ch8古生代地史-晚古生代地史11

华南地区二叠纪沉积示意剖面图
晚二叠世
早二叠世
早二叠世华南板块主要为大范围的海侵形成广布的碳酸盐 沉积为主；晚二叠世沉积类型总体上呈现出东西两侧古陆 边缘力度变粗，陆相和近海沼泽相发育，中间部位碳酸盐 为主的格局，是一种双向陆源的局限陆表海盆地类型。
华 北 柴 达 木 板 块 及 大 陆 边 缘 二 叠 纪 地 史 特 征
该石炭系剖面中海平面 升降频繁，可以划分出 早石炭世和晚石炭世两 个相对大型的海平面变 化旋回，其中各自又可 以进一步划分为若干个 次级旋回。
华 北 板 块 山 西 太 原 石 炭 系 标 准 剖 面
跨界地层
华 北 板 块 进 入 了 陆 相 沉 积 环 境
自奥陶纪开始长期经历风化侵蚀造成准 平原化作用，为晚石炭世海侵提供了条件
华南泥盆系柱状对比图
华南泥盆纪沉积示意剖面图
中扬子地区
桂中
第三台阶 第二台阶 第一台阶 早泥盆世开始，由滇东、钦防等地逐渐向大陆海侵，受古地形和构造升降的影 响，海侵呈明显的台阶状特征。早泥盆世，海侵范围大致达到桂北、湘南一线 为第一台阶；中泥盆世海侵范围达湘中、赣西地区，为第二台阶；晚泥盆世， 海侵到达湘北，可能淹没江南古陆与中扬子区连通为第三台阶。
泥盆纪的矿产资源
层控多金属矿床：泥盆纪是我国最重要
的层控多金属矿床的层位，通常形成大型、 超大型的矿床；如，湘鄂地区和秦岭地区 的铅、锌、钨、锡、硫铁矿等； 铁矿：主要分布在华南海盆边缘的海陆交 错部位，以湘鄂赣地区上泥盆统“宁乡式 鲕状赤铁矿”最为有名； 锰矿：主要分布在华南“南丹”型沉积区 （深水沉积），见于上泥盆统地层中，以 菱锰矿、钙菱锰矿为主； 建材、化工原料：华南、秦岭地区的中、 上泥盆统，灰岩质地纯，可作为建筑、化 工原料。中、下扬子地区中、上泥盆统的 石英砂岩可作为玻璃原料； 旅游地质资源：著名的桂林山水和张家界 的奇峰峭壁是由泥盆纪的碳酸盐岩岩溶地 貌和产状平缓的碎屑岩地层风化形成。
卵脉羊齿 短网羊齿
芦木 (C2-P)
科达 (C-P)
石炭纪海相生物群落
•石 炭 纪 煤 沼 环 境
华 南 板 块 石 炭 系 标 准 剖 面 及 古 地 理
华黔 南东 标南 准独 剖山 面一 所带 在石 的炭 。系 发 育 良 好 ， 其 中 下 石 炭 统 更 是
海侵、沉积旋回
目前国际上以 假希瓦格蜓的 首次出现作为 石炭系的顶界， 我国始终以该 蜓带的顶作为 石炭系的顶界。
晚古生代脊椎动物
二叠纪末生物灭绝事件
晚古生代生物演化中的一个 重大事件，是二叠纪末的生 物出现大规模的集群灭绝。 二叠纪末灭绝的生物科数占 60%，种数减少了96%，被认 为是显生宙以来最大的灾变。 导致如此大规模的生物集群 绝灭的原因，长期以来一直 被研究和探讨，但至今仍争 论颇大。
（1）海平面变化、气候的变化、火山喷 发等地球本身的原因；
宁乡式鲕粒赤铁矿
3. 石炭纪
• 中国石炭纪的古地理面貌是泥盆纪的继 续和发展。华北—柴达木和华南板块的 相互对峙及其间的秦岭海槽继续存在。 • 石炭纪是地史上出现冰期、间冰期交替 的时代，海平面升降相对频繁。随着海 陆变迁和陆地森林的首次大规模出现， 石炭纪也是中国地史上第一个重要成煤 时期。
石炭纪动物发展
地质类重要专业基础课程
第三编 古生代地史
第八章 晚古生代地史
1. 晚古生代划分及生物界
• 晚古生代是地质历史时期中自4-2.5亿年前的地史阶段， 延续时间达1.5亿年之久，包括泥盆纪、石炭纪和二叠 纪。
晚古生代地史特征
晚古生代植物界
• 晚志留世至泥盆纪早期的裸蕨类，是生长于近水地区 的一种半陆生植物，泥盆纪晚期乔木型陆生植物已占 相当优势，并可形成小型森林，标志植物界已完成了 脱离水体的变革，是生物发展史上的重要事件。 • 石炭纪晚期，由于气候分异明显，植物界为适应不同 气候条件亦发生了纬度分带的现象。至此，植物界完 成了征服大陆不同气候环境的历史过程。 • 晚二叠世开始，全球许多地区裸子植物兴起并先后占 据主导地位，预示着植物的演化已率先进人中生代阶 段。
大羽羊齿
瓣轮叶
二叠纪动物界
• 二叠纪时迷齿类中的块椎类占优势，可 以以曳螈为代表，它们是两栖类动物进 化中的高级阶段代表。 • 原始爬行类类型也更多样，较著名的是 背部具帆状脊椎棘的盘龙类，可以以异 齿龙为代表。 • 兽孔类中的二齿兽类，在二叠纪中、晚 期至三叠纪由于迅速演化而成为陆相地 层中的重要化石，以二齿兽为代表。
晚古生代动物界
• 陆生脊椎动物中的鱼类和两栖类，在晚古生代 得到重大发展。 • 泥盆纪鱼类极为繁盛，晚泥盆世出现了鱼类向 两栖类的转变，标志着动物界征服陆地的开始。 • 石炭、二叠纪两栖类空前大发展，晚石炭世起 原始爬行类开始出现，从而完全摆脱了对水体 的依赖，真正完成了动物界征服陆地的历史过 程。 • 晚古生代海生无脊椎动物进入了新的发展阶段， 其中以腕足类中的石燕贝类和长身贝类，三带 型四射珊瑚，蜓类和菊石类的繁盛为特征。
陆 生 脊 椎 动 物 泥盆纪 鱼类的时代
D1:无颌类为主； D2-3:上下颌分化， 如沟鳞鱼； 晚期出 现鱼类向两栖类 的演化
石炭纪
二叠纪
两栖类的时代
两栖类的大发展 两栖类的进化 原始爬行类的出现 爬行类的初步发展 主要为迷齿类（或 原始爬行类— 称坚头类） Pangea 形成的证 晚期出现原始爬行 据 类（卵生）
中国晚石炭世（含P1初期）古地理图
晚石炭世华北 板块东北低而 西南高海侵经 东北太子河流 域而后逐渐向 华北推进。
• 中 国 石 炭 系 柱 状 剖 面 图
中国石炭纪地层对比表
早石炭世华北板块主体缺失沉 积记录，认为风化剥蚀的古陆。
早石炭世扬子板块滇黔桂地区 海盆范围与泥盆纪相似，为典 型的陆表海，以碳酸盐台地沉 积为主；海侵自西向东——到 湖南一带为碳酸盐岩和碎屑岩 沉积（近岸），到赣东、闽浙 一带为陆相沉积
晚石炭世华北板块主体发生了 自辽宁太子河流域本溪一带大 体为由西向东的海侵。
晚石炭世华南板块海侵范围在 早石炭世的基础上进一步扩大； 向东到达闽中地区。
石炭纪的矿产资源
煤：华南早石炭世晚期地层由可开采的煤
层；华北晚石炭世太原组的煤层质量好， 规模大，是我国重要的含煤层之一。 铝、耐火粘土矿：华北奥陶系古喀斯特 面之上（古风化壳）本溪组底部，铝土层 底部含量丰富；华南滇黔地区，早石炭世 大塘阶与下伏寒武系的超覆不整合面上， 也有大型铝土矿。 锰矿：华南广西早石炭世大塘阶中有沉积 菱锰矿； 石膏：早石炭世晚期的石膏矿产广泛分布 于西起新疆喀什，经南天山、河西走廊至 宁夏中部的狭长地带； 石灰岩、白云岩：华南晚石炭世的碳酸 盐地层分布广泛，岩性纯，是普遍开采的 建筑、冶炼和化工原料。
自南京至四川的沉积示意图显示了，栖霞期地层自东向西不断超覆现象：栖 霞组灰岩是向上变深的沉积物，代表了向上变深的沉积序列，反应了海平面 上升速度大于碳酸盐的加积作用，顶部可有最大海侵面，大规模的海平面上 升可能与全球气候转暖导致冈瓦纳大陆冰川融化相关。
1—陆相含煤地层 2—海陆交替相含煤地层 3—滨海沼泽含煤地层 4—海相含煤地层
4. 二叠纪
• 二叠纪是古生代最后一个纪，地壳运动又趋活跃，全 球范围内一系列板块的碰撞导致地史中著名的联合大 陆在二叠纪末期已基本形成。该大陆几乎由北极延伸 至南极，跨越了不同的古气候带，这种全球古构造古 地理环境的巨变，造成了陆相、泻湖相沉积类型的广 泛发育，气候带的明显分异和生物界的重要变革。 • 联合大陆东南缘继续存在结构复杂的古特提斯多岛洋， 导致中国二叠纪地史既反映全球共性又有自身特色。
• 早 泥 盆 世 的 蕨 类 植 物
早泥盆世陆生植物
• 晚 泥 盆 世 陆 相 生 境
高大乔木类占优势，形成小规模 森林；原始的两栖动物出现；
华南板块泥盆 系标准剖面
该剖面分布于广 西横县六景和象州 大乐一带，代表华 南海区正常滨岸— 浅海沉积，即“象 州型”沉积。
浅海碳酸盐 台地
生物灰 岩
（2）地外的因素——陨石撞击；
2.泥盆纪
• 泥盆纪鱼类特别繁盛，可称为鱼类的时 代。 • 早泥盆世：无颌类 • 中、晚泥盆世：上、下颌分化；节颈目 及胴甲目 • 晚泥盆世：总鳍鱼类
多鳃类 沟鳞鱼
总鳍鱼
总鳍鱼复原图
泥盆纪植物发展
• 早、中泥盆世：裸蕨类——无真正的根 和叶，仅生长于滨海沼泽等近水地区， 主要代表为工蕨。 • 早泥盆世晚期至中泥盆世：出现根、茎、 叶分化明显的原始石松类及有节类，多 数为草本，部分为灌木。 • 晚泥盆世：裸蕨类灭绝，原始石松类繁 盛，真蕨类出现。乔木占优势，已形成 小规模森林。
• 早石炭世：两栖类蓬勃发展，其中一支 称为迷齿类（又称坚头类），只能匍匐 行进，生活于沼泽、河湖地带。 • 石炭世晚期：原始爬行类出现，通过陆 生羊膜卵的方式在陆上繁殖后代。从此， 陆生脊椎动物的个体生活摆脱了对水体 的依赖，以林蜥为代表。
林蜥
石炭纪植物发展
• 陆生植物进一步繁盛，并逐渐占据内陆 腹地，地球上首次出现大规模森林，以 石松、节蕨、真蕨、种子蕨和科达类为 主。早石炭世以古芦木为代表，晚石炭 世有大脉羊齿、卵脉羊齿和短网羊齿等 植物群。
桂中泥盆系层序地层、海平面变化及生物绝灭事件
五 次 海 侵
晚泥盆世海洋生物 绝灭
五大绝灭事件之一， 浅海暖水生物大量 绝灭
石燕动物群绝灭
生物绝灭事件主 要表现为：海平 面的急剧下降， 界线附近微量元 素及同位素异常
浅水台地沉积
深水沉积
湘、赣地区为海陆交互 相沉积地区
上统的鲕状赤铁矿是华南 地区泥盆纪重要的铁矿层
华 北 柴 达 木 板 块 山 西 太 原 地 区 二 叠 系 标 准 剖 面
整体反应了华北板块自二叠纪基本脱 离了海洋的环境。
新海侵 的开始
灰岩夹 硅质岩
滨海沉 积环境
泥质沉 积增加
生物灰 岩 稳 定 海 侵 碎屑岩 变少， 粒度变 细 细碎屑 岩夹灰 岩
海侵开 始
河湖-滨 岸环境
干热气 候条件
加里东运动
象州型 地层：浅水碳酸盐岩为主，厚度较大 生物化石：丰度和分异度高；以腕足、 珊瑚、层孔虫、苔藓虫大量繁盛为 特色，并有双壳、腹足、头足、三 叶虫、棘皮类、厚壳竹节石、介形 虫、藻类等多门类化石。层孔虫、 复体四射珊瑚和层孔虫为主筑积而 成的生物礁广泛分布。 环境：浅水富氧的碳酸盐台地环境
构造隆升 早二叠世末期出现海退
浅海台地 滨海沼泽
早二叠世与晚石炭世 共同构成一个大型的 海平面升降旋回
事华 件南 和板 层块 序二 划叠 分纪 海 平 面 变 化 地 质
下扬子地区栖霞期海侵示意图
栖霞期，华南板块发生了地史中最大规模的海侵，使晚古生代以来一直 遭受剥蚀的样子古陆沉陷为上扬子浅海。
海侵、沉积旋回
黔 东 南 独 山 剖 面
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白云岩
海侵、沉积旋回
碳酸盐岩
陆源碎屑、煤层近岸
现在以深水型 凹沟管牙形石 的首次出现作 为石炭系的底 界。
潮坪、滨海环境
海侵、沉积旋回
传统底界：以泡沫内沟珊瑚作为石炭纪最早的一个化石带
黔东南石炭系 剖面层序划分 及海平面升降
1—IV—旋回层序 1—5—海退期
异齿龙
中龙
曳螈
二叠纪华南板块及大陆边缘地史特征
华南板块二叠纪遭受了晚古生代最大的海侵，与华北-柴达木板块的大陆面貌形 成了鲜明的对照，呈现出“南海北陆”的古地理新格局。
华 南 板 块 二 叠 系 黔 中 贵 阳 龙 里 标 准 剖 面
大隆组硅质岩类的出现反映了滞留缺氧较深水沉积环境 灰岩的出现，代表了小规模的海侵 海陆交互环境，含煤沉积
5—灰岩
9—泥灰岩
6—含燧石灰岩 10—玄武岩 7—硅质灰岩 8—硅质岩、硅质页岩
茅口晚期：扬子西缘地幔柱 上拱诱发了著名的峨眉地裂 运动，以地壳开裂引起大量 玄武岩喷发和全区海退缺失 茅口期顶部化石带为特征。 早二叠世末期的隆升运动延 续到晚二叠世早期，造成了 上、下二叠统之间的假整合 接触关系。
二叠纪植物界
• 二叠纪早期仍以高大的石松、节蕨、科 达及真蕨、种子蕨为主，中国早二叠世 以华夏羊齿和单网羊齿等较常见。 • 晚二叠纪早期以瓣轮叶和大羽羊齿最为 繁盛。 • 二叠纪晚期裸子植物占据了主导地位， 松柏和苏铁类十分繁盛，华南地区发现 的鳞杉可为代表，已显示出中生代植物 群落面貌。
华夏羊齿 鳞杉