第六章-早古生代地史

澄江动物群
线形虫动物门,中国古蠕虫 Palaeoscolex sinensis Hou et Sun, 1988
澄江动物群 Eoredlichia
丘疹关杨虫 Kuanyangia pustulosa Lu, 1941
澄江动物群
澄江动物群中的昆明鱼化石
澄江动物群中的海口鱼化石
澄江动物群
∈ ∈11
腕足类
• Cam：以具几钉质的无绞纲为主，如小圆货贝 （Obolella）； • O：腕足类发展的高峰期之一，具绞纲的三分贝 目、正形贝目、五房贝目和扭月贝目。如中国正 形贝（Sinorthis）、扬子贝（Yangtzeella）、 赫南特贝（Hirnantia）等； • S：腕足类化石减少，但内部构造复杂。如五房 贝（Pentamerus）、始石燕（Eospirifer）等。
澄江动物群
三叶虫
1、Cam1：莱德利基虫、古油栉虫、古盘 虫； Cam2：褶颊虫：山东盾壳虫、德氏 虫、蝴蝶虫、蝙蝠虫；Cam3：褶盾虫、 球接子。 2、O：主要有指纹头虫、小栉虫、古等称 虫、南京三瘤虫和小达尔曼虫。 3、S：三叶虫显著衰退，代表是王冠虫。
笔 石
• 正笔石类演化：笔石枝数多→少；笔石体无轴→有轴； 生长方向由下垂→下斜→平伸→上斜，最后向上攀斜； 胞管形态由直管状→内弯→外弯→分离。 • O1：刺笔石（Acanthograptus）、网格笔石 （Dityonema）、对笔石（Didymographtus）；O2-3：丝 笔石（Nemagraptus）、叉笔石（Dicellograptus）、 雕笔石（Glyptograptus）等。 • S1：单笔石（Monograptus）、耙笔石（Rastrites）； S2：莫氏弓笔石（Cyrtograptus murchsoni）。志留纪 末，正笔石大量绝灭。
Murchison, 1835, 英国古民族名称
奥陶纪（Ordovician,O） 500-435Ma
Lapworth, 1879，英国古民族名称
寒武纪（Cambrian,∈） 540-500Ma
Sedgwick, 1835， Cambria山 早古生代持续130Ma
Pz1：寒武纪(Cambrian)，570-500Ma； 奥陶纪（Ordovican），500-440Ma； 志留纪(Silurian)，440-400Ma。 生物群：小壳动物群→寒武纪大爆发，各门类出现； 古地理和古构造：北方大陆的北美、俄罗斯、西伯利亚、 哈萨克斯坦、华北和扬子为独立板块，分散于中、低纬度 带，其间为古大西洋、古乌拉尔洋、古太平洋和古亚洲洋 所隔。南方大陆的南极洲、澳洲、非洲和印度板块构成的 冈瓦纳为一个整体。 加里东运动：早古生代末期的构造运动，使得古大西洋闭 合，北美与欧洲对接；在中国北方，北祁连洋的闭合，使 柴达木、塔里木和华北拼合；南方，扬子板块南缘形成加 里东褶皱带；冈瓦纳大陆从Cam、O到S移到南极附近，在O 晚期和S，出现大规模的冰川活动。 古气候：Cam，以温热为主，生物繁盛，华北地区更出现 膏盐沉积；O晚期-早S，冈瓦纳大陆出现冰川活动。
一、早古生代生物界
1、重要的生物门类 a、小壳动物群； b、澄江动物群； c、三叶虫； d、笔石； e、腕足类； f、头足类； g、珊瑚。 2、生物分区和生物相。
小壳动物群
震旦纪末期出现的具外壳的多 门类海生无脊椎动物。 其特征是个体小（1‾2mm）， 主要有软舌螺、单杯类、腕足 类、腹足类以及分类位置不明 的棱管壳等。
古虫动物门
new Phylum Vetulicolia
Didazoon
Mouth
Xidazoon
棘皮动物始祖 ---Vetulocystids(古囊类)
Shu et al. Nature 2004
Vetulicola
Shu et al. Nature 1999a, 2001b
各种原始的早寒武世节肢动物
笔石页岩相
(Monograptus lobiferus)
底栖相（壳相）
正常浅海底栖生物：三叶虫，腕足等 典型的浅海相灰岩、泥灰岩 分布于台地区 实例—上扬子浅海早志留世石牛栏组
礁
相
底栖固着的造礁生物及附礁生物 沉积环境：温暖、清澈的浅海 条带状分布于台地边缘 岩性：纯净的灰岩
海洋生态系中的生态类型
Isoxys
From 1984 to 1994,澄江化 石库中发现了许多软躯体 构造化石。
Soft parts inside bivalved shell
a worm
a lophophore
3篇《Nature》“Article”公布的成果
昆明鱼
最古老的脊椎动物
海口鱼
Shu et al. Nature 1999b
志留纪全球古地理再造
北方大区
特提斯大区
南方大区（冈瓦纳）
∈3
西 冈 瓦 纳 美北 俄罗斯
中国 东 西伯利亚 哈萨克斯坦 冈 瓦 纳 0。
S2
北美
西伯利亚 哈萨克斯坦 俄罗斯
。 0
冈
瓦
纳
O2
西 北美 冈 瓦 纳 俄罗斯
中国 西伯利亚 东 哈萨克斯坦 冈 瓦 纳 0。
D1
西伯利亚 劳俄大陆 中国 。 0
寒 武 纪
1 已出现生态分异：如底栖三叶虫
（大部分）和漂浮三叶虫（无眼、世界性分 布、保存于黑色页岩中）
2 生物分区
依据—三叶虫的分布特点 分区—亚澳生物大区 北美—大西洋生物大区 西伯利亚生物大区
寒武纪生物古地理分区图
Ⅰ亚澳生物大区 Ⅱ西伯利亚生物大区 Ⅲ北美-大西洋生物大区
以艾比湖—居延 海—西拉木伦河 为界，我国北部 属西伯利亚大 区，南部属亚澳 生物大区
头足类
• 早古生代的头足类为缝合线简单的鹦 鹉螺类。如满洲角石 （Manchuroceras，O1）、阿门角石 （Armenoceras，O1，华北）；中国角 石（Sinoceras，O2）、四川角石 （Sichuanoceras， S2 ，华南等地）
珊瑚
• Cam-O2-3：原始的单带型四射珊瑚和床板珊 瑚，如扭心珊瑚（Streptelasma，O2-3）、 古巢珊瑚（Palaeofavosites，O2-S）； • S：地史中第一次珊瑚全球繁盛期，常形成 小的礁体，主要为四射珊瑚、床板珊瑚和 日射珊瑚。如泡沫珊瑚（Cystiphyllum， S1）、蜂巢珊瑚（Favosites，S2）、链珊 瑚（Halysites， S1）等。
• 古大西洋（IAPETUS OCEAN）－分 隔俄罗斯与北美板块； • 古乌拉尔洋－分隔俄罗斯与哈萨克 斯坦－西伯利亚板块； • 古亚洲洋－分隔西伯利亚和华北板 块。
RHEIC OCEAN
• 根据传统的4.2亿年前的地图，两个主要的大陆板 块是被Rheic海分开的。南边是冈瓦纳古陆，这是 由南美洲、非洲、印度、澳洲和南极洲组成的超 大陆。北边是劳亚古陆，由北美洲、格陵兰岛、 欧洲和亚洲部分地区组成。老版的地图表明这块 山脉曾经依附于劳亚古陆，大约8,000万年前它从 冈瓦纳大陆上脱落，随着其他大陆板块一起漂向 北美，封住了更加古老的众所周知的伊阿珀托斯 海洋。此次碰撞创造了阿巴拉契亚山脉。
第六章 早古生代地史
（Early Palaeozoic Era）
CONTENTS
1.早古生代生物界 2.早古生代的古地理 A.华北早古生代古地理 B.扬子早古生代古地理 3.早古生代古构造 4.早古生代沉积矿产 5.加里东运动
早古生代的划分和命名
志留纪（Silurian,S） 435-410Ma
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
志留纪全球古地理再造
北方大区
特提斯大区
南方大区（冈瓦纳）
二、早古生代的古地理
哈萨克斯坦 冈 瓦 纳
C3
西伯利亚 劳俄大陆
中
哈萨 克斯坦
国 。 0
P2
联 合 大 。 0
冈瓦纳大陆
陆
全球古地理再造据
（C. R. Scotese等， 1979，简化）
四、早古生代的沉积矿产
• 石煤、钒、磷、钡以及多金属矿床，赋存 于黑色岩系中； • 重晶石矿床； • 邯郸式铁矿； • 石膏、建筑材料。
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）。
现雪峰 隆起 中志留世
中晚寒武世-早奥陶世
隆后盆地～源自文库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.
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
1、华北早古生代古地理； 2、扬子早古生代古地理。
Middle Silurian palaeogeographic map, China
早 古 生 代 扬 子 大 陆 边 缘 —前 陆 盆 地 演 化
汉源 铜仁 灵川-郴州 龙泉 汉源 铜仁 灵川-郴州
据许效松2006
龙泉
奥陶纪生物分区
中国奥陶纪生物古地理分区跨二个大 区：（以额尔济斯河—西拉木伦河 为界） 华北区以珠角石类(O1晚期)为主 扬子区以内角石—前环角石为主 不同类型生物相极为发育
奥陶纪生物分区
中国奥陶纪生物古地理分区跨二个大 区：（以额尔济斯河—西拉木伦河 为界） 华北区以珠角石类(O1晚期)为主 扬子区以内角石—前环角石为主 不同类型生物相极为发育
生物相
• 由于海域性质、环境及水体条件不同，生 物对环境的适应也各有别，导致生物产生 明显的生态分异，由此构成不同种类的生 物相。 • 生物相主要有：浮游相如笔石相；壳相； 礁相。
生物古地理分区、生物相和生态分异
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
THANKS TO YOU
THE END
Primitive trilobite Eoredlichia
Isoxys
Shu et al. 1995b
叶足状附肢
叶足状附肢 叶足状附肢
Chengjiangocaris
Shu et al. 1995a
Hou et al. 1997
叶足动物门，
Microdictyon sinicum Chen, Hou et Lu,1989
早期小壳动 物群
small shellbearing fauna（与伊迪
卡拉动物群共生）
小壳动物群 (Siberia)
澄江动物群
•
云南东部早寒武世澄江动物群，以软 躯体化石的罕见保存为特色，是一个举世 闻名的化石宝库。该动物群是由当年在中 科院南京地质古生物研究所工作的侯先光 于1984年在澄江帽天山首次发现，现已描 述的澄江动物群化石共120余种，分属海绵 动物、腔肠动物、鳃曳动物、叶足动物、 腕足动物、软体动物、节肢动物、棘皮动 物、脊索动物等10多个动物门以及一些分 类位置不明的奇异类群，此外，还有多种 共生的海藻。