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地球的
演化过程
第一章 第三节
新课导入
作为最容易辨认的恐龙之一,梁龙(右图)是巨型恐龙中的明星,它们体型巨大,最大的身长超过36米,脖子长度超过6米,尾巴长度更在10米以上。1.5亿年前,在北美洲大平原上,它们是最常见的巨型恐龙。然而,现在人们只能在博物馆通过化石骨架来认识它们。身材这么庞大的动物为什么没能继续在地球上生存下来呢?地球的环境都发生过什么样的变化?
梁龙恐龙化石
为了寻找答案,让我们开启一趟探寻地球的进化之旅。
理解地层与化石研究对地球历史认识的主要作用;
了解地球地质历史的年代划分;
能结合地质年代表,简要描述地球的演化过程;
理解地球每个演化阶段都有不同的地壳运动特点、生物演化特征和成矿规律。
一、原始大气、海洋和陆地
(一)初生的地球早期演变
地球自形成到现在,大约经历了46亿年的时间。
地球形成初期
(一)初生的地球早期演变
地球诞生之初不断受到陨石撞击,地球表面的温度不断増加,地球上大部分的岩石处于熔融状态。
熔融状态下的早期地球
(一)初生的地球早期演变
随着陨石撞击的不断减少,地球逐渐冷却,地幔表层冷却形成了原始的地壳。地球内部的气体溢出形成了原始的大气圈。
原始的地壳及大气
(一)初生的地球早期演变
火山喷发时释放出大量水蒸气,二氧化碳、氮、氢等气体,形成厚厚的云层。随云层不断凝结致雨向地表倾泻,降落到地表的雨水汇聚到低洼地带,形成了原始海洋。
原始海洋形成
(一)初生的地球早期演变
A
B
C
你能将A、B、C三个图片正确排序?(按照早期地球演化过程)
思考
A-C-B
46亿年前地球诞生
陨石
撞击
地表温度升高岩石熔融状态
冷却凝固
形成原始地壳
地壳内部
气体溢出
形成原始大气圈
火山
喷发
云层冷却成云致雨
原始海洋
(一)初生的地球早期演变
小结
二、地质年代表
(一)地层
地层:
地壳在发展过程中形成的,具有一定时代含义的成层的岩石和堆积物。
美国科罗拉多峡谷出露的地层
(一)地层
沉积岩:
裸露在地表的各种岩石,在风吹、日晒、雨淋以及生物的作用下遭到破坏,破坏的产物被风和流水等搬运后沉积起来,经过压紧固结而形成。
层积岩
(一)地层
沉积岩特点:
具有明显的层理构造
岩层上新下老
(地层未经变动时呈横向延伸,先沉积的地层在下,后沉积的地层在上。)
含有化石
老
新
层积岩层理图
(二)化石
化石:
化石是岩石形成过程中保存下来的石化的古代生物遗体或遗迹。它们是记录地球历史的“书页”。
三叶虫
恐龙
猛犸象
(二)化石
地层与化石的关系:
同一时代的地层往往含有相同或者相似的化石。
越古老的地层含有越低级、越简单生物的化石。
化石是确定所在地层的年代和古地理环境的重要依据
高
级
复
杂
低
级
简
单
(三)地质年代表
地层单位:
地球历史的时间跨度很大,地质学家们根据地层顺序和古生物遗体或遗迹,把地层分为若干大小不同的单位。
地质时代单位:
各个地层单位所代表的时间。
地层单位 对应 地质时代单位 单位大小
宙
代
纪
世
期
宇
界
系
统
阶
小
大
地质年代:
相对地质年代
绝对地质年代(确定具体时间)
(三)地质年代表
地质年代表
地质年代表:
科学家根据地质时代早晚顺序把地球历史上的重大地质事件编成的时间顺序表。
25
现在
5.41
2.5217
0.66
太古宙
元古宙
显生宙
太古代
元古代
古生代
中生代
新生代
距今年数
(亿年)
(三)地质年代表
小结
三、地球的演化史
时间:距今25亿年以前
太古代(Archean)
(一)太古代(距今25亿年以前)
海陆演化:
地球已经形成薄而活动的原始地壳,岩浆喷溢活动相当频繁,构造运动剧烈。地表水体分布广泛,陆地面积不大。晚期开始形成小规模的陆地。
早期地表
(一)太古代(距今25亿年以前)
大气演化:
由于火山活动强烈,大气中二氧化碳的含量较高,地球表面的原始海洋和大气处于缺氧状态。
早期大气
(一)太古代(距今25亿年以前)
地质矿产:
太古代的水体中普遍沉积了铁矿,是地质历史上形成铁矿的重要时期,这一时期形成的铁矿占世界铁矿总储量的60%以上。
早期水体
铁矿石
(一)太古代(距今25亿年以前)
生物演化:
出现了原始的生命,主要是原始细菌。大约31亿年前, 蓝绿藻类已开始繁殖。地球上从无生命到有生命,是地球历史上的重大事件。
蓝绿藻
原始细菌
时间:距今25亿 5.41亿年
元古代(Proterozoic)
(二)元古代(距今25亿~5.41亿年)
海陆演化:
地壳经过多次构造运动,在太古代小规模陆地的基础上进一步扩大,形成了许多稳定的古陆地。
古陆地
(二)元古代(距今25亿~5.41亿年)
地质矿产:
古代的地层中含有比较丰富的矿产,主要是铁矿。
矿产采坑
(二)元古代(距今25亿~5.41亿年)
生物及大气演化:
元古代的藻类日益繁盛。
藻类光合作用,不断吸收二氧化碳,释放氧气,使地球上的大气从缺氧状态发展到存在较多游离氧的状态。
水体藻类
时间:距今5.41亿 2.5217亿年
古生代(Paleozoic)
(三)古生代(距今5.41亿~2.521 7亿年)
海陆演化:
由于构造运动,古生代的一些地区发生褶皱隆起,陆地面积进一步扩大。
经过泥盆-二叠纪的海西运动,北方各古陆合在一起,形成劳亚古陆;南方形成冈瓦纳古陆。
隆起的陆地
早期古陆
(三)古生代(距今5.41亿~2.521 7亿年)
在早古生代三叶虫、珊瑚等无脊椎动物空前繁盛,被称为“海洋无脊椎动物时代”。
到志留纪出现鱼类,到泥盆纪空前繁茂,成为“鱼类时代”。
生物演化:
海洋无脊椎动物
鱼类化石
(三)古生代(距今5.41亿~2.521 7亿年)
再到泥盆-二叠纪演化为两栖类,动物由在水中生活开始大规模地向陆地发展。
在晚古生代时期,陆地上的蕨类植物繁茂,形成广阔森林,这是当时主要的造煤植物。
生物演化:
繁茂的蕨类植物
两栖动物
地质矿产:
晚古生代时期,造煤植物-蕨类繁茂,使石炭-二叠纪成为地质史上一个重要的成煤时代。
(三)古生代(距今5.41亿~2.521 7亿年)
蕨类植物及其化石
时间:距今2.5217亿—0.66亿年
中生代(Mesozoic)
(四)中生代(距今2.5121 7亿~0.66亿年)
蕨类植物逐渐衰退,裸子植物迅速发展起来。中生代被称为“裸子植物时代”,代表植物主要有松柏、苏铁、银杏等。
生物演化:
松柏
苏铁
银杏
(四)中生代(距今2.5121 7亿~0.66亿年)
生物演化:
在中生代,爬行动物极度繁盛,其中最占优势的一类就是恐龙。中生代也被称为“爬行动物时代”。
爬行动物-恐龙
(四)中生代(距今2.5121 7亿~0.66亿年)
地质矿产:
中生代地层含有多种矿产,其中价值较大的有煤、石油、天然气、石膏、岩盐等非金属矿产和铁、钨、锡等金属矿产。
繁茂的裸子植物使中生代特别是侏罗纪是石炭-二叠纪之后又一个重要的造煤时代。
金属矿产:铁
非金属矿产:煤
活动
阅读教材P24页材料,同学们自由探讨恐龙为什么会灭绝?
恐龙灭绝的原因至今没有公认的结论。科学是在不断发展的,许多自然之谜终将被掲开。
时间:距今0.66亿年至现在
新生代(Cenozoic)
(五)新生代(距今0.66亿年至现在)
海陆演化:
新生代时,古地中海和环太平洋地带又发生了一次巨大的构造运动—喜马拉雅运动, 形成了阿尔卑斯山脉、喜马拉雅山脉、安第斯山脉等,地球上的海陆分布与现在渐趋一致。
喜马拉雅山脉
(五)新生代(距今0.66亿年至现在)
地质矿产:
在我国古近纪和新近纪的地层中含有煤、油页岩、石油、石膏和岩盐等矿产。
油页岩
(五)新生代(距今0.66亿年至现在)
新生代生物界已与现代接近,植物以被子植物为主,被称为“被子植物时代”。
新生代哺乳动物极为繁盛,也被称为“哺乳动物时代”。
生物演化:
被子植物-毛栗
哺乳动物-羚羊
(五)新生代(距今0.66亿年至现在)
生物演化:
大约在第四纪初,古猿的一支想着人类的方向进化。人类出现和进化,是第四纪最重要的特征。
早期猿人
(五)新生代(距今0.66亿年至现在)
气候演化:
第四纪时期北半球出现大冰期,气温普遍下降,气候寒冷。现代地理环境基本是新生代后期变化的结果。
寒冷古期
太古代 元古代 古生代 中生代 新生代
距今年份 距今25亿年 距今25亿至5.41亿年 距今5.41亿至2.52亿年 距今2.52亿至6600万年 距今6600万年至今
地球 基本面貌 以海洋为主 陆地进一步扩大 古陆形态不断变化 与现在
趋向一致
地壳运动 火山运动 频繁 —— 海西运动 燕山运动 喜马拉雅
运动
古生物情况 —— 藻类 海洋无脊椎动物 鱼类时代 裸子植物 爬行动物 被子植物
哺乳动物
别称 —— —— 海洋无脊椎动物 鱼类时代 裸子植物时代爬行动物时代 被子植物时代
哺乳动物时代
小结
生物进化的基本规律:从简单到复杂 从水生到陆生 从低级到高级
地球的演化过程
原始大气、海洋
和陆地
地质年代表
地球的演化史
初生的地球早期演变
地层
化石
地质年代表
太古代(距今25亿年以前)
元古代(距今25亿~5.41亿年)
古生代(距今5.41亿~2.521 7亿年)
中生代(距今2.5121 7亿~0.66亿年)
新生代(距今0.66亿年至现在)
(四)中生代(距今2.5121 7亿~0.66亿年)
海陆演化:
中生代在环太平洋地带发生了一次规模巨大的构造运动一燕山运动,形成了中国的地质构造轮廓和地貌基础。
地质地貌缩略图
(四)中生代(距今2.5121 7亿~0.66亿年)
海陆演化:
劳亚古陆逐渐连接,面积扩大,而冈瓦纳古陆发生解体并逐渐分离,出现古大西洋和古印度洋。
古陆漂移分离