元古界变化

发现于20世纪30年代？~

在天津蓟县境内，有一条长24千米，宽350米，总面积9平方千米的典型地质剖面，地质学上称其为中新元古界标准剖面，习称为“蓟县剖面”。在那里，你可以在自然界变化神奇的长廊中漫步，从不同的角度，近距离观察反映着古地理、古气候、古生物、古构造、古地磁等大量自然信息的地质特征，如宇宙尘、泥裂、气孔、波浪波痕、断层、瘤状构造等构造现象。这一幅幅自然界赋予的真实画面点缀在林木相拥的沟谷之中，断崖峭壁之上，令人感叹不已，流连忘返。
谈起“蓟县剖面”的发现，还要追溯到20世纪30年代中央地质调查所的工作。
地质学的研究是一项实践性很强的工作，为了掌握大量的地质信息必须做大量的地质调查，地质图的填制就是大量野外实地调查的结果。
1931～1936年，中央地质调查所组织了对北京（1928～1949年称北平）西山和相邻河北境内的大比例尺填图工作。时间是每年夏季约1个月的时间。参加人员主要是北京大学地质系和清华大学地学系地质组的学生，其中也有少数助教和调查所的个别青年地质人员。
野外调查是非常艰苦的，但意义重大，这些调查人员往往五六个人或六七个人分为两组或3组，每日天不亮就出发，没有任何交通工具，全靠步行往来于高山沟壑、树木林莽之间，其艰苦程度可见一斑。
1931年由高振西、熊永先、高平为一组在当时的河北蓟县进行地质调查时，发现了位于蓟县城北、燕山南脉的震旦系（现称中新元古界）剖面。这是一个非常完整、典型的剖面。该剖面岩层齐全、出露连续、顶底清楚、构造简单、变质极浅，并有非常丰富的古生物化石。高振西等人经过实地调查填制了1∶5万地质图，建立了蓟县“震旦系”剖面。高振西等人经过多次考察，同时将此剖面与北京西山、河北宣化等地区的地层进行了多方面的对比研究，于1934年发表了《中国北部震旦纪地层》一文，此文对这一地层单位进行了划分，建立了这一地层单位的基本格局。高振西等人建立的蓟县剖面地层系列，为我国北方晚前寒武纪地层研究作出了开拓性的贡献。70多年以来，由高振西等建立的这个地层系列经过后人多次考察研究，其基本点几乎没有变动，一直被中外科学家认同并引用。著名地质学家李四光先生在其专著《中国地质学》一书中讲到：“蓟县剖面非常优秀，是震旦系的标准剖面”，并提出：“在欧亚大陆同时代地层中，蓟县剖面之佳，想无出其右者。”由此可以看出蓟县剖面的典型意义。1959年在全国地层会议上将该剖面确定为我国中、新元古界（代）的标准剖面。1984年10月经国务院批准，蓟县剖面列为我国第一个国家级地质自然保护区，并成立了“蓟县中新元古界自然保护区管理所”。黄汲清先生在《高振西地质文集?序》中指出：“这一研究成果，经过长时间的考验，被证明是一个划时代的、有国际影响的基础研究性质的重大贡献。尽管后来对震旦系的命名和归属有所变化，但高振西等奠定的蓟县剖面岩石地层单位的基本格局，则为中外地质学家所认同。”1985年，为了更好地保护这一重要的自然地质遗迹，天津市政府批准划定了保护区的边界。2001年12月10日中华人民共和国国土资源部批准建立了天津蓟县国家地质公园。

大约在66亿年前,银河系内发生过一次大爆炸,其碎片和散漫物质经过长时间的凝集,大约在46亿年前形成了太阳系.作为太阳系一员的地球也在46亿年前形成了.接着,冰冷的星云物质释放出大量的引力势能,再转化为动能、热能,致使温度升高,加上地球内部元素的放射性热能也发生增温作用,故初期的地球呈熔融状态.高温的地球在旋转过程中其中的物质发生分异,重的元素下沉到中心凝聚为地核,较轻的物质构成地幔和地壳,逐渐出现了圈层结构.这个过程经过了漫长的时间,大约在38亿年前出现原始地壳,这个时间与多数月球表面的岩石年龄一致.
生命的起源与演化是和宇宙的起源与演化密切相关的.生命的构成元素如碳、氢、氧、氮、磷、硫等是来自“大爆炸”后元素的演化.资料表明前生物阶段的化学演化并不局限于地球,在宇宙空间中广泛地存在着化学演化的产物.在星际演化中,某些生物单分子,如氨基酸、嘌呤、嘧啶等可能形成于星际尘埃或凝聚的星云中,接着在行星表面的一定条件下产生了象多肽、多聚核苷酸等生物高分子.通过若干前生物演化的过渡形式最终在地球上形成了最原始的生物系统,即具有原始细胞结构的生命.至此,生物学的演化开始,直到今天地球上产生了无数复杂的生命形式.
38亿年前,地球上形成了稳定的陆块,各种证据表明液态的水圈是热的,甚至是沸腾的.现生的一些极端嗜热的古细菌和甲烷菌可能最接近于地球上最古老的生命形式,其代谢方式可能是化学无机自养.澳大利亚西部瓦拉伍那群中35亿年前的微生物可能是地球上最早的生命证据.
原始地壳的出现,标志着地球由天文行星时代进入地质发展时代,具有原始细胞结构的生命也开始逐渐形成.但是在很长的时间内尚无较多的生物出现,一直到距今5.4亿年前的寒武纪,带壳的后生动物才大量出现,故把寒武纪以后的地质时代称为显生宙
太古代[前震旦纪(18亿年前到45亿年前)]和元古代[震旦纪(5亿7千万年前到18亿年前)]
太古宙（Archean）是最古老的地史时期.从生物界看,这是原始生命出现及生物演化的初级阶段,当时只有数量不多的原核生物,他们只留下了极少的化石记录.从非生物界看,太古宙是一个地壳薄、地热梯度陡、火山—岩浆活动强烈而频繁、岩层普遍遭受变形与变质、大气圈与水圈都缺少自由氧、形成一系列特殊沉积物的时期；也是一个硅铝质地壳形成并不断增长的时期,又是一个重要的成矿时期.
元古宙（Proterozoic）初期地表已出现了一些范围较广、厚度较大、相对稳定的大陆板块.因此,在岩石圈构造方面元古代比太古代显示了较为稳定的特点.早元古代晚期的大气圈已含有自由氧,而且随着植物的日益繁盛与光合作用的不断加强,大气圈的含氧量继续增加.元古代的中晚期藻类植物已十分繁盛,明显区别于太古代.
震旦纪（Sinian period）是元古代最后期一个独特的地史阶段.从生物的进化看,震旦系因含有无硬壳的后生动物化石,而与不含可靠动物化石的元古界有了重要的区别；但与富含具有壳体的动物化石的寒武纪相比,震旦系所含的化石不仅种类单调、数量很少而且分布十分有限.因此,还不能利用其中的动物化石进行有效的生物地层工作.震旦纪生物界最突出的特征是后期出现了种类较多的无硬壳后生动物,末期又出现少量小型具有壳体的动物.高级藻类进一步繁盛,微体古植物出现了一些新类型,叠层石在震旦纪早期趋于繁盛,后期数量和种类都突然下降.再从岩石圈的构造状况来看,震旦纪时地表上已经出现几个大型的、相对稳定的大陆板块,之上已经是典型的盖层沉积,与古生界相似.因此,震旦纪可以被认为是元古代与古生代之间的一个过渡阶段.
古生代开始
藻类和无脊椎动物时代
寒武纪(5亿7千万年前到5亿1千万年前 三叶虫时代
寒武纪（Cambrian period）是古生代的第一个纪,开始于距今5.4亿年,延续了4000万年.寒武纪是生物界第一次大发展的时期,当时出现了丰富多样且比较高级的海生无脊椎动物,保存了大量的化石,从而有可能研究当时生物界的状况,并能够利用生物地层学方法来划分和对比地层,进而研究有机界和无机界比较完整的发展历史.
比较著名的有早寒武世云南的澄江动物群、加拿大中寒武世的布尔吉斯页岩生物群.寒武纪的生物界以海生无脊椎动物和海生藻类为主.无脊椎动物的许多高级门类如节肢动物、棘皮动物、软体动物、腕足动物、笔石动物等都有了代表.其中以节肢动物门中的三叶虫纲最为重要,其次为腕足动物.此外,古杯类、古介形类、软舌螺类、牙形刺、鹦鹉螺类等也相当重要.抛开牙形石不说,高等的脊索动物还有许多其他代表,如我国云南澄江动物群中的华夏鳗、云南鱼、海口鱼等,加拿大布尔吉斯页岩中的皮开虫,美国上寒武统的鸭鳞鱼.
奥陶纪(5亿1千万年前到4亿3千8百万年前
原始的脊椎动物出现
奥陶纪（Ordovician period）是古生代的第二个纪,开始于距今5亿年,延续了6500万年.奥陶纪是地史上海侵最广泛的时期之一.在板块内部的地台区,海水广布,表现为滨海浅海相碳酸盐岩的普遍发育,在板块边缘的活动地槽区,为较深水环境,形成厚度很大的浅海、深海碎屑沉积和火山喷发沉积.奥陶纪末期曾发生过一次规模较大的冰期,其分布范围包括非洲,特别是北非、南美的阿根廷、玻利维亚以及欧洲的西班牙和法国南部等地.
奥陶纪的生物界较寒武纪更为繁盛,海生无脊椎动物空前发展,其中以笔石、三叶虫、鹦鹉螺类和腕足类最为重要,腔肠动物中的珊瑚、层孔虫,棘皮动物中的海林檎、海百合,节肢动物中的介形虫,苔藓动物等也开始大量出现.
奥陶纪中期,在北美落基山脉地区出现了原始脊椎动物异甲鱼类——星甲鱼和显褶鱼,在南半球的澳大利亚也出现了异甲鱼类.植物仍以海生藻类为主.
裸蕨植物和鱼类时代
志留纪(4.38亿年前到4.1亿年前) 笔石的时代,陆生植物和有颌类出现
志留纪（Silurian period）是早古生代的最后一个纪.本纪始于距今4.35亿年,延续了2500万年.由于志留系在波罗的海哥德兰岛上发育较好,因此曾一度被称为哥德兰系.
志留系三分性质比较显著.一般说来,早志留世到处形成海侵,中志留世海侵达到顶峰,晚志留世各地有不同程度的海退和陆地上升,表现了一个巨大的海侵旋回.志留纪晚期,地壳运动强烈,古大西洋闭合,一些板块间发生碰撞,导致一些地槽褶皱升起,古地理面貌巨变,大陆面积显著扩大,生物界也发生了巨大的演变,这一切都标志着地壳历史发展到了转折时期.
志留纪的生物面貌与奥陶纪相比,有了进一步的发展和变化.海生无脊椎动物在志留纪时仍占重要地位,但各门类的种属更替和内部组分都有所变化.如笔石动物保留了双笔石类,新兴的单笔石类也很繁盛；腕足动物内部的构造变得比较复杂,如五房贝目、石燕贝目、小嘴贝目得到了发展；软体动物中头足纲、鹦鹉螺类显著减少,而双壳纲、腹足纲则逐步发展；三叶虫开始衰退,但蛛形目和介形目大量发展；节肢动物中的板足鲎,也称“海蝎”在晚志留世海洋中广泛分布；珊瑚纲进一步繁盛；棘皮动物中海林檎类大减,海百合类在志留纪大量出现.
脊椎动物中,无颌类进一步发展,有颌的盾皮鱼类和棘鱼类出现,这在脊椎动物的演化上是一重大事件,鱼类开始征服水域,为泥盆纪鱼类大发展创造了条件.
植物方面除了海生藻类仍然繁盛以外,晚志留世末期,陆生植物中的裸蕨植物首次出现,植物终于从水中开始向陆地发展,这是生物演化的又一重大事件.
志留纪：
生命在海洋中生,在海洋中发展壮大.在4亿多年前的志留纪,水域中的生物千姿百态,热闹非凡,植物已发展到大海藻,动物发展到低等的脊椎动物鱼类.而陆地上的生命却十分罕见,几乎到处是童山秃岭,一片荒凉. 末期,由于地壳剧烈运动,地球表面普遍出现了海退现象,不少水域变成了陆地,有的海底崛起了高山.沧海巨变,对水中的生物产生了巨大的影响.
圆口类很象鱼,但缺乏成对的胸、腹鳍、特别是嘴巴上没有上下颌,所以又叫"无颌类".古代的无颌类,都是些体外披着硬骨片的"甲胄鱼".古代的无颌类,从奥陶纪出现以后,在志留纪很繁盛.但因为无颌,生活方式落后,仅能以流入中内的水中夹杂的食物为食,所以在生存斗争中,它们敌不过新兴的有颌鱼类而日趋衰落了.
泥盆纪(4.1亿年前到3.6亿年前) 鱼类的时代
泥盆纪（Devonian period）是晚古生代的第一个纪,开始于距今4.1亿年,延续了约5500万年.泥盆纪古地理面貌较早古生代有了巨大的改变.表现为陆地面积的扩大,陆相地层的发育,生物界的面貌也发生了巨大的变革.陆生植物、鱼形动物空前发展,两栖动物开始出现,无脊椎动物的成分也显著改变.
腕足类在泥盆纪发展迅速,志留纪开始出现的石燕贝目成为泥盆纪的重要化石.此外,穿孔贝目、扭月贝目、无洞贝目和小嘴贝目在划分和对比泥盆纪地层中也极为重要.
泡沫型和双带型四射珊瑚相当繁盛.早泥盆世以泡沫型为主,双带型珊瑚开始兴起；中、晚泥盆世以双带型珊瑚占主要地位.
鹦鹉螺类大大减少,菊石中的棱菊石类和海神石类繁盛起来.
正笔石类大部分绝灭,早泥盆世残存少量单笔石科的代表.
竹节石类始于奥陶纪,泥盆纪一度达到最盛,泥盆纪末期绝灭.其中以薄壳型的塔节石类最繁盛,光壳节石类也十分重要.
牙形石演化到泥盆纪又进入一个发展高峰,这个时期以平台型分子大量出现为特征.
昆虫类化石最早也发现于泥盆纪.
泥盆纪是脊椎动物飞越发展的时期,鱼类相当繁盛,各种类别的鱼都有出现,故泥盆纪被称为 “鱼类的时代”.早泥盆世以无颌类为多,中、晚泥盆世盾皮鱼相当繁盛,它们已具有原始的颚,偶鳍发育,成歪形尾.
早泥盆世裸蕨植物较为繁盛,有少量的石松类植物,多为形态简单、个体不大的草本类型；中泥盆世裸蕨植物仍占优势,但原始的石松植物更发达,出现了原始的楔叶植物和最原始的真蕨植物；晚泥盆世到来时,裸蕨植物濒于灭亡,石松类继续繁盛,节蕨类、原始楔叶植物获得发展,新的真蕨类和种子蕨类开始出现.
进入 蕨类植物和两栖动物的时代
石炭纪 两栖动物的时代
石炭纪（Carboniferous period）开始于距今约3.55亿年至2.95亿年,延续了6000万年.石炭纪时陆地面积不断增加,陆生生物空前发展.当时气候温暖、湿润、沼泽遍布,大陆上出现了大规模的森林,给煤的形成创造了有利条件.
石炭纪又是地壳运动非常活跃的时期,因而古地理的面貌有着极大的变化.这个时期气候分异现象又十分明显,北方古大陆为温暖潮湿的聚煤区,冈瓦纳大陆却为寒冷的大陆冰川沉积环境.气候分带导致了动、植物地理分区的形成.
石炭纪的海生无脊椎动物与泥盆纪比较起来,有了显著的变化.浅海底栖动物中仍以珊瑚、腕足类为主.早石炭世晚期的浮游和游泳的动物中,出现了新兴的筳类,菊石类仍然繁盛,三叶虫到石炭纪已经大部分绝灭,只剩下几个属种.
最早发现于泥盆纪的昆虫类,在石炭纪得到进一步的繁盛,已知石炭、二叠纪的昆虫就达1300种以上.陆生脊椎动物进一步繁盛,两栖动物占到了统治地位.早石炭世一开始,两栖动物蓬勃发展,主要出现了坚头类（也称迷齿类）,同时繁盛的还有壳椎类.
早石炭世的植物面貌与晚泥盆世相似,古蕨类植物延续生长,但只能适应于滨海低地的环境；晚石炭世植物进一步发展,除了节蕨类和石松类外,真蕨类和种子蕨类也开始迅速发展.裸子植物中的苛达树是一种高大的乔木,成为造煤的重要材料之一.
二叠纪 重要的成煤期
二叠纪（Permian period）是古生代的最后一个纪,也是重要的成煤期.二叠纪开始于距今约2.95亿年,延至2.5亿年,共经历了4500万年.二叠纪的地壳运动比较活跃,古板块间的相对运动加剧,世界范围内的许多地槽封闭并陆续地形成褶皱山系,古板块间逐渐拚接形成联合古大陆（泛大陆）.陆地面积的进一步扩大,海洋范围的缩小,自然地理环境的变化,促进了生物界的重要演化,预示着生物发展史上一个新时期的到来.
二叠纪是生物界的重要演化时期.海生无脊椎动物中主要门类仍是筳类、珊瑚、腕足类和菊石,但组成成分发生了重要变化.节肢动物的三叶虫只剩下少数代表,腹足类和双壳类有了新的发展.二叠纪末,四射珊瑚、横板珊瑚、筳类、三叶虫全都绝灭；腕足类大大减少,仅存少数类别.
脊椎动物在二叠纪发展到了一个新阶段.鱼类中的软骨鱼类和硬骨鱼类等有了新发展,软骨鱼类中出现了许多新类型,软骨硬鳞鱼类迅速发展.两栖类进一步繁盛.爬行动物中的杯龙类在二叠纪有了新发展；中龙类游泳于河流或湖泊中,以巴西和南非的中龙为代表；盘龙类见于石炭纪晚期和二叠纪早期；兽孔类则是二叠纪中、晚期和三叠纪的似哺乳爬行动物,世界各地皆有发现.
早二叠世的植物界面貌与晚二叠世相似,仍以节蕨、石松、真蕨、种子蕨类为主.晚二叠世出现了银杏、苏铁、本内苏铁、松柏类等裸子植物,开始呈现中生带的面貌.
古生代到此结束.中生代开始啦!
中生代是裸子植物和爬行动物的时代!
三叠纪 爬行动物和裸子植物的崛起
三叠纪(Triassic period)是中生代的第一个纪.始于距今2.5亿年至2.03亿年,延续了约5000万年.海西运动以后,许多地槽转化为山系,陆地面积扩大,地台区产生了一些内陆盆地.这种新的古地理条件导致沉积相及生物界的变化.从三叠纪起,陆相沉积在世界各地,尤其在中国及亚洲其它地区都有大量分布.古气候方面,三叠纪初期继承了二叠纪末期干旱的特点；到中、晚期之后,气候向湿热过渡,由此出现了红色岩层含煤沉积、旱生性植物向湿热性植物发展的现象.植物地理区也同时发生了分异.
生物变革方面,陆生爬行动物比二叠纪有了明显的发展.古老类型的代表（如无孔亚纲和下孔亚纲）基本绝灭,新类型大量出现,并有一部分转移到海中生活.原始哺乳动物在三叠纪末期也出现了.由于陆地面积的扩大,淡水无脊椎动物发展很快,海生无脊椎动物的面貌也为之一新.菊石、双壳类、有孔虫成为划分与对比地层的重要门类,而筳及四射珊瑚则完全绝灭.
爬行动物在三叠纪崛起,主要由槽齿类、恐龙类、似哺乳的爬行类组成.典型的早期槽齿类表现出许多原始的特点,且仅限于三叠纪,其总体结构是后来主要的爬行动物以至于鸟类的祖先模式；恐龙类最早出现于晚三叠世,有两个主要类型：较古老的蜥臀类和较进化的鸟臀类.海生爬行类在三叠纪首次出现,由于适应水中生活,其体形呈流线式,四肢也变成桨形的鳍；似哺乳爬行动物亦称兽孔类,四肢向腹面移动,因此更适于陆地行走.
原始的哺乳动物最早见于晚三叠世,属始兽类,所见到的化石都是牙齿和颌骨的碎片.
三叠纪时,晚二叠世幸存的齿菊石类大量繁盛起来,中、晚三叠世的大部分菊石有发达的纹饰,有许多科是三叠纪所特有的.菊石的迅速演化为划分和对比地层创造了极重要的条件.
双壳类也有明显变化,晚古生代的种类只有很少数继续存在,产生了许多新种类,并且数量相当繁多.尤其在晚三叠世,一些种属的结构类型变得复杂,个体也往往比较大.由于三叠纪的环境与古生代不同,非海相双壳类逐渐繁盛起来.
裸子植物的苏铁、本内苏铁、尼尔桑、银杏及松柏类自三叠纪起迅速发展起来.其中除本内苏铁目始于三叠纪外,其它各类植物均在晚古生代就开始有了发展,但并不占重要地位.二叠纪的干燥性气候延续到了早、中三叠世,到了中三叠世晚期植物才开始逐渐繁盛.晚三叠世时,裸子植物真正成了大陆植物的主要统治者.
朱罗纪 爬行动物和裸子植物的时代
侏罗纪（Jurassic period）是中生代的第二个纪,始于距今2.03亿年,结束于1.35亿年,共经历了6800万年.
生物发展史上出现了一些重要事件,引人注意.如恐龙成为陆地的统治者,翼龙类和鸟类出现,哺乳动物开始发展等等.陆生的裸子植物发展到极盛期.淡水无脊椎动物的双壳类、腹足类、叶肢介、介形虫及昆虫迅速发展.海生的菊石、双壳类、箭石仍为重要成员,六射珊瑚从三叠纪到侏罗纪的变化很小.棘皮动物的海胆自侏罗纪开始占领了重要地位.
侏罗纪时爬行动物迅速发展.槽齿类绝灭,海生的幻龙类也绝灭了.恐龙的进化类型——鸟臀类的四个主要类型中有两个繁盛于侏罗纪,飞行的爬行动物第一次滑翔于天空之中.鸟类首次出现,这是动物生命史上的重要变革之一.恐龙的另一类型——蜥臀类在侏罗纪有两类最为繁盛：一类是食肉的恐龙,另一类是笨重的植食恐龙.海生的爬行类中主要是鱼龙及蛇颈龙,它们成为海洋环境中不可忽视的成员.
三叠纪晚期出现的一部分最原始的哺乳动物在侏罗纪晚期已濒于绝灭.早侏罗世新产生了哺乳动物的另一些早期类型——多瘤齿兽类,它被认为是植食的类型,至新生代早期绝灭.而中侏罗世出现的古兽类一般被认为是有袋类和有胎盘哺乳动物的祖先.
软骨硬鳞鱼类在侏罗纪已开始衰退,被全骨鱼代替.发现于三叠纪的最早的真骨鱼类到了侏罗纪晚期才有了较大发展,数量增多,但种类较少.
侏罗纪的菊石更为进化,主要表现在缝合线的复杂化上,壳饰和壳形也日趋多样化,可能是菊石为适应不同海洋环境及多种生活方式所致.侏罗纪的海相双壳类很丰富,非海相双壳类也迅速发展起来,它们在陆相地层的划分与对比上起了重要作用.
侏罗纪是裸子植物的极盛期.苏铁类和银杏类的发展达到了高峰,松柏类也占到很重要的地位.
白垩纪 爬行动物和裸子植物由极盛走向衰灭
白垩纪（Cretaceus period）是中生代的最后一个纪,始于距今1.35亿年,结束于距今6500万年,其间经历了7000万年.无论是无机界还是有机界在白垩纪都经历了重要变革.
剧烈的地壳运动和海陆变迁,导致了白垩纪生物界的巨大变化,中生代许多盛行和占优势的门类（如裸子植物、爬行动物、菊石和箭石等）后期相继衰落和绝灭,新兴的被子植物、鸟类、哺乳动物及腹足类、双壳类等都有所发展,预示着新的生物演化阶段——新生代的来临.
爬行类从晚侏罗世至早白垩世达到极盛,继续占领着海、陆、空.鸟类继续进化,其特征不断接近现代鸟类.哺乳类略有发展,出现了有袋类和原始有胎盘的真兽类.鱼类已完全的以真骨鱼类为主.
白垩纪的海生无脊椎动物最重要的门类仍为菊石纲,菊石在壳体大小、壳形、壳饰和缝合线类型上远较侏罗纪多样.海生的双壳类、六射珊瑚、有孔虫等也比较繁盛.淡水无脊椎动物以软体动物的双壳类、腹足类和节肢动物的介形类、叶肢介类为主.
早白垩世仍以裸子植物中的苏铁类、本内苏铁类、银杏类和松柏类为主,真蕨类仍然繁盛.从早白垩世晚期兴起的被子植物到晚白垩世得到迅速发展,逐渐取代了裸子植物而居统治地位.
中生代(三叠纪-侏罗纪-白垩纪):[/b2]地球历史的中生代,被称为"裸子植物时代".但是,在真正的陆生植物--裸子植物--兴盛的时候,真正的陆生脊椎动物--爬行动物--也发展起来了.因此,从动物的角度来看,中生代双可称为"爬行动物时代". 爬行动物到中生代成了当时最繁荣昌盛的脊椎动物,它们形态各异,各成系统,霸占一方,到处是"龙"的天下.向海洋发展的,如鱼龙；向天空发展的,如飞龙；向陆地发展的,如各式各样的恐龙. 2亿多年前的三迭纪早期以后,有些陆生爬行动物又返回海洋,先后形成了各具特色的鱼龙、蛇颈龙等,其中,一些还是当时海洋中显赫一时的大动物. 爬行类由爬行到飞行的种类也不少,如喙嘴龙,翼手龙等.上天不容易,由爬行到飞行不是一下子形成的,而是经过了漫长的岁月,是一代代有利于飞行的变异积累的结果.
新生代开始啦!它是被子植物和哺乳动物的时代!
第三纪 被子植物的时代
中生代（三叠纪-侏罗纪-白垩纪）： 地球历史的中生代,被称为"裸子植物时代".但是,在真正的陆生植物--裸子植物--兴盛的时候,真正的陆生脊椎动物--爬行动物--也发展起来了.因此,从动物的角度来看,中生代双可称为"爬行动物时代". 爬行动物到中生代成了当时最繁荣昌盛的脊椎动物,它们形态各异,各成系统,霸占一方,到处是"龙"的天下.向海洋发展的,如鱼龙；向天空发展的,如飞龙；向陆地发展的,如各式各样的恐龙. 2亿多年前的三迭纪早期以后,有些陆生爬行动物又返回海洋,先后形成了各具特色的鱼龙、蛇颈龙等,其中,一些还是当时海洋中显赫一时的大动物. 爬行类由爬行到飞行的种类也不少,如喙嘴龙,翼手龙等.上天不容易,由爬行到飞行不是一下子形成的,而是经过了漫长的岁月,是一代代有利于飞行的变异积累的结果.
第四纪 劳动创造了人类
第四纪（Quaternary period）是地球历史的最新阶段,始于距今175万年.第四纪包括更新世和全新世两个阶段,二者的分界以地球上最近一次冰期结束、气候转暖为标志,大约在距今1万年前后.
第四纪生物界的面貌已很接近于现代.哺乳动物的进化在此阶段最为明显,而人类的出现与进化则更是第四纪最重要的事件之一.
哺乳动物在第四纪期间的进化主要表现在属种而不是大的类别更新上.第四纪前一阶段——更新世早期哺乳类仍以偶蹄类、长鼻类与新食肉类等的繁盛、发展为特征,与第三纪的区别在于出现了真象、真马、真牛.更新世晚期哺乳动物的一些类别和不少属种相继衰亡或灭绝.到了第四纪的后一阶段——全新世,哺乳动物的面貌已和现代基本一致.
大量的化石资料证明人类是由古猿进化而来的.古猿与最早的人之间的根本区别在于人能制造工具,特别是制造石器.从制造工具开始的劳动使人类根本区别于其它一切动物,劳动创造了人类.另一个主要特点是人能直立行走.从古猿开始向人的方向发展的时间,一般认为至少在1000?万年以前.
第四纪的海生无脊椎动物仍以双壳类、腹足类、小型有孔虫、六射珊瑚等占主要地位.陆生无脊椎动物仍以双壳类、腹足类、介形类为主.其它脊椎动物中真骨鱼类和鸟类继续繁盛,两栖类和爬行类变化不大.
高等陆生植物的面貌在第四纪中期以后已与现代基本一致.由于冰期和间冰期的交替变化,逐渐形成今天的寒带、温带、亚热带和热带植物群.微体和超微的浮游钙藻对海相地层的划分与对比仍十分重要.
新生代:7千万年以来的新生代,是被子植物大展宏图的时期,哺乳动物之所以能在新生代里大发展,其中就有大量发展起来的被子植物作雄厚的物质基础. 最早的有胎盘哺乳动物是食虫类.它们大都是些以昆虫为食的小动物,现代的刺猬是它们的后裔.它们在不同的自然环境里曾先后几次"趋异"进化,发展成20多个不同的类群,形成了有胎盘哺乳动物的大繁荣.
新生代详细划分(单位:百万年)
第三纪古新世 65―53
始新世 53—36.5
渐新世 36.5―23
中新世 23―5.3
上新世 5.3―1.8
第四纪更新世 1.8―0.01
全新世 0.01―现代
地球上的地壳发展阶段
1
太古代―元古代
地壳薄弱活动；海洋沉积占绝对优势；末期形成一些古地块.
2
震旦纪
海洋沉积占优势；古地台形成.
3
寒武纪―奥陶纪―志留纪
加里东运动, 海洋沉积仍占优势；末期,加里东地槽褶皱隆起.
4
泥盆纪―石炭纪―二迭纪
海西运动,陆相对扩大；末期许多地槽隆起,北大陆联合,南大陆开始解体.
5
三迭纪―侏罗纪―白垩纪
燕山运动,南大陆解体,北大陆普遍活动；环太平洋地槽内带隆起成山.
6
第三纪古新世、始新世、渐新世、中新世、上新世
喜马拉雅造山运动,古地台、古褶皱普遍活动；古地中海带及环太平洋外带,隆起成山.
7
第四纪更新世、全新世―新构造期
差异升降显著,冰川广布.
地球上的动物界发展阶段
1太古代
最低等原始生物产生
2寒武纪―奥陶纪―志留纪
海生无脊椎动物时代
3泥盆纪
鱼时代
4石炭纪―二迭纪
两栖动物时代
5三迭纪―侏罗纪―白垩纪
爬行动物时代
6第三纪
哺乳动物时代
7第四纪
人类时代
地球上的植物界发展阶段
1太代
最低等原始生物产生
2震旦纪―寒武纪―奥陶纪早期
海生藻类时代
3奥陶纪早期―石炭纪―二迭纪早期
陆生孢子植物时代
4二迭纪早期―三迭纪―侏罗纪―白垩纪中期
裸子植物时代
5白垩纪中期―第三纪―第四纪
被子植物时代
地球上的部分生物盛行期
1地球天文时期
2太古代 前震旦纪
藻类、海棉
3元古代： 震旦纪
藻类、海棉
4古生代： 寒武纪
藻类、海棉、腕足动物、海林檎、三叶虫、
奥陶纪：藻类、海棉、珊瑚、腕足动物、海林檎、海百合、海蕾、海星、三叶虫、
志留纪：藻类、海棉、珊瑚、腕足动物、海百合、海蕾、海星、三叶虫、鹦鹉螺、
泥盆纪：藻类、海棉、珊瑚、腕足动物、海林檎、海百合、海蕾、海星、三叶虫、鳞木、鹦鹉螺、
石炭纪：藻类、海棉、珊瑚、腕足动物、海林檎、海百合、海蕾、海星、三叶虫、沙鱼、鳞木、鹦鹉螺、
二迭纪：藻类、海棉、珊瑚、海百合、三叶虫、沙鱼、鳞木、鹦鹉螺
5中生代

元古宙
元古宙(距今约25亿年～距今约5.7亿年)

Proterozoic Eon

前寒武纪两个分期的晚期 。这一时期形成的地层称元古宙，位于太古宇之上，古生界之下。元古宙原名元古代，是1887年由S.F.埃蒙斯命名的。Proterozoic属希腊字源，意为早期原始生命。一般把元古宙分为古元古、中元古和新元古3个代，界限分别是18亿年前和10亿年前。

元古宙与太古宙相比，岩石变质程度较浅，并有一部分未经变质的沉积岩。主要有板岩、大理岩、白云岩、石灰岩、页岩、砂岩和千枚岩等。中国的元古宙地层类型复杂，各地发育程度相差较大。华北地台的中、新元古代地层属稳定类型的盖层沉积，其余为活动类型沉积。新元古代地层上部的红色碎屑堆积，广泛分布于中国南方。

元古宙时藻类和细菌开始繁盛，是由原核生物向真核生物演化、从单细胞原生动物到多细胞后生动物演化的重要阶段。叠层石始见于太古宙，而古元古代时出现第一个发展高潮。近年在中国北部的串岭沟组中发现属于16～17亿年前的丘阿尔藻的化石，这是已发现的最老的真核细胞生物。元古宙晚期，无脊椎动物偶有发现。

元古宙是一个重要成矿期，主要矿产有铁、金、铀、锰、铜、硼、磷、菱镁矿等。元古宙同位素年龄从25—6或（5.7）亿年，共经历19亿年的悠久时间。元古宙划分为3个代。25—18亿年为古元古代，18—10亿年为中元古代，10—6或（5.7）亿年为新元古代。其中新元古代的后半段，即8—6或（5.7）亿年单划分称震旦纪。元古宙的地史具有下述特征。

由于藻类植物日益繁盛，它们营光合作用不断吸收大气中的CO2，放出O2，使气圈和水体从缺氧发展到含有较多氧的状态。大约从中元古代开始，地层有含铁紫红色石英砂岩（如常州沟组、大虹峪组等）及赤铁矿层（如串岭沟组宣龙式铁矿）形成，说明当时大气中已含有相当多的游离氧。大气及水体中氧的增多，不仅影响岩石风化及沉积作用的方式及进程，而且也给生物发展和演化准备了物质条件。

太古宙已出现菌类和蓝绿藻类，到元古宙得到进一步发展。在岩层中广布蓝绿藻类的群体，经生物作用和沉积作用形成综合体。这种综合体常保存在石灰岩和白云岩中。从横剖面上看呈同心圆状、椭圆状等。从纵剖面上看呈向上凸起的弧形或锥形叠层状，就象扣放着的一摞碗，称做叠层石。

叠层石的基本构造单位叫基本层，一般为弧形或锥形，向上凸起。基本层组成集合体，最常见的形状为柱状、锥状、棒锤状，有的呈墙状（图11-5）。集合体有各种不同的分叉现象（图11-6）。集合体组成大群体，在地层中多呈透镜状、似层状等礁体现象。叠层石主要分布于滨海的潮间带和潮上带，有的能分布于潮下100m深处。近年根据叠层石的形态、分叉形式、体壁构造、纹饰及内部构造，划分为许多类、群、型，对于地层的划分和对比有一定意义。

另外，近年在元古宙地层中分离出形体微小的（常小于10μm）微古植物，主要指一些单细胞藻类。到了晚元古代，微古植物形体增大（50—100μm），种类繁多。大约从中元古代起还出现了褐藻及红藻等高级藻类。近年在中国北部中元古代串岭沟组地层中发现最古老的真核细胞生物化石，名为丘阿尔藻（Chuaria），距今16—17亿年。1978年在中元古代雾迷山组中也发现真核生物化石，命名为震旦乌藻（Tawuia），距今12—14亿年。这些单细胞藻类，分类位置尚不明，总称为疑源类（Acritarcha）。太古宙从无生命到有生命，是生物演化史上的一次飞跃，而元古宙则是从原核生物到真核生物，从单细胞到多细胞，标志着在地球发展史和生命演化过程中进入一个新阶段。

在太古宙晚期的构造运动即阜平运动之后，中国和世界大陆上都出现了小规模的稳定核心，称为陆核，这是陆壳构造发展的第一阶段。早元古代中期的构造运动，在中国称五台运动；早元古代晚期的构造运动，在中国称吕梁运动。通过这些运动，陆核进一步扩大，形成规模较大的稳定地区，称为原地台，在原地台上开始沉积了类似盖层的沉积类型。由于沉积、喷发、侵入、挤压、褶皱、变质、固结等作用反复进行，陆壳某些部分更趋稳定，到中元古代晚期原地台进一步扩大，在世界上终于出现了若干大规模稳定的古地台。由陆核到原地台和古地台，是陆壳构造发展的第二个阶段。

从岩石性质看，古元古代地层即下元古界往往和上太古界具有共性，多属活动类型沉积和浊流沉积变质而成的绿岩系，同时和上太古界一样，常含有规模巨大的铁矿床，性质和鞍山式铁矿近似，以低价铁为主，反映当时大气和水体的缺氧状态。下元古界（Pt1）和上太古界（Ar2）共同构成地台的基底。到了中、新元古代，原地台已经出现，出现了稳定地台浅海，真核及藻类生物繁盛，大气及水体中含氧量增加，红层、高价铁、碳酸盐等沉积出现，形成地台盖层，因此，中元古界（Pt2）特别是上元古界（Pt3）震旦系（Z）已经属于盖层沉积的范畴。

在古元古代，中国北方已经形成华北原地台，南方形成扬子原地台，西部则形成塔里木原地台。在华北地区，在初步固结的基础上，发生断裂拗陷，形成了以滹沱群为代表的碎屑-火山沉积和含叠层石的白云岩沉积；在五台-太行山地区则形成造山后的磨拉石堆积。这些都属于地槽活动型堆积。在河南则形成嵩山群，在安徽形成凤阳群，它们都属于稳定类型，以分选较好的碎屑岩、碳酸盐岩等为主，很少有火山岩。上述沉积经过褶皱夷平，上面为中、新元古界不整合覆盖，这个不整合面分布广泛，即吕梁运动。华北地区经吕梁运动后，进一步固结，形成华北原地台。

在中国西南，包括川中、鄂西，基底以上太古界崆岭群变质岩系为代表。下元古界分布不广，主要为岛弧型火山沉积岩系，川西一带也有类似沉积。后来下元古界连同上太古界褶皱形成扬子原地台。

中国西部，塔里木地区下元古界以浅变质火山沉积岩系为主，属于活动类型，称兴地塔格群。早元古代末形成了原地台

古元古代末期，在中国已经出现了华北、扬子、塔里木等相对稳定的原地台，但陆壳稳定情况仍存在很大差异。

1.华北地区 早在太古宙末，中国北部和辽宁南部已形成几个稳定陆核，陆核之间是活动地区，其间填充了五台群和滹沱群，经过吕梁运动褶皱变质固结，它们把陆核连接起来，形成较大规模的稳定地区——华北原地台。这个原地台地形高低起伏，相当复杂。有些地区在久经剥蚀之后，又开始下沉，形成浅海；而有些地区则高出海面，形成古陆，如图11-7所示，中国北部除内蒙古北部及东北北部属比较活动的地槽外，其余皆属华北原地台范围。原地台大致呈三角形，周围被高地环绕：北有内蒙古古陆，南有淮阳古陆，东边是胶东古陆（后来发展成胶辽古陆）；古陆之间是一片陆表浅海，海中耸立着若干山地和陆岛。如鲁西古陆和晋陕古陆便是较大的古陆。在这片浅海中沉积了类似盖层的中上元台界，所以在辽宁、吉林南部、河北、山西（部分地区）、大青山、贺兰山、鲁中、豫西和皖北均有出露，但沉积发育情况各地不一。可大体分为三种类型：强烈沉降带沉积，稳定浅海沉积，隆起区的陆相沉积。

（1）燕辽沉降带 位于内蒙古古陆南侧，是华北地区强烈拗陷地带，如图11-8所示，拗陷中心在河北兴隆、天津蓟县以及北京平谷一带，沉积厚达10000m，地层发育完全，分层清楚，是北方中上元古界划分和对比的标准地区①。图11-9为燕山地区平谷一带中上元古界综合柱状剖面。

在图11-9剖面中，根据沉积旋回、岩性和沉积间断可分为3个系12个组。长城系下部以碎屑岩为主，并夹火山喷发岩，上部为碳酸盐岩；蓟县系以碳酸盐岩为主，厚度最大，分布较广；青白口系以砂页岩、石灰岩为主，厚度较小，分布较窄。中上元古界由下而上代表一个巨大的沉积旋回；在这个旋回中又可分为三个次一级旋回，各旋回间都存在着明显的间断；次一级旋回中还包含着更小旋回。据此，说明以剖面为代表的这一时代初期，海侵开始，堆积了巨厚的滨海浅海碎屑岩，并有海底火山喷发活动；中期海侵扩大，向四周超覆（图11-10）形成了广厚的碳酸盐建造；后期地壳上升，海水渐退，又以碎屑岩沉积为主。在大旋回中，夹着次一级和更次一级旋回，说明整个地区是波浪式的发展过程。

位于淮阳古陆北缘的豫西-淮南沉降带，其发育过程大致和燕辽沉降带相似。

（2）华北地区其他部分 包括现在山东、河南、安徽等部分地区，是一片相对稳定的陆表浅海，沉降幅度较小，沉积厚度一般在1000m左右，下部以碎屑岩相为主，上部以碳酸盐岩相为主。

（3）晋陕古陆 为浅海所包围，是一个长期遭受剥蚀的隆起区，其边缘部分只有当海侵超覆时才形成不厚的滨海相沉积；内部低地堆积了陆相石英砂岩，分选良好，交错层发育，厚度仅100m左右。

总之，华北地区在中元古代开始了新的发展阶段，虽然吕梁运动后已经基本上形成比较稳定地区，但尚有局部活动性较大的地区，如燕辽沉降带即是。沉降带为传统名称，其形成可能与古陆边缘深断裂有关，目前或认为与板块边界活动有关。这些活动单位经过中、新元古代的长期发展才逐渐相对稳定下来，到新元古代初期，已经发展为大规模的相对稳定的华北地台，也称中朝地台。

2.中国西部塔里本地区 在北天山的北山地区，中上元古界分布广泛，为相对稳定型的浅变质，含碳酸盐沉积，沉积类型与中朝地台相似。沿中、南天山东段，有走向NWW的强烈沉降带，沉积厚度逾万米，与燕辽沉降带有类似之处。

3.中国南部 中国南部和中国北部地壳发育过程有很大不同，在那里缺少太古界地层，而元古界地层则广泛发育。南方扬子原地台（包括四川及湘、鄂、黔、桂等一部分，四川盆地为其核心部分）是一个相对稳定的地区，在它的周围出现了一些活动地带，如在其东部的鄂西地区出露崆岭群，以黑云斜长片麻岩、混合岩、角闪岩等为主，上部夹大理岩，总厚度大于5000m，时代属下元古界。在其附近出露浅变质的神农架群，以碳酸盐岩为主，下部和上部含有火山物质及硅质、铁质沉积，大约相当于北方的中、上元古界。

在扬子原地台的东南缘，中上元古界出露非常广泛，下部称四堡群或梵净山群，上部称板溪群，二者以不整合接触。板溪群以浅变质岩为主，包括砂质板岩、千枚岩、泥灰岩，有时含细碧岩、火山喷发岩，或具海底喷发的枕状构造，间有复理石式沉积，各处厚度不等（1000—7000m）。广泛分布于湘西、黔东、桂北等地。有人认为板溪群非常近似大陆边缘从大陆架海、边缘海、大陆坡到火山岛弧海沉积，然后向外过渡到外海。

在扬子原地台的西侧，即川滇交界地区，也是相对活动地带，沉积了厚达8500m以上的浅变质的会理群，下部和上部有火山沉积，中部以碳酸盐沉积夹泥砂质沉积为主，中、上元古界之间及上部与下震旦统之间，皆为不整合接触，分别代表晋宁运动早、晚两期。通过晋宁运动，扬子原地台周围固结扩大，到后来形成大型稳定的扬子地台。

总之，从太古宙到元古宙，中国南北地层分布不同的特点，说明地壳发展的不平衡性，北方在早元古代末吕梁运动之后已经形成稳定的基底，其上的活动区只限于沉降带（与古陆边缘断裂有关），火山活动不多；从晚元古代开始，已几乎全部固结，形成华北地台；而南方则在扬子原地台的两侧，活动相当强烈，特别是从中元古代起，发育了边缘海及岛弧海，火山活动相当频繁，经晋宁运动，原地台扩大才发展为扬子地台。这种在同一时期北方相对稳定、南方相对活动的特征，一直延续到古生代。

元古代所经历的时间很长，沉积的厚度也很大，如燕山地区中、上元古界最厚达10000m，相当于同一地区古生界地层的若干倍。因此，这一部分地层中含有比较丰富的矿产。

（一）铁矿

中元古代，在华北地区，特别是沿内蒙古古陆的南侧，沉积了大量浅海相鲕状和肾状赤铁矿。以河北宣化、龙关一带的宣龙式铁矿最为典型。矿层位于长城系串岭沟组底部（图11-8，11-9），多为富矿。这些都是吕梁运动后，古陆经长期风化和剥蚀作用，铁质在滨海地区不断富集形成沉积赤铁矿。

在燕山地区的蓟县系铁岭组中，也可见到沉积赤铁矿，称四海式铁矿（因北京延庆四海而命名）。在青白口系下马岭组底部，有时也存在一层不规则的风化壳型铁矿。

（二）锰矿

在华北地区长城系高于庄组中下部，常夹有一层锰矿或含锰页岩及含锰灰岩。如在蓟县高于庄组中有含锰带，称蓟县式锰矿，但多为低品位。除此，在蓟县系铁岭组中部，含铁锰，在辽宁朝阳瓦房子一带形成锰矿层，称瓦房子式锰矿。

（三）其他

在苏北东海锦屏山、皖北大别山等处，下元古界变质岩中形成重要磷矿，称东海式磷矿。在北方长城系串岭沟组和大虹峪组中常含有含钾层位（绿色海绿石页岩）。在豫北发现含钾页岩矿床，即位于串岭沟组中。最近，在华北平原掩覆下的雾迷山组白云岩中发现储藏大量石油，如华北油田（河北任丘）最早发现古潜山油田，这些含油古潜山就是由雾迷山组白云岩构成的。

此外，在北方元古界中有大量的碳酸盐沉积，其最大特征为富含镁质，绝大部分为白云岩和白云质灰岩，质纯者可作为冶金熔剂。其中辽宁大石桥一带的下元古界辽河群中产有大型菱镁矿床。中、上元古界中纯灰岩不多，在燕山地区一些地方的高于庄组上部、铁岭组上部等，有较纯灰岩，可以作为水泥和石灰等原料。含有叠层石的白云岩及白云质灰岩，磨光后是美观的建筑材料。

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