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。
早古生代地史特征
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。
早古生代课件
三，古生代中国地史概况
（一）稳定的地台 早古生代，中国地壳构造是继承震旦纪 发展的
前寒武纪在中国形成了3个稳定的核心 华北地台 塔里木地台 扬子地台
（二）加里东运动对中国的影响 在晚奥陶世华北地台海退，形成古大陆 志留纪末期，祁连地槽褶皱隆起
在植物界方面，寒武纪，奥陶纪都是以海生藻类 为主，到了志留纪，出现了半陆半生的裸蕨植物
从寒武纪一开始生物界便呈现爆炸性增长形势， 称其为寒武纪生命“大爆炸”
二，加里东构造阶段世界古地理轮廓及地史特征
（一）加里东运动和加里东构造阶段
早古生代初期的大地构造轮廓和震旦纪很相似。 后来发生了具有世界影响的构造运动，引 起了世界海陆形势的调整和变化，这就是 加里东运动
从广义讲 发生在早生古代的构造运动称加里
东运动
狭义的加里东运动，则指志留纪后期的 构造运动
（二）海洋占优势的时代
在寒武纪末，世界上一方面出现了许 多古陆，而另一方面古陆之间又为地 槽所分隔，进入古生代后，许多古陆 重新为海水所浸没，其中尤以奥陶纪 海侵规模最大
下古生物几乎全是海相地层， ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ积基本上可以分为两种类型
一类是活动类型沉积，主要是在地槽中沉 积，厚度巨大
一类是稳定类型沉积，主要是地台路表 海中沉积的，厚度较小，衡向变化不大
（三）世界古地理格局及其演变 早古生代海陆分布形势
（四）早古生代气候
寒武纪大部地区气候比较温暖，干燥
奥陶纪早，中期气候和寒武纪相似， 气候比较温暖，晚期代表极地寒冷 气候。晚奥陶纪末期被认为是震旦 纪以后又一次大冰期
海水中无脊椎动物种类繁多，空前繁盛，陆生 植物很少
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。
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
【高中地理】早古生代地球的演化
【高中地理】早古生代地球的演化早古生代时，地球发生过强烈的构造运动，地质学家们统称“加里东运动”(即加里东构造旋回)，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)延至斯堪地纳维亚半岛西部的挪威。
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。
早古生代末古大西洋关闭，从而使北美板块与俄罗斯板块碰撞对接，形成“劳亚大陆”。
中国西部柴达木板块与中朝板块拼合，古祁连海褶皱关闭。
其他许多古海洋(如古鸟拉尔海洋、古北亚海洋、古太平洋、原特提斯洋等)都遭到加里东运动不同程度的影响，导致各大陆板块边缘的陆壳增生。
陆地面积进一步扩大，古老地台更趋向于稳定。
早古生代气候的总体特征是温暖的（只有冈瓦纳古陆南部的部分地区在晚奥陶世和早志留世有短冰期）。
由于早古生代浅海陆架面积的扩大和海水化学性质的变化，许多海洋无脊椎动物自寒武纪以来出现了爆炸性的增长。
进入寒武纪后，最主要是三叶虫大量繁育，以往人们一直把寒武纪称为“三叶虫时代”。
与此同时大量出现的还有多种门类的生物，如小壳动物、古杯动物、腕足动物、软体动物等。
近年来，我国的古生物学家在云南发现的只具软躯体而又保存完美的“澄江动物化石群”蜚声海外，它们代表着在寒武纪时生物多样性已达到较高水平。
寒武纪稍晚又出现了头足类、笔石等动物。
奥陶纪时期笔石非常兴盛，珊瑚和鹦鹉螺大量出现，海洋中双壳类、腹足动物、棘皮动物各主要门类都有了代表，所以奥陶纪一度被称为“无脊椎动物时代”。
志留纪代表性生物是单枝型笔石，以往称志留纪为“单笔石时代”。
这一时期珊瑚、腕足动物、软体动物等继续繁盛，但节肢动物中三叶虫逐渐衰减，而出现板足鲎等新的类别。
早古生代最重要的演化事件是寒武纪生命爆发——澄江动物群的出现；第二种是原始脊椎动物。
淡水无颌类已经相当繁荣，植物已经从原始藻类发展到陆生裸蕨类。
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
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；
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。
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。
《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。
第八章-早古生代
古生物学与地层学
古生物学与地层学
华南裂谷盆地的赣南、闽西、粤北、桂北等地，晚奥陶 世与早、中奥陶世地史特征仍有较大差异。早、中奥陶世为 深海或半深海炭质、硅质、泥质沉积，仍为非补偿环境；晚 奥陶世则沉积了巨厚的浊积岩系，表明晚奥陶世地壳运动加 强，华夏古陆面积扩大，为赣南、闽西海盆提供了大量的岩 屑（4）。
古生物学与地层学
二、 奥陶纪的古地理特征
奥陶系在中国广泛分布，沉积类型及分区与寒 武系相同，奥陶纪早期基本承受寒武纪的古地理、 古构造特征，奥陶纪晚期，华北板块主体抬升，华 南盆地的规模收缩加剧。 （一）华南地区奥陶纪的古地理特征
华南地区奥陶纪自西向东依次为：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。奥 陶纪华南裂谷盆地开始萎缩，中奥陶世萎缩加剧， 盆地中心向西北转移。
古生物学与地层学
第二节 早古生代的地层和古地理特征
早古生代属于加里东构造阶段。古地理格局是对前寒武纪继 承和发展。 华北板块主体早寒武世下降接受沉积，海相沉积为主，中奥 陶世隆升，华北板块北侧为古亚洲洋，在加里东后期形成北东 向褶皱带拼贴在华北板块，南侧古祁连洋和古秦岭洋东段消失 ，柴达木板块、秦岭微板块与华北板块对接。 华南板块由扬子板块与华夏板块组成，其间为华南裂谷盆地 ，扬子板块相对稳定，滨浅海沉积环境，早古生代后期上升， 仅在川、滇形成海湾，华南裂谷盆地加里东早期活动强烈，晚 期盆地消亡至造山阶段，形成华南加里东褶皱带。
古生物学与地层学
(三) 其他地区寒武纪的古地理特征
1、塔里木板块及其大陆边缘 塔里木板块内部为稳定类型沉积，沉积类型和生物群特征与扬子
地区相似，说明寒武纪时二者有密切关系。 2、古亚洲洋
以艾比湖-居延海-西拉木伦河地缝合线为代表。南侧华北板块和 塔里木板块北缘，北侧西伯利亚南缘。东北和内蒙古寒武纪与华北板 块等有明显差异，化石组合属西伯利亚混合生物大区。而在准噶尔地 区属大陆边缘复杂的活动海槽。 3、古特提斯洋
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
讲13 古生代地史-1
14
第二十六章
第一节
早古生代地史
Байду номын сангаас
显生宙地史
15
地质学基础
插图1 断
16
第二十六章
显生宙地史
早寒武世小壳动物群（主要为一些个体微小的腕足、瓣鳃、 腹足类等）的大量出现为稍后的大型带壳无脊椎动物的出现与 发展打下了基础。大型带壳无脊椎动物的出现标志着动物界的 第一次大发展。
寒武纪大型带壳海生无脊椎动物发展迅速，主要代表为三叶 虫，因其演化迅速、高度繁盛而成为划分对比寒武系最重要的 标准化石。故将寒武纪称之为三叶虫的时代。
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显生宙地史
地质学基础
插图1 华北PZ1柱状图
7
插图2 中国早寒武世岩相古地理图
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插图3 中国寒武纪岩相古地理略图
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插图4 早奥陶世岩相古地理图
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插图5 中国奥陶纪岩相古地理略图
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插图6 中国早-中志留世岩相古地理图
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插图7 中国志留纪岩相古地理略图
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插图8 扬子地块区Pz1地层柱状图
1
第二十六章
显生宙地史
地质学基础
第一节 早古生代地史 二、早古生代的生物界 早古生代是海生无脊椎动物大发展的时期，并保存了大量化 石为其特征。从这时起，地层的划分才有了严格的古生物学含 意和确切的时代概念。并能建立起一个国际通用的统一地层表。 早古生代生物的发展经历了三个阶段： 1.大型带壳海生无脊椎动物出现与繁盛阶段
2
地质学基础
第一节 早古生代地史 2.海生无脊椎动物进一步发展阶段 奥陶纪是生无脊椎动物进一步发展阶段，其生物的种属和数 量均超过了寒武纪，尤以笔石最为重要，故称奥陶纪为笔石的 时代。其次三叶虫、头足类、腕足类也得到了较大的发展。 3.新旧物种的更替和生态类型的分异阶段 进入志留纪，曾在寒武、奥陶纪繁盛一时的三叶虫、笔石类 开始大量衰退或绝灭，取而代之的是腕足类、珊瑚类的大发展。 同时双壳类的种属及数量也明显增加。 由于陆地面积的不断扩大，已出现了半淡水型的鱼类和半陆 生植物（滨海区），生态类型向多元化发展，从而拉开了生物 征服大陆的序幕。 三、中国东部早古生代地史概况 中国东部的下古生界以稳定类型为主，并主要分布于华北地 块区和扬子地块区，现以稳定类型为代表，说明早古生代的沉 积特征。
早古生代地球演化史
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。
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）.
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第9章 早古生代的地史 Early Paleozoic geohistory
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
波痕、交错层理、 泥裂、食盐假晶发育
米氏旋回 遗迹化石丰富
古杯造礁
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
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
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
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；
早期基本承袭寒武纪的古地理、 古构造特征
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
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
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
灰岩、灰质白云岩、白云岩，马家沟组局
马家沟组 部出现膏溶角砾岩，代表浅海—潮上环境
下
向上渐变为白云岩，化石稀少—潮上蒸发
两侧洋壳的俯冲作用与板块整体抬升关系 密切
Silurian
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
Eoredlichia
9.4 早古生代板块构造概况 Outline of the Pz1 plate tectonics
●Global plate tectonics ● Plate tectonics of China and its adjacent regions
亮甲山组 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
冶里组 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
∈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
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
华北板块志留纪古地理特征
主体为古陆剥蚀区，仅发育于大陆边缘 板块内部仅在板块西南宁夏同心地区有沉
积，属稳定浅海—前陆盆地沉积 北缘早古生代褶皱带
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
∈2zh
∈3g
山东长清县张夏∈2-3剖面
Ordovician
Ordovician paleogeography
浅海 潮坪
竹叶状灰岩
华
北
鲕粒灰岩，波痕、交错层理
鲕粒灰岩
山 东 张 夏 剖 面
板 块 寒 武 纪 地 层
序
列
紫红色 泥裂、雨痕、岩盐假晶、
钙质页岩 波痕和鱼骨状交错层理
华北板块寒武纪地层序列
凤山组 ∈3 长山组
崮山组
∈2
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
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
Cambrian
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 Yangtze plate
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
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）
大型交错层理，有垂直或倾斜的生物钻孔 含鲕粒及亮晶砂砾屑灰岩
白云岩，鸟眼构造、生物扰动构造发育，化石稀少
宜 昌 黄 花 场 剖 面
动荡开阔 滨浅海
O1x ∈3s O1x/∈3s; limestone/dolomite; Three Gorges
S/O
Ordovician paleogeography, North China