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1、地史学课程设计陈碧莹地球科学学院基地班， 010121-192014-5-17课程设计的主要内容:1.课程内容概括与总结2.地史学亟待解决的三个问题3.拟采取何种学习和投入方式才能真正将地史学学好4.预期的学习目标、效果、质量监控措施及履行情况5.对课程的意见和建议6.小论文：提出问题分析问题解决问题1、课程设计总结： 第一部分：地史学的基本概念和方法沉积：1.两个重要的定律（1）现实主义原理：发生在地质历史时期的地质作用及其结果，于现在正在进行的地质作用及其产物有相似之处。（2）相对比定律：只有那些目前可以观察到是彼此毗邻的相和相区，才能原生地重叠在一起。2.由沉积相判断沉积环境 （1）牵引
2、流：随水流速降低和波浪能量减弱而出现的由粗到细的沉积分异；重力流：大量弥散沉积物的，形成粗细混杂、分选差的特殊沉积。（2）一些特征矿物可以指示特殊的环境，例如：高含量石英指示远源，且经历反复冲洗；长石指示干旱和寒冷环境或近源区。（3）沉积构造 层理：水平层理：浪基面以下，低能环境或静水中，由细粒悬浮物质缓慢沉积平行层理：急流情况下，主要出现在河流边滩交错层理：反映介质能量较强的环境，主要在碎屑岩中递变层理：重力流形成，自下向上颗粒变细块状层理：多半是快速沉积 层面：波痕 暴露标志：古风化壳：钙质一般指示干旱气候，铁、铝质红色一般指示潮湿气候还有鸟眼构造、泥裂、雨痕等 生物组合：广盐度：腹足、双
3、壳等窄盐度：造礁珊瑚、多数藻类、海绵、层孔虫等3.沉积环境存在特征沉积相（1）陆相 河道沉积 潮湿气候平原沉积相：平原区 曲流河：二元沉积相洪泛平原沉积 干旱气候平原沉积相：沙漠：风成砂，大型交错层理；咸水湖；暴露标志 山麓及山间盆地：洪积扇（2）过渡相三角洲：从下到上，由细变粗的反旋回（3）海相 浪：沙坝、泻湖碎屑型滨海：浪基面以上 潮汐：潮坪（潮上带、潮间带、潮下带）碎屑型浅海：浪基面以下：窄盐度底栖动物、风暴沉积、粒序层理碳酸盐型浅海：由碳酸盐坡地向台地演化、生物礁、建隆深海和次深海：海底扇 鲍马序列、复理石大洋盆地 深海软泥、深海粘土地层：1.两个定律（1）地层学三定律：地层叠覆律:
4、原始地层自下而上是从老到新的(上新下老)原始水平律: 地层沉积时是近于水平的，而且所有的地层都是平行于 这个水平面的(水平摆放)原始侧向连续律: 地层在大区域甚至全球范围内是连续的，或者延伸到一定的距离逐渐尖灭(侧向连续)。（2）化石层序律：不同时代的地层含有不同的化石，含相同化石的地层其时代相同2.接触关系（1）地层抬升 整合接触：沉积间断、连续沉积不整合接触：平行不整合、 角度不整合（2）岩石侵入：侵入接触、沉积接触（3）海侵或海退海侵区：从下到上，粒序减小海退区：从下到上，粒序增大（4）层序旋回3.地层划分按岩石言行划分：岩石地层单位：群、组、段、层按生物演化阶段：年代地层单位：宇、界、
5、系、统、阶、时带按地层中的生物化石内容和特征：组合带、延限带、顶峰带构造1.构造类型的恢复：沉积物特征、沉积速率、沉积相组合（1）沉积物特征（组分、结构、几何形态）：相对稳定：风化、剥蚀、搬运充分，或者滨岸高能环境，都能形成稳定矿物组合。活动构造：与上相反（2）沉积速率（补偿与非补偿）地层沉积厚度大致等于沉积基盘下降的幅度，两者的不均衡导致水深的变化（此处需 注意全球性的海平面变化也能有相同情况，但是作用范围不同）（3）沉积组合（一定时期内，能够反映形成沉积时主要构造环境的沉积相组合）陆相稳定 活跃构造环境 对应沉积组合 构造环境 对应沉积组合准平原 湖泊碎屑组合 上升山系 山麓间粗碎屑组合内
6、陆盆地 河湖砂泥质组合 陆源火山活动带 大陆火山喷发-碎屑组合近海平原 含煤碎屑组合海相稳定 活跃构造环境 对应沉积组合 构造环境 对应沉积组合陆表海 非补偿的较深边源海非补偿的边源海炭质硅质组合陆棚海滨浅海碎屑或碳酸盐组合火山岛弧海 岛弧海硬砂岩-火山喷发组合大陆斜坡 深海-半深海沙泥质复理石组合深海沟 基性-超基性岩和放射虫硅质岩的蛇绿岩套组合2.板块构造和槽台学说（1） 板块构造（水平运动引起垂直变形）：建立在大陆漂移、海底扩张、古地磁三种学说之上，强调软流圈和岩石圈的对立。槽台学说（垂直运动引起水平运动）：地壳垂直沉降接受海相沉积，再反转褶皱并上升成山系的槽状凹陷带。（2）建立在板块构
7、造学说上：离散型：太平洋洋中脊板块边界 汇聚型：海-陆： 太平洋东岸（安第斯山脉）：海沟-火山山弧主动型大陆边缘 太平洋西岸（亚洲）：海沟-岛弧-弧后盆地被动型大陆边缘 东西两岸仅见大陆斜坡，无俯冲、消减带陆-陆：阿尔卑斯-喜马拉雅山系威尔逊旋回胚胎（陆壳裂开，东非）-初始（狭窄海湾或洋壳，红海）-成熟（无消减带、仅洋中脊增生，大西洋）-衰退期（有增生，但是总体上消减大于增生，太平洋）-残余（小型盆地，地中海）-消亡（板块碰撞、有地缝合线，阿尔卑斯山脉）3.恢复古板块的方法（1）地质学法：地缝合线-古板块碰撞，洋壳残余蛇绿岩套混杂堆积-海沟、俯冲带的典型产物（2）古地磁：确定古板块的纬度和方位
8、 （3）生物古地理：由生物相和生物区系的性质来推测地史中大陆、海洋分布及其古纬度位置由于构造运动发生的变化（4)古板块构造和古大陆分布图第二部分 地球历史在总复习时，总结沉积部分的同学说，沉积是由构造活动和生物活动决定，但在我看来，在地球面貌中最重要的是地球的构造活动，它影响了沉积环境，进而决定了生物的发展。当然，生物反过来也会影响沉积相。下面我将以构造+沉积-古生物的顺序，主要对我国早期的发展史进行总结构造+沉积太古代（Ar） 迁西、阜平运动-华北硅铝质地壳加厚，形成陆核元古代（Pt） 五台运动、吕梁运动（两幕）-将分裂的陆核拼接，扩大硅铝质陆壳范围，增加厚度和稳定性，形成华北原地台 芹裕运
9、动、蓟县运动：抬升华北板块，地层缺失晋宁运动：形成稳定的扬子大陆板块晚古生代（Pz1）寒武纪 华北板块下降重新接受沉积，华南板块以浅海碳酸盐沉积为主奥陶纪 华北板块以稳定碳酸盐沉积为主，扬子板块则以碳酸盐和泥质沉积为主，晚期，岗瓦纳大陆冰川导致扬子板块大海退；而华北板 块抬升，遭受剥蚀志留纪（加里东运动晚期） ，扬子板块继续海退，仅剩钦防地区仍有海相 沉积，长江中下游为陆相沉积；华北板块与塔里木板块拼合，华夏板块与扬子板块碰撞形成华南板块早古生代（Pz2） 泥盆纪 华南板块，又钦防地区开始海侵，晚期广西地区出现岩相分异（象 州型、南丹型） ；华北板块仍是陆相剥蚀石炭纪 晚期，海侵遍布华南；华北
10、板块也开始下降接受沉积二叠纪 华南板块最大海侵开始，在早二叠纪末期发生东吴运动，构造隆升造成海退，沉积缺失；华北板块也有少量海侵，以陆相沉积为主Pangea 拼合中生代（Mz） 三叠纪 印支运动开始，Pangea 开始解体，特提斯样开始关闭T2 与 T3 之间印支运动导致华南板块：海陆交互含煤 潮湿 变为 海相碳酸盐岩 干旱华北板块：河湖相 潮湿 变为 河湖相 干旱末期中国东部由南北对峙转变为东西分异，西部大型稳定盆地开始 发育中国几个大的板块基本拼合岩浆活动与成矿作用，Circum-Pacific 火环开始发育侏罗纪 早(J2/J3)、中(K1/K1)、晚(K2/K2)三期使太行山雪峰山以西
11、大型稳定盆地萎缩消亡，也使东部隆起带上 白垩纪 的断陷小盆地逐渐消亡, 形成松辽、华北、江汉等能源盆地岩浆活动东移（辽西鸡西，浙西浙东）太平洋板块向东亚的作用加剧与环太平洋火环成型；Pangea 快速 解体与大西洋、印度洋和北冰洋逐渐形成新生代（Cz） 发生喜马拉雅运动，第一幕发生在古近纪与新近纪之间，第二幕在新近纪与第四纪之间。它导致新近纪是潘基亚超大陆裂解,环太平洋沟弧盆体系形成，大陆裂谷活动发育; Tethys 仅残留地中海;Alps 山和喜马拉雅山形成;青藏高原强烈隆升 当时的沉积环境主要为：E 宏观上可主要分为东、西两大部分,其分界线为贺兰山龙门山一线.N 中国东部古气候发生了重大的
12、变化,E 时横穿中国东部的干旱、半干旱气候带消失,逐渐变为潮湿半潮湿气候 生物 太古代（Ar） 分子化石元古代（Pt） 细菌和藻类以及叠层石繁盛，震旦纪出现伊迪卡拉动物群：腔肠动物、环节动物、节肢动物等不具外壳的多细胞后生动物早古生代（Pz1）寒武纪 小壳动物群（第一个具有硬骨骼或外壳的多门类海生无脊椎动物群） 、澄江动物群（第一个混生生物群，主要为海绵、肠腔、腕足等） 。主要为三叶虫、古杯（仅此期有） 奥陶纪 早奥陶早期树形笔石为主，如网格笔石；早奥陶中后期正形笔石无轴亚目，均分笔石动物群，如对笔石；中晚奥陶为正笔石有轴亚目，双笔石科大量繁盛。三叶虫的地层意义下降。腕足类发育达到最高峰 志留
13、纪 S1 除双笔石大量繁盛外，单笔石开始繁盛；S2S4 几乎全部为单笔石科动物。次要门类：珊瑚、腕足和三叶虫古生代（Pz2）泥盆纪 鱼类的时代。植物界以矮小的裸蕨类为主；海生无脊椎动物：四射珊瑚、石燕贝繁盛石炭纪 两栖类的时代。两栖类大发展，爬行类出现；植物以高大的蕨类为主；昆虫出 现；全球第一个重要的造煤期；海生无脊椎动物：珊瑚为三带型复体，腕足以长身贝类为主二叠纪 两栖类的时代。两栖类进化，爬行类初步发展；植物以裸子植物为主；海生无脊椎动物：珊瑚为三带型复体，腕足为长身贝、石燕贝类为主中生代（Mz） 陆生植物：裸子植物，真蕨类繁盛（T2K1） ，K2 被子植物繁盛。陆生脊椎动物：两栖类和爬
14、行类繁盛，T3K1 恐龙、鸟类以及真骨、全骨鱼类繁盛，K2 出现哺乳动物；海生无脊椎动物：双壳类、菊石类、六射珊瑚、箭石、有孔虫、牙形石、腹 足类和腕足类混生；淡水湖生无脊椎动物：热河动物群（E.-E.-L.动物群和 T.-P.-N.动物群）新生代（Cz） 哺乳动物进一步发展，人科出现；海生无脊椎动物：双壳类、腹足类、六射珊瑚、有孔虫（货币虫） 、抱球虫 淡水无脊椎动物：软体动物、介形虫、昆虫等植物界：被子植物大发展，藻类也有重要的发展二、地史学亟待解决的三个问题1.建立起年代地层中残缺的、存在异议的金钉子建立健全起来现在绝大多数的金钉子都没有确定，建立全世界都认可的金钉子是当务之急，只有这样
15、，全世界才可以更好的交流，共同促进地质事业的发展。2.第六次生物大灭绝的问题现代物种的灭绝速率远远超过了地质历史的任何一个时期，可见人的行为已经影响到了自然的进程。如果不加以遏制，第六次生物大灭绝极有可能到来。就有关科学家的预测，如果没有人类的干扰，在过去的 2 亿年中，平均大约每 100 年有 90 种脊椎动物灭绝，平均每 27 年有一个高等植物灭绝。在此背景下，人类的干扰，使鸟类和哺乳类动物灭绝的速度提高了 100-1000 倍。这是对我们每个人的警醒。3.全球变化的问题现在全球变暖的话题广受关注。但在地史学习过程中，通过与以前的地质历史时期的温度进行比较，可以看出地球是在逐渐降温的。全球极端气候事件频繁发生，我们是否能通过对地质历史时期相似事件的研究找到答案。三、拟采取何种学习和投入方式才能真正将地史学学好 对于地史课的学习，我觉得最重要的是理解和归纳。对很多人来说，地史学更像是文科，有大量需要记忆的内容，但是我觉得除了最基本的概念之外，大部分内容还是有逻辑性可言的。我觉得在学习过程中，我记忆最牢、理解最好的便是需要自己上去讲的关于“石炭纪华南、华北板块的古地理” 。在准备时，我不仅详细研读了课本，还看了很多
