第三节 地球的历史
(时间:30分钟 满分:48分)
基础达标
中国科学院研究所对我国华北燕山地区15.6亿年前的一类圆盘状化石进行了综合研究,发现这类化石并非此前所认为的多细胞真核生物,而是微生物形成的群落。图1为地质年代划分示意图。据此回答1~2题。
图1
1.含有圆盘状化石的地层形成时期是( )
[A]乙 [B]丙 [C]② [D]③
【答案】 B
【解析】 分析材料可知,圆盘状化石其年代距今15.6亿年,对应图中的丙,B正确。
2.该圆盘状化石存在的地质时代( )
[A]生物从海洋向陆地发展
[B]出现哺乳类动物
[C]生物从陆地向海洋发展
[D]是重要的成矿时期
【答案】 D
【解析】 圆盘状化石存在的地质时代为前寒武纪,是重要的成矿时期,D正确。
地层是具有时间顺序的层状岩石,一般沉积岩的地层具有明显的时间序列和存在化石,对研究古地质环境具有重大意义。图2示意喜马拉雅山山地局部地层结构,该地地层未经较大的地质变动破坏。据此回答3~5题。
图2
3.图示地层中生物主要生活在中生代的是( )
[A]d地层 [B]e地层 [C]b地层 [D]c地层
【答案】 A
【解析】 中生代时期是恐龙繁盛时期,图中d地层有恐龙化石存在,因此d地层中生物(恐龙)主要生活在中生代,A正确。
4.e地层形成时期( )
[A]联合古陆开始解体 [B]裸子植物繁盛
[C]哺乳类动物初现 [D]阿尔卑斯山脉形成
【答案】 D
【解析】 e地层中有大型哺乳类动物化石存在,大型哺乳动物出现在新生代,因此e地层应形成于新生代。新生代联合古陆最终解体,开始解体发生在中生代,A错误;裸子植物繁盛于中生代,与e地层形成时期不同,B错误;哺乳类动物初现于中生代,与e地层形成时期不同,C错误;新生代地壳运动剧烈,形成了现代地势起伏的基本面貌,如喜马拉雅山脉、阿尔卑斯山脉等都是在这一时期形成的,D正确。
5.该区域地质环境演化顺序为( )
[A]浅海区→陆地区→山地区
[B]陆地区→浅海区→山地区
[C]深海区→浅海区→山地区
[D]山地区→浅海区→深海区
【答案】 A
【解析】 图示地层保留了较为完整的时间顺序,最古老的地层含有三叶虫化石,三叶虫喜欢生活在温暖的浅海区域,以藻类植物、原生动物等为食,表明该区域当时环境为浅海,后面依次形成的地层中含菊石、鱼类化石,这些生物也生活在浅海环境,再后形成的d地层中含有恐龙化石,表明当地逐渐演变为陆地,最后形成的e地层中含有大型哺乳动物,有可能当地演化为山地环境,A正确。
2024年9月,内蒙古乌达二叠纪植被化石产地入选国际地科联地质遗产地,为中国新增了一张世界级名片。专家介绍,在乌达煤田开采时发现两煤层之间的火山凝灰岩里埋藏着丰富的植物化石,远古森林以原位埋藏的方式保存下来,让人类得以窥见3亿年前森林的实际模样。图3为拟齿叶标本及其复原图。据此回答6~7题。
图3
6.推测拟齿叶生存期间,该地区( )
[A]温暖湿润 [B]炎热干燥
[C]寒冷湿润 [D]寒冷干燥
【答案】 A
【解析】 根据材料分析,拟齿叶是形成煤炭的主要植物之一,由此可推测拟齿叶生存期间植被茂盛,当时该地区应温暖湿润,适宜大量植物生长,A正确。
7.该地区植物化石形成过程可能是( )
[A]气候干旱,风沙将植物掩埋
[B]洪水泛滥,流水沉积将植物覆盖
[C]火山喷发,火山灰将植物掩埋
[D]海面上升,海底泥沙将植物覆盖
【答案】 C
【解析】 该地区的植物化石埋藏在乌达煤田,开采时发现在两煤层之间的火山凝灰岩里,由此可推测植物化石的形成原因可能是火山喷发,火山灰将当时的植物原位掩埋,C正确。
能力提升
南漳湖北鳄是全球最早的滤食性海生爬行动物,距今约2.48亿年。图4示意地质时期的气候变化。据此回答8~9题。
图4
8.南漳湖北鳄生存时期的气候特点是( )
[A]暖湿 [B]暖干 [C]冷湿 [D]冷干
【答案】 B
【解析】 结合材料和图可知,南漳湖北鳄是全球最早的滤食性海生爬行动物,距今约2.48亿年,属于中生代三叠纪,此时期气候特点是暖干,B正确。
9.南漳湖北鳄生存时期( )
[A]裸子植物迅速发展 [B]蕨类植物开始繁生
[C]陆地冰川面积增大 [D]现代海陆分布形成
【答案】 A
【解析】 中生代裸子植物迅速发展,A正确;古生代蕨类植物郁郁葱葱,B错误;南漳湖北鳄生存时期的气候特点是暖干,陆地冰川面积缩小,C错误;现代海陆分布格局形成于新生代,D错误。
图5示意我国某一区域地层剖面图。读图,回答10~12题。
图5
10.图中最可能属于古生代地层的是( )
[A]①② [B]③⑤ [C]③④ [D]④⑤
【答案】 A
【解析】 根据所学知识可知,古生代时期三叶虫和鱼类较为繁盛,①②符合题意;含裸子植物化石和含恐龙化石的岩层出现在中生代时期,铁、金等矿物出现在前寒武纪时期,排除③④⑤。故选A。
11.关于图中a、b、c、d地层的年龄大小关系,排序正确的是( )
[A]a>b>c>d [B]b>c>d>a
[C]c>d>a>b [D]d>c>b>a
【答案】 D
【解析】 根据所学知识可知,一般地层越往下,形成时间越早,因此形成早晚排序为d>c>b>a。故选D。
12.地质学家认为,在距今约2.8亿年的二叠纪,南极洲位于南半球的中纬度地区,当时气候温暖湿润,植物繁盛。能支持该观点的有力证据是在南极洲发现( )
[A]埋藏深厚的岩盐
[B]大量的海洋动物化石
[C]面积广大的珊瑚礁
[D]储量丰富的煤炭资源
【答案】 D
【解析】 根据题干信息可知,距今约2.8亿年的二叠纪,南极洲位于南半球的中纬度地区,当时气候温暖湿润,植物繁盛,在南极洲地区可能发现储量丰富的煤炭资源,D正确;岩盐、海洋动物化石、珊瑚礁等并不能反映当时南极洲植物繁盛,处于中纬度地区,排除A、
B、C。
我国科学家在辽宁省发现了目前最早的真兽类哺乳动物化石,该古生物生活在距今大约1.6亿年前,比此前发现的白垩纪哺乳动物早大约3 500万年。读最早真兽类哺乳动物化石及复原图(图6)和地质年代表(部分)(图7),回答13~14题。
图6
图7
13.科学家研究认为该古生物具有食虫、擅攀爬等特点。据此推测其最可能的生活环境是( )
[A]浩瀚的海洋 [B]寒冷的冰原
[C]干旱的沙漠 [D]茂密的丛林
【答案】 D
【解析】 科学家研究认为,该古生物具有食虫、擅攀爬等特点,因此该生物最可能生活在生物种类多、植被茂盛的丛林,D正确。
14.我国科学家用发现化石的地区和地层对该古生物进行命名,其最可能的命名是( )
[A]辽宁新生兽 [B]东北白垩兽
[C]中华侏罗兽 [D]亚洲三叠兽
【答案】 C
【解析】 结合材料可知,该生物生活在距今大约1.6亿年前,比此前发现的白垩纪哺乳动物早大约 3 500万年,因此应是侏罗纪时代的生物,以侏罗纪命名最合适,C正确。
15.(6分)阅读图文材料,回答下列问题。
两位探险家在加拿大发现了位于蒙特利尔熙攘街道之下,延伸好几百米的巨大地下通道。该地区的洞穴系统被认为是曾经延伸到北美大部分地区的巨大冰盖在距今1.5万年前至地球最后一次冰期退缩时形成的。随着冰川在陆地上退去,地下形成了裂缝,导致现在隐藏在蒙特利尔地下。图8为该通道景观示意图。
图8
(1)该洞穴形成的地质时代为 代,出现了 ,是生物发展史上的重大飞跃。(2分)
(2)第四纪冰期形成的时代海平面如何变化 (2分)
(3)冰期时代对大陆间生物交换有何影响 (2分)
【答案】 (1)新生 人类(2分)
(2)陆地冰川面积增大,海平面下降。(2分)
(3)许多大陆间的大陆架变为陆地,利于大陆间人和动物迁移和物种交换。(2分)
【解析】 第(1)题,由材料可知,该地下洞穴的形成时期可追溯到距今1.5万年前至地球最后一次冰期,应为第四纪,属于新生代。人类出现于第四纪,人类的出现,是生物发展史上的重大飞跃。第(2)题,冰期来临时,气候变冷,大量淡水以冰川的形式储存在两极及高山地区,海平面下降。第(3)题,由上题分析可知,冰期时代,海平面下降,许多大陆间的大陆架变为陆地,从而有利于大陆间人和动物在大陆之间迁移和物种交换。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共45张PPT)
第三节 地球的历史
【目标导航】
课标要求 素养目标
运用地质年代表等资料,简要描述地球的演化过程。 1.结合相关图片,分析不同区域或不同地层中生物化石的差异。(区域认知)
2.结合地层中的生物化石,分析地球的演化历程,辨别地质年代表的分布规律。(综合思维)
3.通过研究生物进化过程,树立保护生物、维护生物多样性的观念。(人地协调观)
4.通过地层观测,辨别动植物化石。(地理实践力)
必备知识·预习导学
一、化石和地质年代表
1.地层和化石
(1)地层。
①概念:具有 顺序的层状岩石。
②特征:沉积岩的地层具有明显的 构造,一般先沉积的层在下,后沉积的层在上。
时间
层理
(2)化石。
①概念:在 的形成过程中,有些生物的遗体或遗迹会在沉积物中保存下来,形成化石。
②特征: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。
(3)研究地层和化石的意义:通过研究地层和它们包含的化石,可以了解地球的生命历史和古地理环境。
沉积岩
2.地质年代表
(1)概念:把漫长的地球历史按照 、 、 等时间单位,进行系统性编年。
(2)划分依据: 顺序、生物演化阶段、岩石年龄等。
(3)具体划分:按照宙、代、纪等时间单位,进行系统性编年,图示如下。
宙
代
纪
地层
前寒武
中生
新生
二、地球的演化历程
1.前寒武纪
(1)时间:自地球诞生到距今5.41亿年。
(2)演化特点。
角度 特点
大气演化 由原始大气的无氧环境演变为有氧环境
生物
演化 冥古宙 只有一些 ,无生命迹象
太古宙 出现 等原核生物
元古宙 演化出 和
地质矿产 重要的成矿时期,大量的铁、金、镍、铬等矿藏出现在这一时期的地层中
有机质
蓝细菌
真核生物
多细胞生物
2.古生代
(1)时间:距今5.41亿年—2.52亿年。
(2)演化特点。
角度 特点
海陆演化 地壳运动剧烈,形成
生物
演化 早古
生代 是海洋 动物发展的时代。早期,海洋无脊椎动物空前繁盛。后期,海洋面积缩小,陆地上开始出现低等植物
晚古
生代 是脊椎动物发展的时代。动物:鱼类→两栖类→爬行动物;植
物: 植物繁盛,裸子植物出现
古生
代末期 发生了地球生命史上最大的物种灭绝事件,几乎95%的物种从地球上消失
矿产 晚古生代是重要的
联合古陆
无脊椎
蕨类
成煤期
3.中生代
(1)时间:距今2.52亿年—6 600万年。
(2)演化特点。
角度 内容
海陆演化 板块运动剧烈,联合古陆开始 ,各大陆向现在的位置漂移
生物演化 被称为“爬行动物的时代”。动物: 繁盛,中后期一些爬行动物开始向鸟类发展,小型哺乳动物出现。植物: 植物极度兴盛
矿产 主要的成煤期
解体
恐龙
裸子
4.新生代
(1)时间:距今6 600万年至今。
(2)演化特点。
角度 内容
海陆演化 联合古陆最终解体,形成现代 格局,地壳运动剧烈,形成了现代地势起伏的基本面貌
生物演化 植物高度繁盛, 动物快速发展,第四纪出现了人类
海陆分布
被子
哺乳
[连一连]将下列地质年代与其典型的动植物连线。
答案:
关键能力·情境导学
学习任务一 地层和化石
【情境·探究导学】
化 石
小明在参观某国家级地质公园时,发现一个恐龙化石,如图1所示。小明想起家中爷爷也有一个珍贵的化石,如图2所示。
图1 恐龙化石 图2 三叶虫化石
(1)图示岩石属于哪一类岩石,此类岩石具有什么特点
提示:属于沉积岩。其特点一是具有明显的层理构造,是水平沉积固结形成的岩石;二是许多沉积岩中有“石质化”的古代生物的遗体或生存、活动痕迹,即化石。
(2)两种化石形成的时期是否一样,依据是什么
提示:不一样。生物总是从低级向高级、从简单向复杂进化。恐龙和三叶虫是不同时期的两种生物,因此两种化石形成的时期是不同的。
1.依据地层分析地理环境——三确定
(1)确定地层形成时间。
【核心·归纳总结】
正常状态下地层分布有时间顺序,即“老的地层在下,新的地层在上”,因此根据两个地层之间的上下位置关系,就可以推测两个地层形成的早晚顺序。如上图中,A地层最老,D地层最新。
(2)确定地壳运动状况。
正常状态下的地层应平行且连续分布。如果地层发生弯曲,说明该处地壳产生过水平运动;如果地壳同一岩层之间发生明显的位移,说明该处地壳产生过垂直运动;如果地层分布出现缺失,说明该处地壳在缺失地层的地质时期,地壳发生过剧烈的变化。
(3)确定地理环境特征。
沉积地层由沉积物组成,因此沉积地层中保持着原有地层组成物质。依据地层组成物质可以确定当时的地理环境特征。
化石或岩石 地理环境
化
石 三叶虫化石 寒武纪时期,海洋环境
恐龙化石 中生代时期,温暖湿润的森林环境,大气含氧量高
珊瑚化石 温暖的浅海环境
海螺化石 温暖的海洋环境
煤炭 温暖湿润的陆生环境
琥珀 温暖湿润的森林环境,大量松柏类植被
岩石 石灰岩 浅海环境
页岩 静水环境
2.分析地层形成的地质年代和背景——两确定
(1)确定地层形成的地质年代。
由于地质时期经历过几次大的生物灭绝事件,因此某些生物只生存于某个特定的地质时期,如古生代的三叶虫、中生代的恐龙;还有某些生物是在进化到某个地质时期才出现,而且生物的进化是由低级到高级、由简单到复杂,由此可以根据含有某种生物化石的地层确定其地质年代。
(2)确定地层形成时间的地理环境。
不同生物生存的地理环境不同,因此保存有某种生物化石的地层沉积环境就是该种生物的生存环境。如煤炭反映了茂密的森林环境特征、存在鱼类化石的地层反映水生环境特征等。
地球生命的进化过程并非是匀速的
研究发现,地球生命的进化过程并非是匀速的,它总是伴随着物种的诞生、繁盛、灭绝等生物现象,地球演化呈现阶段性的特征。某种生命形式出现的地质年代,就是该物种出现的年代,同理,如果在某地层中发现大量某类生物化石,说明该物种在当时繁盛;从某个地层开始,某种生物化石突然消失,说明在该地质年代此物种灭绝。
·知识拓展·
桦树为喜冷耐旱植物,在我国辽宁南部距今10 000~8 000年的泥炭层中,桦树花粉占优势,而现在桦木林已向北退缩到大兴安岭、小兴安岭和长白山区。据此回答1~2题。
1.下列关于地层和化石的叙述,正确的是( )
①相同时代的地层往往保存着相同或相似的化石 ②越古老的地层含有的生物化石越复杂、越高级 ③一般先沉积的层在上,后沉积的层在下
④可以根据地层和化石推测沉积时的环境特征
[A]①③ [B]②④ [C]②③ [D]①④
【实践·学以致用】
D
【解析】 相同时代的地层往往保存着相同或相似的化石,①正确;越古老的地层含有的生物化石越简单、越低级,②错误;沉积岩有明显的层理构造,一般先沉积的层在下,后沉积的层在上,③错误;沉积岩中相同时代的地层往往保存着相同或相似的化石,越古老的地层含有的生物化石越简单、越低级,因此可以根据地层和化石推测沉积时的环境特征,④正确。故选D。
2.我国辽宁南部距今10 000~8 000年以来气候的大致变化是( )
[A]一直干冷 [B]由冷变暖,由湿变干
[C]一直湿热 [D]由冷变暖,由干变湿
D
【解析】 桦树为喜冷耐旱植物,在我国辽宁南部距今10 000~8 000年的泥炭层中,桦树花粉占优势,说明地质历史时期辽宁南部适合桦树生长,为冷干环境。而现在桦木林已向北退缩到大兴安岭、小兴安岭和长白山区,说明现在气候较之前更加暖湿。因此我国辽宁南部距今10 000~8 000年以来气候的大致变化是由冷变暖,由干变湿,D正确。
下图为甲、乙两地岩层分布示意图。据此回答3~5题。
A
3.A—G地层中,形成时间最早的地层及所处的地质年代是( )
[A]A、古生代 [B]G、新生代
[C]A、新生代 [D]G、古生代
【解析】 根据所学知识并结合图示可知,三叶虫是图示生物中最古老的,三叶虫生活在古生代海洋环境中,只有A地层中含有三叶虫化石,A正确。
4.A—G地层和W—Z地层中可能形成于同一地质年代的地层是( )
[A]B和Y [B]F和Z
[C]G和W [D]C和X
D
【解析】 根据所学知识可知,相同时代的地层中含有相同或相似的生物化石,且形成顺序和岩石类型相同。由图可知,B和W、F和Y、G和Z中含有相同的古生物化石,属同一地质年代,A、B、C错误;C和X地层的先后顺序和岩石类型相同,属同一地质年代,D正确。
5.Y时期最可能是( )
[A]早古生代
[B]晚古生代
[C]中生代前期
[D]中生代中后期
D
【解析】 由图可知,Y地层中含有恐龙足迹化石,因此为中生代地层,而恐龙在中生代的侏罗纪时期繁盛,故最可能是中生代中后期,D正确。
【情境·探究导学】
兔耳果化石
古生物科考队在青藏高原中部发现一个古植物化石群,采集到了大量叶、果实、种子(如兔耳果,推测该树种是一种高大的乔木)等化石,推测距今约
4 700万年,同时期棕树、红树林等植被的分布范围可达北极圈内。
学习任务二 地球的演化历程
兔耳果化石示意图
(1)兔耳果是哪种植物类型
提示:被子植物。
(2)兔耳果化石所在地层形成于什么地质年代
提示:新生代。
(3)兔耳果生长的年代,气候特点是什么
提示:高温多雨。
1.生物演化与环境变迁
【核心·归纳总结】
2.环境变迁与生物演化与灭绝
·归纳总结·
地球的演化历程
(1)时间线:前寒武纪→古生代→中生代→新生代。
(2)生物演化。
演化规律 从低级到高级,从简单到复杂;由海洋向陆地扩展;伴随着生物的衰退和灭亡,出现新生物的诞生和兴盛
动物繁盛 生物孕育、萌芽和发展(前寒武纪)→海生无脊椎动物(早古生代)→鱼类(晚古生代)→两栖动物(晚古生代)→爬行动物(中生代)→哺乳动物
(新生代)→人类时代(新生代)
植物繁荣 海生藻类(早古生代)→蕨类植物(晚古生代)→裸子植物(中生代)→被子植物(新生代)
生物灭绝 原始鱼类、古老的两栖动物灭绝(古生代末期,即二叠纪);恐龙灭绝(中生代末期,即白垩纪)
·归纳总结·
(3)构造运动:海洋和陆地形成(前寒武纪)→联合古陆形成(古生代)→联合古陆解体(中生代)→现代海陆分布(新生代)。
(4)矿产形成:前寒武纪岩浆活动频繁,为铁矿成矿期→古生代后期蕨类植物繁盛,为煤炭成矿期→中生代裸子植物繁盛,为煤炭成矿期。
·归纳总结·
想了解地球历史,了解地层和化石,要学会判读地质年代表。下图为地质年代表部分年代的气候变化及动物发展阶段。据此回答1~2题。
【实践·学以致用】
1.古生代晚期两栖动物向爬行动物进化阶段的主要气候变化是( )
[A]变冷干 [B]变暖湿
[C]变冷湿 [D]变暖干
D
【解析】 据图可知,古生代晚期为两栖动物向爬行动物进化的时期,全球平均温度由冷变暖,全球平均降水由湿变干,因此全球气候变暖干。
2.据图判断二叠纪时期相较于志留纪时期( )
[A]物种更丰富
[B]冰川范围缩小
[C]陆地面积扩大
[D]海平面上升
C
【解析】 古生代末期,即二叠纪末期,发生了地球生命史上最大的物种灭绝事件,几乎95%的物种从地球上消失,而且二叠纪气温低,所以与二叠纪时期相比,志留纪时期物种更丰富,A错误;据图可知,二叠纪末期和志留纪时期都属于气候由冷变暖的时期,故二叠纪和志留纪都是冰川范围缩小的时期,B错误;志留纪属于海洋无脊椎动物繁盛的时期,并且出现鱼类,说明当时地球上海洋面积仍占绝对优势。二叠纪时期,地球上出现了两栖动物,表明海洋面积缩小,海平面下降,陆地面积扩大,一些海洋生物逐渐进化成能适应陆地环境的两栖类,C正确,D错误。
猛犸象是地质历史上曾经活跃的哺乳动物,身披黑色细密长毛,皮很厚,具有极厚的脂肪层。下图为猛犸象复原图。据此回答3~5题。
3.根据生物的进化阶段,判断猛犸象生存的地质年代是( )
[A]前寒武纪 [B]古生代
[C]中生代 [D]新生代
D
【解析】 根据材料及所学知识可知,猛犸象是地质历史上曾经活跃的哺乳动物,属于新生代的物种,D正确。
4.根据猛犸象的体态特征,推测其生存的气候环境是( )
[A]寒冷 [B]炎热 [C]多雨 [D]干旱
A
【解析】 根据材料信息“身披黑色细密长毛,皮很厚,具有极厚的脂肪层”可知,当时的气候寒冷,A正确。
5.下列地理现象中,与猛犸象生存的时期相适应的最可能是( )
[A]全球的海平面上升 [B]裸子植物极度兴盛
[C]生物向低纬度迁移 [D]陆地冰川范围缩小
C
【解析】 气候寒冷时,海平面会下降,A错误;哺乳动物盛行的时期为新生代,被子植物繁盛,裸子植物兴盛为中生代,B错误;由于气候寒冷,生物会往更加温暖的低纬度迁移,C正确;气温低,陆地冰川的范围扩大,D错误。
课堂小结·视野拓展
课堂小结 地理视野
三叶虫
三叶虫与珊瑚虫、海百合、腕足动物、头足动物等动物共生。三叶虫大多适应浅海底栖爬行或以半游泳生活,还有一些在远洋中游泳或远洋中漂浮生活。生活习性的不同决定着其身体构造不同。底栖三叶虫身体扁平,有的三叶虫可钻入泥沙生活,其头部结构坚硬,前缘形似扁铲,便于挖掘。
有的头甲愈合,肋刺发育,尾小,具有尖末刺,用以在泥沙中推进。另外,适宜在松软或淤泥海底爬行生活的类型,其肋刺和尾刺均很发达,使身体不易陷入泥中。营漂浮生活的类型,往往身体长满纤细的长刺。它们以原生动物、海绵动物、腔肠动物、腕足动物的尸体或海藻等细小生物为食。第三节 地球的历史
【目标导航】
课标要求 素养目标
运用地质年代表等资料,简要描述地球的演化过程。 1.结合相关图片,分析不同区域或不同地层中生物化石的差异。(区域认知) 2.结合地层中的生物化石,分析地球的演化历程,辨别地质年代表的分布规律。(综合思维) 3.通过研究生物进化过程,树立保护生物、维护生物多样性的观念。(人地协调观) 4.通过地层观测,辨别动植物化石。(地理实践力)
一、化石和地质年代表
1.地层和化石
(1)地层。
①概念:具有时间顺序的层状岩石。
②特征:沉积岩的地层具有明显的层理构造,一般先沉积的层在下,后沉积的层在上。
(2)化石。
①概念:在沉积岩的形成过程中,有些生物的遗体或遗迹会在沉积物中保存下来,形成化石。
②特征: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。
(3)研究地层和化石的意义:通过研究地层和它们包含的化石,可以了解地球的生命历史和古地理环境。
2.地质年代表
(1)概念: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。
(2)划分依据:地层顺序、生物演化阶段、岩石年龄等。
(3)具体划分:按照宙、代、纪等时间单位,进行系统性编年,图示如下。
二、地球的演化历程
1.前寒武纪
(1)时间:自地球诞生到距今5.41亿年。
(2)演化特点。
角度 特点
大气 演化 由原始大气的无氧环境演变为有氧环境
生物 演化 冥古宙 只有一些有机质,无生命迹象
太古宙 出现蓝细菌等原核生物
元古宙 演化出真核生物和多细胞生物
地质 矿产 重要的成矿时期,大量的铁、金、镍、铬等矿藏出现在这一时期的地层中
2.古生代
(1)时间:距今5.41亿年—2.52亿年。
(2)演化特点。
角度 特点
海陆 演化 地壳运动剧烈,形成联合古陆
生物 演化 早古 生代 是海洋无脊椎动物发展的时代。早期,海洋无脊椎动物空前繁盛。后期,海洋面积缩小,陆地上开始出现低等植物
晚古 生代 是脊椎动物发展的时代。动物:鱼类→两栖类→爬行动物;植物:蕨类植物繁盛,裸子植物出现
古生 代末期 发生了地球生命史上最大的物种灭绝事件,几乎95%的物种从地球上消失
矿产 晚古生代是重要的成煤期
3.中生代
(1)时间:距今2.52亿年—6 600万年。
(2)演化特点。
角度 内容
海陆演化 板块运动剧烈,联合古陆开始解体,各大陆向现在的位置漂移
生物演化 被称为“爬行动物的时代”。动物:恐龙繁盛,中后期一些爬行动物开始向鸟类发展,小型哺乳动物出现。植物:裸子植物极度兴盛
矿产 主要的成煤期
4.新生代
(1)时间:距今6 600万年至今。
(2)演化特点。
角度 内容
海陆演化 联合古陆最终解体,形成现代海陆分布格局,地壳运动剧烈,形成了现代地势起伏的基本面貌
生物演化 被子植物高度繁盛,哺乳动物快速发展,第四纪出现了人类
[连一连]将下列地质年代与其典型的动植物连线。
答案:
学习任务一 地层和化石
【情境·探究导学】
化 石
小明在参观某国家级地质公园时,发现一个恐龙化石,如图1所示。小明想起家中爷爷也有一个珍贵的化石,如图2所示。
图1 恐龙化石 图2 三叶虫化石
(1)图示岩石属于哪一类岩石,此类岩石具有什么特点
提示:属于沉积岩。其特点一是具有明显的层理构造,是水平沉积固结形成的岩石;二是许多沉积岩中有“石质化”的古代生物的遗体或生存、活动痕迹,即化石。
(2)两种化石形成的时期是否一样,依据是什么
提示:不一样。生物总是从低级向高级、从简单向复杂进化。恐龙和三叶虫是不同时期的两种生物,因此两种化石形成的时期是不同的。
【核心·归纳总结】
1.依据地层分析地理环境——三确定
(1)确定地层形成时间。
正常状态下地层分布有时间顺序,即“老的地层在下,新的地层在上”,因此根据两个地层之间的上下位置关系,就可以推测两个地层形成的早晚顺序。如上图中,A地层最老,D地层最新。
(2)确定地壳运动状况。
正常状态下的地层应平行且连续分布。如果地层发生弯曲,说明该处地壳产生过水平运动;如果地壳同一岩层之间发生明显的位移,说明该处地壳产生过垂直运动;如果地层分布出现缺失,说明该处地壳在缺失地层的地质时期,地壳发生过剧烈的变化。
(3)确定地理环境特征。
沉积地层由沉积物组成,因此沉积地层中保持着原有地层组成物质。依据地层组成物质可以确定当时的地理环境特征。
化石或岩石 地理环境
化 石 三叶虫化石 寒武纪时期,海洋环境
恐龙化石 中生代时期,温暖湿润的森林环境,大气含氧量高
珊瑚化石 温暖的浅海环境
海螺化石 温暖的海洋环境
煤炭 温暖湿润的陆生环境
琥珀 温暖湿润的森林环境,大量松柏类植被
岩 石 石灰岩 浅海环境
页岩 静水环境
2.分析地层形成的地质年代和背景——两确定
(1)确定地层形成的地质年代。
由于地质时期经历过几次大的生物灭绝事件,因此某些生物只生存于某个特定的地质时期,如古生代的三叶虫、中生代的恐龙;还有某些生物是在进化到某个地质时期才出现,而且生物的进化是由低级到高级、由简单到复杂,由此可以根据含有某种生物化石的地层确定其地质年代。
(2)确定地层形成时间的地理环境。
不同生物生存的地理环境不同,因此保存有某种生物化石的地层沉积环境就是该种生物的生存环境。如煤炭反映了茂密的森林环境特征、存在鱼类化石的地层反映水生环境特征等。
地球生命的进化过程并非是匀速的
研究发现,地球生命的进化过程并非是匀速的,它总是伴随着物种的诞生、繁盛、灭绝等生物现象,地球演化呈现阶段性的特征。某种生命形式出现的地质年代,就是该物种出现的年代,同理,如果在某地层中发现大量某类生物化石,说明该物种在当时繁盛;从某个地层开始,某种生物化石突然消失,说明在该地质年代此物种灭绝。
【实践·学以致用】
桦树为喜冷耐旱植物,在我国辽宁南部距今10 000~8 000年的泥炭层中,桦树花粉占优势,而现在桦木林已向北退缩到大兴安岭、小兴安岭和长白山区。据此回答1~2题。
1.下列关于地层和化石的叙述,正确的是( )
①相同时代的地层往往保存着相同或相似的化石 ②越古老的地层含有的生物化石越复杂、越高级 ③一般先沉积的层在上,后沉积的层在下
④可以根据地层和化石推测沉积时的环境特征
[A]①③ [B]②④ [C]②③ [D]①④
【答案】 D
【解析】 相同时代的地层往往保存着相同或相似的化石,①正确;越古老的地层含有的生物化石越简单、越低级,②错误;沉积岩有明显的层理构造,一般先沉积的层在下,后沉积的层在上,③错误;沉积岩中相同时代的地层往往保存着相同或相似的化石,越古老的地层含有的生物化石越简单、越低级,因此可以根据地层和化石推测沉积时的环境特征,④正确。故选D。
2.我国辽宁南部距今10 000~8 000年以来气候的大致变化是( )
[A]一直干冷 [B]由冷变暖,由湿变干
[C]一直湿热 [D]由冷变暖,由干变湿
【答案】 D
【解析】 桦树为喜冷耐旱植物,在我国辽宁南部距今10 000~8 000年的泥炭层中,桦树花粉占优势,说明地质历史时期辽宁南部适合桦树生长,为冷干环境。而现在桦木林已向北退缩到大兴安岭、小兴安岭和长白山区,说明现在气候较之前更加暖湿。因此我国辽宁南部距今10 000~8 000年以来气候的大致变化是由冷变暖,由干变湿,D正确。
下图为甲、乙两地岩层分布示意图。据此回答3~5题。
3.A—G地层中,形成时间最早的地层及所处的地质年代是( )
[A]A、古生代 [B]G、新生代
[C]A、新生代 [D]G、古生代
【答案】 A
【解析】 根据所学知识并结合图示可知,三叶虫是图示生物中最古老的,三叶虫生活在古生代海洋环境中,只有A地层中含有三叶虫化石,A正确。
4.A—G地层和W—Z地层中可能形成于同一地质年代的地层是( )
[A]B和Y [B]F和Z
[C]G和W [D]C和X
【答案】 D
【解析】 根据所学知识可知,相同时代的地层中含有相同或相似的生物化石,且形成顺序和岩石类型相同。由图可知,B和W、F和Y、G和Z中含有相同的古生物化石,属同一地质年代,A、B、C错误;C和X地层的先后顺序和岩石类型相同,属同一地质年代,D正确。
5.Y时期最可能是( )
[A]早古生代 [B]晚古生代
[C]中生代前期 [D]中生代中后期
【答案】 D
【解析】 由图可知,Y地层中含有恐龙足迹化石,因此为中生代地层,而恐龙在中生代的侏罗纪时期繁盛,故最可能是中生代中后期,D正确。
学习任务二 地球的演化历程
【情境·探究导学】
兔耳果化石
古生物科考队在青藏高原中部发现一个古植物化石群,采集到了大量叶、果实、种子(如兔耳果,推测该树种是一种高大的乔木)等化石,推测距今约4 700万年,同时期棕树、红树林等植被的分布范围可达北极圈内。
兔耳果化石示意图
(1)兔耳果是哪种植物类型
提示:被子植物。
(2)兔耳果化石所在地层形成于什么地质年代
提示:新生代。
(3)兔耳果生长的年代,气候特点是什么
提示:高温多雨。
【核心·归纳总结】
1.生物演化与环境变迁
2.环境变迁与生物演化与灭绝
地球的演化历程
(1)时间线:前寒武纪→古生代→中生代→新生代。
(2)生物演化。
演化规律 从低级到高级,从简单到复杂;由海洋向陆地扩展;伴随着生物的衰退和灭亡,出现新生物的诞生和兴盛
动物繁盛 生物孕育、萌芽和发展(前寒武纪)→海生无脊椎动物(早古生代)→鱼类(晚古生代)→两栖动物(晚古生代)→爬行动物(中生代)→哺乳动物(新生代)→人类时代(新生代)
植物繁荣 海生藻类(早古生代)→蕨类植物(晚古生代)→裸子植物(中生代)→被子植物(新生代)
生物灭绝 原始鱼类、古老的两栖动物灭绝(古生代末期,即二叠纪);恐龙灭绝(中生代末期,即白垩纪)
(3)构造运动:海洋和陆地形成(前寒武纪)→联合古陆形成(古生代)→联合古陆解体(中生代)→现代海陆分布(新生代)。
(4)矿产形成:前寒武纪岩浆活动频繁,为铁矿成矿期→古生代后期蕨类植物繁盛,为煤炭成矿期→中生代裸子植物繁盛,为煤炭成矿期。
【实践·学以致用】
想了解地球历史,了解地层和化石,要学会判读地质年代表。下图为地质年代表部分年代的气候变化及动物发展阶段。据此回答1~2题。
1.古生代晚期两栖动物向爬行动物进化阶段的主要气候变化是( )
[A]变冷干 [B]变暖湿
[C]变冷湿 [D]变暖干
【答案】 D
【解析】 据图可知,古生代晚期为两栖动物向爬行动物进化的时期,全球平均温度由冷变暖,全球平均降水由湿变干,因此全球气候变暖干。
2.据图判断二叠纪时期相较于志留纪时期( )
[A]物种更丰富 [B]冰川范围缩小
[C]陆地面积扩大 [D]海平面上升
【答案】 C
【解析】 古生代末期,即二叠纪末期,发生了地球生命史上最大的物种灭绝事件,几乎95%的物种从地球上消失,而且二叠纪气温低,所以与二叠纪时期相比,志留纪时期物种更丰富,A错误;据图可知,二叠纪末期和志留纪时期都属于气候由冷变暖的时期,故二叠纪和志留纪都是冰川范围缩小的时期,B错误;志留纪属于海洋无脊椎动物繁盛的时期,并且出现鱼类,说明当时地球上海洋面积仍占绝对优势。二叠纪时期,地球上出现了两栖动物,表明海洋面积缩小,海平面下降,陆地面积扩大,一些海洋生物逐渐进化成能适应陆地环境的两栖类,C正确,D错误。
猛犸象是地质历史上曾经活跃的哺乳动物,身披黑色细密长毛,皮很厚,具有极厚的脂肪层。下图为猛犸象复原图。据此回答3~5题。
3.根据生物的进化阶段,判断猛犸象生存的地质年代是( )
[A]前寒武纪 [B]古生代
[C]中生代 [D]新生代
【答案】 D
【解析】 根据材料及所学知识可知,猛犸象是地质历史上曾经活跃的哺乳动物,属于新生代的物种,D正确。
4.根据猛犸象的体态特征,推测其生存的气候环境是( )
[A]寒冷 [B]炎热 [C]多雨 [D]干旱
【答案】 A
【解析】 根据材料信息“身披黑色细密长毛,皮很厚,具有极厚的脂肪层”可知,当时的气候寒冷,A正确。
5.下列地理现象中,与猛犸象生存的时期相适应的最可能是( )
[A]全球的海平面上升 [B]裸子植物极度兴盛
[C]生物向低纬度迁移 [D]陆地冰川范围缩小
【答案】 C
【解析】 气候寒冷时,海平面会下降,A错误;哺乳动物盛行的时期为新生代,被子植物繁盛,裸子植物兴盛为中生代,B错误;由于气候寒冷,生物会往更加温暖的低纬度迁移,C正确;气温低,陆地冰川的范围扩大,D错误。
课堂小结 地理视野
三叶虫 三叶虫与珊瑚虫、海百合、腕足动物、头足动物等动物共生。三叶虫大多适应浅海底栖爬行或以半游泳生活,还有一些在远洋中游泳或远洋中漂浮生活。生活习性的不同决定着其身体构造不同。底栖三叶虫身体扁平,有的三叶虫可钻入泥沙生活,其头部结构坚硬,前缘形似扁铲,便于挖掘。有的头甲愈合,肋刺发育,尾小,具有尖末刺,用以在泥沙中推进。另外,适宜在松软或淤泥海底爬行生活的类型,其肋刺和尾刺均很发达,使身体不易陷入泥中。营漂浮生活的类型,往往身体长满纤细的长刺。它们以原生动物、海绵动物、腔肠动物、腕足动物的尸体或海藻等细小生物为食。
(时间:30分钟 满分:48分)
基础达标
中国科学院研究所对我国华北燕山地区15.6亿年前的一类圆盘状化石进行了综合研究,发现这类化石并非此前所认为的多细胞真核生物,而是微生物形成的群落。图1为地质年代划分示意图。据此回答1~2题。
图1
1.含有圆盘状化石的地层形成时期是( )
[A]乙 [B]丙 [C]② [D]③
【答案】 B
【解析】 分析材料可知,圆盘状化石其年代距今15.6亿年,对应图中的丙,B正确。
2.该圆盘状化石存在的地质时代( )
[A]生物从海洋向陆地发展
[B]出现哺乳类动物
[C]生物从陆地向海洋发展
[D]是重要的成矿时期
【答案】 D
【解析】 圆盘状化石存在的地质时代为前寒武纪,是重要的成矿时期,D正确。
地层是具有时间顺序的层状岩石,一般沉积岩的地层具有明显的时间序列和存在化石,对研究古地质环境具有重大意义。图2示意喜马拉雅山山地局部地层结构,该地地层未经较大的地质变动破坏。据此回答3~5题。
图2
3.图示地层中生物主要生活在中生代的是( )
[A]d地层 [B]e地层 [C]b地层 [D]c地层
【答案】 A
【解析】 中生代时期是恐龙繁盛时期,图中d地层有恐龙化石存在,因此d地层中生物(恐龙)主要生活在中生代,A正确。
4.e地层形成时期( )
[A]联合古陆开始解体 [B]裸子植物繁盛
[C]哺乳类动物初现 [D]阿尔卑斯山脉形成
【答案】 D
【解析】 e地层中有大型哺乳类动物化石存在,大型哺乳动物出现在新生代,因此e地层应形成于新生代。新生代联合古陆最终解体,开始解体发生在中生代,A错误;裸子植物繁盛于中生代,与e地层形成时期不同,B错误;哺乳类动物初现于中生代,与e地层形成时期不同,C错误;新生代地壳运动剧烈,形成了现代地势起伏的基本面貌,如喜马拉雅山脉、阿尔卑斯山脉等都是在这一时期形成的,D正确。
5.该区域地质环境演化顺序为( )
[A]浅海区→陆地区→山地区
[B]陆地区→浅海区→山地区
[C]深海区→浅海区→山地区
[D]山地区→浅海区→深海区
【答案】 A
【解析】 图示地层保留了较为完整的时间顺序,最古老的地层含有三叶虫化石,三叶虫喜欢生活在温暖的浅海区域,以藻类植物、原生动物等为食,表明该区域当时环境为浅海,后面依次形成的地层中含菊石、鱼类化石,这些生物也生活在浅海环境,再后形成的d地层中含有恐龙化石,表明当地逐渐演变为陆地,最后形成的e地层中含有大型哺乳动物,有可能当地演化为山地环境,A正确。
2024年9月,内蒙古乌达二叠纪植被化石产地入选国际地科联地质遗产地,为中国新增了一张世界级名片。专家介绍,在乌达煤田开采时发现两煤层之间的火山凝灰岩里埋藏着丰富的植物化石,远古森林以原位埋藏的方式保存下来,让人类得以窥见3亿年前森林的实际模样。图3为拟齿叶标本及其复原图。据此回答6~7题。
图3
6.推测拟齿叶生存期间,该地区( )
[A]温暖湿润 [B]炎热干燥
[C]寒冷湿润 [D]寒冷干燥
【答案】 A
【解析】 根据材料分析,拟齿叶是形成煤炭的主要植物之一,由此可推测拟齿叶生存期间植被茂盛,当时该地区应温暖湿润,适宜大量植物生长,A正确。
7.该地区植物化石形成过程可能是( )
[A]气候干旱,风沙将植物掩埋
[B]洪水泛滥,流水沉积将植物覆盖
[C]火山喷发,火山灰将植物掩埋
[D]海面上升,海底泥沙将植物覆盖
【答案】 C
【解析】 该地区的植物化石埋藏在乌达煤田,开采时发现在两煤层之间的火山凝灰岩里,由此可推测植物化石的形成原因可能是火山喷发,火山灰将当时的植物原位掩埋,C正确。
能力提升
南漳湖北鳄是全球最早的滤食性海生爬行动物,距今约2.48亿年。图4示意地质时期的气候变化。据此回答8~9题。
图4
8.南漳湖北鳄生存时期的气候特点是( )
[A]暖湿 [B]暖干 [C]冷湿 [D]冷干
【答案】 B
【解析】 结合材料和图可知,南漳湖北鳄是全球最早的滤食性海生爬行动物,距今约2.48亿年,属于中生代三叠纪,此时期气候特点是暖干,B正确。
9.南漳湖北鳄生存时期( )
[A]裸子植物迅速发展 [B]蕨类植物开始繁生
[C]陆地冰川面积增大 [D]现代海陆分布形成
【答案】 A
【解析】 中生代裸子植物迅速发展,A正确;古生代蕨类植物郁郁葱葱,B错误;南漳湖北鳄生存时期的气候特点是暖干,陆地冰川面积缩小,C错误;现代海陆分布格局形成于新生代,D错误。
图5示意我国某一区域地层剖面图。读图,回答10~12题。
图5
10.图中最可能属于古生代地层的是( )
[A]①② [B]③⑤ [C]③④ [D]④⑤
【答案】 A
【解析】 根据所学知识可知,古生代时期三叶虫和鱼类较为繁盛,①②符合题意;含裸子植物化石和含恐龙化石的岩层出现在中生代时期,铁、金等矿物出现在前寒武纪时期,排除③④⑤。故选A。
11.关于图中a、b、c、d地层的年龄大小关系,排序正确的是( )
[A]a>b>c>d [B]b>c>d>a
[C]c>d>a>b [D]d>c>b>a
【答案】 D
【解析】 根据所学知识可知,一般地层越往下,形成时间越早,因此形成早晚排序为d>c>b>a。故选D。
12.地质学家认为,在距今约2.8亿年的二叠纪,南极洲位于南半球的中纬度地区,当时气候温暖湿润,植物繁盛。能支持该观点的有力证据是在南极洲发现( )
[A]埋藏深厚的岩盐
[B]大量的海洋动物化石
[C]面积广大的珊瑚礁
[D]储量丰富的煤炭资源
【答案】 D
【解析】 根据题干信息可知,距今约2.8亿年的二叠纪,南极洲位于南半球的中纬度地区,当时气候温暖湿润,植物繁盛,在南极洲地区可能发现储量丰富的煤炭资源,D正确;岩盐、海洋动物化石、珊瑚礁等并不能反映当时南极洲植物繁盛,处于中纬度地区,排除A、
B、C。
我国科学家在辽宁省发现了目前最早的真兽类哺乳动物化石,该古生物生活在距今大约1.6亿年前,比此前发现的白垩纪哺乳动物早大约3 500万年。读最早真兽类哺乳动物化石及复原图(图6)和地质年代表(部分)(图7),回答13~14题。
图6
图7
13.科学家研究认为该古生物具有食虫、擅攀爬等特点。据此推测其最可能的生活环境是( )
[A]浩瀚的海洋 [B]寒冷的冰原
[C]干旱的沙漠 [D]茂密的丛林
【答案】 D
【解析】 科学家研究认为,该古生物具有食虫、擅攀爬等特点,因此该生物最可能生活在生物种类多、植被茂盛的丛林,D正确。
14.我国科学家用发现化石的地区和地层对该古生物进行命名,其最可能的命名是( )
[A]辽宁新生兽 [B]东北白垩兽
[C]中华侏罗兽 [D]亚洲三叠兽
【答案】 C
【解析】 结合材料可知,该生物生活在距今大约1.6亿年前,比此前发现的白垩纪哺乳动物早大约 3 500万年,因此应是侏罗纪时代的生物,以侏罗纪命名最合适,C正确。
15.(6分)阅读图文材料,回答下列问题。
两位探险家在加拿大发现了位于蒙特利尔熙攘街道之下,延伸好几百米的巨大地下通道。该地区的洞穴系统被认为是曾经延伸到北美大部分地区的巨大冰盖在距今1.5万年前至地球最后一次冰期退缩时形成的。随着冰川在陆地上退去,地下形成了裂缝,导致现在隐藏在蒙特利尔地下。图8为该通道景观示意图。
图8
(1)该洞穴形成的地质时代为 代,出现了 ,是生物发展史上的重大飞跃。(2分)
(2)第四纪冰期形成的时代海平面如何变化 (2分)
(3)冰期时代对大陆间生物交换有何影响 (2分)
【答案】 (1)新生 人类(2分)
(2)陆地冰川面积增大,海平面下降。(2分)
(3)许多大陆间的大陆架变为陆地,利于大陆间人和动物迁移和物种交换。(2分)
【解析】 第(1)题,由材料可知,该地下洞穴的形成时期可追溯到距今1.5万年前至地球最后一次冰期,应为第四纪,属于新生代。人类出现于第四纪,人类的出现,是生物发展史上的重大飞跃。第(2)题,冰期来临时,气候变冷,大量淡水以冰川的形式储存在两极及高山地区,海平面下降。第(3)题,由上题分析可知,冰期时代,海平面下降,许多大陆间的大陆架变为陆地,从而有利于大陆间人和动物在大陆之间迁移和物种交换。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
