1.古生物学的基本概念

搬运化石群：全部搬运，化石来自不同的生物群
原地埋藏和异地埋藏

原地埋藏：化石保存相对较完 整，不具分选性和定向性，生 活于相同环境中的生物常伴生 在一起。 异地埋藏 ：化石不同程度破碎， 分选较好，不同生活环境、不 同地质时期的生物混杂，且具 有一定的定向性。 遗迹化石一般都具有原地生成、原地埋藏的特点， 因此是分析古环境的极好样品。
死亡群：各种原因死亡的尸体堆积，有可能非同一生物群
埋藏群：堆积埋藏在一起的动物遗体，有混杂或损失
化石群：埋藏群经过成岩作用
生物群
环境因子
死 亡
死亡方式 死亡率 生物作用
死亡群
分 解
风 化
搬 运 沉积率 化学作用
自然因素
自然营力 生物搬运 自然因素
埋藏群
物理作用
石 化
溶 解
生物作用 压实作用
化石群
出 露 分 化 缺 失 破 碎
古生物地史学
主讲教师：陈淑娥
地质类的重要专业基础课
地质科学的三大学科分支：
地球物质科学 地球动力科学
地球历史科学
地球历史科学-- 古生物地史学 = 古生物学+地史学
古生物地史学的研究内容
古生物学和地史学是两门具有悠久历史的独 立学科。
–古生物学 （Paleontology）：
• 定义--研究地史时期生物界面貌和发展历史 • 研究对象--化石：地史时期生物的遗体及其活动遗迹
古脊椎动物学
古无脊椎动物学
古生物学：研究古生物及其发展的科学，
– 研究对象：化石(fossil) – 研究内容：生物的形态、构造、分类、分布演 化、生态等
• 不仅要研究古代生物的生物学方面，如生物体的结 构、构造、个体发育和系统发生、生物演变和环境 适应，及至生物生理和生物化学等等； • 同时，古生物学还要研究古生物的地质学方面，如 古生物的地质时间含义、古生物的兴衰与迁移、古 生物与能源，以及古生物的埋藏与石化作用。
——指保存在岩层中生物体的印模和铸型
1 印痕化石(impression)：生物的软体在围岩上留下的痕迹,通常生物软体部分未能 保存下来。 如云南早寒武世的澄江动物群都有大量印痕化石。 2 印模化石（mold)：指生物硬体在围岩表面上的印模，包括：内模(internal mold)， 外模 (external mold)和复合模（composite mold） 要注意的是印模化石上所反映的纹饰和构造与生物体实际情况相反(凸凹方向)
植物化石
侏罗纪化石
2.化石形成条件

生物条件—硬体最有利,软体易腐烂分解，角质层
埋藏条件—埋藏快、沉积细、搬运短、泥质，免受
机械破坏

生物死后所处的外界环境条件—包括物理(如水动
力）、化学的（如PH，氧化，还原条件）和生物的 （如动物吞食和细菌腐蚀) 时间条件—时间长 成岩条件—压实与重结晶弱，石化作用

一般只有生物的硬体部分经历了不同程度的石化作
用后才能保存为化石。

特殊情况下，生物的硬体乃至软体也可以无显著变 化地、比较完整地保存下来（包括成分、形态）， 如琥珀中的昆虫、冻土中的猛犸象等。
未变化石
已变化石—充填作用
已变化石—交替作用
2. 模铸化石(mode and cast fossil）
古生物学部分
–古生物的基本概念
–代表性古生物门类
地史学部分
–地史学的基本概念 –早古生代地史 –晚古生代地史 –中生代地史 –新生代地史
古生物学的基础概念

古生物学及其研究对象


生物的分类与命名
生命的起源与生物的进化 生物与环境
古生物学研究的任务
一、古生物学及其研究对象
古生物学及其内容

石化作用（fossilization）
石化作用(fossilization , petrifaction, lithification) -埋藏在沉积 物中的生物体，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。 • 化石的石化作用方式：
– 矿质充填作用(impregnation)：生物硬体组织中的一些空隙，被地下 水中的矿物所充填，使生物硬体变得致密和坚硬，如脊椎动物化石 – 交替作用，置换作用(replacement)：原来的物质被矿物质所置换，但 仍保留有原来的结构、构造，有硅化、钙化、白云化、黄铁矿化。 如硅化木 – 升馏碳化作用（carbonization）：生物遗体中不稳定的成分分解和升 馏挥发，仅留下较稳定的碳质薄膜保存为化石。通常是几丁质 （C15H26N2O10）的生物体发生此石化作用，如植物叶化石、笔石枝 化石。 – 重结晶作用：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，如珊瑚 化石：由斜方晶系的文石转化为三方晶系的低镁方解石。
–地史学（历史地质学）（ Historical geology， Histogeology）
• 定义--研究地球发展历史和发展规律 • 对象--地层及反映地球发展历史的其它记录
由此可见，古生物学和地史学是 两门既独立又有密切联系的学科。
当代的生物界是长期地球历史过程中有机界 演变的结果，而古生物又是标定地质历史的 最重要标志。 虽然古生物学和地史学具有密切联系，并有 许多交叉内容，但它们是两门具有悠久历史 的独立学科，具有本身的学科体系和研究内 容、研究方法。
研究内容不断拓展：由Palaeotology—— Palaeobiology的转变
• 古生物学的基础工作包括：化石的采集和 发掘、化石处理和古生物复原、古生物鉴 定和描述。在这些工作的基础上进行分类， 进而研究各类生物的生活方式、生活环境 和进化规律。 • 生物至少已有37亿年的发展历史，但有丰 富古生物化石记录的历史是显生宙不到6亿 年的地史时间。不过，生物从无到有，进 化到现在，已经成为地球的主宰。当代生 物界已知物种170多万种（估计在450万种 以上），可内生物界多么复杂，生物历史 多么深奥。
古生物学研究地质历史时期生物界及其 发
生发展与相关地质记录。
强调三个方面 –生 物 界 –发生发展 –地质记录
古生物学与现今生物学（neontology）相对应， 但是它们的研究内容在许多方成超出了现今生 物学的研究范畴。
广义生物学
现代生物学
古生物学
植物学
动物学
古动物学
古植物学
脊椎动物学
无脊椎动物学

（三）化石的保存类型
• 生物遗体埋藏后要经历物理、化学的作用才能形 成化石。由于不同类型的生物、不同的保存环境 及不同的石化作用，形成不同的化石类型.
• 化石的类型有：
• 实体化石
• 模铸化石
• 遗迹化石 • 化学化石
1.实体化石

经石化作用保存下来的全部生物遗体或部分生物 遗体化石，如珊瑚、腕足类化石等。
化石及其保存条件
化石的保存类型
（一）古生物学及其内容
• 古生物：地质历史时期出现的生物 • 地质历史时期：地球形成——全新世以前（约1万 年前）
–地球形成时间：45亿年 –古老的岩石：38亿年
–目前发现的最古老的化石：32亿年（南非无花果树群 地层中，原核生物）
• 古生物学(Palaeontology)以地质历史时期的生物 界为线索，研究地质历史时期的生物体及其相关 各时期的地质和生物学方面。
古生物学部分
–古生物的基本概念
–代表性古生物门类
地史学部分
–地史学的基本概念 –前寒武纪地史 –早古生代地史 –晚古生代地史 –中生代地史 –新生代地史
课程学习要求：
掌握古生物地史学的基本概念、分析原理、基础理论和基本研究方法； 掌握古生物的分类系统及部分重要门类的基本结构特征； 了解一些重要生物门类的生态、地史特征及其地质学应用的原理和方 法； 掌握常见古生物类型的形态结构、地史分布、生态环境，并能熟练地 用于生物地层划分对比及沉积相分析； 掌握地层学及历史构造学的基本概念、分析原理和研究方法； 掌握我国各地史时期的古地理面貌、古构造格局及生物特征； 了解我国乃至全球地史演变过程、重大地质事件及其地质效应。 了解地质发展历史过程，熟练掌握各重要地质事件的特征及其对区域 构造发育、沉积环境等的影响
3 模核化石 (core fossil） ：指生物体结形成的空间，或者生物硬体溶解后形成的空
• 地史学不仅与古生物学有密切联系，与地 学的其它基础学科也是紧密相联的，如构 造地质学、岩石学、地球化学、地球物理 学，以及矿产地质学等。因此，古生物地 史学的基本研究内容包括以下几个方面：
–地史时期的生物界，包括生命起源、生物演变、 古生物的生物学属性和环境特征； –地史时期的沉积作用，包括地层的形成及其沉 积古地理和古环境，地层的时空分布特征； –地史时期的构造格局，包括地壳的形成，板块 格局及其分合历史和动力学机制，构造活动的 地质记录。
总之：
• 通过这一课程的学习，达到掌握历史地
质学（含有机界和无机界）的基本理论、
原理和分析的目的。
• 对整个地质历史时期生物界和全球、区
域古构造、古地理格局及其演变过程有
一个综合的认识和全面的了解。
参考书籍：
• 杜远生、童金南，1998，古生物地史学 概论。中国地质大学出版社--本课教材。
• 何心一、徐桂荣，1993，古生物学教程。 地质出版社 • 刘本培、全秋琦，1996，地史学教程。 地质出版社
化石
化石 生物总数
化石保存不完整性的表现
常形成化石 少量化石 无化石记录 部分类型形成化石
8个门常形成化石 4个门有部分类型形成化石 5个门有少量化石 18个门无化石记录
种类的不完整性 数量的不完整性 种间的不平衡性 形态的不完备性
化石的形成过程
古生物→死亡→埋藏→石化→发掘