Author name: englandduck123

第三节 地球的历史

知识窗:如何确定地层的年代

放射性同位素测定法。在岩石或矿物形成过程中,放射性同位素以一定的形式进入其中,并不断地衰减,蜕变的子体逐渐增加。通过测定岩石、矿物中放射性同位素母体和子体的含量,可以计算出该岩石、矿物的地质年龄,从而确定地层的年代。 标准化石测定法。根据地层中所含化石,推测地层的年代。此方法简便易行,但在确定小尺度环境演变事件时有一定的局限性。 此外,还可根据古地磁年代等方法确定地层的年代。 下载

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一、地球历史的记录

想了解地球的历史,就要了解地层和化石,就要学会读地质年代表地层与化石。地质历史上一定地质时期形成的各种成层岩石和堆积物叫地层。在未受剧烈构造运动扰动的情况下,先形成的地层居下,后形成的地层居上。地层的性质,在一定程度上反映了地层形成时的地表环境。例如,石灰岩主要形成于浅海环境,页岩形成于静水环境,玄武岩则是火山活动的产物。 脚注:构造运动:由地球内部力量引起的地壳乃至岩石圈的变位、变形。 化石是存留在地层中的古生物遗体、遗物和遗迹。例如,植物的茎、叶,动物的骨骼、牙齿及其活动遗迹等,在地层或沉积物中经矿物质的填充或置换,就形成了化石。化石是确定所在地层的年代和古地理环境的重要依据。例如,三叶虫只生存在古生代,含三叶虫化石的地层即为古生代地层。生物的生存与环境关系密切,依据化石可以推断当时的地理环境。例如,三叶虫生长于海洋,如地层中含有三叶虫化石,则说明该地层形成时为海洋环境。 活动:三叶虫是海洋动物,为何出现在陆地上的岩石中?请查阅相关资料加以说明。 下载

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活动

1.在地质时期,地球表面经历过几次大冰期气候,即震旦纪大冰期、石炭—二叠纪大冰期和第四纪大冰期。大冰期之间相隔2亿~3亿年,为大间冰期。读图1-31,完成相关任务。 (1)在图中标出几次大冰期,并大体估算其持续时间。(2)古生代末期和中生代末期,是地质历史上全球性生物大规模灭绝时期。据图推测,当时的气候分别有什么特点? (3)据图归纳地质时期气候变化的特点。 提示:从图中可以看出,第四纪以来,绝大多数时间的气候比现在寒冷,但从整个地质时期来看,绝大多数时间的气候比现在温暖。 2.地球的演化是一个系统有序的过程,全球环境演变、自然灾害发生、海平面上升、气候变暖、臭氧空洞扩大等,与地球内部的各种过程密切相关。对人类未来生存环境的关心,迫使科学家不得不从多个角度去探讨可能的致变因素。议一议,科学家为什么要这样做?他们的担忧是杞人忧天吗? 下载

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3.新生代

新生代发生了一次规模巨大的造山运动,现在世界上的许多高山是在这次运动中造成的,由此形成现代地貌格局及海陆分布。哺乳动物和被子植物大发展,出现了灵长类。第四纪进入地质历史上最新的一次大冰期,称为第四纪大冰期。第四纪大冰期来临时,气候变冷,陆地上冰川覆盖面积增大,海面下降100多米,许多大陆架变成了大陆间人和动物来往的通道。第四纪出现了人类,这是生物演化史上的重大飞跃。 第四纪大冰期分为若干冰期。两个冰期之间是间冰期,这时气候转暖,海面上升,海水淹没了若干低洼的地方。 地球有悠久的过去,生物的出现和进化只是其中的一段,而人类的历史更是短暂的一瞬间。地球演化史有力地证实了“自然界总是不断发展的”这一真理,证明了新陈代谢是宇宙万物的普遍规律。 下载

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阅读

寒武纪大爆发 在寒武纪早期,地球海洋中的生物快速发展,进化出大量不同种类的生物。古生物学家称这个事件为“寒武纪大爆发”。论证依据主要是云南寒武纪早期澄江生物群化石。在此之前的元古宙末期各类动物中,极少见到与澄江生物群中这些动物有直接亲缘关系的生物。 这使得澄江生物群的突然出现成为生物进化史上的重大事件。 从寒武纪开始,大量海生无脊椎动物出现在地球表层,由此揭开了欣欣向荣的生物系统演化进程的序幕。 中生代恐龙灭绝的证据——陨石 在世界上许多地方的中生代末期的地层内,科学家发现铱元素含量异常,高出相邻岩层平均值的30倍左右,这成为支持小行星撞击地球假说的证据。因为铱元素在地球表面并不常见,而陨石中却经常存在铱含量较高的现象。有些地质学家认为,如果一颗足够大的富含铱的小行星撞击地球并发生爆炸,那么,大量富含铱的尘埃颗粒就会散发到大气层中,在地球表面就会覆盖一层富含铱的尘土层,最后形成的地层铱元素含量就会异常高。经计算,含铱泥土里存在的铱,需要一颗直径大约10千米的小行星撞击才能产生。 在美洲尤卡坦半岛的北部海岸,地质学家发现了一个部分淹没在海水中的陨石坑,直径180~200千米。这是中生代小行星毁灭性撞击地球最可能发生的地点。 科学家推测,这次撞击事件发生了强烈的爆炸并造成超级火山喷发,大量烟尘弥漫天空,使得太阳光难以到达地表,植物也无法进行光合作用,大气中氧气的含量变得极低。这些因素综合作用,造成了恐龙的灭绝。 下载

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(二)显生宙

显生宙指寒武纪以来的时期。自寒武纪开始,生物逐渐向较高级的发展阶段进化,动物已具有外壳和清晰的骨骼结构。按照早晚顺序,显生宙依次划分为古生代、中生代和新生代。 1.古生代:古生代是地壳发生剧烈变动的时期,许多地方反复上升和下沉。到了中后期,陆地面积大大增加,欧亚大陆和北美大陆的雏形基本形成,我国东北、华北抬升成陆地。古生代早期,是海生无脊椎动物空前繁盛的时代,海水中出现了许多种动物,如三叶虫、珊瑚等;中期,出现了脊椎动物——鱼类;后期,一部分鱼类逐渐演化成两栖类,动物从海洋向陆地发展。中后期,陆地上出现了大片植物,特别是蕨类植物繁盛,从海滨地带到大陆内部,出现了万木参天、郁郁葱葱的景象。古生代后期是重要的造煤时期。古生代末期,发生了地球历史上最大的灭绝事件,60%以上的海生无脊椎动物种类灭绝了,脊椎动物中的原始鱼类和古老的两栖类也全部灭绝,蕨类植物明显衰退。 2.中生代陆地面积空前扩大。环太平洋地带地壳运动剧烈,形成高大山系,也带来了丰富的金属矿产。生物的变化很大,爬行动物盛行,大大小小的恐龙繁生。后来空中出现了始祖鸟,爬行动物的一支开始向鸟类发展。裸子植物迅速发展,苏铁纲、银杏纲、松杉纲等植物是主要的代表植物。因此,中生代也是一个重要的造煤时期。中生代末期,除盛极一时的恐龙从地球上突然销声匿迹外,海洋中50%以上的无脊椎动物种类也灭绝了。 从中生代侏罗纪开始,我国基本结束了南海北陆的分布格局,形成一片宽广的大陆环境。 下载

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二、地球的演化史

(一)前寒武纪: 科学家根据地层顺序、生物演化阶段、地壳运动和岩石年龄等,将地球历史划分为冥古宙、太古宙、元古宙和显生宙。在宙之下,又分出代;在代之下,再分出纪。地壳中不同地质时代地层的具体形成时间和顺序,称为地质年代。 前寒武纪指古生代寒武纪以前的时期,大约经历了40亿年。按照早晚顺序,前寒武纪依次划分为冥古宙、太古宙、元古宙。其中,冥古宙为初生地球阶段,地球经历了复杂而有序的发育与变化。 在太古宙,地球上是一片深浅多变的广阔海洋,没有宽广的大陆。那时,岩浆活动剧烈,火山喷发频繁,经常出现烟雾满天的景象。太古宙是形成铁矿的重要时代。太古宙早期,地球上还没有生命现象,到处是一片荒凉死寂。地球经过十几亿年的演化,有了水和空气之后,太古宙中期才出现最原始的生物。从无生命到有生命,这是生物演化史上的一次飞跃。 在元古宙,现在陆地的位置仍大部被海洋所占据。那时地壳运动剧烈。元古宙晚期,出现了若干大片陆地。元古宙时,海水中的生命活动明显增强,除单细胞生物外,还出现了藻类、海绵等低等的多细胞生物。从单细胞到多细胞,从原核生物到真核生物,标志着地球进入了一个生命大发展的阶段。 下载

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活动

阅读下列材料,完成相关任务。植物孢粉是植物在繁殖期间撒出的孢子和花粉的总称。当孢粉离开母体撒落在地面,就会被一层层地掩埋在土层或泥炭层中。孢粉数量巨大(例如,一棵山毛榉树一年可撒出4亿粒花粉),在与空气隔绝的情况下,一部分孢粉可长期存留下来。因而,可根据孢粉的形态来判别母体植物的种属,这成为推测地质时期植被及其相应气候的依据。 1.在我国辽宁南部距今10000~8000年的泥炭层中,桦属花粉占优势,而现在桦木林已退缩到大兴安岭、小兴安岭和长白山区。桦树为喜冷耐旱植物。据此分析我国辽宁南部近8000~10000年来气候的大致变化情况。 2.为什么说,孢粉化石对于恢复古地理环境和古气候具有重要价值? 下载

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阅读:古生物化石的形成

首先,生物本身具有硬壳、骨骼等不易毁坏的硬体部分容易形成化石。只有在特殊条件下,硬体和软体才能一齐被保存下来。 例如:密封于琥珀内的昆虫化石,栩栩如生;在西伯利亚和阿拉斯加发现的保存在冻土中的猛犸,皮毛血肉俱存。其次,生物死亡后必须尽快地被沉积物所掩埋,这样才能避免腐烂或被其他动物所吞食。最后,埋藏下来的生物遗体必须经石化(如矿物质的充填或交代作用、植物的炭化作用等)才能形成化石。 下载

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