第1章古生物地层

六、化石保存条件 （一）生物类别
具硬体，数量大的生物保存为化石的可能性较大， 具硬体的生物较易保存为化石
（二） 遗体堆积环境
水动力条件 、pH值 、氧化还原条件、细菌等。
（三） 埋藏条件
生物死后因被不同的沉积物质所掩埋，保存为化石 的可能性会有差别。
（四）时间因素
生物死后必须迅速埋藏，才有可能保存为化石；并且
的环境。
二、影响生物的环境因素
1．物理因素: 温度、水深度、水压力、光照
、水动力条件、底质性质、经纬度。 2．化学因素: 含盐度（水）、含氧量、其它 气体成分，氢离子浓度、氧化还原电位。 3．生物因素: 生物数量和密度、生物共生组
合、对抗、竞争、食物营养依赖关系等。
三、水生生物的生活方式
生物生活方式又称生态类型，主要指习性、行为，如
（二）置换作用(replacement)
在埋藏情况下，原来生物体的组成物质逐渐被溶解 ，而由外来的矿物质逐渐补充的过程 。
（三） 碳化作用(carbonization)
埋藏后生物遗体组分中的不稳定的成分经分解和 升溜作用而挥发消失，仅留下碳质薄膜而保存为化石 的过程。 （四）重结晶作用（recrystallization） 组成生物硬体的矿物，在地热和地层压力影响下 发生脱水、晶体变粗、晶格转化或离子析出而造成的 一种化石 。
① 化石群落的识别与组成
② 物种多样性
（2）生态结构 包括三类描述指标： ① 优势种 ② 物种相对丰度 ③ 种间关联 （3）营养结构包括二类描述指标：
① 生态类群
② 时空分层结构
4．化石群落原地埋藏的判别
① 化石保存完整，各部位及表面无脱落及磨损现象；
② 个体大小分选性差，大小极不一致，没有水流冲刷
古海洋 珊瑚、腕足动物、菊石、海胆、蜓等 舌形贝、牡蛎和介形虫的某些属种 境 陆生植物和昆虫，
滨海近岸地带 淡
古陆或湖泊、沼泽和河流
水生活的叶肢介等
相 是指能够反映沉积环境的岩石特征和古生物及
其生活环境的化石特征的总和。如：
黑色笔石页岩相代表较深的滞流水还原环境； 造礁珊瑚化石能指示温暖浅海的环境 ； 猛犸象则指示寒冷环境 等。
进步性
指自生命起源以来，生物界经历
了由少到多，由简单到复杂、由不完善到完善
、由低级到高级的进步性发展。 阶段性 指生物的进步性发展在地质历史
上显示出各种不同的进化阶段。
不可逆性
是指生物界
鲨
是前进性发展的，生物进化 历史又是新陈代谢的历史， 旧类型不断死亡，新类型相 继兴起，已演变的生物类型
鱼龙
不可能回复祖型，已灭亡的
印痕化石
3）核化石：常见于两壳、两瓣齐全的生物体，分为 两种： 内核 贝体掩埋后，泥砂充填两壳之空腔，石化 后其充填物形成内核，表面显示内模。 外核 贝体被埋，两壳内无充填物，但壳体溶解 后留下一个同形空间，再被外来物质充填，石化后形成外 核，其外形与壳饰与原核体一致，但内部没有任何生物结 构。
常用拉丁语缩写词 :
cf． 为conformis (相似、比较)的缩写。
aff． 为affinis (亲近)的缩写。
sp. 为species(种)的缩写． 的种)之意 sp．nov．和gen．nov. 分别为species nova(新 种)和genus novum(新属)之意，加在新命名的 种名或属名之后，以示新建立的种和属。 sp．indet． 为species indeterminata(不能鉴定
摄食方式、居住类型、运动方式等。
底栖生物:（珊瑚） （腕足） （腹足）（海胆） （船蛆）
固着、
躺卧、
爬移、
抱穴、
钻孔；
游泳生物： 自游、运动器官发育、身体流线型； 浮游生物： 随波逐流、身体微小、薄壳或骨骼不发育，
如水母。
四、居群和群落分析
1.居群（population）:
栖息在同一地域的同种生物个体组成居群。
三、化石及其形成
化石是保存在岩层中的地质历史时期的生物
的遗体和遗迹。
化石必须具有一定的生物特征，如形态，结
构，纹饰和有机成分等 ； 必须保存在地史时期形成的岩层中。
四、化石保存类型：
可以分为以下四种类型： １、实体化石 又分为二种： 微变实体 原生物的遗体没有明显变化，完整保留下 来。
变化实体
原来的生物遗体经过一定程度的石化作用
种（物种）是生物学和古生物学的基本分类单元。 化石物种的特征：(1)共同的形态特征；(2)构成一定 的居群；（3)居群具有一定的生态特征；(4)分布于一定地 理范围。 属是种的综合，包括若干同源的和形态，构造，生理 特征近似的种(有的属仅有一种)。属也是客观的自然单元 ，代表生物进化的一定阶段。 分类原则： (1)同源的，即有共同的祖先；(2)有亲缘关系；(3)性 状分异程度较小。
必须经过长期埋藏，经历化石化作用后才能保存为化石。 （五）成岩作用的条件 沉积物在固结成岩过程中，压实作用和结晶作用都会 影响化石化作用和化石的保存。只有压实作用较小且未经
严重的重结晶作用的情况下，才能保存完好的化石。
第二节
古生物的分类和命名
一、生物的分类单位及分类原则
二、古生物学的命名法则
一、生物的分类单位及分类原则
第三节
生物与环境
一、生物与环境的关系 二、影响生物生活的环境因素 三、水生生物的生活方式 四、居群和群落分析 五、古生物地理学（Paleogeography）
一、生物与环境的关系
由一系列彼此相关的环境因素所构成的生物生
存条件的总和，形成了生物的生活环境，也称为生
境（habitat）。
生物与环境是矛盾的统一体： 生物与其生活的环境相互作用、相互制约、密 切相关；任何生物不能脱离环境孤立地存在；环境 的变化影响生物的生存，而生物界也不断影响周围
生态等。
基础研究工作 原、化石的鉴定和描述、分类及生物的生活方式和进化规
律等。
二、古生物学的分类学科
1.古动物学 : 古无脊椎动物学 古脊椎动物学 2.古植物学: 化石藻类学(低等古植物) 高等古植物学 孢子花粉学(又可列入微体古生物学) 3.微体古生物学：介形虫,牙形刺等 4.超微体古生物学：超微浮游动物，化石微细构造大 小 , 在10um(微米)以下。1um=1/1000mm 5.古生态学 6. 痕迹化石学 7.古生物矿物学
在生态系统中，居群是生物群落的基本组成单 位，它也是一种自我调节系统。
3．古群落与古群落结构
古群落是指地史时期中，在某一特定时限内、特 定环境下生活在一起并能保存为化石的古生物所构成
的群落，又称为化石群落。
古群落结构包括群落古生物的形态、生态结构和 营养结构三个方面：
（1）形态结构 包括二类描述指标：
4）铸型化石: 已形成了外模、内核后,壳体被溶化 所成空间被其它物质所充填,石化形成铸形。大小和内外 表面的构造与实体化石相似,但无壳质结构。
3、遗迹化石
保留在岩层中的古生物生活活动的痕迹和遗物。足迹、爬 痕、潜穴、粪便、蛋化石等。
4、化学化石
古生物被分解而成的各种有机质,如氨基酸、脂肪酸等。 意义： ①探讨地史进程中生命的起源 ②了解生物发展演变的历史 ③解决生物的自然分类(亲缘关系) ④划分和对比地层
遗迹化石
五、化石化作用
化石化作用(fossilization)：是指埋藏在沉积物中的
生物遗体在成岩作用中经过物理化学作用的改造而成
为化石的过程，一般包括以下几种作用： （一） 矿质充填作用(infill mineralization) 生物硬空隙为地下水矿物质CaCO3所填充，变的致 密坚硬增加重量，且保留硬体中的微细构造。
化石同时也能指示古气
候，植物常按照气候纬度分
布。 岩石中化石的保存状态 还可得到古水流的方向。
五、沉积矿产研究
一些矿产的成因，与古生物演化有密切关系。
元古代的条带状铁硅矿床，主要与弱氧条件的铁细菌 作用有关。
在氧化条件增加的情况下多半在近岸浅海形成由鲕状 赤铁矿，绿泥石和菱铁矿等组成的矿床。 在古老的沉积物中缺乏石膏，硬石膏、重晶石和天青 石等硅酸盐矿物：同时也不可能形成许多金属和半金属高 价离子的氧化物。 可燃性有机岩（煤和石油）是高等植物和藻类发展的 结果。
不同划分不同的等级：大区（realm）、区（region）、
省或分区（province）。
2.控制生物区系的因素：
内在控制因素：
生物类别起源地点的差异性、生物迁
移分布的差异性、生物区系生物群的演变差异性等； 外在控制因素： 主要指在不考虑生物相情况下，气候
带和地理阻隔是主要的控制因素 。 海洋区系： 水温、洋流、陆地和深水大洋是生物地理
分布的主要控制因素。 陆地区系： 温度、雨量、海洋、高山是生物地理分布
的主法
二、生物进化规律的研究
三、地质年代及地层划分与对比研究
四、古地理、古气候研究
五、沉积矿产研究 六、古生物学与大陆漂移学说
一、古生物学的研究方法
古生物学的研究包括以下几个基本步骤：
（矿质充填、置换、升馏等作用），全部或 部分硬体保存为化石。大部分化石属此。
变化实体化石——菊石
未变实体化石－猛犸象
２、模铸化石 生物遗体在岩层或填充物中留下的各种印模和复 铸物,又可分为四类： 1) 印痕化石：在松软沉积物中留下的印痕，而生物 体未被埋葬已销毁。如：叶子、水母等。 2) 印模化石：有壳硬体生物在围岩上印压所成的痕 迹，又分为： 外膜 外表印痕，反映外壳形态构造。 内膜 壳内表面印痕，反映壳内面形态构造,凹 凸与实物相反。
在一定的地理区域内，生活在同一环境下的各种动
物、植物和微生物等居群，它们彼此相互作用，组成 一个具独特成分、结构和功能的集合体，这就构成了 生物群落（biotic community）。