第十六章 晚古生代

二、石炭纪古地理特征
石炭纪继承发展了泥盆纪的古地理格局。 华北—柴达木和华南板块之间的秦岭小洋盆 仍然存在。 古亚洲洋内部发生造山运动。 极地冰盖开始发展。 森林大规模出现，石炭纪成为第一个重要成 煤时期。
松辽剥蚀区
中 国 早 石 炭 世 沉 积 类 型 及 古 地 理 略 图
象州型地层以台地碳酸盐岩为主，沉积厚度 巨大，生物丰度高、数量多，生物礁广泛分 布。反映了象州型沉积形成于清洁浅水、动 荡富氧的条件。
南丹型沉积
南 丹 剖 面 桂 西 北 泥 盆 系 的 标 准 剖 面
上覆地层：下石炭统 平行不整合 上泥盆统 五指山组：灰色灰岩及泥灰岩，含燧石结核 榴江组：灰黑黄、黑色薄层硅质层及燧石层 中泥盆统 罗富组：灰黑色泥岩与泥灰岩互层 纳标组：黑色碳质泥岩 下泥盆统 塘丁组：浅灰色及黑色泥岩，碳质页岩 益兰组：上部为暗绿色泥岩夹粉砂岩，下部为灰白色 中层粉砂质泥岩及石英粉砂岩 莲花山组：灰白色中层石英砂岩
•层孔虫非常繁盛，与苔藓虫、珊瑚一起形成生物礁
内板珊瑚
沟鳞鱼
裸蕨
弓石燕
颠石燕
杯珊瑚 无洞贝 费氏星珊瑚
拖鞋珊瑚
双腹扭形贝
尖棱角石
薄皮木
奇石燕
星木
六方珊瑚 小云南贝
多鳃鱼
多颚牙形刺 塔节石
鸮头贝
鱼石螈
松卷菊石
二、石炭纪的生物界 陆生植物空前繁盛，陆生的两栖类、昆虫 及非海相软体动物有很大的发展，海生无脊 椎动物更为进步。
第二节 晚古生代的古地理
一、泥盆纪古地理特征 我国的泥盆系分布广泛，依据其分布和沉积 类型可分为三大部分。 华北地区仍继承志留纪特点，普遍缺失泥盆 纪的沉积，为剥蚀地区。 华南区为我国泥盆系主要发育地区，岩相类 型复杂，化石丰富。
中国泥盆系的划分
北部：包括北天山，东西准葛尔、阿尔泰山、甘肃北 山、内蒙及东北北部，主要为陆源碎屑沉积，伴随大 量的火山岩。 中部：塔里木－华北板块区，除祁连山南、北坡和塔 里木板块边缘发育陆相红色建造为主的沉积外，大部 为剥蚀区。 南部：以康滇古陆为界，分为东、西两部分 西部：地槽型浅海碳酸盐岩建造、类复理石建造， 局部变质 东部：包括扬子地台区和东南加里东褶皱带，具有 陆相和海相两种沉积类型
•珊瑚：双带型四射珊瑚依然，具中轴 的三带型四射珊瑚繁盛。 •腕足动物：长生贝类大量兴起，石燕 贝类继续繁盛 •“虫筳”类动物的兴起，并成为石炭 纪地层划分的重要化石
三、二叠纪的生物界 海生无脊椎动物发生巨大变化，早古 生代繁盛的物种在二叠纪末期大都绝灭； 植物界进入一个新的演化阶段，裸子植物 开始繁盛；爬行类开始走上历史舞台。
1.植物界
大羽羊齿 华夏羊齿 织羊齿
美羊齿
单网羊齿
扇叶
鳞杉
齿叶
•早、中二叠世与晚石炭世的植物面貌相似，以石松、节蕨、真蕨和种子 蕨为主 •晚二叠世裸子植物大量繁盛，除科达、苏铁类继续繁盛外，银杏、松柏 类大量出现，使二叠纪成为古生代的第二造煤时代。 •二叠纪延续石炭纪的气候分带，植物地理分区现象明显
第十五章 晚古生代
时限：距今410—250Ma，延续160Ma 包括：泥盆纪、石炭纪、二叠纪
代
纪 二叠纪
世 晚二叠世 中二叠世 早二叠世 晚石炭世 早石炭世 晚泥盆世 中泥盆世 早泥盆世
代号 P3 P2 P1 C2 C1 D3 D2 D1
晚古生代
石炭纪
泥盆纪
晚古生代地质年代划分简表
晚古生代的重要特征 除海生无脊椎动物外，出现陆生植物，淡水 鱼大量繁盛，体现了生物征服大陆的进化过 程。 除海相地层广泛分布外，陆相和海陆交互相 地层也比较发育。 中后期内陆或近海沼泽、森林广泛分布，形 成含煤地层，是地史上第一次重要的造煤期。
（一）华南区
加里东运动后，扬子板块上升为陆地。 泥盆纪初期，除少数地区有沉积外，其他均 为剥蚀古陆或山体。 早泥盆世开始，自西南向北东方向发生海侵。 分为三个地区，有三种沉积类型：
上扬子地区最早受海侵。西南浅海相：早泥 盆世晚期出现浅水碳酸盐台地（象州型）和 条带状较深水硅、泥和泥灰质台槽（南丹型） 沉积。 中扬子地区海侵始于中泥盆世，仅见中、上 泥盆统的海陆交互相和滨浅海相沉积。 下扬子地区仅见上泥盆统，以陆相沉积为主。
鱼类已开始生活在内陆的河流、湖泊或河口地区，成为动 物征服大陆的第一标志。
2.原始两栖类的出现
晚泥盆世的总鳍鱼类具 有强大的肉鳍，可以在 泥沙上爬行，既能用鳃 呼吸，又能用肺呼吸， 被认为是两栖类的祖先。 原始两栖类的代表动物 为：鱼石螈
3.陆生植物的发展和小型森林的出现
瑞尼蕨 裸蕨 原始鳞木 镰蕨 星木 古蕨
高级两栖类：蚓螈
3.海生无脊椎动物的发展与变革（以蜓、珊瑚、腕足及菊石
类的繁盛为特征）
古纺锤虫筳 前李希霍芬贝 新石燕
拟纺锤虫筳
米契林珊瑚 新希瓦格虫筳 文采尔珊瑚 多壁珊瑚
喇叭虫筳
早坂珊瑚
虫筳：壳大，拟旋脊、列孔发育，副隔壁出现；二叠末期全部绝灭 珊瑚：以三带型复体四射珊瑚为特点；横板珊瑚在早期也较繁盛，至 二叠末期四射珊瑚、横板珊瑚全部绝灭 腕足类：仍以长身贝、扭月贝、石燕类的繁盛为特征，二叠末期长身 贝类、扭月贝类全部绝灭。
植物已能较好地适应陆地环境，以裸蕨类为主，并出现有 根茎、叶分化的原始石松类、有节类及原始裸子植物，小 规模的森林可形成可采煤层。
4.海生无脊椎动物的巨大革新和发展
•笔石几乎全部绝灭， •三叶虫大量减少 •腕足动物中石燕类特别发育，中槽、中隆明显，此外 穿孔贝类、小嘴贝类、扭月贝类、无洞贝类也较繁盛 •四射珊瑚在泥盆纪形成一个发展高潮，常形成珊瑚礁， 多为双带形珊瑚。
天山－内蒙－兴安活动 区，碎屑岩、火山岩发 中国石炭系分布广泛，发育有海相、陆相、海陆交互相，华北缺失 育 准葛尔剥蚀区
下石炭统，华南、西北、西南发育完整
（一）华北—东北南部区
华北板块自奥陶纪中晚期开始，一直处于隆 起剥蚀状态。早石炭世主体仍为平坦的低地。 晚石炭世—早二叠世开始缓慢沉降，普遍接 受海陆交互相沉积。因此上石炭统直接覆于 下中奥陶统侵蚀面之上。 上统下部以浅海相为主，夹部分陆相地层； 上统上部是海陆交互相，含煤层，形成大煤 田，是华北重要的成煤期。
西南浅海相泥盆系标准剖面
以南华海区为研究对象。分为： ★象州型：桂中地区 南丹型：桂北地区
象州型沉积 桂 中 剖 面 华 南 泥 盆 系 的 标 准 剖 面
上覆地层：下石炭统 平行不整合 上泥盆统 融县组：灰岩和鲕状灰岩为主，夹白云岩及白云质灰岩，浅海，开始海退 谷闭组：以厚层含生物化石灰岩为主，为碳酸盐岩台地沉积。浅海 中泥盆统 东岗岭组：灰色灰岩，泥灰岩，下部夹有较多的页岩，顶部夹硅质岩及燧石条带。 应堂组：页岩及泥质灰岩为主，偶夹灰岩及燧石条带或燧石结核， 浅海 开阔循环水体 下泥盆统 四排组：灰岩及泥质灰岩夹黑色页岩及白云质灰岩及少量白云岩， 海水加深，海域扩大 郁江组：上部以生物碎屑灰岩、泥灰岩为主，下部以粉砂质泥岩为主，并有钙质 粉砂岩及泥岩， 第二次海侵，滨海沼泽—正常浅海 那高岭组：泥岩、粉砂质泥岩及粉砂状石英岩，下部夹白云质泥岩及介壳灰岩， 早期海侵，晚期海水变浅 莲花山组：紫红色粉砂质泥岩、粉砂岩、泥岩，下部厚层石英砂岩 古陆下降，干旱气候下的山间或山前盆地 角度不整合 下伏地层：褶皱变质的下古生界
中 国 早 泥 盆 世 沉 积 类 型 及 古 地 理 略 图
北部：包括北天山，东西准葛尔、 阿尔泰山、甘肃北山、内蒙及东北 北部，主要为陆源碎屑沉积，伴随 大量的火山岩。
中部：塔里木－华北板块区，除 祁连山南、北坡和塔里木板块边 缘发育陆相红色建造为主的沉积 外，大部为剥蚀区
南部：以康滇古陆为界，分为东、西两部分 西部：地槽型浅海碳酸盐岩建造、类复理石建造，局部变质 东部：包括扬子地台区和东南加里东褶皱带，具有陆相和海相两种沉 积类型
1.两栖类的大发展、原始爬行类的出现
始螈
石炭纪是两栖类蓬勃 发展的时期，被称 “两栖类时代”，以 “坚头类”为主。
林蜥
出现原始的爬行类，以陆生羊膜卵的方式在陆地繁殖后代，可以摆脱 对水的以来
2.陆生植物组合及其地理分区
以石松、节蕨、 真蕨、种子蕨 和科达类为主， 首次出现大规 模森林，为最 早的世界性成 煤时期
山 西 太 原 剖 面 华 北 地 区 石 炭 系 标 准 剖 面
上覆地层：P山西组 平行不整合 上石炭统太原组（分三段）： 第三段：底部七里沟砂岩为灰白色粗粒石英砂岩，中部粘 土质黑色页岩、粉砂岩夹煤层 第二段：底部为灰白色中粒－粗粒石英砂岩，向上则为黑 色砂质页岩、页岩及煤层，含有三层灰岩，中部灰岩中含 有大量黑色燧石结核和燧石层。 第一段：下部晋祠砂岩为灰白色块状粗粒石英砂岩夹页岩， 上部则以深灰色页岩为主，夹煤层3－5层及数层灰岩（庙 沟灰岩）。 下石炭统本溪组： 下部为铁铝层，底部可见明显古风化壳。大陆剥蚀面以下 见起伏不平的奥陶纪灰黄色灰岩，风化面上堆有局部分布 的鸡窝状褐铁矿或赤铁矿（山西式铁矿），向上出现分布 广泛的铝土层，具鲕状或豆状结构（G层铝土矿）。上部 则为砂质页岩、黑色页岩、煤层和深灰色含灰岩 平行不整合 下伏地层：奥陶系
石炭、二叠纪的生物分区
华夏、欧美区：热带植物区，以高达的石松、节蕨、科达繁盛为代表； 安加拉区：北部温带植物区，以草本的真蕨和种子蕨为主； 冈瓦纳区：以舌羊齿类为代表的灌木－草木植物群，为南部温凉气候下 的单调植物组合
2、两栖类进一步发展、爬行类开始繁盛
二齿兽 原始爬行类 异齿龙
最古老的水生爬行类：中龙

（二）华南区 1、华南板块地层序列 标准剖面：贵州南部都匀独山。
华南上扬子区
黔 南 剖 面 华 南 下 石 炭 统 的 标 准 剖 面
经历泥盆纪末期的抬升后，石炭纪初期华南地区再次下降，接受海侵，早石炭 世的海侵面积较中晚泥盆世略有扩大，地层厚度、岩相特征横向变化明显；中、 晚石炭世海侵范围进一步扩大，普遍发育浅海碳酸盐岩地层。
封印木 鳞木
轮叶 脉羊齿 芦木
古 芦 木 座延羊齿
恒河羊齿
舌羊齿
石炭、二叠纪的生物分区
华夏、欧美区：热带植物区，以高达的石松、节蕨、科达繁盛为代表 安加拉区：北部温带植物区，以草本的真蕨和种子蕨为主； 冈瓦纳区：以舌羊齿类为代表的灌木－草木植物群，为南部温凉气候 下的单调植物组合
3.海生无脊椎动物
滇、黔、桂地区：浅海沉积（象州型）、滞留海沉积 （南丹型）。 川鄂、湘赣地区：早泥盆世为剥蚀古陆，中、晚泥盆 世遭受海侵，接受海相、海陆交互相沉积。 东南地区：长期暴露剥蚀，中晚期形成不同规模的断 陷盆地，接受陆相沉积。
1、西南浅海相
分布于川西北、滇、黔、桂、粤北及湘中南 等地。 一般有下、中、上三统。下统主要为碎屑岩， 反映差异升降的海陆交界处的陆相或滨海相 沉积。中、上统以碳酸盐岩为主，反映地壳 缓慢下降、海侵广泛的浅海化学沉积。
远岸、海水较深、光照不足、缺氧的滞留海沉积
2、川鄂、湘赣海陆交互相 位于川鄂、湘赣交界处，只有中、上泥盆统。
3、东南地区陆相 分布于赣北、皖南、浙西及鄂东地区。此 区为古陆区，发育了一系列凹陷盆地，接受 红色的陆相沉积。
（二）其他地区 塔里木板块主体为古陆状态，仅边缘地区有 海陆交互和浅海沉积。
中国晚石炭世、早二叠世古地理图（据刘本培，全秋琦）
2、华北板块的地形变化 晚石炭世早期，经多次海进海退，形成厚度 不大的海陆交互相。上石炭统本溪组东北部 厚度大、地层全，向西向南厚度变小，常缺 失早期地层。说明此时地势北低南高，海水 自北向南侵入。 晚石炭世晚期，太原组除东南部淮南地区地 势低凹受海侵较长，以浅海相沉积为主外， 其他地区均为海陆交互相沉积，含重要煤层。 说明此时海侵由东南向西向北侵入。
第一节 晚古生代的生物界 海生无脊椎动物的演化：笔石几乎绝灭，三 叶虫和鹦鹉螺大量减少，珊瑚、腕足类的种 类和数量发生巨变。 陆生植物的繁盛及地理分异 脊椎动物的发展与演化
一、泥盆纪的生物界
1. 鱼类的繁盛： 泥盆纪鱼类特别繁盛，被称为“鱼类的时代”
D1：无颌类，如多鳃鱼
D2—3：节颈目、胴甲目为主， 有上下颌之分，如沟鳞鱼
上覆地层：梁山组 平行不整合 下二叠统 马平组：灰色，灰白色厚层纯灰岩为主， 浅海 上石炭统 达拉组：灰白色灰岩，白云岩及白云质灰岩， 浅海 滑石板组 下石炭统 摆佐组： 上司组：上部灰色白云岩、灰岩为主；下部深灰色灰岩夹泥灰岩、砂岩和页 岩， 浅海，海侵