第一章 宇宙中的地球第四节地球的演化讲义（含答案）

高一地理必修一 第一章 宇宙中的地球
第四节 地球的演化
地层和化石
地层
（1）概念：地壳上部成带状展布的层状岩石或堆积物。
（2）研究意义：地层是记录地球历史的“书页”。
（3）分布规律：一般先沉积的地层在下。后沉积的地层在上。
注意：
由于沉积岩是一层一层地沉积下来的，不同时期、不同环境条件下，沉积物的特点不同，因而形成了不同的岩层。沉积岩层和化石是确定地质时代和推测当时地理环境的重要依据，因此岩层和化石被称为记录地球历史的“书页”和“文字”。在正常情况下，沉积岩总是按顺序排列的。个未经变动的沉积岩层，下面的岩层总比上面的岩层古老，根据岩层的顺序，就可以确定其时代。然而，由于地壳的运动，岩层往往错综复杂，有的已缺失，有的甚至层序颠倒，这就需要根据化石来确定岩层顺序和时代。
化石是已变成岩石的古生物遗体或遗迹，地球生物总是从低级到高级、从简单到复杂不断进化的。生物进化具有不可逆转性，又有阶段性。因此，不同时代的岩层中一般含有不同的化石，而且同时代的岩层中往往保存着相同或相似的化石。这样，我们就可以根据岩层中的化石来恢复其顺序，确定地质时代。此外，根据岩层的组成物质和化石特征，可以推知沉积时的地理环境。
(1)岩层新老关系的判断
①根据地层层序规律确定：沉积岩是受沉积作用而形成的，因而一般的层序规律是岩层越老，其位置越靠下，岩层越新，其位置越靠上(接近地表)。
②根据生物进化规律判断：由于生物进化总是由简单到复杂，由低级到高级，因此，保存复杂、高级生物化石的岩层总比那些保存简单、低级生物化石的岩层新。
若岩层出现缺失，造成这一现象的原因可能有：一是在缺失岩层所代表的年代，发生了地壳隆起，使当地地势抬高，终止了沉积过程；二是当地开始有沉积作用，地壳隆起后，原沉积物被剥蚀完毕；三是当时、当地气候变化，没有了沉积物来源。
地质年代表(根据地层顺序、生物演化阶段、岩石年龄等，把漫长的地球历史按照宙、代、纪等时间单位，进行系统性编年)。
化石
概念：生物在地层中留下了遗体或遗迹。
分布规律：同一时代的地层往往含有相同或相近的化石；越古老的地层含有越低级、越简单生物的化石。
研究意义：
①根据地层保存下来的化石，来确定地层的时代和顺序；
②根据地层组成物质的性质和化石特征，可以追溯地层沉积时的环境特征。
与反映的地质历史环境的关系 具体表现
岩石性质 岩石类型可反映物源及沉积介质等沉积环境条件 长石砂岩(A)、岩屑砂岩(B)为未经远距离搬运、未经充分筛选快速沉积形成；纯净的石英砂岩(C)形成于海滩等环境；鲕粒灰岩(D)形成于动荡浅水环境；冰碛岩反映寒冷气候，煤反映暖湿气候，蒸发岩反映干热气候；石灰岩主要形成于浅海环境；页岩(E)形成于静水环境；玄武岩(F)则是火山活动的产物
岩性特征、结构和构造等是一定环境下沉积物的表现形式 红色岩层一氧化环境；黑色页岩并含黄铁矿一还原环境；交错层理、不对称波痕一流动浅水地区(G)；干裂一滨海、滨湖环境(H)
生物化石 生物的生长过程深受地理环境的影响，因此，古生物形成的化石种类及特点可以反映当时的地理环境 珊瑚化石指示清澈温暖的浅海环境；破碎的贝壳指示滨海环境；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
特殊矿物 有些矿物形成于特定环境下，可以起指示作用 海绿石一浅海环境；石膏、石盐一干燥环境；白云岩一咸化海或潟湖环境
冥
古
宙 太
古
宙 元
古
宙 显生宙
前寒武纪 古生代/距今5.41亿-2.52亿 中生代/距今2.52亿-6600万 新生代/距今6600万-至今
早古生代 晚古生代
寒武纪 奥陶纪 志留纪 泥盆纪 石炭纪 二叠纪 三叠纪 侏罗纪 白垩纪 古近纪 新近纪 第四纪
生
命
演
化 地球上只机质，没有生命迹象 出现了蓝细菌等原生物，通过光合作用制造氧气 蓝 细菌大爆发，大气成分开始发生改变，生物也因此得到进一步发展，出现真核和多细胞生物 早期海洋面积更大，出现三叶虫、笔石、鹦鹉螺等 后期海洋面积缩小，陆地上开始出现低等植物，植物从水中向陆地发展，这是生物演化的大事件 早期鱼类大量繁衍；中期一些鱼类演化成两栖类；晚期气候变干旱，动物由水中生活大规模向陆地发展，裸子植物出现 爬行动物盛行，恐龙繁盛；中后期，出现始祖鸟，部分爬行动物向鸟类发展；晚期出现小型哺乳动物。末期物种大灭绝事件 哺乳动物快速发展；第四纪人类出现，全球出现数次冷暖交替变化
海洋仍是无脊椎动物的世界:古生代末期，发生生物物种灭绝事件，95%的物种灭绝；古生代后期是重要的造煤时代。 裸子植物迅速发展，如苏铁纲、银杏纲、松杉纲。中生代是个重要的造煤期。 被子植物繁盛
陆
地
演
化 原始海洋和陆地形成，陆地面积狭小 地壳运动剧烈，许多地方反复上升和下沉，海陆格局发生了多次大的变迁，到了后期地球各块大陆汇聚成一个整体，称为联合古陆 联合古陆开始解体，各大陆向现在位置漂移 形成了现代海陆分布格局
矿
藏
演
化 形成了铁、金、镍等矿藏 晚古生代，蕨类植物繁盛，形成森林，是地质历史上重要成煤期 主要的成煤期
【巧记忆】新生第四新古近，六千万年喜山期；中生白垩侏三叠，燕山印支两亿年；古生二叠石炭泥，志留奥陶寒武纪；以上同属显生宙，还有元太冥古宙。
理解生物演化与环境变迁的关系
生物避难所通常是指在气候变恶劣的条件下动植物能够存活的区域。生物避难所能在冰期保护原有及迁入物种免遭劫难，受保护物种在冰期后以此为起点，借风力、流水、动物等媒介扩散并演化出亚种和新物种。第四纪冰期长白山和朝鲜半岛是温带针阔叶混交林最重要的两个避难所。下图示意中国东北温带针阔叶混交林植物的避难所与扩张路线。
简述第四纪冰期温带针阔叶混交林树种可以在山东半岛、辽东半岛和朝鲜半岛之间扩散的有利条件。
分析温带针阔叶混交林在第四纪冰期由长白山大规模向朝鲜半岛扩散的原因。
第四纪冰期结束后，温带针阔叶混交林树种多样性显著提高，对此作出合理解释。
【答案】(1)第四纪冰期时海平面降低，山东半岛、辽东半岛和朝鲜半岛陆地相连(渤海湾及中国东部沿海陆地裸露)，三地相距较近;(2分)半岛之间地形较平坦,没有高大山脉阻隔。(2分)
第四纪冰期时气温降低,植被向更温暖的低纬度扩散;(2分)朝鲜半岛面积较大、地形多样，生长空间广阔:(2分)长白山脉阻挡冬李风南下，朝鲜半岛受寒潮影响小;(2分)朝鲜半岛与长白山相距较近且位于冬李风的下风向,有利于树种向其扩散。(2分)
(3)第四纪冰期时不同的避难所存在环境差异，温带针阔叶混交林分化出不同的树种;(2分)第四纪冰期结束后，气温升高,风力、流水、动物等媒介扩散更为活跃,有利于物种扩散;(2分)第四纪冰期结束后，水热条件改善，适合更多树种生存和演化。(2分)