地质学第五章地壳演化简史
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如此丰富多彩的自然环境都是地球发展演变的结果。
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一、地层学理论的建立
地层即地壳上部成带状展布的层状岩石或堆积物，是地
壳演化历史的物质记录。
人类对于地层的感性观察与认识可以追溯到古代希腊、 中国和阿拉伯世界，其共同的特征是把陆地高山上岩层中所 含的化石， 作为“ 沧海桑田”海陆变化的证据。
第二节：地壳历史的研究方法
（二）、岩相分析主要依据
1、生物化石
珊瑚化石指示清澈温暖的浅海环境。 2、岩性特征和结构 红色岩层指示氧化环境；黑色页岩并含黄铁矿指 示还原环境；
3、特殊矿物
海绿石代表较深浅海环境； 石膏、石盐等代表干 燥环境。
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第二节：地壳历史的研究方法
界（Erathem）………… 代（Era）
系（System）……………纪（Period） 统（Series）………………世（Epoch）
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二、时间标尺的建立
地质年代表记法
新生包含三四纪，六千万年喜山期。 中生白垩侏罗三，燕山印支两亿年。 古生二叠石炭泥，志留奥陶寒武纪。 震旦青白蓟长城，海西加东到晋宁。
分布于华北及东北南部地区 ，构成华北地台的基底 。
地层划分为下太古界和上太古界，其界线为29—30亿年。 自北而南，大致可分为三带： 北带自宁夏吉兰泰，经内蒙古乌拉山到冀东燕山，东延至 吉林南部的龙冈山及辽东地区 ； 中带主要分布于吕梁山、太行山和鲁西地区 ； 南带主要分布于关中、豫西、大别山、安徽淮阳地区。
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一、太古宙
中 国 太 古 宇 地 层 分 布 略 图
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一、太古宙
太古宙地层的重要矿产
太古宙地层中尤以铁矿具有世界性的普遍意义。
国内：鞍山式铁矿——磁铁石英岩 ； 国外：如，北美苏必利尔湖铁矿等 。
鞍 山 采 矿 场
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三、震旦纪
中国震旦系矿产 这一时期主要形成铁、锰、磷、盐类等矿产，分布于中
南及西南各省。
其中具代表性的有： • 湘、鄂一带南沱组的锰矿 • 川西观音崖组的铁矿 • 湘、鄂、黔地区陡山沱组的磷矿
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第四节：早古生代 (Pz1)
古生代可以分为早古生代和晚古生代。 早古生代距今5.7—4.09亿年。
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一、地层学理论的建立
对地层的科学研究做出重要贡献的是丹麦学者斯泰诺
N 。他在《天然固体中的坚质体》(1669)一文中，论述了地
层、山脉的形成过程，并提出了地层学的重要基础原理—— 地层层序律，具体包括： a、叠置律，地层未经变动时则上新下老； b、原始连续律， 地层未经变动时则呈横向连续延伸并逐渐
地层单位为宇、界、系、统、阶等，与其相对应的地质时代为 宙、代、纪、世、期等。
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第二节：地壳历史的研究方法
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第三节：前寒武纪—太古宙 和元古宙
前寒武纪又称前古生代，指寒武纪或古生代以前距今5.43
亿年以前的地质时代，是地球历史最早的地质阶段。这一时期
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第四节：早古生代 (Pz1)
笔石始出现于中寒武世，特别繁盛于奥陶纪和志 留纪 。这种化石多保存在页岩特别是黑色页岩里，很 像是笔迹，因此叫笔石。
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第四节：早古生代 (Pz1)
从奥陶纪开始，主要是志留纪，出现了淡水原始的鱼类 无颌类，属于脊椎动物，说明一个新的时代即将来临。 在植物界方面，寒武、奥陶纪都是以海生藻类为主，到 了志留纪，已出现半陆生的裸蕨植物，也意味着即将进
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三、震旦纪
中国震旦纪古地理轮廓及震旦系 震旦纪到来之前，在中国曾发生一次强烈而影响宽广的
构造运动，即晋宁运动。
受晋宁运动影响，中国古地理形成一种新的格局 ： 北部形成华北古陆。 南部形成扬子古陆 。
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华北古陆
扬 子 古 陆
早古生代形成的地层叫下古生界。
它划分为三个纪，即寒武纪(∈) 、奥陶纪(O)和志留纪(S)。
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第四节：早古生代 (Pz1)
一、动物界的第一次大发展——海生无脊椎动物时代
寒武纪又称“三叶虫时代”
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第四节：早古生代 (Pz1)
海生无脊椎动物
成一个完整的沉积旋回。
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第二节：地壳历史的研究方法
2、地层接触关系 地层之间的不整合面是划分地层的重要标志。任何类型 的不整合（平行不整合和角度不整合）都代表岩层的不连续现 象，反映了地理环境的重大变化。
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第二节：地壳历史的研究方法
二、元古宙
元古宙的一般地史特征 从缺氧气圈到贫氧气圈 O2 从原核生物到真核生物 ——叠层石 由陆核到原地台和古地台 ——陆壳构造发展的第二个 阶段 古元古代地层和中、新元古代地层有很大区别 ：前者
属活动类型沉积和浊流沉积变质而成的绿岩系 ；后两
者已经属于盖层沉积的范畴。
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三、震旦纪
最古老的一次大冰期——震旦纪冰期
冰川广布是震旦纪一个重要的地质事 件。 震旦纪大冰期至少可能包括两期： • 一是7.4—7亿年，分布最广； • 一是6.5亿年。 我国震旦纪冰期遗迹，最早是在湖北 宜昌南沱发现的南沱冰碛层。
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（三）、岩相分析的原则——现实类比方法
1、自然界演化的不可逆性
2、时间因素 3、沉积物的后生变化
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第二节：地壳历史的研究方法
三、构造历史分析 构造历史分析在于 进一步研究地壳构造运
动的历史及发展规律。
可以根据岩相的垂直变 化、岩层厚度、岩层接 触关系等重塑地壳构造 运动。
旦为中国之古称，作为地层专名。
世界古地理基本轮廓 大陆壳已经形成为许多大规模稳定的部分——古地台 。 南半球地台是一个稳定的联合古陆，总称冈瓦纳（ Gondwana）古陆。
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三、震旦纪
繁盛藻类和后生动物大量出现
微古植物群和宏观藻类非常繁盛
丛状藻类植物群
伊迪卡拉裸露动物群 从生物地层学角度，震旦纪具有承前启后的特色，是寒 武纪生物群发展的前奏
第四纪
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第二节：地壳历史的研究方法 一、地层的划分与对比 （一）地层划分的依据
所谓地层是在地壳发展过程中形成的各种成层岩石的
总称，包括变质的和火山成因的成层岩石在内。从时代上讲，
地层有老有新，具有时间的概念。地层和岩层这两个名词相 似，但岩层一般是泛指各种成层岩石，而不必具有时代的概 念。
泥盆纪邓氏鱼
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“巨虫时代”石炭纪
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二叠纪植物群落
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侏罗纪“恐龙时代”
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白垩纪海陆分离
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第二节：地壳历史的研究方法
四、地层系统
由于地层划分的目的、根据和适用范围不同，地层划分
系统可有2类： 一是区域性或地方性的，以岩性变化为主的地层划分，称为岩 石地层分类系统，地层单位为群、组、段等； 一是国际性的、全国性或大区域性的，以时代为准的地层划分，
称为年代地层分类系统，
尖灭；
c、原始水平律，地层未经变动时则呈水平产状。
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二百度文库时间标尺的建立
地球历史年龄以及相对时间标尺的建立，主要要靠地质 学三大基础理论的建立，才得以实现。 a、“地层三定律”——斯泰诺（丹麦）
b、“大地质旋回”的理论——赫顿（丹麦）
c、 “化石顺序定律”—— 史密斯（英）
入一个新的时代。
从寒武纪一开始生物界便呈现爆发性增长的形势，称其
为寒武纪生命“大爆炸”。
三叶虫、腕足动物、古杯动物、棘皮动物和腹足动物
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第四节：早古生代 (Pz1)
第二节：地壳历史的研究方法
二、岩相古地理分析
各种沉积物和沉积环境之间都有密切的内在联系。因此根据沉积环境 可以把沉积地层分为海相、过渡相和陆相三类。
陆 相 海 陆 过渡相 海相
河流相、湖沼相 冰川相、沙漠相
三角洲相、泻湖相、 滨海相、浅海相、 次深海相、深海相、非正 常海相
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二、元古宙
华 北 原 地 台 形 成 浅 海 和 古 陆
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二、元古宙
中国元古宙的矿产
铁矿——宣龙式铁矿 锰矿 ——蓟县式锰矿 其他 ——东海式磷矿、含钾页岩矿床等
蓟 县 风 光
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三、震旦纪
震旦纪距今6.80-5.43亿年，属于新元古代的晚期。震
二、元古宙
中国的元古宙古地理和地层
古元古代：中国北方经吕梁运动后形成华北原地台，南 方形成扬子原地台，西部则形成塔里木原地台。 中、新元古代 ：华北原地台形成浅海和古陆； 中国西 部塔里木地区中上元界分布广泛； 中国南部扬子原地 台周围固结扩大，形成大型稳定的扬子地台。
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地层划分是指对一个地区的地层进行时代的划分，而地
层对比是指不同地区的地层进行时代的比较。在地层对比的基 础上才能了解广大地区地史发展过程的共性和异性，才能具体 认识地层区域性特征，了解地层空间分异的情况。
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第二节：地壳历史的研究方法
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第二节：地壳历史的研究方法
3、古生物（化石）
凡是保存在地层中的地 质时期的生物遗体（如动物 骨骼、硬壳等）和遗迹（如 动物足印、虫穴、蛋、粪便、
人类石器等） 都叫化石。
更新世的猛犸象化石
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第二节：地壳历史的研究方法
（二）地层的对比
形成的地层称前寒武纪。
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一、太古宙
太古宙的一般地史特征 缺氧的气圈及水体
薄弱的地壳和频繁的岩浆活动
岩石变质很深
海洋占绝对优势
陆核形成
原始生命萌芽
构造运动 ——中国的阜平运动是我国已知最早的一次 构造运动。
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一、太古宙
中国的太古宙地层
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第二节：地壳历史的研究方法
地层划分的主要依据：
1、沉积旋回和岩性变化
2、地层接触关系
3、古生物（化石）
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第二节：地壳历史的研究方法 1、沉积旋回和岩性变化
对一个地区的地层进行划分时，
一般是先建立一个标准剖面。凡是地
层出露完全、顺序正常、接触关系清 楚、化石保存良好的剖面就可以作为 标准剖面。如果是海相地层，往往表 现出岩相由粗到细又由细到粗的重复 变化，这样一次变化称一个沉积旋回， 也就是每一套海侵层位和海退层位构
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喜马拉雅山 构造阶段
地 质 年 代 表
燕山构造阶段 印支构造阶段 海西构造 阶段 加里东构 造阶段
晋宁运动 吕梁运动 城 市 与 环 境 科 学 院㊣黄昆 阜平运动
二、时间标尺的建立 地质年代单位
时代地层单位
地质时代单位
宇（Eonthem）…………宙（Eon）
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冥古宙
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太古宙
震旦纪遗留下来的地貌
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三叶虫化石
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奥陶纪海底样貌
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志留纪
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第五章 地壳演化简史
主 要 内 容
第一节：概述 第二节：地壳历史的研究方法 第三节：前寒武纪
第四节：早古生代
第五节：晚古生代 第六节：中生代 第七节：新生代
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第一节：概述
地壳的发展历史简称地史。地球表面有广阔的大洋、起
伏的大陆、复杂多样的自然环境、千差万别的动植物群落，
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一、地层学理论的建立
地层即地壳上部成带状展布的层状岩石或堆积物，是地
壳演化历史的物质记录。
人类对于地层的感性观察与认识可以追溯到古代希腊、 中国和阿拉伯世界，其共同的特征是把陆地高山上岩层中所 含的化石， 作为“ 沧海桑田”海陆变化的证据。
第二节：地壳历史的研究方法
（二）、岩相分析主要依据
1、生物化石
珊瑚化石指示清澈温暖的浅海环境。 2、岩性特征和结构 红色岩层指示氧化环境；黑色页岩并含黄铁矿指 示还原环境；
3、特殊矿物
海绿石代表较深浅海环境； 石膏、石盐等代表干 燥环境。
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第二节：地壳历史的研究方法
界（Erathem）………… 代（Era）
系（System）……………纪（Period） 统（Series）………………世（Epoch）
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二、时间标尺的建立
地质年代表记法
新生包含三四纪，六千万年喜山期。 中生白垩侏罗三，燕山印支两亿年。 古生二叠石炭泥，志留奥陶寒武纪。 震旦青白蓟长城，海西加东到晋宁。
分布于华北及东北南部地区 ，构成华北地台的基底 。
地层划分为下太古界和上太古界，其界线为29—30亿年。 自北而南，大致可分为三带： 北带自宁夏吉兰泰，经内蒙古乌拉山到冀东燕山，东延至 吉林南部的龙冈山及辽东地区 ； 中带主要分布于吕梁山、太行山和鲁西地区 ； 南带主要分布于关中、豫西、大别山、安徽淮阳地区。
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一、太古宙
中 国 太 古 宇 地 层 分 布 略 图
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一、太古宙
太古宙地层的重要矿产
太古宙地层中尤以铁矿具有世界性的普遍意义。
国内：鞍山式铁矿——磁铁石英岩 ； 国外：如，北美苏必利尔湖铁矿等 。
鞍 山 采 矿 场
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三、震旦纪
中国震旦系矿产 这一时期主要形成铁、锰、磷、盐类等矿产，分布于中
南及西南各省。
其中具代表性的有： • 湘、鄂一带南沱组的锰矿 • 川西观音崖组的铁矿 • 湘、鄂、黔地区陡山沱组的磷矿
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第四节：早古生代 (Pz1)
古生代可以分为早古生代和晚古生代。 早古生代距今5.7—4.09亿年。
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一、地层学理论的建立
对地层的科学研究做出重要贡献的是丹麦学者斯泰诺
N 。他在《天然固体中的坚质体》(1669)一文中，论述了地
层、山脉的形成过程，并提出了地层学的重要基础原理—— 地层层序律，具体包括： a、叠置律，地层未经变动时则上新下老； b、原始连续律， 地层未经变动时则呈横向连续延伸并逐渐
地层单位为宇、界、系、统、阶等，与其相对应的地质时代为 宙、代、纪、世、期等。
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第二节：地壳历史的研究方法
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第三节：前寒武纪—太古宙 和元古宙
前寒武纪又称前古生代，指寒武纪或古生代以前距今5.43
亿年以前的地质时代，是地球历史最早的地质阶段。这一时期
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第四节：早古生代 (Pz1)
笔石始出现于中寒武世，特别繁盛于奥陶纪和志 留纪 。这种化石多保存在页岩特别是黑色页岩里，很 像是笔迹，因此叫笔石。
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第四节：早古生代 (Pz1)
从奥陶纪开始，主要是志留纪，出现了淡水原始的鱼类 无颌类，属于脊椎动物，说明一个新的时代即将来临。 在植物界方面，寒武、奥陶纪都是以海生藻类为主，到 了志留纪，已出现半陆生的裸蕨植物，也意味着即将进
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三、震旦纪
中国震旦纪古地理轮廓及震旦系 震旦纪到来之前，在中国曾发生一次强烈而影响宽广的
构造运动，即晋宁运动。
受晋宁运动影响，中国古地理形成一种新的格局 ： 北部形成华北古陆。 南部形成扬子古陆 。
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华北古陆
扬 子 古 陆
早古生代形成的地层叫下古生界。
它划分为三个纪，即寒武纪(∈) 、奥陶纪(O)和志留纪(S)。
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第四节：早古生代 (Pz1)
一、动物界的第一次大发展——海生无脊椎动物时代
寒武纪又称“三叶虫时代”
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第四节：早古生代 (Pz1)
海生无脊椎动物
成一个完整的沉积旋回。
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第二节：地壳历史的研究方法
2、地层接触关系 地层之间的不整合面是划分地层的重要标志。任何类型 的不整合（平行不整合和角度不整合）都代表岩层的不连续现 象，反映了地理环境的重大变化。
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第二节：地壳历史的研究方法
二、元古宙
元古宙的一般地史特征 从缺氧气圈到贫氧气圈 O2 从原核生物到真核生物 ——叠层石 由陆核到原地台和古地台 ——陆壳构造发展的第二个 阶段 古元古代地层和中、新元古代地层有很大区别 ：前者
属活动类型沉积和浊流沉积变质而成的绿岩系 ；后两
者已经属于盖层沉积的范畴。
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三、震旦纪
最古老的一次大冰期——震旦纪冰期
冰川广布是震旦纪一个重要的地质事 件。 震旦纪大冰期至少可能包括两期： • 一是7.4—7亿年，分布最广； • 一是6.5亿年。 我国震旦纪冰期遗迹，最早是在湖北 宜昌南沱发现的南沱冰碛层。
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（三）、岩相分析的原则——现实类比方法
1、自然界演化的不可逆性
2、时间因素 3、沉积物的后生变化
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第二节：地壳历史的研究方法
三、构造历史分析 构造历史分析在于 进一步研究地壳构造运
动的历史及发展规律。
可以根据岩相的垂直变 化、岩层厚度、岩层接 触关系等重塑地壳构造 运动。
旦为中国之古称，作为地层专名。
世界古地理基本轮廓 大陆壳已经形成为许多大规模稳定的部分——古地台 。 南半球地台是一个稳定的联合古陆，总称冈瓦纳（ Gondwana）古陆。
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三、震旦纪
繁盛藻类和后生动物大量出现
微古植物群和宏观藻类非常繁盛
丛状藻类植物群
伊迪卡拉裸露动物群 从生物地层学角度，震旦纪具有承前启后的特色，是寒 武纪生物群发展的前奏
第四纪
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第二节：地壳历史的研究方法 一、地层的划分与对比 （一）地层划分的依据
所谓地层是在地壳发展过程中形成的各种成层岩石的
总称，包括变质的和火山成因的成层岩石在内。从时代上讲，
地层有老有新，具有时间的概念。地层和岩层这两个名词相 似，但岩层一般是泛指各种成层岩石，而不必具有时代的概 念。
泥盆纪邓氏鱼
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“巨虫时代”石炭纪
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二叠纪植物群落
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侏罗纪“恐龙时代”
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白垩纪海陆分离
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第二节：地壳历史的研究方法
四、地层系统
由于地层划分的目的、根据和适用范围不同，地层划分
系统可有2类： 一是区域性或地方性的，以岩性变化为主的地层划分，称为岩 石地层分类系统，地层单位为群、组、段等； 一是国际性的、全国性或大区域性的，以时代为准的地层划分，
称为年代地层分类系统，
尖灭；
c、原始水平律，地层未经变动时则呈水平产状。
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二百度文库时间标尺的建立
地球历史年龄以及相对时间标尺的建立，主要要靠地质 学三大基础理论的建立，才得以实现。 a、“地层三定律”——斯泰诺（丹麦）
b、“大地质旋回”的理论——赫顿（丹麦）
c、 “化石顺序定律”—— 史密斯（英）
入一个新的时代。
从寒武纪一开始生物界便呈现爆发性增长的形势，称其
为寒武纪生命“大爆炸”。
三叶虫、腕足动物、古杯动物、棘皮动物和腹足动物
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第二节：地壳历史的研究方法
二、岩相古地理分析
各种沉积物和沉积环境之间都有密切的内在联系。因此根据沉积环境 可以把沉积地层分为海相、过渡相和陆相三类。
陆 相 海 陆 过渡相 海相
河流相、湖沼相 冰川相、沙漠相
三角洲相、泻湖相、 滨海相、浅海相、 次深海相、深海相、非正 常海相
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二、元古宙
华 北 原 地 台 形 成 浅 海 和 古 陆
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二、元古宙
中国元古宙的矿产
铁矿——宣龙式铁矿 锰矿 ——蓟县式锰矿 其他 ——东海式磷矿、含钾页岩矿床等
蓟 县 风 光
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三、震旦纪
震旦纪距今6.80-5.43亿年，属于新元古代的晚期。震
二、元古宙
中国的元古宙古地理和地层
古元古代：中国北方经吕梁运动后形成华北原地台，南 方形成扬子原地台，西部则形成塔里木原地台。 中、新元古代 ：华北原地台形成浅海和古陆； 中国西 部塔里木地区中上元界分布广泛； 中国南部扬子原地 台周围固结扩大，形成大型稳定的扬子地台。
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地层划分是指对一个地区的地层进行时代的划分，而地
层对比是指不同地区的地层进行时代的比较。在地层对比的基 础上才能了解广大地区地史发展过程的共性和异性，才能具体 认识地层区域性特征，了解地层空间分异的情况。
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第二节：地壳历史的研究方法
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第二节：地壳历史的研究方法
3、古生物（化石）
凡是保存在地层中的地 质时期的生物遗体（如动物 骨骼、硬壳等）和遗迹（如 动物足印、虫穴、蛋、粪便、
人类石器等） 都叫化石。
更新世的猛犸象化石
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第二节：地壳历史的研究方法
（二）地层的对比
形成的地层称前寒武纪。
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一、太古宙
太古宙的一般地史特征 缺氧的气圈及水体
薄弱的地壳和频繁的岩浆活动
岩石变质很深
海洋占绝对优势
陆核形成
原始生命萌芽
构造运动 ——中国的阜平运动是我国已知最早的一次 构造运动。
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一、太古宙
中国的太古宙地层
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第二节：地壳历史的研究方法
地层划分的主要依据：
1、沉积旋回和岩性变化
2、地层接触关系
3、古生物（化石）
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第二节：地壳历史的研究方法 1、沉积旋回和岩性变化
对一个地区的地层进行划分时，
一般是先建立一个标准剖面。凡是地
层出露完全、顺序正常、接触关系清 楚、化石保存良好的剖面就可以作为 标准剖面。如果是海相地层，往往表 现出岩相由粗到细又由细到粗的重复 变化，这样一次变化称一个沉积旋回， 也就是每一套海侵层位和海退层位构
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喜马拉雅山 构造阶段
地 质 年 代 表
燕山构造阶段 印支构造阶段 海西构造 阶段 加里东构 造阶段
晋宁运动 吕梁运动 城 市 与 环 境 科 学 院㊣黄昆 阜平运动
二、时间标尺的建立 地质年代单位
时代地层单位
地质时代单位
宇（Eonthem）…………宙（Eon）
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冥古宙
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太古宙
震旦纪遗留下来的地貌
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三叶虫化石
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奥陶纪海底样貌
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志留纪
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第五章 地壳演化简史
主 要 内 容
第一节：概述 第二节：地壳历史的研究方法 第三节：前寒武纪
第四节：早古生代
第五节：晚古生代 第六节：中生代 第七节：新生代
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第一节：概述
地壳的发展历史简称地史。地球表面有广阔的大洋、起
伏的大陆、复杂多样的自然环境、千差万别的动植物群落，