(4);andchordatesPikaia(22);amongotheroddities,includingHaplophrentis(23),Opabinia(24),Dinomischus(25),Wiwaxia(26),Amiskwia(27),andAnomalocaris(28).

©2002byS.M.GonIII(composition&linework)&JohnWhorrall(colorrendering)

∈2,Walcott,1909,BritishColumbia,Canada;12门,120余种布尔吉斯页岩型动物群生态复原以寒武纪生物为原型的玩具早寒武世：以莱德利基虫目为主（头大、尾小、胸节多）中寒武世—以褶夹虫目为标志。（头鞍截锥形，具平直的眼脊和较小的尾板，中后期与晚寒武世初期的三叶虫特征相近，尾板宽大，尾刺发育）晚寒武世中晚期常出现一些头鞍特殊的属

中、晚寒武世—有浮游生活的球接子类4三叶虫三叶虫是继小壳动物后最早繁盛的带壳动物.寒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Hupeidiscus

orientalis

∈1Redlichia

chinensis∈1中寒武世褶颊虫亚目代表1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园劳伦斯虫头鞍截锥形，具平直的眼脊和较小的尾板∈2末-∈3初三叶虫（尾刺发育）Drepanura蝙蝠虫Damesella德氏虫∈3褶颊虫亚目代表前边缘窄SaukiaBlackwelderia

sinesisDrepanura蝙蝠虫球接子类三叶虫

∈2-3

<6mm,头尾等大难分，胸节两个,无眼

奥陶纪与寒武纪相差较大，栉虫亚目，斜视虫亚目和三瘤虫亚目占优势，等尾型，头鞍前叶膨大

志留纪起三叶虫显著衰退，仅镜眼虫目较为重要寒武纪以后三叶虫的演化奥陶纪三叶虫Isotelus（等称虫）Dalmanitina小达尔曼虫

O2-3Coronocephalus王冠虫,S2SystematicRelationshipsandChronologicalExtentoftheTrilobiteOrders/目/triloclass.htm

寒武纪次要生物门类腕足、古杯、海绵动物门等晚寒武世为生物变革期，出现角石、笔石和牙形石原古杯(Archaeocyatha)寒武纪古杯礁寒武纪生物群落Jellyfish,scavengingtrilobite奥陶纪生物最能体现早古生代生物界特点地层意义重要的门类——笔石[纲]/半索动物门早奥陶世早期：树形笔石目为主，如网格笔石早奥陶世中晚期：正笔石目无轴亚目均分笔石动物群，如对笔石；中晚奥陶世：正笔石目有轴亚目双笔石科类大量繁盛三叶虫地层意义下降；次要生物门类：鹦鹉螺、牙形石、腕足奥陶纪：笔石早奥陶世晚期笔石

（上和右为正笔石目无轴亚目）Didymograptus对笔石Dichograptus均分笔石刺笔石-Acanthograptus中晚奥陶世

有轴亚目双笔石科代表雕刻雕笔石Glyptograptus

persculptus栅笔石Climacograptus直笔石Orthograptus

奥陶纪是腕足类发展的高峰期具铰纲的三分贝目、正形贝目、五房贝目和扭月贝目进入顶峰阶段，石燕贝及小嘴贝类都有代表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奥陶纪

礁生物群落

食物链∈-K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，如五房贝志留纪的生物界志留纪笔石—单笔石繁盛弓笔石Eurypterides板足鲎类志留纪淡化环境生物群落寒武纪

化石

图版CambrianFossilplate1-3/小壳古杯角石奥陶纪

化石图版Ordovicianfossilplate牙形珊瑚志留纪

化石图版Silurianfossilplate牙形石/牙形刺/锥刺等，是一类已灭绝的海生动物的骨骼器官。最早由俄国的古生物学家Pander于1856年在早奥陶世的海绿石砂岩中发现，并创造新词Conodont来表示。cone就是锥，锥体，dont是牙齿或齿，故又译成锥刺。大小：在<0.1-5mm之间，多数集中在0.5-1mm;一般琥珀色，但与所经受的热历史有关;磷酸钙质；∈4-T3.

生物相-biofacies浮游相-planktonicbiofacies壳相（底栖相）-shellyfacies礁相-reeffacies生物—漂浮、游泳生物为特征岩石类型—深水或静水环境的黑色页岩、硅质岩等分布区—台盆、半深海或深水海槽区实例—晚奥陶世五峰组的笔石页岩相浮游相-planktonicfacies笔石页岩相

graptolite-shalefaciesMonograptus

lobiferus漂浮的树形笔石正常浅海底栖生物：三叶虫，腕足等典型的浅海相灰岩、泥灰岩分布于台地区实例—上扬子浅海早志留世石牛栏组壳相(底栖相/benthicfacies

）石牛栏组介壳堆积底栖固着的造礁生物及附礁生物

沉积环境：温暖、清澈的浅海条带状分布于台地边缘

岩性：礁灰岩礁相

reeffacies现代海洋生态系中的生态类型奥陶纪具有与此类似的海洋生态类型以艾比湖—居延海—西拉木伦河为界，我国北部属西伯利亚大区，南部属亚澳生物大区Ⅰ亚澳/太平洋生物大区Ⅱ西伯利亚生物大区Ⅲ北美-大西洋生物大区AtlanticMixedOlenellus小油栉虫RedlichiaEarlyCambrian

BiogeographicRealms

(Hist.Geol.Text-book,1996)Pacific∈1寒武纪的生物分区Olenellus–AtlanticRealmRedlichia–PacificRealm中国奥陶纪生物古地理分区跨二个大区：（以额尔济斯河—西拉木伦河为界）华北区以珠角石类(O1晚期)为主扬子区以内角石—前环角石为主不同类型生物相极为发育奥陶纪的生物分区根据底栖生物珊瑚和腕足类，分为三个生物古地理大区：北方大区，含图瓦贝动物群（艾比湖—居延海—西拉木伦河以北）南方大区，含单调的克拉克贝动物群和小型单体珊瑚（冈瓦纳）特提斯大区，五房贝、珊瑚繁盛志留纪的生物分区志留纪古地理南方大区（冈瓦纳）特提斯大区北方大区第7章早古生代的地史-2

EarlyPaleozoicgeohistory-2

7.1早