早古生代的地史
早古生代地史Pz1
早古生代地史（寒武纪，奥陶纪，志留纪）Pz1一．主要特征 1 生物界—寒武纪生物大爆发；海生无脊椎动物空前繁盛；植物登陆；奥陶纪末期生物大绝灭)事件2 构造特征：属加里东构造阶段，陆壳板块扩大和增生3 沉积类型复杂多样，奥陶纪末期冈瓦纳大陆发育冰川。
二．生物界小壳动物群：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，寒武纪的起点.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。
意义：是寒武纪初期生物大爆发的典型代表。
三．生物古地理分区主要指因温度控制和地理隔离两大因素的长期作用而产生的生物分类和演化体系在空间上的分异。
生物相反映沉积环境和沉积作用的生物特征，即反映沉积环境的生物组合特征。
(浮游相，底栖相，礁相）生态分异：即生态习性的差异，如游泳的，表生底栖，内生底栖等，是生物对沉积环境适应的结果。
四．古地理1.寒武纪继承了震旦纪的古地理、古构造格局，扬子板块：以稳定型陆表海为特征，东南部：为被动大陆边缘，扬子板块与华夏板块之间：华南裂谷盆地。
寒武纪扬子区海侵广泛，地层具明显两分性：下统为砂、泥质和碳酸盐沉积，化石丰富。
中-上统以镁质碳酸盐沉积为主，化石稀少。
梅树村剖面中寒武世后期：滇东地区上升为陆。
中寒武世陡坡寺组\双龙潭组：浅海砂泥、碳酸盐沉积；早寒武世龙王庙组：白云岩。
咸化海沉积；沧浪铺组：砂页岩沉积为主，内含浪成波痕和交错层理。
滨岸沉积；筇竹寺组中上部:以泥砂质沉积为主，含有三叶虫及澄江动物群等生物化石，环境已趋于正常浅海，总体代表持续海侵过程；筇竹寺组下部:黑色粉砂质、泥质沉积，含炭质及稀有元素—为海水流动不畅的弱氧化至还原环境，为潮下低能海湾;梅树村组：磷块岩，小壳化石富集成层，波状、鱼骨状交错层理，顶部白云岩内含鸟眼构造。
早古生代地史早古生代的生物界生物区系
早古生代的划分
早古生代的生物界
主要门类介绍 生物相与生物区系
早古生代的生物界
Primarily confined to shallow-water marine environments. Animals with hard body parts appear at the beginning of the Cambrian - this defines the beginning of the Phanerozoic. Important fossils: trilobites, graptolites, conodonts, Cephalopods (mainly nautiloids), brachiopods Other fossils: Mollusca (软体动物), corals, Arthropoda(节足类), Echinodermata(棘皮类), Vertebrata， sponges
帽天山
2 澄江动物群/Chengjiang fauna
叶足动物门 中华微网虫 Microdictyon sinicum Chen, Hou et Lu,1989
Microdictyon sinicum 中华微网虫
2 澄江动物群/Chengjiang fauna
Eoredlichia
丘疹关杨虫 Kuanyangia pustulosa Lu, 1941
Small Shell-bearing Fauna; Chengjiang Fauna; Burgess Shale Fossils.
1 小壳动物群(small shell-bearing fauna)：寒武纪最早期
第十一章 各代地史概况(1)
太古代生态图
原核生物
叠层石
三、中国太古代的地层及矿产
主要分布于华北及东北南部，构成华北地台的基底。
可分为三带：
北带：宁夏吉兰泰，到冀东燕山，东延至吉林及辽东 地区。 中带：吕梁山、太行山和鲁西地区。 南带：关中、豫西、大别山、安徽淮阳地区，分称太 华群、登封群、大别群等。
中国元古宙的矿产：
铁矿
锰矿
其他
七、震旦纪世界大地构造格局
震旦纪，大陆壳形成为稳定——古地台。
古地台基底岩石都是变质岩，如各种片麻岩、
角闪岩、混合岩、片岩、千枚岩、大理岩、
石英岩等，穿插着各种侵入体。
古地台有的部分构成地盾部分；但大部分
发育了稳定类型的盖层。
震旦纪全世界形成的古地台
八、中国震旦纪、震旦纪大冰期。
五、元古代的一般地史特征 从缺氧气圈到贫氧气圈 从原核生物到真核生物 由陆核到原地台和古地台
隐生宙最重要的事件： 1、生命的出现并开始走向繁荣 2、原始大气与水圈的向现代成分转变 3、形成了陆核
六、中国元古代的地层及主要矿产
形成了：北方华北原地台、南方扬子原地台，西部塔里
木原地台。
北方稳定、南方活动的特征，一直延续到古生代。
喜马拉雅运动中，许多大陆上断裂，形成拗 陷盆地；东非大断裂继续发展，并有玄武岩
喷发；印度、格陵兰及西北欧等都有玄武岩
喷发。中国东部差异性升降和裂隙式玄武岩
喷发活动都很强烈。
四、华北的第三系 和第四系及第四系 大冰期
华北平原地层综合剖面说明：
①第三纪形成盆地，总体以沉降占优势，沉积物 以湖相细碎屑物质为主； ②湖盆多次与海水沟通（海水内泛）和中断，咸 水或半咸水和淡水沉积及生物组合成有规律的变 化； ③反映气候有周期性变化，有时干热，形成石膏、 盐及红色岩层；有时潮湿，形成暗色岩及煤线、 油页岩、石油等，沙河街组为主要生、储油层； ④随着断裂发育，有多次玄武岩喷发活动。
地史地层学课件——早古生代地史
早古生代Pz1概述
从早古生代起，地球进入一个崭新的发展阶段。 这一时期的生物界与前寒武纪生物界明显不同， 以小壳动物群的大量繁盛为起点，各种后生动 物迅速发展，其中海生无脊椎动物十分繁盛并 大量保存为化石。
从寒武纪开始，地质年代各阶段的划分，主要 依据生物的演化阶段，在地层划分和对比工作 中，生物地层学方法也成为十分有效的手段之 一。
Pz1 全球古大陆分布 及其组合形式
寒武系概念的演变
CAMBRIAN
LOWER MIDDLE UPPER
70’以前
Ordovician 奥陶系
70’-1992 1992 - 2004
Olenlus
？
Parado-
？ xides
Olenellus
UPPER MIDDLE LOWER
UPPER MIDDLE
全球寒武系的底界
纽芬兰岛(加拿大东南)
据彭善池，2004
Tricophycus pedum 遗迹化石Tricophycus pedum（三槽阿纳巴管）
寒武纪的起点标志
1 小壳动物群(small shell-bearing fauna)：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。
2. 古生代经历了约3亿多年时间。这是地球上 生物大规模发育的时期，又是生物种属发生 的最古老最原始的时期，也是地球历史上生 物大量出现的时期，所以用“古生代”一词 来概括其时代名称。
3. 大陆地壳大幅度增加。基本上为联合古陆形 成阶段。
7.1 早古生代Pz1概述
早古生代时限为距今570－400 Ma，延续时间 170 Ma。包括寒武纪(Cambrian)（570－500 Ma) 奥陶纪(Ordovician) (500－440 Ma)和志留纪 (Silurian) (440－400 Ma)，三个纪内部均为三分， 即分为早、中、晚三个世。
早古生代地史特征
早古生代地史特征一．扬子板块地层发育寒武纪海侵广泛，下统为泥沙质和碳酸盐沉积，中上统以镁质碳酸盐为主。
奥陶纪上奥陶发育笔石页岩沉积，中奥陶发育黑色页岩和纹灰岩，上奥陶则以砂砾岩为主志留纪上统为陆相，中统为正常浅海相，下统为笔石细碎屑岩相。
古生物化石寒武纪中上统含有三叶虫和澄江动物群化石，下统化石以浮游和盘虫类为主。
奥陶纪上统含有笔石和小型藻壳腕足类化石，中统含丰富的笔石，下统也见笔石。
志留纪早中期含有四川角石. 彗星虫.三叶虫和各种珊瑚类化石。
沉积相类型寒武纪：早寒武反映比较典型的潮间——潮下带沉积，中寒武滇东地区上升为陆地，下寒武是碳酸盐潮坪带沉积。
奥陶纪：早奥陶属于能量较低的半闭塞台地沉积，中奥陶是半闭塞的陆棚边缘盆地沉积，晚奥陶是滞留盆地沉积。
志留纪：下统为滨海堆积沉积，中统正常浅海沉积，上统为陆相沉积。
沉积厚度寒武纪和奥陶纪沉积厚度不详，志留纪沉积厚度在3000m以上。
地壳运动特征寒武纪扬子区为稳的陆棚相，地势北高东南低，西部康滇古陆始终存在，范围不断扩大，自中寒武起西部古陆不断扩大，形成纵贯西部边缘的康滇古陆，西部古陆和东南部水下隆起影响形成半封闭海盆，气候炎热，海水盐度增加，形成高盐沉积。
奥陶纪海侵扩大，中奥陶海水不段侵覆，晚期海平面下降，形成滞留盆地。
志留纪早中志留纪海域仅限于北部，晚志留海退，海水仅存川滇和残余海盆，其他地区抬升为陆地。
二．扬子板块东南边缘地层发育寒武纪：上统发育黑色灰质页岩，中统发育深灰色，灰黑的质页岩，晚期发育泥质灰岩。
奥陶纪：整体是一套深灰至灰黑色的含碳质，硅质的页岩。
志留纪：仅有下统，主要为泥沙至类复理石沉积。
古生物化石寒武纪有放射虫和海绵骨针，偶见浮游型三叶虫，还有漂浮型的球接子。
奥陶纪主要含有笔石。
志留纪含有笔石，珊瑚，腕足和牙形石等化石。
沉积相类型寒武纪：早寒武代表深水缺氧的还原环境，中晚寒武属于补偿海盆沉积。
奥陶纪：早中奥陶是非补偿滞留还原环境沉积，晚奥陶是浅水浊积相沉积。
早古生代地史概况
早古生代地史概况早古生代包括寒武纪，奥陶纪和志留纪，代表显生宙的早期阶段。
从古生代开始地球历史的发展进入了一个新的阶段，在生物，沉积和地壳构造等方面均有显著特征。
1.地壳演化特征早古生代初期全球存在着五个分离的古大陆，它们是北美，欧洲，西伯利亚，中国和冈瓦纳古大陆。
早古生代期间，现在处于北半球的前四个大陆基本上处于低中纬度区，彼此被大洋分割而呈分离状态，海侵广泛，地层发育。
而冈瓦纳大陆当时是一个整体，经历了自中纬度向南半球高纬度的飘移，海侵局限，地层主要发育在其大路边缘地区。
全球海平面相对变化周期是全球构造变动的标志。
三次海平面相对下降为早奥陶世末，晚奥陶世和晚志留世，正好与全球性板块构造变动相符合。
三次海平面相对上升以晚寒武世-早奥陶世最为显著，是地史中最大海侵时期之一。
2.沉积特征生物成岩作用较前寒武纪更为普遍，一般还未能形成大型生物礁和介壳滩。
除藻礁以外，只有早寒武纪的古杯类和晚奥陶世至志留纪的珊瑚类和某些苔藓类形成的小型生物礁。
尤其重要的是从寒武纪开始碳酸钙的沉积已成为主要组分，与前寒武纪的该没碳酸盐形成明显对照。
同时，代表干热气候的紫红色泥质沉积，含石膏和食盐假晶的钙泥质沉积也十分常见。
这些均说明当时大气中和水中已经有相当高的含氧量而显著区别于前寒武纪。
早古生代已存在明显的气候分带，在沉积物上有所反应，如在中低纬度温暖气候条件下与寒武纪早期海侵有关的磷块岩及石煤沉积，中晚志留世真正的劣质煤；又如属于冈瓦纳古大陆的非洲，南美晚奥陶世时有大陆冰川沉积，为极地和高纬度地区的寒冷气候条件的产物。
3.生物特征早古生代的生物以海生无脊椎动物为主。
生物分泌硬壳开始于震旦纪末期。
从寒武纪开始硬壳生物突发辐射式的大量出现和以澄江动物群为代表的生物大爆发是生物演化历史中的重大事件。
生物界的重大变革实质上是地壳演化阶段的划分标志。
由于海生无脊椎动物的空前繁育和广泛分布，我们就有可能根据生物群的演变划分地层确定地质年代。
第六章-早古生代地史
现雪峰 隆起 中志留世
中晚寒武世-早奥陶世
隆后盆地～内克拉通盆地富烃凹陷
筇竹寺组 前隆带 渣拉沟组 五峰期-龙马溪期
早寒武世
周家溪组
晚震旦世
中晚奥陶世（宝塔期） 华南古大陆
早震旦世 扬子陆块 华夏陆块
中奥陶世 扬子陆块 华夏陆块
三、早古生代的古构造
• 古亚洲洋； • 古秦岭洋； • 古祁连洋； • 古南华洋.
THANKS TO YOU
THE END
生物分区和生物相
• 生物受环境制约，由于温度控制和长期的地理隔 离，阻碍了生物的迁移和交往，使不同地区的生物 在分类和演化体系等方面出现重大差别，从而形成 生物分区。 • 如寒武纪全球分为3个生物大区：亚澳生物大区（东 方生物群）、北美大西洋生物大区（西方生物群） 和西伯利亚生物大区（混合生物群）。志留纪根据 珊瑚和腕足分为3个生物大区：北方生物大区（北 欧、北美、西伯利亚，含图瓦贝动物群，珊瑚化石 稀少）、南方大区（南美、南非等地，单调的克拉 克贝和小型单体珊瑚）、特提斯大区（五房贝、珊 瑚繁盛为特点）。
生物相反映沉积环境和沉积作用的生物特
征，即反映沉积环境的生物组合特征。
生态分异：即生态习性的差异，如游泳
的，表生底栖，内生底栖等，是生物对沉积 环境适应的结果。
生物相
浮游相 壳相（底栖相） 礁相
浮
游
相
生物—漂浮、游泳生物为特征 共生岩石类型—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
志留纪生物古地理分区
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
第七章早古生代地史下
∈：扬子板块及其东南大陆边缘横向
古地理变化
扬子板块东南被动大陆边缘
华夏板块
扬子板块至华夏板块寒武纪沉积示意剖面图 见教材110页图7－2－3
（二）华北板块及其大陆边缘寒武纪 古地理特征
华北板块主体自晚元古代后期抬升后一 直遭受风化剥蚀，早寒武世晚期开 始海侵；
华夏板块－扬子板块与华夏板块之间为裂 谷盆地。
Cambrian 二、寒武纪
（一）扬子板块及其大陆边缘寒 武纪古地理特征
1.继承了震旦纪的古地理、古构造格局 • 扬子板块以稳定型陆表海为特征 • 东南部为被动大陆边缘 • 扬子板块与华夏板块之间为裂谷盆地
扬子板块寒武系特征
首先：寒武纪扬子区海侵广泛，地层具明显两 分性：
洛阳龙门石窟 石雕刻品
洛阳龙门石窟/O1m
洛阳,龙门石窟
第七章（下）复习思考题
1. 简述早古生代各纪的划分与命名。 2. 叙述早古生代主要地史特征。 3. 早古生代生物界的演化发展表现在哪
些方面？
4. 我国寒武纪、奥陶纪、志留纪的主要 地史特征和矿产资源有哪些？
0。 全球古地理再造据
（C. R. Scotese等， 1979，简化）
早古生代板块构造概况
1 劳(北美-Laurentia)俄(Baltica)大陆(Laurussia)拼合，加里东褶皱带 (Caledonides)形成；
2 西伯利亚板块向北运动，华南和冈瓦纳(Gondwana)向南运动； 3 陆块由纬向分布逐渐转为经向分布
∈3长山组 ∈3崮山组
∈3长山组
∈3ch（长山组）
有成形球藻类
∈3f （凤山组）白云质灰岩含索克虫
早古生代地球演化史
早古生代地球演化史一、早古生代划分与生物界（一）早古生代的划分早古生代指整个古生代的前半期，包括寒武纪、奥陶纪和志留纪三个纪，始于距今约5.7亿年，结束于距今约4亿年。
这段时间形成的地层叫“下古生界”，相应地包括寒武系、奥陶系、志留系三个系。
寒武系、志留系早在1835年就建立了，当时认定它们构成了下古生界，1878年美国地质学家拉普沃思把志留系和寒武系之间的一段重复部分分出，另命名为奥陶系，同时提出下古生界三分的观点。
（二）早古生代的主要地史特征从古生代开始、地球历史的发展进入了一个新的阶段、在生物、沉积和地壳构造等方面均有显著的特征。
1，早古生代代表显生宙的早期阶段，时限范围由5.7—4亿年前，延续时间1.7亿年分为寒武纪、奥陶纪、志留纪。
2，生物特征早古生代的生物界以带壳海生物脊椎动物为主。
从奥陶纪开始出现的无颌类直到志留纪晚期才逐渐适应淡水生活。
晚志留世开始出现有颌类和适应半陆生生活的裸蕨植物是生物演化史的重大事件。
生物界的重大变革实质上是地壳烟花阶段的划分标志。
从地层划分说，从早古生代起，第一次能够根据标准化石及其组合建立的时间地层的基本单位时带，这是与前古代的重要区别3. 沉积特征：沉积物以海相沉积物为主，生物成岩作用较前寒武纪更为普遍，但一般还未能形成大型生物礁和介壳摊。
4. 古气候特征：早古生代已存在明显的气候分带。
在沉积物上有所反映，如在中低纬度温暖条件下与寒武纪早期海侵有关的磷块岩及石煤沉积，中晚志留世真正的劣质煤；又如属于冈瓦纳古大陆的非洲、南美晚奥陶世时有大陆冰川沉积，为极地和高纬度地区寒冷气候带；还有，代表干热气候的紫红色泥质沉积，含石膏和石盐假晶的钙泥质沉淀5. 地壳演化特征：整个古生代是联合古大陆形成的历史。
一般认为早古生代初期，存在五个分离的古大陆：北美、欧美、西伯利亚、中国和冈瓦纳古大陆。
早古生代期间，前四个古陆基本上处于低纬度地区。
彼此分离，海侵广泛，而冈瓦纳大陆是一个整体，经历了自中纬度向南半球高纬度的飘逸，海侵局限。
第七章早古生代地史上
中 华 微 网 虫
叶足动物门， Microdicty on sinicum Chen, Hou et Lu,1989
澄江动物群
线形虫动物门,中国古蠕虫 Palaeoscolex sinensis Hou et Sun, 1988
Chengjiang fauna
澄 江 动 物 群
Eoredlichia
寒武纪简介（二）
寒武纪分为早寒武世、中寒武世和晚寒武世（芙蓉 世）。 动物群以具有坚硬外壳的、门类众多的海生无脊椎 动物大量出现为其特点，是生物史上的一次大发展。 其中三叶虫最为常见，是划分寒武系的重要依据。 其它尚有无铰、几丁质外壳的腕足类小舌形贝、小 园货贝以及古杯类和软舌螺等。 植物群以藻类为主，还有一些微古植物。
Pz1 Conodonts
牙形类 (conodonts)：Cam2 晚期始出现，O极丰富；单锥 型；全球对比的主要依据；副 牙形-真牙形
早古生代初期全球存在着五个分离的 古大陆。它们是：
早古生代初期全球存在着五个分离的古大陆。 它们是：古北美、古欧洲、古西伯利亚、古 中国和冈瓦纳古大陆。 其中冈瓦纳古大陆位于古地中海以南，是一 个联合古陆，它的组成部分有：非洲、南美、 澳大利亚、印度以及南极洲。 如图所示。
Pz1 全球古大陆分布及其组合形式
寒武系底界
界线层型GSSP选定 在纽芬兰岛(加拿大 东南)，以遗迹化石 Tricophycus pedum（三槽阿纳 巴管）首现为标志， 年龄543Ma；
寒武系底界 GSSP选定在纽芬兰 岛(加拿大东南)，以 遗迹化石 Tricophycus pedum 首现为标志，年龄 543Ma；
讲13 古生代地史-1
显生宙地史
第二十六章
第一节 早古生代地史 早-中奥陶世，本区普遍发生海侵，气候变暖，生物繁盛， 沉积了一套以开阔浅海环境下的灰岩、生物礁灰岩、页岩层。 晚奥陶世，本区地壳开始抬升，发生海退，沉积了半封闭 海盆环境下的页岩层。 早-中志留世，加里东运动加强，地壳普遍抬升，周围古陆 面积扩大，海水进一步退却，海域解体，本区成为一闭塞的滞 流海盆，从而形成了深色页岩、粉砂岩为主的沉积。 见 图 中志留世末期，陆地进一步扩大，本区大陆地，遭受风化 侵蚀。 纵观中国东部早古生代地史，华北、 纵观中国东部早古生代地史，华北、扬子地块均经历了加 里东构造引起的地壳下降接受滨-浅海沉积—浅海沉积—地壳 上升发生海退直至成为陆地这样一个大的沉积旋回。 上升发生海退直至成为陆地这样一个大的沉积旋回。总体表现 南北皆海的基本特征 的基本特征。 为南北皆海的基本特征。
见图
4
第二十六章
第一节 早古生代地史 早-中奥陶世本区水体略深，成为正常环境下的浅海碳酸岩 沉积。早奥陶世末期-中奥陶世本区为白云岩沉积为主，局部地 段夹膏盐沉积，说明气候开始转为干旱。 见 图 中奥陶世末因加里东构造运动的影响，本区地壳大面积抬 升成陆遭受风化侵蚀，从而结束了本区早古生代的沉积史。 （二）扬子地块区 见图 1.扬子地块区的下古生界 见图 扬子地块区的下古生界以湖北宜昌三峡剖面为代表。 震旦纪末，由于晋宁运动的影响，本区曾上升为陆地，遭 受短期风化夷平，进入加里东构造阶段，早寒武世地壳开始缓 慢下降，缺失了下寒武统的小壳动物层。海侵由西南而来，向 北东方向扩展，形成了下寒武统的滨海碎屑沉积。 图 见 中-晚寒武世，由于气候普遍干旱，海水变浅，加之西部及 东部古陆影响，本区成为半封闭海盆，普遍接受了巨厚的白云 5 岩沉积，生物化石稀少。见 图
《地层学与地史学》第六章 早古生代地史2
寒武纪华北地区为稳定的陆表海碳 酸盐沉积，其南缘以活动大陆边 缘与秦岭洋毗邻
浅海
竹叶状灰岩
鲕粒灰岩，波痕、交错层理
鲕粒灰岩
泥裂、雨痕、岩盐假晶、
华 北 板 山块 东寒 张武 夏纪 剖地 面层 序 列 紫红色
波痕和鱼骨状交错层理
潮坪
钙质页岩
华北板块寒武纪地层序列
凤山组 ∈3 长山组 崮山组
灰岩、泥质灰岩和竹叶状灰岩，含蝙 蝠虫和蝴蝶虫，竹叶状灰岩是同生砾 岩—风暴
继承了震旦纪的古地理、古构造格局 扬子板块以稳定型陆表海为特征 东南部为被动大陆边缘 扬子板块与华夏板块之间为裂谷盆地
扬子板块寒武系特征
寒武纪扬子区海侵广泛，地层具明显 两分性： 下统为泥砂质和碳酸盐沉积，化石 丰富 中上统以镁质碳酸盐沉积为主，化 石稀少 滇东晋宁梅树村剖面;宜昌三峡剖 面
澄江动物群
滇 东 寒 武 系 柱 状 图
滇东剖面分析
中寒武统 双龙潭组 陡坡寺组 为浅海砂泥、碳酸盐沉积。中寒武世后期滇东地 区上升为陆。 早寒武统 龙王庙组的白云岩为咸化海沉积。 沧浪铺组 以砂页岩沉积为主，内含浪成波痕和交错层理，为滨海沉积。 筇竹寺组 中上部以泥砂质沉积为主，含有三叶虫及澄江动物群等生物化石， 环境已趋于正常浅海，下部黑色粉砂质、泥质沉积，含碳质及稀有元素， 为海水流动不畅的弱氧化至还原环境，可能为潮下低能海湾。 梅树村组 主要是一套磷块岩，其内小壳化石可富集成生物碎屑层，发
干旱的咸化海环境。
下统 石龙洞组为厚层白云岩。干旱的咸化海环境。 天河板组 石牌组 正常浅海的砂泥质和碳酸盐沉积，含较多底栖的古杯类。 水井沱组为黑色碳质页岩夹薄层灰岩，含磷、稀有元素及黄铁矿，化 石以浮游的盘虫类为主，推测为滞流还原环境。
早古生代的地史
9.1 早古生代概述 Pz1 abstract 9.2 早古生代旳生物界 Pz1 life 9.3 中国东部早古生代古地理 Pz1 paleogeography, E. China 9.4 早古生代板块构造概况 Pz1 plate tectonics 9.5 早古生代旳沉积矿产 Pz1 deposit ores
积，属稳定浅海—前陆盆地沉积 北缘早古生代褶皱带
西南部祁连山地域别为北、中、南三带
第9章 早古生代旳地史 Early Paleozoic geohistory
9.1 早古生代概述 Pz1 abstract 9.2 早古生代旳生物界 Pz1 life 9.3 中国东部早古生代古地理 Pz1 paleogeography, E. China 9.4 早古生代板块构造概况 Pz1 plate tectonics 9.5 早古生代旳沉积矿产 Pz1 deposit ores
O1末期至O2岩相稳定，海侵广泛，是一套厚层灰
岩与泥质灰岩、白云岩
O3地壳上升，华北板块再次成为古陆剥蚀区，仅
在西南缘旳陕西耀县及宁夏固原一带有沉积
华北板块O大陆边沿古地理特征
南部是活动型大陆边沿，发育了丹凤群岛 弧型和二朗坪群边沿海型蛇绿岩
北缘从白乃庙至西拉木伦河见早古生代旳 蛇绿岩套，代表古亚洲洋向南旳俯冲消 减带（活动型大陆边沿）
Eoredlichia
早古生代地层中沉积矿产与资源
石煤、钒、磷、钡及多金属黑色岩系：扬子区寒武 系早期
生油层：五峰期和龙马溪期 磷块岩：华南寒武系底部 重晶石：寒武系 邯郸式铁矿：马家沟组旳碳酸盐岩地层中 石材及化石工艺品：燕子石雕，工艺石材 旅游景点：长江三峡岩溶地貌,龙门石窟(O1mjg)
洛阳龙门石窟 Stone carving
地史学 06-早古-2-CO古地理
中统 深灰、灰黑色炭质页岩、页岩和灰岩相，含漂浮 型的球接子类和海绵骨针
上统 泥岩和泥灰岩
华南裂谷盆地
绍兴—江山—萍乡—南宁一线以南 粤赣次深海盆地为砂泥质浊积岩，夹少量灰泥及凝灰
陆表海(epicontinental sea)： 四周或多或少被大陆包 围，深度30-50m左右，坡 度一般小于1/5000，又称 内陆海
1、扬子板块寒武系整体特征
海侵广泛，地层具明显两分性 下统为泥砂质和碳酸盐沉积，化石丰富 中-上统以镁质碳酸盐沉积为主，化石稀少
代表性剖面
滇东晋宁梅树村剖面 宜昌三峡剖面
横向古地理变 化—下扬子区
早寒武世：沿巢县—句容—泰州呈北东方向狭窄 的碳酸盐潮坪相带，主要为白云岩和白云质 灰岩，南北两侧由碳酸盐缓坡进入陆坡深水 盆地
中晚寒武世： 主体为半局限台地白云岩沉积，南 北两侧仍为陆坡较深水盆地
扬子板块东 南大陆边缘
范围：桂西北、赣北、浙江及苏南等地狭长的、北东向 展布的非补偿海盆
1. 典型剖面 2. 横向变化 3. 板块周缘古地理特征
国内外研究趋势（奥陶系）
奥陶系“三统七阶”方案
赫南特阶
奥 上 统 凯迪阶
桑比阶
陶
达瑞威尔阶
中统
系
下统
大坪阶 弗洛阶
特马豆克阶
GSSP--湖北宜昌王家湾剖面
新疆柯坪大湾沟剖面 GSSP--浙江常山黄泥塘剖面 湖北宜昌黄花场剖面
陈旭等, 1998.中国第一 个“金钉子”剖面的建立.
质，含深水放射虫和海绵骨针，可能是华南裂谷盆 地的主体
早古生代地史特征总结
早古生代地史特征总结刘星星012112班20111000734一、华北板块1. 地层发育：寒武纪：华北地区是稳定沉积类型分布区之一，除早寒武世早期普遍缺失沉积外，其余地层发育完整，岩相厚度稳定。
山东张夏是我国中、上寒武统标准剖面，其地层划分如下：下寒武统仅发育馒头组，中寒武统包括毛庄组、徐庄组和张夏组，上寒武统包括崮山组、长山组和凤山组。
奥陶纪：华北地区内部主要发育下奥陶统，中、上奥陶统大部缺失。
河北唐山地区下奥陶统发育完整，是华北型奥陶系标准剖面。
该剖面包括冶里组、亮甲山组、下马家沟组和上马家沟组。
志留纪：华北板块志留纪主体仍为古陆剥蚀区，缺失沉积，但大陆边缘地区志留系相当发育。
2. 古生物化石：寒武纪：下统馒头组内含三叶虫中华莱德利基虫。
中统上部含德氏虫等三叶虫化石。
上统三个组含蝙蝠虫和蝴蝶虫等三叶虫化石。
奥陶纪：下统冶里组含有三叶虫、腕足类和树形笔石等底栖型生物，亮甲山组含底栖的腕足类、腹足类、古杯和海绵等。
志留纪：大量造礁生物。
3. 沉积相类型：寒武纪：下统馒头组为紫红色钙质页岩夹泥质灰岩，泥裂、雨痕、岩盐假晶、波痕和鱼骨状交错层理等沉积构造发育，属干热气候条件下的滨浅海沉积。
中寒武统毛庄组，徐庄组均为以紫色泥岩为主的陆源碎屑岩，自下向上碳酸盐含量增高，以滨浅海沉积为主。
中统上部张夏组以鲕粒灰岩为主，灰岩中波痕、交错层理发育，代表典型的潮下高能环境沉积。
上统三个组的岩性基本相同，为灰岩、泥质灰岩和竹叶状灰岩。
奥陶纪：冶里组与寒武系之间为连续沉积，岩性为厚层灰岩夹竹叶状灰岩及页岩，环境为潮下浅海，没有暴露出水面。
亮甲山组下部为灰岩，仍为正常浅海环境，向上逐渐变为白云岩，且化石稀少，代表潮上蒸发环境。
上、下马家沟组都是由灰岩、灰质白云岩、白云岩组成，均代表浅海——潮上环境。
志留纪：板块内部地层仅发现于西南宁夏同心地区，只有中上统。
中统照花井组，主要由灰岩、泥灰岩构成，含大量造礁生物，属稳定浅海沉积。
早古生代地球演化史
早古生代地球演化史一、早古生代划分与生物界（一）早古生代的划分早古生代指整个古生代的前半期，包括寒武纪、奥陶纪和志留纪三个纪，始于距今约5.7亿年，结束于距今约4亿年。
这段时间形成的地层叫“下古生界”，相应地包括寒武系、奥陶系、志留系三个系。
寒武系、志留系早在1835年就建立了，当时认定它们构成了下古生界，1878年美国地质学家拉普沃思把志留系和寒武系之间的一段重复部分分出，另命名为奥陶系，同时提出下古生界三分的观点。
（二）早古生代的主要地史特征从古生代开始、地球历史的发展进入了一个新的阶段、在生物、沉积和地壳构造等方面均有显著的特征。
1，早古生代代表显生宙的早期阶段，时限范围由5.7—4亿年前，延续时间1.7亿年分为寒武纪、奥陶纪、志留纪。
2，生物特征早古生代的生物界以带壳海生物脊椎动物为主。
从奥陶纪开始出现的无颌类直到志留纪晚期才逐渐适应淡水生活。
晚志留世开始出现有颌类和适应半陆生生活的裸蕨植物是生物演化史的重大事件。
生物界的重大变革实质上是地壳烟花阶段的划分标志。
从地层划分说，从早古生代起，第一次能够根据标准化石及其组合建立的时间地层的基本单位时带，这是与前古代的重要区别3. 沉积特征：沉积物以海相沉积物为主，生物成岩作用较前寒武纪更为普遍，但一般还未能形成大型生物礁和介壳摊。
4. 古气候特征：早古生代已存在明显的气候分带。
在沉积物上有所反映，如在中低纬度温暖条件下与寒武纪早期海侵有关的磷块岩及石煤沉积，中晚志留世真正的劣质煤；又如属于冈瓦纳古大陆的非洲、南美晚奥陶世时有大陆冰川沉积，为极地和高纬度地区寒冷气候带；还有，代表干热气候的紫红色泥质沉积，含石膏和石盐假晶的钙泥质沉淀5. 地壳演化特征：整个古生代是联合古大陆形成的历史。
一般认为早古生代初期，存在五个分离的古大陆：北美、欧美、西伯利亚、中国和冈瓦纳古大陆。
早古生代期间，前四个古陆基本上处于低纬度地区。
彼此分离，海侵广泛，而冈瓦纳大陆是一个整体，经历了自中纬度向南半球高纬度的飘逸，海侵局限。
实习13 早古生代地史实习
滇东志留系剖面
三、实习内容及要点
1. 结合寒武纪、奥陶纪和志留纪生物界图版，观察早 古生代代表性化石标本，了解并掌握早古生代生物 界面貌和重要标准化石，明确各化石的时代或层位。 2. 阅读中国寒武纪、奥陶纪和志留纪岩相古地理图、 地层柱状图及沉积示意剖面图，分析中国东部地区 早古生代地史特征，特别是华北和华南在早古生代 地层发育特征上的异同和代表化石。
潮坪
鲕粒灰岩
鲕粒灰岩，波痕、交错层理
泥裂、雨痕、岩盐假晶、 波痕和鱼骨状交错层理
紫红色 钙质页岩
—
奥陶纪末
期扬子板块
未发生海退， 因此与上覆 早志留世地 层呈整合过 度接触关系。
宜 中昌 国分 奥乡 陶黄 系花 标场 准剖 剖面 面
潮下浅海
夹竹叶状灰岩及页岩，砾石表面无氧化圈，含三叶虫、 腕足类和树形笔石，环境为，没有暴露出水面
早古生代实习
寒武纪 奥陶纪 志留纪 早古生代地史总结
一、实习目的与要求
1. 了解并掌握早古生代的生物界总貌及 重要的标准化石。 2. 掌握我国东部地区寒武纪系、奥陶系 和志留系标准剖面。 3. 通过总结掌握中国东部华北地台、扬 子地台、东南地槽区早古生代的地史 特征。
二、课前预习
3. 结合剖面了解生物相的地层意义及生物地层的划分 情况，明确壳相、混合相和笔石相的概念。
四、实习作业
1.
根据提供的滇东、鄂西峡东以及山东张夏柱
状剖面图（习图5-1）利用岩石地层划分层划分与对比。
2. 根据（习表5-1）所给岩性及化石，确定生物相 的类型及地层时代。
生物相
时代
3. 根据提供的云南昆明、贵州遵义、湖北宜昌和江苏南京的奥 陶系柱状剖面图（习图5-2），作大致的年代地层对比，画 出对比线，并说明早奥陶世扬子区沉积从西→东有何分布规 律，反映什么问题。
早古生代地史
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
志留纪笔石—单笔石繁盛
半耙笔石 耙笔石 弓笔石
志留纪淡化环境 生物群落
鲎 hou\
寒武纪化石 图版
Cambrian fossil plate
奥陶纪 化石图版
澄江动物群
澄江动物群生态复原
3、三叶虫 trilobite
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
寒武纪三叶虫的演化趋势
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）
生物古地理分区主要指因温度控制和
地理隔离两大因素的长期作用而产生的生物 分类和演化体系在空间上的分异
生物相反映沉积环境和沉积作用的生物特
征，即反映沉积环境的生物组合特征。
生态分异：即生态习性的差异，如游泳的，
表生底栖，内生底栖等，是生物对沉积环境 适应的结果。
生物相-biofacies
浮游相-planktonic biofacies 壳相（底栖相）-shelly facies 礁相-reef facies
Cambrian 威尔士的古称 Ordovician北威尔士古部落名 Silurian 东南威尔士古部落名
显生宙各纪命名地点
Early Paleozoic division
Phanerozoic global chronostratigraphic boundaries are formally defined by a Global Standard (Boundary) Stratotype Section and Point (GSSP - COWIE et al, 1986), whereas Precambrian chronostratigraphic boundaries are formally defined in terms of absolute ages : Global Standard Stratigraphic Age (GSSAREMANE et al, 1996). In order to become mandatory, a boundary definition as to be accepted by 60% majority in successive votes, first by the working group responsible for the choice of the GSSP, then by the concerned Subcommission of ICS and finally by the Full Commission of ICS. With its ratification(批准） through IUGS, the GSSP or GSSA becomes mandatory（强制性的）.
第4节 早古生代地史
四、早古生代中国地史概况
中国的下古生界以稳定类型为主，并主要分 布于华北地块区、扬子地块区、塔里木地块区。 从整体来看，早古生代仍然是海洋占优势的时代。
（一）华北地块区 华北地块区是我国大地构造中的一级构造单
位，其范围大体上包括华北和辽东地区以及渤海 和黄海的大部分。 1、华北地块地层发育特征
华北地块下古生界仅发育寒武系和奥陶系下、 中统，缺失奥陶系上统和志留系地层。
早古生代包括寒武纪、奥陶纪和志留纪三个 纪，始于距今约5.43亿年，结束于距今约4.1亿 年。这段时间形成的地层叫“下古生界”，相应 地包括寒武系、奥陶系、志留系三个系。
早古生代时，地球发生过强烈的构造运动， 地质学家们统称“加里东运动”，而狭义的“加里 东运动”则是指发生在志留纪末期，或志留纪与泥 盆纪之交的褶皱运动、造山运动。其典型地区是英 国北方苏格兰（加里东即苏格兰之古称） 。那里 分布有褶皱山系和变质程度很高的岩石，对全球地 质和生物演化影响很大。
早古生代地史
——地质学基础
一、早古生代的时限划分
早古生代分为三个纪，它们均三分，称之为早、中、 晚世，相应的地层单位称为下、中、上统。
早 古 生 代 世 纪 早志留世
奥 晚奥陶世 陶 中奥陶世 纪 早奥陶世
寒 晚寒武世 武 中寒武世 纪 早寒武世
410 439 510 543
2、华北地块区环境演化与地壳运动特征 震旦纪的晋宁运动使本区成为小面积的陆地，
经长期的风化夷平作用，本区成为准平原，进入 加里东构造阶段，本区地壳开始下降，发生海侵。
寒武世地壳下降，海侵进一步扩大，本区成 为较开阔的陆表海环境，水体动荡，形成了一套 具鲕状、竹叶状结构的灰岩沉积。早-中奥陶世 本区水体略深，成为正常环境下的浅海碳酸岩沉 积。中奥陶世末因加里东构造运动的影响，本区 地壳大面积抬升成陆遭受风化侵蚀，从而结束了 本区早古生代的沉积史。
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∈2
∈3g
∈2zh
山东长清县张夏∈2-3剖面
Ordovician
中 国 的 奥 陶 纪
早期的古地理轮廓与寒武纪相似，晚期由于地壳运动和冰川 作用，发生大规模的海退。稳定沉积类型在华北及珠峰地区 为碳酸盐岩沉积，在扬子区以泥质沉积为主。
Ordovician paleogeography
早期基本承袭寒武纪的古地理、 古构造特征
潮下浅海
夹竹叶状灰岩及页岩，砾石表面无氧化圈，含三叶虫、 腕足类和树形笔石，环境为，没有暴露出水面
河 北 唐 山 剖 面
潮下浅海
河北唐山剖面
C2
上
下
马家沟组
灰岩、灰质白云岩、白云岩，马家沟组局 部出现膏溶角砾岩，代表浅海—潮上环境 向上渐变为白云岩，化石稀少—潮上蒸发 环境下部为灰岩，含底栖生物，为正常浅 海环境 厚层灰岩夹竹叶状灰岩及页岩，砾石表面 无氧化圈，含三叶虫、腕足类和树形笔石， 环境为潮下浅海，没有暴露出水面
含鲕粒及亮晶砂砾屑灰岩
宜 昌 黄 花 场 剖 面
动荡开阔 滨浅海
白云岩，鸟眼构造、生物扰动构造发育，化石稀少
O1x ∈3s
O1x/∈3s; limestone/dolomite; Three Gorges
S/O
Ordovician paleogeography, North China
碳酸盐沉积 下统发育齐全，岩相稳定 中上统仅在少数地区有沉积
华北板块主体自晚元古代后期抬升 后一直遭受风化剥蚀，早寒武世 晚期开始海侵
寒武纪华北地区为稳定的陆表海碳 酸盐沉积，其南缘以活动大陆边 缘与秦岭洋毗邻
浅海
竹叶状灰岩
鲕粒灰岩，波痕、交错层理
鲕粒灰岩
泥裂、雨痕、岩盐假晶、
潮坪
波痕和鱼骨状交错层理
紫红色 钙质页岩
山华 东北 张板 夏块 剖寒 面武 纪 地 层 序 列
第9章 早古生代的地史-2 Early Paleozoic geohistory-2
9.1 早古生代概述 Pz1 abstract 9.2 早古生代的生物界 Pz1 life 9.3 中国东部早古生代古地理 Pz1 paleogeography, E. China 9.4 早古生代板块构造概况 Pz1 plate tectonics 9.5 早古生代的沉积矿产 Pz1 deposit ores
华北板块寒武纪地层序列
凤山组 ∈3 长山组 崮山组 张夏组 徐庄组 毛庄组 ∈1 馒头组
灰岩、泥质灰岩和竹叶状灰岩，含蝙 蝠虫和蝴蝶虫，竹叶状灰岩是同生砾 岩—风暴
鲕粒灰岩为主，含德氏虫等，波痕、交 错层理发育—潮下高能环境 紫色泥岩为主，向上碳酸盐含量增高， 滨、浅海沉积
紫红色钙质页岩夹泥质灰岩泥裂、雨痕、岩 盐假晶、波痕和鱼骨状交错层理干热条件下 的滨浅海沉积，含三叶虫中华莱德利基虫
中 国 的 志 留 纪
Silurian paleogeographic features
中国东部志留纪 古构造格局与古地理的显著特征是扬子 板块与华夏板块的碰撞拼合；华北板块 主体继续处于隆起状态
Silurian paleogeography, S. China
华南裂谷盆地萎缩、消亡 扬子板块早期海域限于北部， 中晚期海退，主体抬升成陆
Eoredlichia
9.3 中国东部早古生代古地理 Pz1 paleogeography, E. China
华北板块—∈13—O2滨浅海沉积 其南、北为大洋环境 扬子板块—相对稳定的滨浅海沉积环境 北缘是南秦岭裂谷 东南缘是被动大陆边缘 华夏板块
Cambria n
中 国 的 寒 武 纪
中国的古地理轮廓与震旦纪相似： 稳定沉积类型：主要分布于华北板块（地台）、扬子板块（地台）和塔里 木板块（地台）北缘，主要以碳酸盐岩沉积为主 活动型沉积：分布于上述板块周围的海槽中，以复理石和类复理石沉积为 主。
S后期的加里东运动 使华夏板块与扬子板块拼合统一
南旺山下
鄂西宜昌剖面
纱帽组滨海相细碎屑岩， 砂岩含量向上增加，粒度 变粗，交错层理发育，化 石稀少，代表超补偿海盆 罗惹坪组黄绿色砂页岩夹 薄层灰岩，灰岩中含腕足 和珊瑚—正常浅海环境； 龙马溪组上部黄绿色砂质 页岩，数百米只含三个笔 石带，笔石分散保存，为 弱还原环境—补偿盆地； 下部黑色页岩和硅质页岩， 含五个笔石带，典型的笔 石页岩相，代表滞流、非 补偿海盆
Cambrian paleogeography of the Yangtze plate 扬子板块寒武纪古地理特征
继承了震旦纪的古地理、古构造格局 扬子板块以稳定型陆表海为特征 东南部为被动大陆边缘 扬子板块与华夏板块之间为裂谷盆地
Cambrian of the Ya征
寒武纪扬子区海侵广泛，地层具明显 两分性： 下统为泥砂质和碳酸盐沉积，化石 丰富 中上统以镁质碳酸盐沉积为主，化 石稀少 滇东晋宁梅树村剖面;宜昌三峡剖面
波痕、交错层理、 泥裂、食盐假晶发育
米氏旋回 古杯造礁 遗迹化石丰富
浮游
宜 昌 三 峡 寒 武 系 柱 状 剖 面
华北板块寒武纪古地理特征
∈ paleogeography, north China plate
亮甲山组 冶里组
∈3
华北板块内古地理变化
O1地势北低南高，早期以德州—石家庄—保德为
界，北部为正常浅海环境；南部属上潮间—潮 上蒸发环境，地层厚度向南减薄。中期南部继 续抬升成陆上剥蚀区，白云岩向北迁移，在晋 南和鲁西北一带形成膏盐沉积。晚期海侵范围 扩大，下马家沟组向南、向西北方向超覆 O1末期至O2岩相稳定，海侵广泛，是一套厚层灰 岩与泥质灰岩、白云岩 O3地壳上升，华北板块再次成为古陆剥蚀区，仅 在西南缘的陕西耀县及宁夏固原一带有沉积
华北板块O大陆边缘古地理特征
南部是活动型大陆边缘，发育了丹凤群岛 弧型和二朗坪群边缘海型蛇绿岩
北缘从白乃庙至西拉木伦河见早古生代的 蛇绿岩套，代表古亚洲洋向南的俯冲消 减带（活动型大陆边缘）
两侧洋壳的俯冲作用与板块整体抬升关系 密切
Silurian
自早志留世，冰川作用消退，海侵逐渐扩大，许多地区形成 超覆，至志留纪中、晚期，广大地区再次出现显著海退。
晚期华北板块主体抬升，华南 盆地规模的收缩加剧
Ordovician in South China
自西向东依然为：扬子克拉通、江南 被动大陆边缘及华南裂谷盆地三个 沉积区
华南裂谷盆地逐渐萎缩，中奥陶世后 萎缩加剧，导致O3的古地理格局明 显变化
低能-半闭塞 滨浅海
大型交错层理，有垂直或倾斜的生物钻孔