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1、 地层地层 古生物古生物第一节第一节 古生物的地质意义古生物的地质意义第二节第二节 地层的划分及地质年代表地层的划分及地质年代表第三节第三节 地壳演化简史地壳演化简史 第一节第一节 古生物的地质意义古生物的地质意义古生物：在地质历史时期生活过的生物。古生物：在地质历史时期生活过的生物。 分为动物界和植物界两大类。界分为动物界和植物界两大类。界门门纲纲目目科科属属种。种。 动物界可划分为原生动物门等十个动物门。动物界可划分为原生动物门等十个动物门。 植物界可分为菌藻植物、孢子植物和种子植物三个门，种子植植物界可分为菌藻植物、孢子植物和种子植物三个门，种子植物又可分为裸子植物和被子植物两个纲门。物
2、又可分为裸子植物和被子植物两个纲门。一、煤矿常见的古植物一、煤矿常见的古植物 植物的种类繁多，根据其构造的复杂程度分为两类：植物的种类繁多，根据其构造的复杂程度分为两类：低等植物：构造简单，为单细胞和多细胞组成的条状、片状植物低等植物：构造简单，为单细胞和多细胞组成的条状、片状植物体，没有分化成真正的根、茎、叶。如菌藻植物。体，没有分化成真正的根、茎、叶。如菌藻植物。高等植物：形状复杂，并分化出茎、叶，绝大多数有根，又叫茎高等植物：形状复杂，并分化出茎、叶，绝大多数有根，又叫茎叶植物。叶植物。一菌藻植物一菌藻植物二孢子植物：以孢子进行繁殖。二孢子植物：以孢子进行繁殖。1、裸蕨植物门：是地球上最
3、原始的陆生孢子、裸蕨植物门：是地球上最原始的陆生孢子植物，出现于晚志留世，早、中泥盆世最为繁盛，植物，出现于晚志留世，早、中泥盆世最为繁盛，中泥盆末期灭绝。中泥盆末期灭绝。2、节蕨植物门：此类植物、节蕨植物门：此类植物出现于出现于D2、C、P最盛，大局部最盛，大局部成木本大树，至中生代变为草成木本大树，至中生代变为草本。重要种属有：楔叶类、芦本。重要种属有：楔叶类、芦木类。木类。 3、石松植物：出现于早、中、石松植物：出现于早、中泥盆世，石炭世最为繁盛，多泥盆世，石炭世最为繁盛，多为木本大树，形成森林，为主为木本大树，形成森林，为主要造煤植物。要造煤植物。4、真蕨植物：出现于、真蕨植物：出现于
4、D，CP大大 量出现，现代有量出现，现代有400多种，分布多种，分布于热带和亚热带地区。于热带和亚热带地区。 三裸子植物门三裸子植物门 与孢子植物的根本区别是以种与孢子植物的根本区别是以种 子繁殖，这是植物的一次质的飞跃。此类植物出现于古生代，子繁殖，这是植物的一次质的飞跃。此类植物出现于古生代，CP较为繁盛，到中生代在植物界占统治地位，裸子植物分为六个纲：较为繁盛，到中生代在植物界占统治地位，裸子植物分为六个纲：种子蕨纲、苛达纲、银杏纲、苏铁和本内苏铁、松柏纲。种子蕨纲、苛达纲、银杏纲、苏铁和本内苏铁、松柏纲。四被子植物门四被子植物门 被被子子植植物物是是植植物物界界中中开开展展最最高高级级
5、的的一一个个门门，它它比比裸裸子子植植物进化物进化主主要要在在于于繁繁殖殖器器官官方方面面有有真真正正的的花花，种种子子有有果果实实包包围围，输输导组织导组织更为完善等。更为完善等。 它它出出现现于于早早白白垩垩纪纪末末，到到第第三三纪纪已已成成为为优优势势植植物物，所所以以新生代新生代又又称称被被子子植植物物时时代代，现现代代约约有有20万万种种，是是占占绝绝对对优优势势的的陆陆地植物地植物群群，被被子子植植物物虽虽种种类类繁繁多多，但但根根本本上上可可分分为为二二类类：单单子子叶叶植物、植物、双子叶植物。双子叶植物。二、煤矿常见的古植物二、煤矿常见的古植物一筳类：一筳类： 筳是一种单细胞动
6、物，属原生动物门，筳是一种单细胞动物，属原生动物门，筳个体很小筳个体很小0.53.5mm。生活在浅海海。生活在浅海海底，形状似纺锤，灰岩中保存最多，最底，形状似纺锤，灰岩中保存最多，最早出现在早出现在C1后期，二迭纪末期全部灭绝，后期，二迭纪末期全部灭绝，C、P的重要标准化石。的重要标准化石。二珊瑚类二珊瑚类 腔肠动物门中较高级的一个纲，腔肠动物门中较高级的一个纲，这是一类海生底栖固着动物，多这是一类海生底栖固着动物，多数生活在温暖清澈的浅海带，水数生活在温暖清澈的浅海带，水温不低于温不低于20。珊瑚的软体。珊瑚的软体珊珊瑚虫，珊瑚虫分泌的钙质骨骼叫瑚虫，珊瑚虫分泌的钙质骨骼叫珊瑚体其化石就是
7、珊瑚体石化而成。珊瑚体其化石就是珊瑚体石化而成。 三三叶虫类三三叶虫类 三叶虫是节肢动物门中已全部三叶虫是节肢动物门中已全部灭绝的一个纲，三叶虫全是海生，灭绝的一个纲，三叶虫全是海生，它们多生活于泥页、泥灰质、或它们多生活于泥页、泥灰质、或灰质海底。三叶虫最早发现于早灰质海底。三叶虫最早发现于早寒武世，寒武纪极盛，二迭纪全寒武世，寒武纪极盛，二迭纪全部灭绝是寒武的重要化石。部灭绝是寒武的重要化石。四腕足类四腕足类 浅海单体动物，具两瓣外壳，每瓣均呈左右对称，两壳大小不浅海单体动物，具两瓣外壳，每瓣均呈左右对称，两壳大小不等。最早发现于寒武在整个古生代都很繁盛，中生代开始衰退，等。最早发现于寒武
8、在整个古生代都很繁盛，中生代开始衰退，现代海洋仅有少数存在。现代海洋仅有少数存在。五瓣鳃类五瓣鳃类 属软体动物门的一个纲，生活在海水、半咸水和淡水中，大部属软体动物门的一个纲，生活在海水、半咸水和淡水中，大部分是底栖爬行生活也有用足挖泥埋藏在泥中的生活，也有游泳的，分是底栖爬行生活也有用足挖泥埋藏在泥中的生活，也有游泳的，因有发育的齐足类，软体外一般有两片钙质外壳，并常保存为化因有发育的齐足类，软体外一般有两片钙质外壳，并常保存为化石。瓣鳃类最早见于晚寒武，中生代极盛。石。瓣鳃类最早见于晚寒武，中生代极盛。六头足类六头足类 是软体动物门发育最完善的是软体动物门发育最完善的一个纲，古代的头足动物
9、都有一个纲，古代的头足动物都有外壳，而现存者大局部外壳消外壳，而现存者大局部外壳消失而转变成内壳，如乌贼。最失而转变成内壳，如乌贼。最早见于寒武，有两次繁盛期早见于寒武，有两次繁盛期O、中生代，中生代末具外壳的一类、中生代，中生代末具外壳的一类几乎全部绝灭。几乎全部绝灭。第二节 地层的划分及地质年代表 在地层剖面上，一般情况下，下部岩层较老，上部岩层较新，这种层位正常层位。这种地层顺序适用于大局部地区。一、地层的划分1、根据沉积旋回和岩性变化沉积旋回：在沉积剖面上观察到的一套具有共生关系的相沉积物生成条件及物质成分的统一体或岩性有规律的屡次交替现象。如：自下而上出现：砾岩砂岩泥岩石灰岩 海退层
10、位 海侵层位 由海退层位开始到海侵层位为止的岩性组合叫一个沉积旋回。 根据沉积旋回划分地层时应注意的问题：1地层中的旋回结构是地壳运动上下波动的物质记录。这种波动往往是大波动中包含着小波动，所以大旋回中可以包含假设干个小旋回。2一个沉积旋回不一定是完整的，如海退层位不易保存。3每一个沉积旋回总是由粗碎屑的砾岩开始，由于这种砾岩直接覆盖在侵蚀面上，故称为底砾岩。底砾岩的下部层面就是两个地层单位的分界面。 在沉积旋回不太清楚的部位，可以利用岩性变化来划分地层。2、根据地层接触关系 在地层的三种接触关系中，尤其是不整合和假整合，在划分地层方面起着重要的作用，这是因为它们反映了曾经发生过的地壳运动。
11、地层划分的对象一般是指沉积岩，但对岩浆岩也必须确定它的新老关系：1喷出岩的时代确定：根据上、下围岩沉积岩的时代确定。2侵入岩的时代确定侵入岩的时代确定 根据侵入岩与围岩的接触关系确定：根据侵入岩与围岩的接触关系确定：1侵入接触；侵入接触；2沉积接触；沉积接触；3多期侵入多期侵入 喷出岩时代确实定喷出岩时代确实定 侵入接触侵入接触 沉积岩接触沉积岩接触 岩体穿插岩体穿插 3、根据古生物化石、根据古生物化石 化石：石化了的古代生物遗体和生物活动遗迹及生物痕化石：石化了的古代生物遗体和生物活动遗迹及生物痕迹。迹。标准化石：生存时间短、演化快、分布地区广、数量多的标准化石：生存时间短、演化快、分布地区
12、广、数量多的 古生物化石。古生物化石。二、地层的比照二、地层的比照 地层比照主要以生物化石为根据。地层比照主要以生物化石为根据。 对于不含化石的哑地层，应利用沉积旋回、岩性、地层接触关对于不含化石的哑地层，应利用沉积旋回、岩性、地层接触关系来进行比照。系来进行比照。 地层比照工作的前提是：必须对工作地区的地层非常熟悉，各地层比照工作的前提是：必须对工作地区的地层非常熟悉，各层化石、岩性等标志必须掌握。层化石、岩性等标志必须掌握。三、地层系统和地质时代三、地层系统和地质时代一地层系统：国际上常用的地层划分单位分为界、系、统三一地层系统：国际上常用的地层划分单位分为界、系、统三级。级。1、界：其划
13、分主要是根据生物界演化史上大的阶段。不同界中生、界：其划分主要是根据生物界演化史上大的阶段。不同界中生物界常有明显的差异。界可划分次一级单位物界常有明显的差异。界可划分次一级单位系。系。2、系：每个系均有其特征的生物群。系可划分成、系：每个系均有其特征的生物群。系可划分成统。统。3、统：常用的第三级地层单位，是系的组成局部，一个系可分为、统：常用的第三级地层单位，是系的组成局部，一个系可分为上、上、 中、下三个统，也有的系分为上、下两统。生物方面每个统中、下三个统，也有的系分为上、下两统。生物方面每个统有它的代表种属。有它的代表种属。群：最大的地方性单位，其范围通常相当于一个统，有时可大于群：
14、最大的地方性单位，其范围通常相当于一个统，有时可大于统，统， 甚至大于系。甚至大于系。组：是地方性的根本地层单位，其范围通常小于一个统。组：是地方性的根本地层单位，其范围通常小于一个统。段：是小于组的地方性地层单位，一个组可据岩性特征等标志来段：是小于组的地方性地层单位，一个组可据岩性特征等标志来划划 分段。分段。层：最小的地层单位，段内岩性明显区别于上、下层的单位层。层：最小的地层单位，段内岩性明显区别于上、下层的单位层。二地质时代二地质时代 在划分地层系统的根底上，将地壳的开展历史相对应在划分地层系统的根底上，将地壳的开展历史相对应地划分成假设干级别的地质时代单位，国际上常用的是代、地划分
15、成假设干级别的地质时代单位，国际上常用的是代、纪、世。纪、世。1、代：常用的最大的地质时代单位。与界对应，代表形成一个界、代：常用的最大的地质时代单位。与界对应，代表形成一个界所经历的地质时代。所经历的地质时代。2、纪：常用的第二级地质时代单位。与系对应，代表形成一个纪、纪：常用的第二级地质时代单位。与系对应，代表形成一个纪所经历的地质时代。所经历的地质时代。3、世：常用的第三级地质时代单位。与统对应，代表形成一个统、世：常用的第三级地质时代单位。与统对应，代表形成一个统所经历的地质时代。所经历的地质时代。三地质年代表三地质年代表 地质年代表反映了地壳开展历史的主要阶段及其顺序。地质年代表反映
16、了地壳开展历史的主要阶段及其顺序。第三节第三节 地壳演化简史地壳演化简史 地球形成至今已有地球形成至今已有45亿年。距今亿年。距今4538.5亿年冥古亿年冥古代代宙，无岩石记录。宙，无岩石记录。一、太古宙一、太古宙Ar：38.5亿年亿年25亿年。亿年。 由于经历了屡次强烈的地壳运动和岩浆活动，这个时由于经历了屡次强烈的地壳运动和岩浆活动，这个时代的地层太古宇均已强烈褶皱，形成厚度较大、变代的地层太古宇均已强烈褶皱，形成厚度较大、变质程度较深的一套变质岩系：片麻岩、结晶片岩。在太质程度较深的一套变质岩系：片麻岩、结晶片岩。在太古宇，世界各地均发现有主要的铁矿，我国鞍山式铁矿古宇，世界各地均发现有
17、主要的铁矿，我国鞍山式铁矿产于此地层中。产于此地层中。 地壳运动：中期鞍山运动；末期阜地壳运动：中期鞍山运动；末期阜平运动平运动 太古宇已发现原始细菌化石。太古宇已发现原始细菌化石。二、元古宙二、元古宙Pt 255.7亿年亿年 元古宙分三个代：古元古代元古宙分三个代：古元古代2518亿年、中元古代亿年、中元古代1810亿年、新元古代亿年、新元古代105.7亿年。亿年。 对应的地层分别为古元古界、中元古界和新元古界。新元古界：青白口系：石英砂岩、碳酸盐岩。中元古界：蓟县系 未变质的粘土岩、富镁碳酸盐等 长城系古元古界：滹沱群 ：浅变质的碳酸盐岩 五台群：巨厚的中、低变质岩系 长江三峡一带的地层叫
18、震旦系，其时间为86亿年。 在新元古代中、晚期，发生了蓟县运动，华北地区地块抬升，缺失震旦系沉积。 气候为温暖早期-寒冷末期，末期为历史上第一个冰期。 生物界的特征是：植物界高级藻类的进一步繁育，出现了石煤藻类形成。 三、古生代三、古生代 从距今从距今6亿年亿年-2.3亿年，历时亿年，历时3.7亿年。亿年。 从古生代开始，地球历史的开展进入了一个新的阶段，在生物从古生代开始，地球历史的开展进入了一个新的阶段，在生物方面，由于海生生物大量繁殖，所以我们可以利用标准化石及其方面，由于海生生物大量繁殖，所以我们可以利用标准化石及其组合来划分地层，在沉积方面，生物成岩作用更为普遍。组合来划分地层，在沉
19、积方面，生物成岩作用更为普遍。 古生代包括六个纪：既古生代包括六个纪：既、O、S D、C、P 早古生代早古生代 晚古生代晚古生代一寒武纪一寒武纪 早古生代第一个纪，主要特征是生物界的显著繁盛和化石的大早古生代第一个纪，主要特征是生物界的显著繁盛和化石的大量保存，以三叶虫纲化石为重要。量保存，以三叶虫纲化石为重要。 华北寒武纪标准剖面位于山东济南华北寒武纪标准剖面位于山东济南泰安一带，自下而上分别泰安一带，自下而上分别是：是：二奥陶纪：二奥陶纪：O 地史上大陆地区广泛遭受海侵的时代，海生无脊椎动物到达繁地史上大陆地区广泛遭受海侵的时代，海生无脊椎动物到达繁盛时期，动物：珊瑚、三叶虫、腕足类；植物
20、：藻类。盛时期，动物：珊瑚、三叶虫、腕足类；植物：藻类。华北地区奥陶系：华北地区奥陶系： 冶里组冶里组 底部以薄层竹叶状白云岩与凤山组分界。底部以薄层竹叶状白云岩与凤山组分界。 亮甲山组亮甲山组 以含燧石条带灰岩为底界。以含燧石条带灰岩为底界。 下马家沟组下马家沟组 贾汪页岩为底界。贾汪页岩为底界。 上马家沟组上马家沟组 以角粒状灰岩为界。以角粒状灰岩为界。 峰峰组峰峰组 多为白云质灰岩，厚多为白云质灰岩，厚200米左右，分布局限。米左右，分布局限。自奥陶世以后，华北区上升遭受剥蚀。自奥陶世以后，华北区上升遭受剥蚀。三志留纪和泥盆纪三志留纪和泥盆纪1、志留纪：、志留纪：S 早古生代最后一个纪。
21、早古生代最后一个纪。2、泥盆纪：、泥盆纪：D 晚古生代第一个纪。晚古生代第一个纪。 S、D期华北为风化剥蚀，没有相应的地层。期华北为风化剥蚀，没有相应的地层。四石炭纪和二叠纪四石炭纪和二叠纪 石炭、二迭纪海生无脊椎动物仍占重要地位，筳类是这个时期石炭、二迭纪海生无脊椎动物仍占重要地位，筳类是这个时期最重要的标准化石，两栖类也有很大开展。植物方面：陆生孢子最重要的标准化石，两栖类也有很大开展。植物方面：陆生孢子植物极为繁盛，为成煤提供了丰富的原始物质，所以植物极为繁盛，为成煤提供了丰富的原始物质，所以C、P是地质是地质历史上第一个重要的聚煤期。历史上第一个重要的聚煤期。1、华北地区的石炭系：、华
22、北地区的石炭系：1华北地区标准剖面华北地区标准剖面-太原西山剖面太原西山剖面中石炭统本溪组中石炭统本溪组C2b：山西式铁矿：山西式铁矿(菱铁矿、赤铁矿菱铁矿、赤铁矿)。上石炭统太原组上石炭统太原组C3t：厚：厚92118米，自下而上分三段：米，自下而上分三段：第一段：下部为白色粗粒石英砂岩晋祠砂岩。上部灰色、黑第一段：下部为白色粗粒石英砂岩晋祠砂岩。上部灰色、黑色页岩为主，煤色页岩为主，煤35层，灰岩层，灰岩24层，可采煤层位于上、中部。层，可采煤层位于上、中部。第二段：底部灰色中粗粒砂岩，向上黑色页岩及煤层，含三层灰第二段：底部灰色中粗粒砂岩，向上黑色页岩及煤层，含三层灰岩，中部有燧石层。岩
23、，中部有燧石层。第三段：底部七里沟砂岩灰白色粗粒石英砂岩，中部页、粉第三段：底部七里沟砂岩灰白色粗粒石英砂岩，中部页、粉砂砂 岩夹煤层，顶部东大窑灰岩。岩夹煤层，顶部东大窑灰岩。2古地理及横向变化岩性：底部一般是石英砂岩，向上为页岩、煤层灰岩，含煤碎屑岩中富含植物化石，灰岩中富含海相动物化石海陆交互相。峰峰地区：富含8层灰岩，从上到下为； 一 座 灰 岩 野 青 灰 岩4# 山 青 灰 岩 伏 青 灰 岩6# 小 青 灰 岩 中 青 灰 岩 大 青 灰 岩8#富含水 下 架 灰 岩2、华北地区的二叠系、华北地区的二叠系 二叠纪华北地区已根本脱离海洋环境，早二叠初期全二叠纪华北地区已根本脱离海洋
24、环境，早二叠初期全区普遍出现成煤环境，到二叠纪中期，成煤在淮南、豫区普遍出现成煤环境，到二叠纪中期，成煤在淮南、豫西一带，晚期普遍出现红色沉积，为典型的干旱气候。西一带，晚期普遍出现红色沉积，为典型的干旱气候。 自下而上介绍太原西山标准剖面：自下而上介绍太原西山标准剖面：1下下二二叠叠统统山山西西组组P11：底底部部灰灰白白色色块块状状中中粗粗粒粒含含砾砾石石英英砂砂岩岩北岔沟北岔沟砂砂岩岩，厚厚35米米。向向上上黑黑色色页页岩岩、砂砂岩岩和和可可采采煤煤层层，为为近近海海冲冲积积平平原上的泥、原上的泥、沼环境。本组厚沼环境。本组厚60米。米。2下下二二叠叠统统下下石石盒盒子子组组P12：底底
25、部部灰灰白白色色具具交交错错层层理理中中粒粒石石英英砂砂骆骆驼驼脖脖子子砂砂岩岩厚厚28米米。下下段段：灰灰、灰灰绿绿色色页页岩岩、砂砂质质页页岩岩为为主主，夹夹有不规那么煤有不规那么煤层层，上上段段：黄黄绿绿灰灰绿绿色色砂砂岩岩，夹夹杂杂色色页页岩岩，顶顶部部含含有有铝铝土土质质泥泥岩岩E层铝土，本组厚层铝土，本组厚59193米。米。3上上二二叠叠统统上上石石盒盒子子组组P21：为为一一套套紫紫红红、黄黄绿绿等等杂杂色色砂砂岩岩、泥泥岩岩互层，互层，局部层位含有砾石和铝土层局部层位含有砾石和铝土层B层铝土，厚层铝土，厚321524米。米。4上上二二叠叠统统石石千千峰峰组组P22：灰灰紫紫、黄
26、黄白白色色粗粗粒粒长长石石、石石英英砂砂岩岩与与紫紫红色泥红色泥岩岩互互层层，夹夹有有淡淡水水灰灰岩岩，未未见见化化石石。内内陆陆盆盆地地河河湖湖相相沉沉积积。本本组组厚厚100148米。米。 二叠系由下向上颜色变化：黑二叠系由下向上颜色变化：黑绿绿黄黄红。红。3、华南地区石炭二叠系：、华南地区石炭二叠系： C普遍海侵，主要为碳酸盐岩沉积。普遍海侵，主要为碳酸盐岩沉积。 P海陆交互相，南方最重要的成煤期。海陆交互相，南方最重要的成煤期。四、中生代四、中生代Mz 时间时间2.3亿年亿年0.65亿年，历时亿年，历时1亿亿7千万年，分三个纪，三叠纪千万年，分三个纪，三叠纪T、侏罗纪、侏罗纪J、白垩纪
27、、白垩纪K。 由于植物的繁盛，为煤层的聚集提供了丰富的原料，至此中生由于植物的繁盛，为煤层的聚集提供了丰富的原料，至此中生代成为地球开展历史中第二个重要的聚煤期。代成为地球开展历史中第二个重要的聚煤期。 中生代华北最大的煤盆地：中生代华北最大的煤盆地：1鄂尔多斯煤盆地：包括陕、甘、宁、晋、内蒙，北界鄂尔多斯煤盆地：包括陕、甘、宁、晋、内蒙，北界狼山、狼山、大青山，南界大青山，南界-秦岭，东秦岭，东吕梁山，西吕梁山，西贺兰山、六盘山。贺兰山、六盘山。2大同煤盆地：晚古生代和早、中侏罗纪的双纪煤田，储量大，大同煤盆地：晚古生代和早、中侏罗纪的双纪煤田，储量大，构造简单，为华北重要的煤盆地之一。构造
28、简单，为华北重要的煤盆地之一。3北京煤盆地：与大同相一致，为双纪煤田，以前属华北，中北京煤盆地：与大同相一致，为双纪煤田，以前属华北，中生代为独立煤田。生代为独立煤田。五、新生代五、新生代 地球演化历史上最新的一个阶段，从地球演化历史上最新的一个阶段，从0.65亿年亿年今。今。 全新统全新统Qh 第四系第四系 Q 更新统更新统Qp新生界新生界Kz 上第三系上第三系N 未固结成岩未固结成岩 第三系第三系 R 下第三系下第三系E 固结成岩固结成岩 大规模的地壳运动发生在新生代中、晚期，喜马拉雅山是最著大规模的地壳运动发生在新生代中、晚期，喜马拉雅山是最著名的代表，因此，又叫喜马拉雅运动。名的代表，因此，又叫喜马拉雅运动。 生物演化方面：哺乳动物和被子植物。生物演化方面：哺乳动物和被子植物。成为地质历史上第三个重要的成煤期。成为地质历史上第三个重要的成煤期。 人类的出现。人类的出现。
