地史学-晚古生代

晚古生代的地质历史二叠纪（Permian）石炭纪（Carboniferous）泥盆纪（Devonian）晚古生代

Late

Paleozoic64Ma60Ma46Ma7.1晚古生代地史特征概述7.2-4中国的晚古生代

7.2泥盆纪7.3石炭纪7.4二叠纪7.5全球古生代构造演化二叠纪Permian石炭纪Carboniferous泥盆纪Devonian晚二叠世晚二叠世早二叠世中二叠世早二叠世晚石炭世早石炭世国际通用晚泥盆世中泥盆世早泥盆世宾夕法尼亚纪密西西比亚纪北美252±0.5Ma298±0.2Ma358.9±0.4Ma419±3.2Ma晚古生代划分方案的比较

PennsylvanianMississipian欧洲Dinantian狄南亚纪Silesian西西里亚纪§7.1晚古生代地史特征概述1．晚古生代的生物界发生了重大变化，主要表现在三个方面：脊椎动物相继发生重要进化，并逐步征服大陆；陆生植物逐渐繁盛，改变了陆地古地理景观；海生无脊椎动物丰富多彩，生物类别发生重大改观；

呈现出海生无脊椎动物、陆生动物、陆生植物“三足鼎立”并行发展的格局。2．地壳构造演化特征晚古生代全球板块构造格局发生了重大变化。在C-P期间，各大陆板块间通过复杂的碰撞作用，使一系列古海域的闭合和消失，形成了统一的超级大陆-Pangea：欧洲南部的海西褶皱带和北美的南阿帕拉契亚褶皱带:劳俄和冈瓦纳;C乌拉尔褶皱带:西伯利亚与欧洲;C-P安加拉褶皱带:中国和西伯利亚P§7.1晚古生代地史特征概述早二叠世3．古气候和沉积特征冈瓦纳大陆在晚石炭世-早二叠世时处于南半球的高纬度区内，因而冰川沉积广泛发育在低纬度的热带和亚热带浅海地区则常常形成大型的生物礁和介壳滩温暖湿润的陆地地区由于陆生植物的繁茂，常常有大量煤层形成；而干旱地区则发育盐类矿产§7.1晚古生代地史特征概述晚古生代鱼类演化示意图无颌类软骨鱼类棘鱼类盾皮鱼类石炭纪泥盆纪二叠纪硬骨鱼类2.1脊椎动物的发展和演化早古生代晚期鱼类已出现无颌类、盾皮鱼类、棘鱼类的分化在泥盆纪时期这些早期鱼类的发展达到了顶峰，非常繁盛。并陆续出现了一些新的类群§7.2晚古生代的生物界泥盆纪时期主要是原始的无颌类和盾皮鱼类。早泥盆世时期主要是无颌类中、晚泥盆世主要是盾皮鱼类。同时有新的类群出现：早泥盆世新出现了软骨鱼类，中晚泥盆世则出现了硬骨鱼中肺鱼类和总鳍鱼类。泥盆纪“鱼类的时代”泥盆纪“鱼类的时代”一般认为，总鳍鱼类向陆地环境的适应，逐渐就演化成了两栖类。因此总鳍鱼类被认为是后来陆生脊椎动物的祖先。肺鱼类能够用肺呼吸总鳍鱼类具有强壮的肉鳍，既能用肺呼吸，也能用鳃呼吸。总鳍鱼类肉鳍骨骼（左）与两栖类附肢骨骼（右）总鳍鱼类登陆复原图矛尾鱼--现生的总鳍鱼脊椎动物从水到陆的过渡鱼石螈（1929-1932）法门期IchthyostegaJarvik,1996鱼石螈，棘螈澳洲螈弗拉期法门期奥氏螈埃尔金螈文塔螈图拉螈海纳螈，厚颌螈

从早石炭世开始，从原始的两栖类中演化出了牙齿具有迷路构造的迷齿类两栖动物，由于它们具有坚实的头骨，也称为坚头类。石炭纪-二叠纪“两栖动物的时代”

二叠纪时期迷齿类中的块椎类占优势—两栖动物进化高级阶段的代表。如Eryops蚓螈类。脊椎动物征服陆地二叠纪时期，原始爬行类类型更多样。原始爬行类在石炭纪晚期的出现。标志着脊椎动物演化在生殖方式上获得了重要突破--羊膜卵。从此，脊椎动物的个体生活完全摆脱了对水体环境的依赖，向广阔的陆地环境辐射适应。二叠纪时期似哺乳爬行类（mammal-likereptiles）晚古生代陆生脊椎动物演化事件(amphibian)2.2高等植物向陆地发展§7.2晚古生代的生物界植物界的分类

菌类低等植物

(无胚植物)

藻类孢子植物(隐花植物)

植物界苔藓植物蕨类植物高等植物裸子植物

(有胚植物)

种子植物(显花植物)

被子植物植物共有30(或50)万个现生物种和很多化石类型Early

DevonianLandscape泥盆纪初期主要是生活在滨海沼泽和河口附近的半陆生的原始高等植物--裸蕨(没有根、茎、叶分化)。前石松类中泥盆世陆地植被景观复原图2.2高等植物向陆地发展早泥盆世晚期-中泥盆世开始出现根、径、叶分化明显的蕨类植物：原始的石松类和有节类晚泥盆世裸蕨类植物绝灭，乔木类的蕨类植物开始占据主要地位，反映了植物适应陆地环境的能力增强。石炭纪蕨类植物快速适应辐射演化,各种陆生蕨类植物大量繁盛，遍布大陆腹地，形成茂密的森林石炭纪晚期开始出现原始裸子植物鳞木轮叶AnnulariaPecopteris芦木Calamites科达类复原图2.2高等植物向陆地发展宾夕法尼亚亚纪煤沼环境热带-亚热带植物区：以高大的石松类、节蕨类和科达类等植物的繁盛为特征,树干缺乏年轮。包括中国大部、日本、中亚、欧洲及北美等地。冈瓦纳植物区：南温带的植物区舌羊齿（Glossopteris）植物群C2植物古地理分区安加拉植物区：北亚及我国新疆北部和东北北部。发育草本蕨类植物和年轮明显的乔木类蕨类植物，代表了北温带的植物区。特征分子是匙叶（Neoggerathiopsis）二叠纪：早二叠世与石炭纪相似，以蕨类植物为主，但植物古地理分区略有变化：

热带植物区可分为华夏植物区（大羽羊齿植物群繁盛为特征）和欧美植物区2.2高等植物向陆地发展晚二叠世起，以松柏类和苏铁类为代表的裸子植物开始逐渐占据主导地位

植物界的发展已经提前进入了中生代的发展阶段。晚古生代陆生植物的演化D3时植物的根系可达1m2.3海生无脊椎动物的发展及生物区系早古生代繁盛的笔石几乎完全绝灭，只有单笔石延续到早泥盆世。三叶虫大量减少。而珊瑚、腕足类、菊石、类大量繁盛并占据重要地位。腕足类晚古生代持续繁盛，演化迅速，种类繁多泥盆纪以石燕贝类、扭月贝类、无洞贝类、穿孔贝类和小嘴贝类繁盛为特点。长身贝类是石炭纪和二叠纪最特征的腕足类。出现特化类型的长身贝类，如蕉叶贝（Leptodus）和欧姆贝（Oldhamina），是二叠纪的特点。二叠纪末期腕足动物明显衰退，只有小嘴贝类和穿孔贝类和少数石燕贝类延续到中生代。D3石燕贝类D2特有的鹗头贝D1石燕贝类石燕贝类的腕螺山东临沂天宇

自然博物馆泥盆纪/~natmus/lifeThroughTime/Pennsylvanian.web/index.htmlLeptodusOldhaminaC-P特别繁盛的长身贝类珊瑚类，尤其是四射珊瑚，非常繁盛，经历了三次发展高潮：中泥盆世-晚泥盆世早期、早石炭世、早二叠世。泥盆纪的四射珊瑚以泡末型和双带型为主，如拖鞋珊瑚、星珊瑚和六方珊瑚。早石炭世除了双带型分子外，还新出现了许多具有轴部构造的三带型分子。

早二叠世：四射珊瑚再度繁盛，以三带型复体珊瑚最为重要。二叠纪末期，古生代发育的各类珊瑚完全绝灭。菊石的缝合线类型鞍(saddle)叶(lobe)菊石类在晚古生代也相当繁盛，以尖棱菊石类最为重要。P3出现具齿菊石型缝合线类型的菊石。D的棱菊石（鹦鹉螺型）齿菊石类是石炭纪晚期到二叠纪时期特有的一类原生动物。晚石炭世的蜓类一般个体较小，旋壁为三层或四层式，如纺锤蜓；棘皮动物在晚古生代也比较繁盛。除了海百合、海星等外，还有许多现在已经绝灭的类群，如海林檎、海蕾等。晚石炭世晚期的蜓类个体逐渐增大，旋壁上出现蜂巢层；早二叠世蜓类发展达到顶峰，个体大，有拟旋脊和副隔壁是这个时期蜓类的重要特征。二叠纪结束时蜓类完全绝灭。早二叠世的新希瓦格蜓石炭纪的海蕾C21C23P1-22P3

晚古生代海洋无脊椎动物地理分区

古特提斯生物大区：生物丰度和分异度高，常见造礁生物以及大量腕足和蜓类，代表低纬度热带-亚热带气候，暖水生物群，北美东部、哈萨克斯坦和我国大部分地区；

北方生物大区：生物分异度低，不见特提斯生物，缺乏造礁生物，北亚、新疆北部至东北北部；北方温凉气候条件下的生物群

泥盆纪—小型单体珊瑚；二叠纪---小石燕、单通道蜓、乌拉尔菊石；

南方生物大区：缺乏造礁生物，小型单体珊瑚、后壳双壳类---南方冷水型生物群宽饺蛤厚壁珊瑚单通道蜓雅科夫贝小石燕贝晚古生代海洋无脊椎动物的演化D1→D3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%由于森林的出现，在C-P期间已有了陆生昆虫晚古生代时期发生过两次大的生物集群绝灭事件晚泥盆世（弗拉斯期/法门期界线—D/C界线）：造礁生物、腕足动物中的五房贝类和无洞贝类绝灭P/T界线：几乎古生代时期所有的古老类型海洋无脊椎动物和鱼类，陆地上的原始蕨类植物类群2.4其他方面古生代磨拉石建造老红砂岩(OldRedSandstone)：英国的泥盆系下部的一套陆相的红色碎屑岩。该套碎屑岩不整合在已经褶皱的下古生界上。系加里东运动之后在褶皱带内形成的陆相沉积。新红砂岩(NewRedSandstone)：西欧地区石炭纪晚期-二叠纪时期形成的一套红色陆相碎屑岩沉积不整合在褶皱的上古生界之上。系海西运动之后在褶皱带内形成的陆相沉积。晚古生代

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Paleozoic64Ma60Ma46Ma7.1晚古生代地史特征概述7.2-4中国的晚古生代

7.2泥盆纪7.3石炭纪7.4二叠纪7.5全球古生代构造演化7.2中国泥盆纪地史发育特征57Ma中国泥盆纪年代地层学划分湘中剖面桂中剖面中国泥盆纪地史发育特征提要受加里东期的构造运动影响，中国泥盆纪时期的古地理面貌和构造古地理格局与早古生代相比，已有较大的变化:东部的两个大陆板块范围进一步扩大（华北和华南）华南和华北板块之间的秦岭洋明显收缩。因此，在泥盆纪时期华北和华南板块相隔不远而又独立发展的局面--

“南海北陆”的构造古地理格局华北-塔里木和西伯利亚板块仍被广阔的多岛洋型古亚洲洋所分隔。扬子板块、羌塘地块和冈瓦纳板块被古特提斯洋分隔。当时的古特提斯可能为多岛洋状态。泥盆纪沉积主要分布在华南地区、天山-兴蒙海槽、昆仑山、滇西、西藏等地。华北地区继承了志留纪的特点，普遍缺失泥盆系，仅在其边缘部分地区有泥盆系的存在。1.华南及其周边泥盆纪沉积与古地理由于加里东期的构造运动，受来自东南方向其他大陆板块的挤压,华南板块东南部地区(相当华夏地块群的区域)从晚奥陶世开始逐渐抬升；到志留纪末-泥盆纪初时，华南板块大部分地区已经抬升成陆，遭受剥蚀，仅在钦防海槽区、滇东和桂中南局部地区发育有S-D的连续沉积记录。泥盆纪初期的海相沉积限于钦防海槽区内。滇东和桂中南局部地区发育陆相-海陆过渡相碎屑岩沉积（翠峰山群/莲花山群）在早泥盆世早期开始，华南板块开始遭受来自西南方向的持续海侵，泥盆纪的海侵范围逐渐向北、向东扩大，在沉积上形成明显的地层超覆现象：早泥盆世：到达黔南、桂北-湘南交界一线附近第一台阶中泥盆世：到达黔中、湘中、粤北、湘赣交界第二台阶晚泥盆世：到达川鄂赣地区第三台阶桂中西南地区低，东北高的地势特征。沉积相沿海侵的方向依次出现浅海→滨海→陆相的过渡华南地区晚泥盆世时期的沉积相分区：长期遭受海侵的滇黔桂地区，以及湘中地区以海相沉积为主--西南浅海相区遭受中晚泥盆世海侵的湘赣和川鄂一带由于靠近古陆边缘，属于海陆交互相区。下扬子古陆区以陆相沉积为主1.1分区典型剖面介绍：浅海相海陆过渡陆相桂中象州剖面+

sealevel

-滨海浅海陆相（1）西南浅海区40-900m150-430m130-900m70-100m300-850m100-1300m200-1000m300-1000m布拉格阶六景剖面的泥盆系莲花山组那高岭组

RedsandstoneShale+nodulararg.limemudstoneCourtesyofProf.MAXueping六景剖面的泥盆系郁江组那叫组（=四排+应堂组）郁江组dolostoneSiltystone

&

marlmarly

limestone六景剖面的泥盆系那叫组(=四排+应堂组）Thin-beddedlimestoneintercalatedwithmassivelimestone民塘组（=东岗岭组）carbonateconglomerateDolostone西南浅海相区泥盆系的沉积相分异象州型：以富含各类底栖生物化石的碳酸岩沉积为特征。层孔虫和复体四射珊瑚构建的生物礁广泛分布。反映水体清澈、动荡富氧的浅水沉积环境。----浅水碳酸岩台地南丹型：以黑色泥岩、扁豆状灰岩、硅质岩等沉积为主，富含浮游型生物化石（菊石和竹节石），缺少底栖生物，反映了较深水的滞流贫氧沉积环境。----台间裂陷所形成的深水型盆地页岩型沉积象州型和南丹型沉积：塘丁组纳标组罗富组榴江组五指山组黑色泥页岩和硅质岩硅质岩硅质岩,扁豆状灰岩竹节石菊石D3D2D1益兰组莲花山组西南浅海相区泥盆系的沉积相分异南丹型沉积的古海水绝对深度830

mFromBaietal.,1995象州型和南丹型沉积代表了西南海相泥盆系中两种主要的沉积相类型。南丹型沉积受台地边缘的断裂控制，因此呈环绕碳酸台地带状分布的特点钦防地区（深水沉积）暗色薄层泥质岩，内含笔石和竹节石。暗色泥岩、泥质粉砂岩、含砾砂岩、砂岩及局部含锰泥岩，含竹节石、介形虫、三叶虫暗色泥岩、硅质岩和灰岩，含竹节石、菊石、介形虫等。深水、滞流缺氧的深水海槽环境--------------加里东期后残余海槽（2）湘赣、川鄂地区跳马涧组棋子桥组佘田桥组锡矿山组邵东组孟公坳组D3D2含植物、鱼化石碎片的砂岩、粉砂岩泥灰岩沉积为主，含大量腕足、双壳类等化石滨浅海相上部以砂岩、粉砂岩为主，含植物、鱼类化石下部为灰岩，泥灰岩及泥岩，含著名“宁乡式”鲕状赤铁矿，产腕足类化石-云南贝-小云南贝厚层碳酸岩沉积为主，富含腕足，珊瑚、层孔虫等化石厚层碳酸岩沉积为主，顶部有砂岩。富含腕足，珊瑚等化石陆相-海陆过渡相浅海相滨浅海相滨浅海相陆相-海陆过渡相湘中地区的泥盆系D21D22D31D32川鄂地区的泥盆系灰黄色砂岩、粉砂岩夹泥页岩和泥灰岩，含腕足Cyrtospirifer、植物化石碎片灰白色厚层石英砂岩泥灰岩与砂质泥岩，夹鲕状赤铁矿层。产腕足类灰黄色砂岩夹页岩，含植物化石C1海相细碎屑岩夹灰岩，含腕足、三叶虫等化石滨浅海相陆相陆相碎屑岩含量高与靠近古陆边缘有关秭归周坪云台观组秭归周坪黄家磴组海陆过渡苏浙皖地区广泛分布有一套厚100-500m碎屑岩（石英砂岩、粉砂岩、泥页岩）的泥盆系，称五通组(群)，不整合在志留系坟头组或茅山组之上，含植物化石。属于晚泥盆世晚期（法门期）-早石炭世初（杜内期早期）时期的沉积，内夹多层含海相生物化石的夹层，代表了近海的河湖相-滨岸相的沉积。（3）下扬子地区安徽巢湖五通组(侯明金,齐敦伦,2006)1.2华南地区泥盆系横向变化和古地理加里东运动之后的泥盆纪初，除钦防地区存在残余海槽和滇东附近有陆相泥盆系与志留系连续过渡外，华南其他地区均为遭受剥蚀的古陆或山地。从早泥盆世早期开始，华南地区遭受持续的海侵，使华南陆表浅海的面积不断扩大，古陆面积不断缩小。D1早泥盆世海侵范围主要限于滇东和广西境内。晚期（埃姆斯期Emsian，四排期）海侵扩大到黔南和湘南地区。以北、以东的华南广大地区为古陆剥蚀区。埃姆斯期：桂林以北地区滨海碎屑岩沉积为主；桂林以南地区为正常浅海环境，并开始出现象州型和南丹型的沉积相分异。D21.2华南地区泥盆系横向变化和古地理中泥盆世时期海侵逐渐到达黔中、湘中、粤北及湘赣交界一带。艾菲尔期（Eifelian/应堂期）：湘中和粤北处于滨海环境。吉维特期

(Givetian/东岗岭期）：湘中和粤北进入正常浅海环境。滨岸碎屑岩相带则迁移到湘赣交界一带D3晚泥盆世时期海侵进入到川鄂交界一带和赣西地区，海域逐渐分隔了上扬子和下扬子古陆区滇黔桂和湘中地区为远岸浅海环境，湘中地区也开始出现象州型和南丹型的沉积相分异。川鄂赣地区为近岸的滨浅海环境，发育以碎屑岩为主的海陆过渡相沉积。1.2华南地区泥盆系横向变化和古地理在地层记录上形成明显的向北、向东的超覆现象西南部（广西）泥盆系发育完整黔中、湘中地区缺失下泥盆统川鄂赣地区缺失下泥盆统和中泥盆统下部下扬子地区缺失下中泥盆统和上泥盆统下部1.2华南地区泥盆系横向变化和古地理沉积超覆北高南低，东高西低的地势特点伴随海侵，海岸线不断向北、向东迁移，海域面积不断扩大。不同地区泥盆系存在相似的沉积相垂向变化序列：滨浅海（或浅海）沉积→滨岸相碎屑沉积→陆相相变：陆相-滨岸相碎屑沉积相带伴随海侵不断向北、向东迁移D1D2D12开始，来自西南方向海侵范围逐渐扩大，由滇、桂地区逐渐向北东向扩展D31.2华南地区泥盆系横向变化和古地理D3上扬子地区除周缘受海侵影响，其腹地一直处于遭受剥蚀的古陆状态。下扬子地区和岭南山系（闽浙赣地区）在早中泥盆世时期亦为古陆剥蚀区下扬子地区发育泥盆纪晚期近海的河湖-滨岸沉积岭南山系局部地区发育泥盆纪晚期陆相粗碎屑岩沉积D3北秦岭地区零星分布有上泥盆统变质砂砾岩和片岩，为秦岭加里东造山带内的山间盆地沉积青海布尔汉布达-纳赤台：各种火山岩及其碎屑岩，夹有碳酸盐沉积---活动大陆边缘沉积类型。内蒙古西部的珠斯楞海尔罕：碎屑岩和碳酸盐沉积--被动大陆边缘沉积类型甘肃靖远-宁夏中宁：陆相河湖沉积华北板块主体一直处于隆起遭受剥蚀的状态，仅零星出露在西南和西北边缘。2华北板块泥盆纪地层序列和古地理华北板块晚古生代地史特征D3D2宁夏中宁石峡沟泥盆系石峡沟组中宁组D2塔里木的主体在泥盆纪时期已呈古陆状态，仅在周缘有海陆交互相和浅海相沉积(D2-3)塔里木板块南天山南缘D2+3含有腕足动物群，与华南类似D2：Stringocephalus(鹗头贝）D3：Yunnanellina

(小云南贝）独库公路沿线有D3-C1放射虫硅质岩、枕状熔岩和超基性岩3中国其它地区泥盆纪地史特征晚古生代，北疆-内蒙北部-兴安岭地区古亚洲多岛洋环境。构造背景复杂，构造活动强烈，沉积厚度和岩相相变巨大。准噶尔地区D发育大量火山岩和火山碎屑岩，夹碳酸盐岩和硅质岩；富含腕足、珊瑚、三叶虫等化石。生物地理区系与北美、欧洲比较接近，与华南和塔里木差别明显。大兴安岭地区的D以硬砂岩、硅质岩和中基性火山岩为主,含北方型生物化石，为西伯利亚板块南部活动大陆边缘沉积。3中国其它地区泥盆纪地史特征D2西伯利亚板块南部大陆边缘新疆最北部阿尔泰地区：中下泥盆统中酸性火山熔岩、凝灰岩、变质碎屑岩---活动大陆边缘早古生代末期，以商-丹蛇绿岩带为代表的北秦岭洋已经闭合南秦岭地区则为一狭窄的洋盆。发育海相和与火山活动有关的沉积古特提斯区域沿北秦岭加里东造山带分布有一些山间盆地D2中国其它地区泥盆纪地史特征勉略-巴山弧缝合线D2D3的Yunnanella动物群仅分布在澜沧江以东地区。从D1开始张开，D3进入成熟阶段，发育放射虫硅质岩，为典型的深海远洋沉积类型。中国其它地区泥盆纪地史特征冈瓦纳板块的北缘泥盆系为稳定的陆棚浅海沉积为主滇西保山地区以陆棚浅海沉积为主。D1-2时与华南生物地理区系相近（如D2的Stringocephalus）。D3与华南的生物地理区系不同华南板块西缘

层控多金属矿产泥盆系是我国层控多金属矿床最重要的含矿层位，通常形成大型超大型矿床，如华南湘鄂地区铅、锌、钨、锡、锑等；秦岭地区的铅、锌、铜、汞等；铁矿华南海盆边缘海陆交互相沉积中，以湘鄂赣地区上泥盆统“宁乡式”鲕状赤铁矿最为著名；

锰矿华南“南丹型”沉积区，见于上泥盆统榴江组，以菱锰矿、钙菱锰矿为主；建材、化工原料华南、秦岭地区中、上泥盆统的灰岩；中下扬子地区中、上泥盆统云台观组和五通组石英砂岩等可做玻璃原料。中国泥盆纪矿产资源晚古生代

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Paleozoic64Ma60Ma46Ma7.1晚古生代地史特征概述7.2-4中国的晚古生代

7.2泥盆纪7.3石炭纪7.4二叠纪7.5全球古生代构造演化中国石炭纪年代地层学划分沿革表岩关阶大塘阶威宁阶马平阶7.2中国石炭纪古地理中国石炭纪的古地理面貌是泥盆纪的继续和发展：东部的华北和华南地区持续“南海北陆”的古地理状态。华北-柴达木板块与华南板块之间的南秦岭小洋盆继续存在。华南板块的东、南缘发生了新的分裂；西缘的古特提斯多岛洋进一步扩张发展。华北、塔里木和西伯利亚板块间的古亚洲洋内部开始发生重要的造山运动，导致该区域内构造古地理格局开始发生变化。石炭纪也是地质历史中冰期和间冰期交替出现的时代，因此海平面升降相对频繁。伴随着海陆变迁和陆地森林植被的大量出现，石炭纪也是中国地质历史中第一次重要的成煤时期。D3C1C21、华南板块及其边缘石炭纪古地理早石炭世海侵范围较晚泥盆世略有扩大，地层厚度和岩相变化显著。北部古陆边缘的滨岸带出现含煤沉积。晚石炭世海侵范围广阔，浅海相碳酸岩相沉积几乎遍布华南，岩相类型趋向均一。C1C2C：华南板块的北、西和东南均为被动大陆边缘C：华北板块的北缘和南缘西段为活动大陆边缘，南缘东段为被动大陆边缘兴蒙区祁连山秦岭特提斯？？秦岭C1D3华南板块和华北板块的石炭纪特提斯？？秦岭C1D3D末期，华南部分地区地壳抬升，形成D-C之间的沉积间断C1的海侵范围较D3略有扩大，岩相与D3世相似，出现重要的含煤沉积。C2海侵范围显著扩大，在华南区普遍发育浅海碳酸盐沉积华南板块的石炭纪C1:黔南都匀-独山

C2:黔西威宁-水城（1）华南板块石炭系标准剖面黔南石炭系综合柱状图C2270m171m450m237m172

m岩关阶D3

P1梁山组--平行不整合--

马平组270m

--------间断----------

威宁组

170

m--------间断--------

“上司组”

450

m“旧司组”

237

m汤耙沟组

172m----------间断-----------

革老河组旧司组祥摆组摆佐组C2上司组岩关阶大塘阶威宁阶马平阶D3

C1含煤碎屑沉积泥质灰岩与灰黑色泥岩互层灰色泥质灰岩、瘤灰岩，中夹石英砂岩、页岩深灰色灰岩夹泥砂岩灰白色白云岩、灰岩深浅厚层灰岩黔南剖面上的下石炭统和上石炭统在厚度、岩性物质组成和岩相上存在显著的差别。下石炭统在沉积厚度和岩相上变化复杂，说明：周围地势起伏不平，有的地方沉降强烈。海侵相对局限，规模较小。相对靠近古陆的滨浅海环境，陆源碎屑物质供应相对充分。上石炭统厚度相对稳定，岩相变化相对单一，说明：周围地势起伏差异微弱和相对微弱的地壳升降变化；海侵广泛。规模较大。相对远岸的陆表浅海环境，陆源碎屑物质供应匮乏。黔南石炭纪地史发育C2270m171m450m237m172

m岩关阶D3=（2）沉积相横向变化和古地理西南的滇黔桂浅海区的下石炭统在独山-都匀以北为滨岸碎屑岩沉积为主，至贵阳附近尖灭缺失；独山-都匀以南的广大地区以浅海碳酸岩沉积为主。由南向北海侵，贵阳以北为古陆区，以南为广阔的陆表浅海南部仍然存在类似D象州型和南丹型的浅水和深水型沉积相分异。华南西南部C1的海侵基本延续了晚泥盆世的范围。东部的海侵范围较D3略有扩大。滇黔桂为广阔的陆表浅海区。海侵东进到粤东赣西地区，海岸线退缩到赣中一带下扬子地区也下降接受了以海相-海陆过渡相为主的沉积以四川盆地为中心的上扬子地区仍为古陆马永生等，2009，中国南方层序地层与古地理（2）沉积相横向变化和古地理东部的湘粤赣地区的下石炭统沉积相变化复杂，上部均有含煤沉积，与黔南地区类似，反映了处于易受海平面升降变化影响的滨浅海沉积环境条件。下扬子和川鄂地区的下石炭统以滨海相碎屑岩夹含植物化石的河湖相沉积为主，厚度不大，但分布十分稳定。鄂西下扬子厚度沉积相和州组15-50海相泥岩、泥灰岩高骊山组10-70陆相碎屑岩金陵组2-8海相灰岩长阳组陈家边组8-12海相细碎屑岩C12C11赣东、闽浙一带的古陆区内存在陆相沉积区。古陆边缘存在C12（大塘期）的超覆的现象，说明早期（岩关期）的海侵相对局限，晚期（大塘期）海侵相对广泛。C2晚石炭世海侵范围进一步扩大，除上扬子地区外，华南地区普遍处于陆表浅海状态海侵向东可达闽中地区，向北与下扬子海贯通。岩性相对稳定，碳酸岩沉积发育古陆边缘的滨岸潮坪带出现含镁碳酸岩（白云岩）或少量陆源碎屑沉积。威宁期海侵范围较马平期广泛C1华南板块的石炭纪地层序列对比华南板块石炭纪古地理滇黔桂湘粤赣东、浙闽C2海侵扩大，陆棚浅水碳酸盐沉积，岩相、厚度稳定C1大塘阶碳酸岩为主浅水/深水型岩相分异下部为滨海沼泽，上部为浅海灰岩陆相含煤沉积岩关阶陆表海碳酸盐岩及碎屑岩沉积陆相沉积（3）华南板块边缘的石炭系

C2石炭纪开始，华南板块周缘普遍发育不同类型的大陆边缘沉积。南秦岭:浅水陆棚台地碳酸岩沉积为主思茅地块东侧出现C1枕状玄武岩和放射虫硅质岩闽浙东部沿海：厚达数百米的炭质千枚岩、粉砂岩夹灰岩透镜体。可能为新出现的陆棚活动带海南岛岩关期发现新石燕、纺锤贝等具有冈瓦纳色彩的腕足动物群。2.

华北-柴达木板块及其边缘石炭纪地史特征贺兰山以东的华北地区石炭系发育不完整，普遍缺失下石炭统：早石炭世-晚石炭世早期为自奥陶纪晚期以来一直遭受剥蚀的古陆。仅南部大别山北麓出现近海和海陆交互相含煤碎屑堆积。晚石炭世整体开始缓慢下降，形成广泛分布的海陆交互相含煤沉积。西部河西走廊地区石炭系发育完整：早石炭世时期接受来自南部古特提斯洋的海侵，含与华南地区相似的海相化石生物群晚石炭世进入海陆过渡状态，并逐渐与东部连通C1C2砂页岩夹煤层和灰岩，底部发育铁铝矿（1）山西太原石炭系剖面砂岩→页岩/煤层→灰岩沉积旋回滨海←滨海沼泽滨浅海←滨海沼泽←-滨岸P1P2本溪组下部的铁铝质的沉积是由于长期的风化侵蚀，含铁铝的矿物在风化面上相对富集的结果TR三次相似的沉积旋回（2）沉积横向变化与古地理地区厚度m灰岩煤层蜓类化石带本溪160-3005-6层可采A,B唐山~803层2层B鲁中40-65-不可采煤线-太原<401层B豫皖----贾旺~10050m可采华南型本溪唐山太原贾旺B:Fusulina-Fusulinella带A:Eostafella带本溪组：北低南高的地形特点；苏北淮南的海侵来自华南海。华北主体的海侵来自东北方向，逐渐向南和向西扩大；西部鄂尔多斯和南部豫皖地区为陆地状态；冀豫鲁交界以北地区：NE→SW的超覆苏北淮南地区：SE→NW的超覆（2）沉积横向变化与古地理太原组几乎遍布华北各地，说明海侵广泛。在鄂尔多斯和豫皖等地明显向北超覆。东胜-大同-北京-本溪一线及以北以陆相沉积为主；以南广大地区以海陆交互沉积为主，灰岩层由北向南逐渐增多变厚，至淮南地区以海相沉积为主。各地沉积厚度变化不大，一般介于100-200m之间。本溪唐山太原贾旺淮南显示了北高南低的古地理景观和由南向北的海侵。地壳沉降缓慢和稳定太原组灰岩夹层和沉积相区域变化北京无陆相为主河北开平2层海陆过渡山东淄博4-5层山西太原4-5层苏北贾旺11层淮南12层，>80

m海相为主海侵来自东南方向！（3）华北-柴达木板块大陆边缘的石炭系西拉木伦河以南愈3000米滨浅海碳酸盐岩夹薄层泥质岩、火山岩。化石属于暖水型动物区系和华夏植物区系。河西走廊地区遭受来自南侧古特提斯海域的海侵，石炭系发育完整，向东超覆。C1C2C1-C21时海侵限于鄂尔多斯以西地区。

C1:滨浅海碎屑沉积为主C21:海陆交互-陆相碎屑沉积为主。C22时的海侵超越鄂尔多斯与华北贯通海陆交互，与华北相同3.其他地区From朱如凯等，2007（1）塔里木板块及其周缘塔里木板块主体石炭纪时期海侵广泛的，晚期海侵较大。发育稳定的海相和海陆交互相碎屑岩、碳酸盐岩沉积。下统碎屑沉积较多，上统碳酸岩较发育。含有古特提斯区的动物化石与欧美区的植物化石北缘的南天山可能为加里东期不完全闭合的残留洋，西深东浅，发育滨浅海、台缘斜坡相沉积。西南边缘的西昆仑地区仍为拉张状态下的被动大陆边缘。由东向西，石炭系从巨厚的陆棚碳酸岩沉积过渡为石炭纪为含中基性火山岩、凝灰岩的活动岛弧沉积。C1C23.其他地区（1）塔里木板块及其周缘古地磁资料显示自早石炭世迅速北移并沿顺时针方向旋转，至晚石炭世已达北纬30度位置。3.其他地区--北疆-兴蒙海槽区西部的北疆在石炭纪时期发生了一系列洋壳消减和板块碰撞事件，使得这一地区的多岛洋格局在石炭纪末消失。准噶尔北部地区下石炭统以海相火山碎屑岩沉积和火山岩为主。之后抬升成陆，普遍缺失上石炭统。准噶尔东部卡拉麦里一带石炭纪中期的强烈陆相火山喷发活动。北天山出现石炭纪中晚期的蛇绿岩带（巴音沟蛇绿岩带）和磨拉石堆积，标志着艾比湖-居延海一线的北天山洋盆的逐渐闭合。石炭纪末安加拉植物群向南迁移扩散至中天山地区C1安加拉植物区系南界在北疆地区的变迁C2早期C2晚期3.其他地区--北疆-兴蒙海槽区东部的兴蒙地区在石炭纪也经历了比较复杂的板块碰撞历史，多岛洋的格局也趋于消失。贺根山蛇绿岩带D3-C1的贺根山蛇绿岩带代表了古洋盆的闭合，标志着松辽-佳木斯地块拼贴到了西伯利亚板块的南缘西拉木伦河南侧继续发育石炭纪岛弧型火山岩，在白云鄂博以北，见下二叠统以角度不整合在石炭系之上，说明沿此线仍有存在洋壳向南的俯冲作用。西拉木伦河南北两侧石炭纪植物仍明确分属不同的植物区系3.其他地区—冈瓦纳板块北部大陆边缘下石炭统上石炭统砂岩、粉砂岩夹多层杂砾岩，含冷水生物群。浅海碎屑岩为主，含碳酸盐夹层大小不一，稀疏不均（分选差），表面具擦痕、压坑，成分杂乱(花岗岩、火山岩、石英岩、灰岩、大理岩)

,成熟度低。另外：类似的杂砾岩和冷水动物群也发现于喀喇昆仑、冈底斯、滇西腾冲、保山一带。3.其他地区—冈瓦纳板块北部大陆边缘保山地块石炭系下统以碳酸岩沉积为主；上统以碎屑沉积为主，有冰碛岩，含冷水型腕足。藏南珠峰地区保山和思茅地块之间泥盆纪开始开裂的洋盆继续扩大，石炭纪呈现多岛洋格局

煤华南早石炭世晚期含可采煤层，自滇东、黔南、广西、湘粤向东至赣南、浙西都有分布。华北晚石炭世太原组，煤质好，是我国主要含煤层位之一。铝、耐火粘土华北本溪组底部G层铝土矿；华南滇黔地区，早石炭世大塘阶与下伏寒武系不整合面之上的大型铝土矿。本溪组和太原组下部的耐火粘土。

锰矿华南广西早石炭世大塘阶沉积型菱锰矿。石油、天然气塔里木盆地的石油、川东天然气也见于石炭系。中国石炭纪矿产资源晚古生代

Late

Paleozoic64Ma60Ma46Ma7.1晚古生代地史特征概述7.2-4中国的晚古生代

7.2泥盆纪7.3石炭纪7.4二叠纪7.5全球古生代构造演化中国二叠纪年代地层学划分沿革表二叠纪是全球地壳构造相对活跃的一个时期，全球范围内一系列板块的碰撞导致了联合泛大陆的形成

劳伦-劳俄-劳亚+

冈瓦纳中国的二叠纪冈瓦纳大陆也逐渐漂移离开南极，使大陆冰川逐渐消融，海平面显著上升。260Ma280Ma华北的沉积环境由滨海平原逐渐演变为内陆河湖盆地；华南持续遭受广泛的海侵。东部“南海北陆”的古地理面貌更加突出。古亚洲洋闭合和秦岭洋的进一步萎缩；华南内部发生重要的构造运动事件中国的二叠纪华南板块在二叠纪时遭受了晚古生代中最大的海侵。中二叠世板块内部发生重要的构造运动事件，使华南地区中晚二叠世的沉积和古地理面貌有较大的改变。（1）典型剖面---

黔中龙里剖面1、华南地区二叠纪地史发育特征上覆地层下三叠统-------------上二叠统大隆组硅质岩或硅质灰岩夹页岩。含菊石。0-10m长兴组中-厚层燧石灰岩。含蜓。~120m龙潭组含煤碎屑岩夹灰岩，含动植物化石。~350m-------------中二叠统茅口组浅灰色含燧石结核中-厚层灰岩，含蜓、珊瑚等。200m。-------------下二叠统栖霞组灰黑色含燧石结核厚层灰岩，含蜓、珊瑚等。160m梁山组含煤碎屑岩，偶夹灰岩透镜体。含腕足和植物化石。14~64m

-------------下伏地层C2-P1马平组+-sealevel0-10m~120m~350m200m160m14~64mP2P1P3+马平组上部最大海侵期，岩相均一东吴运动滨海－湖沼相岩相分异加剧深水相\浅水相相间大规模海退，玄武岩喷发，华夏古陆上升海陆交互（2）横向变化和古地理以马平组为代表的碳酸岩沉积代表了晚石炭-早二叠世初期连续海侵。马平组之后发生海退。海退主要发生在昆明、贵阳至江南古陆一线以北的上扬子地区，使栖霞组底部出现明显的沉积间断，局部地区发育以梁山组为代表的一套含煤滨海-湖沼相碎屑沉积。栖霞组广布华南地区，代表了华南地区古生代以来最大的一次海侵，使晚古生代以来长期遭受剥蚀的上扬子古陆也浸漫在海水之下。形成自东向西的地层超覆现象。栖霞组岩相和厚度比较稳定，显示当时华南板块内部差异升降活动微弱。（2）横向变化和古地理栖霞期三峡地区栖霞组（2）横向变化和古地理中二叠世(茅口期)茅口期时期华南地区岩相分异明显：上扬子地区主要以浅海碳酸岩沉积为主（茅口组）；湘中、下扬子地区以深水型硅泥质沉积为主（当冲组或孤峰组）闽粤赣地区出现近海含煤碎屑沉积（童子岩组）--华夏古陆。茅口期茅口期晚期华南板块构造分异作用普遍增强：板块西缘开始发生大规模的玄武岩喷发活动---峨眉山玄武岩；西部隆起—康滇古陆大规模海退--上二叠统与下二叠统之间的平行不整合(东吴运动）东部隆起—华夏古陆。峨眉山玄武岩与孤峰组遵义孤峰组云南溪洛渡玄武岩云南溪洛渡水电站坝基A-BC-HI-J晚二叠世早期（龙潭期）受东吴运动的影响，华南地区的岩相分异更为显著。龙潭期东部地区出现由东向西的由陆到海的沉积相变:闵中赣东：陆相相碎屑沉积（翠屏山组）下扬子-湘赣交界：海陆交互含煤碎屑沉积西部地区出现由西向东的由陆到海的沉积相变:川滇交界地区：陆相含煤碎屑沉积（宣威组）滇黔交界-黔西：海陆交互含煤碎屑沉积(龙潭组)湘黔交界地区：浅海碳酸岩沉积(吴家坪组)三峡地区吴家坪组（2）横向变化和古地理晚二叠世晚期（大隆/长兴期）发生新的海侵，虽然海侵范围不如早中二叠世广泛，但使华南地区的古地理格局发生了一定的变化。大隆期陆表浅海环境扩大陆表海内部仍然存在浅水相（长兴组）和深水相（大隆组）的沉积分异。西部和东南部的海陆过渡含煤沉积范围逐步缩小。煤山剖面长兴组黔南大隆组大隆组大冶组三峡地区P/T界线茅口期栖霞期龙潭期2、横向变化和古地理大隆期P1-2P3（3）华南板块边缘

西缘：古特提斯多岛洋的复杂发展格局金沙江-藤条江缝合带一带存在二叠纪时期拉张开裂的小洋盆缝合带以西的小地块（思茅、昌都、羌塘等）二叠系含与华南相似的动植物化石和类似的聚煤规律思茅和保山地块之间存在向东的俯冲消减活动。P2东缘--台湾中央山脉出露一套变质岩系大南澳群：片岩、结晶灰岩、基性火山碎屑岩构成，含茅口期的蜓类化石--海山型碳酸盐台地昌都地块思茅地块保山地块2.华北板块二叠纪华北-柴达木板块自早二叠世开始逐渐脱离海陆交互环境的状态，进入典型的大陆环境，仅局部地区遭受短期的海侵影响。因此二叠纪的沉积以陆相为主。2.华北板块的二叠系

(1)

山西太原地层剖面~100m~300m~170

m~70

mP2P3三角洲平原泥炭沼泽环境和热带的湿润气候条件潮湿气候减弱和氧化环境增强潮湿气候减弱和氧化环境增强典型干旱气候条件下的内陆河湖相沉积气候沉积相潮湿干旱近海三角洲平原沼泽内陆盆地煤红层太原组上部华北板块的二叠系北京西山的山西组石千峰组(2)沉积相横向变化和古地理早二叠世早期(太原组中上部+山西组)与太原组类似，山西组普遍含煤，厚度变化也比较稳定（70-200

m），海相夹层自北向南有增多变厚的趋势。反映了山西组形成时时期，华北地区总体地势北高南低的特点，但地势普遍相对比较低平，构造环境稳定气候湿润，植被繁盛，成煤环境分布广泛。本溪唐山太原贾旺淮南C-P1t海侵北界P1s海侵北界与太原组的不同之处在于海相夹层只分布在太原及其以南地区，最有利聚煤的近海泥炭沼泽环境逐渐南迁到华北中部地区。反映了北部古陆在不断抬升，使太原以北地区以陆相河湖沉积环境为主；以南地区以近海平原沉积环境为主。早二叠世晚期-晚二叠世早期（石盒子群）石盒子群分布广泛，厚度明显增加北纬34º30´以北地区，普遍以杂色和红色的内陆河湖沉积为主，一般不含可采煤层，成煤条件变差。晚二叠世晚期（石千峰组）气候更为干旱，以石千峰组为代表的陆相红层沉积广布华北地区。西部祁连山西段的陆相碎屑沉积中有安加拉植物群和华夏植物群的混生现象。以南的豫西和两淮地区仍含有可采煤层和多层海相夹层（含硅质海绵等化石）。反映了华北地区内部地壳进一步抬升，地势的差异逐渐增强，气候条件也渐趋干旱。近海平原沼泽环境进一步南迁至南部的豫西两淮地区。横向变化和古地理沉积环境的演变：陆相沉积环境南迁扩大，海陆交互沉积南迁缩小至消失聚煤环境：广布→南迁缩小→消失古气候的演变：湿润-半湿润→干旱干旱性气候区域由北向南扩大，湿润-半湿润气候区域向南收缩消失构造环境演变：地势差异微弱、低平的状态→地势差异显著的状态高成熟度碎屑岩沉积→低成熟度碎屑岩沉积温暖湿润滨海平原环境→干旱的内陆河湖环境3.中国其他地区二叠纪地史特征1）西部地区