古生物地层学第9章古生界.ppt

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1、第九章 古生界（543 Ma250 Ma）古生界为古生代（Paleozoic）时期所形成的地层。古生代包括寒武纪、奥陶纪，志留纪，泥盆纪，石炭纪和二叠纪。,第一节 古生代的生物界 一、古生代的生物界概述 二、海生无脊椎动物 三、脊椎动物 四、陆生植物 五、生物相及动物地理分区,一、古生代的生物界概述 古生代的生物界分为两个不同的阶段：1古生代早期海生无脊椎动物大发展的时期 澄江动物群 三叶虫；笔石和头足类中的鹦鹉螺；单笔石 2古生代晚期陆生生物大发展的时期 裸蕨类、植物纬度分带(C2)鱼类和两栖类、海生无脊椎动物,昆明澄江帽天山西坡,1984.7.1,澄江动物群在此发现.,1998.12.落成

2、的中科院澄江化石野外工作站,二、海生无脊椎动物1三叶虫 寒武纪最重要的生物化石，也是奥陶纪和志留纪的重要化石。属种繁多，演化迅速，生态分异明显。1 莱德利基虫类为主，头大、眼叶大、尾小、胸节多。2 以褶颊虫类为主，德氏虫，叉尾虫为主，尾板变大、尾刺发育。3 剧烈分化，形态多样，蝴蝶虫、蝙蝠虫、球接子、褶盾虫等。O 栉虫超科为主，头鞍前端扩大倒梯形、梨形、隐头虫类头鞍特化 S 三叶虫开始衰退，王冠虫、志留纪 末期三叶虫大量绝灭，极少数延至晚古生代。,2笔石 是奥陶、志留纪的分带化石，可作为洲际间对比的依据。2出现，3发展，网格笔石。O O1 树形笔石、正笔石类的对笔石、笔石、均分笔石、全笔石、等

3、称笔石。O2-3 正笔石鼎盛 双头笔石、栅笔石、直笔石、叉笔石。S S1 双笔石动物群，新兴的单笔石类繁盛 S2 弓笔石类为特征，还有单笔石类 S3 单笔石类为主，末期正笔石类大量绝灭，少数残留至D1,3蜓 C1晚期出现，C2突发性迅速兴起，重要分带化石。C2早期 一般个体小，旋壁为三或四层式。C2晚期 个体较大，旋壁出现蜂巢层。P1中期 全盛期，壳体大，旋向沟或拟旋脊、列孔发育、副隔壁的出现。P3 渐趋衰亡，残存的少数代表个体重新变小，旋壁变薄仅有致密层和透明层；形体有特化，壳圈不再包卷，二叠纪末期蜓类灭绝。,4珊瑚 出现，我国最低层位是下马家沟组的横板珊瑚。O2-3 大量出现并形成小型礁体

4、。S 飞跃发展，第一个全球性繁盛期，常形成小型礁体。主要有四射珊瑚、横板珊瑚和日射珊瑚。古生代晚期极度繁盛，四射珊瑚出现三期发展高潮：D 属种繁多，构造多样，以泡沫型和双带型四射珊瑚为主，D2晚期和D3早期更繁盛，常形成珊瑚礁；C1 除双带型外，新出现大量具轴部构造的三带型珊瑚，具有重要的分带意义；P1 四射珊瑚再度繁盛，以三带型复体珊瑚最为重要。P末四射珊瑚和床板珊瑚全部灭绝。,5腕足 以无铰纲为主，多为几丁质壳，晚期出现具铰纲。O 开始无铰纲衰落，具铰纲兴盛。S 进一步繁盛，出现内部构造更为复杂的类型。D 石燕贝特别发育，D1-2具展翼状外形、中隆和中槽完好，D3展冀较短，中槽和中隆内有放

5、射线。C-P 长身贝类繁盛、石燕类及扭月贝类继续发展，其中长身贝类最为重要。,6.头足类 3 出现鹦鹉螺类，为直角状：阿门角石 O 鹦鹉螺繁盛时期，身体巨大 S 鹦鹉螺明显衰退 菊石类在古生代晚期也相当繁盛，具棱菊石型缝合线的棱角菊石类重要，形成D-P1世界性标准化石和地层的分阶化石。,7小壳动物化石 小壳动物群是指寒武纪初大量繁盛，个体微小（1-2mm），具外壳的多门类海生无脊椎动物群，简称小壳化石，也称早期骨骼化石。包括软体动物中的软舌螺、单板类、腹足类、喙壳类以及分类位置不明的管状、骨片类化石。小壳动物化石的大量出现是寒武纪开始的志。,三、脊椎动物,1鱼类 3 出现最早的无颔类碎片。S

6、无颔类繁盛，晚期出现具颔的盾皮鱼类和棘鱼类。D 鱼类特别繁盛。D1 无颔类为主，“头部”披骨甲，无上、下颔的分化 D2-3 盾皮鱼类节颈目及胴甲目为主，仍有骨甲，上、下颔分化 D3 总鳍鱼类具有强大的肉鳍，既能用鳃呼吸又能用肺呼吸，古生物学家推断这类总鳍鱼逐渐演化成了两栖类。,总鳍鱼演化成两栖类,1-Hupeidiscus（湖北盘虫）1；2-Eoisotellus（古等称虫）3；3-Dictyonema（网格笔石）O1；4-Dichograptus（均分笔石）O1；5-Dalmanitina（小达尔曼虫）O2-3；6-Acrospirifer（颠石燕）D1-2；7-Gigantoproduct

7、us（大长身贝）C1；8-Anetoceras（松卷菊石）D1；9-Alethopteris（座延羊齿）C-P；10-Callipteris（美羊齿）C-P,2两栖类 格陵兰东部D3顶部鱼石螈是原始两栖类的代表。C1 起两栖类蓬勃发展，其中一支为迷齿类，牙齿具有迷路构造，其肢骨构造原始，只能匍匐行进，生活于沼泽、河湖地带。P 迷齿类中的块椎类占优势，脊椎骨异常坚强。3爬行类 C晚期 原始爬行类出现。P 原始爬行类的类型更加多样 盘龙类 P2-3-T 兽孔类的二齿兽类演化迅速、遍布世界各大洲。,四、陆生植物 古生代早期 以海生藻类为主，S晚期陆生裸蕨植物开始在滨海低地、沼泽地区逐渐繁盛，与D早期

8、的陆生植物群面貌相似。D1晚期至D2 逐渐出现根、茎、叶分化明显的原始石松类及有节类。D3裸蕨类灭绝，除原始石松类仍繁盛外，还有真蕨类和原始裸子植物，乔木植物占据优势，已形成小规模森林。,C 陆生植物进一步繁盛，地球上首次出现大规模森林，以石松、节蕨、真蕨、种子蕨和科达类为主。P早期 仍以高大的石松、节蕨、科达类及真蕨、种子蕨类为主。P晚期 裸子植物占据了主导地位，松柏和苏铁类十分繁盛。,植物地理分区：晚石炭世大陆地势分异增强、气候分带加剧和大冰期出现。陆生植物的种类、数量及所占空间领域均有重要发展，在古气候带的影响下形成了四个植物地理区：（1）热带亚热带植物区：赤道附近的低纬度带（2）安加拉

9、植物区：北温带（3）冈瓦纳植物区：南半球中、高纬度带（4）华夏热带植物区：热带亚热带,五、生物相组合 1.生物相 反映一定沉积环境的生物组合特征及生态特征。,常见的生物相有：1）礁相 以造礁生物为特征的生物相，造礁生物主要有珊瑚、层孔虫、苔藓虫、海绵、藻类等。温暖浅海。2）壳相 以含有丰富的具外壳的底栖生物为特征的生物相叫壳相。在石灰岩中常见有腕足、蜓等，为开阔浅海环境。,3）笔石相 以含有丰富笔石而很少底栖生物为特征的生物相叫笔石相。其岩性多为黑色页岩，故又称之为笔石页岩相。反映滞流还原环境下的静水海湾或较深水盆地环境。我国海相奥陶系、志留系中常见有。4）混合相 底栖生物、造礁生物与笔石共生

10、或交互出现为特征，反映浅海、温暖环境，或者环境在变化之中。,2.动物地理分区 古生代早期 以三叶虫的不同组合为标准。最明显。可分为：亚澳太平洋区（东方动物群）以莱得利基虫为代表；欧美大西洋区（西方动物群）以小油栉虫为表。,古生代晚期 海生无脊椎动物的分布显示三个明显的地理分区：古特提斯生物大区（暖水生物群）海生生物繁盛，生物的丰度和分异度均较高；北方生物大区（温凉水动物群）生物群分异度较低，缺乏生物礁；南方生物大区（冷水型动物群）不发育造礁生物。,第二节 中国的寒武系（543Ma490Ma）寒武系源于英国西部威尔士古地名,一、概述：中国寒武系三分：上统 凤山阶 长山阶 崮山阶 中统 张夏阶 徐

11、庄阶 毛庄阶 下统 龙王庙阶 沧浪铺阶 筇竹寺阶 梅树村阶,二、地层区划 中国寒武系分为六个区：1.西伯利亚地层区（I）陆缘区和陆棚斜坡过渡区 2.塔里木地层区（）该地层区划进一步划分为：北天山北山地层区（1）陆缘区；库鲁克塔格南天山地层分区（2）陆棚斜坡过渡区；塔里木盆地及周边地层分区（3）地台区。,3华北地层区（）可进一步划分为三个地层分区：（1）昆仑祁连北秦岭蒙吉地层分区（1）陆缘区活动性较强，地层厚度大，化石稀少，并出现变质作用。（2）华北周缘地层分区（2）陆棚斜坡过渡区，包括华北地台的周缘地区，西部边缘柴达木盆地、桌子山、贺兰山地区，南部边缘皖豫陕地区。（3）华北本部地层分区（3）华

12、北地台，为长期较稳定的地区，属于典型的地台型沉积。,4华南地层区（）分为三个分区：（1）川西及东南地层分区（1）为陆缘区，寒武纪沉积以类复理石碎屑岩建造为特征，厚度巨大。（2）江南及南秦岭地层分区（2）为陆棚斜坡过渡区。下统含石煤、磷、矾等；中统及上统是重要的汞矿层位。（3）扬子地层分区（3），为地台区，是我国寒武系最发育的地区之一，并且各统俱全。是稳定的地台沉积，以浅海砂页岩、石灰岩为主，化石丰富。,5南亚禅泰地层区（）藏南滇西地层分区（3）是南亚板块的一部分，现暂置于南亚禅泰地层区。包括藏南，滇西一带，寒武系分布很零星。6南海地层区（）现仅包括我国的海南省。寒武系仅分布在海南崖县地区，为含

13、锰、磷、硅质的碳酸盐岩和碎屑岩沉积。,三、华南地层区扬子地层分区代表性剖面及其分析 寒武纪时扬子区海侵广泛。下寒武统以云南滇东剖面为标准剖面，层序如下：上覆地层 上志留统 关底组-中寒武统 双龙潭组 灰色灰岩、页岩、细砂岩，含三叶虫 181m 陡坡寺组 黄绿色粉砂岩、页岩、白云岩，含三叶虫 56m 上：生屑白云岩、灰岩夹页岩、厚49m；下：页岩、粉砂岩、细砂岩为主，厚7m；下寒武统 龙王庙组 灰岩、白云岩夹页岩，产三叶虫、腕足 176 m,沧浪铺组 上：页岩、石英砂岩，产三叶虫；下：黄绿色砂、页岩砂岩具交错层理及波痕 213m 筇竹寺组 上：玉案山段 黑色、黄绿色页岩夹砂岩，产三叶虫 和介形虫

14、，含澄江动物群；下：石岩头段 黑色泥质粉砂岩、泥岩、白云岩，含 小壳化石，底部含磷结核和海绿石粘土岩 126 m-灯影组中谊村段 含磷白云岩、产多门类小壳化石及遗迹化石，属下寒武统梅树村阶。13m 下伏地层 上震旦统 灯影组白马沱段灰白色块状白云岩，含燧石层 或燧石结核,灯影组是穿时的，分属于震旦纪和寒武纪，灯影组为滨海潮间、潮下带沉积，筇竹寺组为滞留的缺氧还原海湾浅海环境，沧浪铺组为滨海环境，龙王庙组为浅海环境，陡坡寺组为浅海潮坪下环境，双龙潭组属于浅海潮坪环境。扬子分区寒武纪时整体是一个略为西高东低、差异不大的陆表海。康滇古陆始终高出海面，并不断扩大。总之，扬子分区寒武系岩相稳定，厚度不过

15、千米，古地理环境为向东缓缓倾斜的陆表海，属稳定类型沉积。,2、岩相变化扬子区 从所含的三叶虫化石看，寒武系属滨浅海相积。早寒武世 华南一片浅海，向东可直达南京 中寒武世 川滇古陆向东扩大 中、晚寒武世 为一含盐度较高的静水海盆，故化 石较少,四、华北地层区华北地台分区典型剖面及其分析 华北地区普遍缺失早寒武世早期沉积，其余发育完整，化石丰富，以碳酸盐沉积为主，岩相厚度稳定，属陆表海沉积。山东张夏剖面是我国中、上寒武统的标准剖面所在地，其层序如下：上覆地层 下奥陶统里组 上寒武统炒米店组 灰色微晶灰岩，生屑灰岩，竹叶状灰岩夹礁灰岩，鲕状灰岩，产三叶虫。169m,崮山组 黄绿、紫红色页岩，灰色疙瘩

16、状-链条状灰岩、竹叶状灰岩 互层。产三叶虫。62m中寒武统张夏组 浅灰，灰色厚层鲕状灰岩、致密结晶灰岩和藻灰岩，含三 叶虫。177m中下寒武统馒头组 紫红色页岩为主夹灰岩，泥灰岩，白云岩及砂岩，产三叶 虫。229m 下伏地层 前寒武系花岗岩,张夏地区寒武系是基底经长期剥蚀夷平准平原化后，以碳酸盐岩为主的陆表海沉积。发育有属种繁多，演化迅速，但个体很少保存完整的底栖型三叶虫动物群。从沉积相和生物相分析来看，整个剖面可看作一个大型沉积旋回。馒头组属干热气候的滨浅海沉积。张夏组是浅海高能环境下的沉积。上寒武统是潮间带或潮下带的产物。,华北地区寒武纪早中期是北高南低的陆表海。梅树村期和筇竹寺期全区均无

17、沉积 沧浪铺早期从南侧秦岭洋向北海侵。沧浪铺后期海水侵人到燕山、辽南地区。中寒武世毛庄期、徐庄期海侵继续延伸到吕梁山。张夏期海侵显著扩大。晚寒武世古地理有显著的变化，南部相对上升，沉积环境变浅。崮山期白云岩层位由南向北升高。南高北低的状态延续到奥陶纪。,2、岩相变化 本区在早寒武世中、晚期开始遭受海侵，最早受海侵的地方是淮南、豫西，并向西北延伸至贺兰山区，后侵入到燕山、辽南一带。中寒武世 海侵扩大，到达吕梁地区，张夏期海侵最大，华北仅剩陕北及内蒙东胜地区为陆。晚寒武世 淮南、豫西、晋东南开始上升为滨海潮上带沉积，但基本仍是浅海环境。,寒武系四分方案(中国)一.依据:1.传统三分方案的下-中,中

18、-上统界线难以在全球范围对比;2.传统三分方案的下统跨越年限(29Ma)大于中上统之和(12Ma+13Ma);3.传统三分方案的早寒武世包括了两个重要生物事件:小壳化石大量出现;三叶虫大量出现.,二.寒武系四分方案：芙蓉统 第10 阶 第 9 阶 排碧阶(第8阶)第3统 含第5,第6,第7阶(古丈阶)第2统 含第3,第4阶 第1统 含第1,第2 阶,排碧阶金钉子标记,网格雕刻球接子,古丈阶剖面,古丈阶底界,彭善池,古丈阶底界,第三节 中国的奥陶系奥陶一词来自英国北威尔士一个古老的民族名。（490Ma438Ma）,一、概述 上奥陶统 钱塘江阶 艾家山阶 中奥陶统 达瑞威尔阶 大湾阶 下奥陶统 道

19、保湾阶 新厂阶,说明 我国第一颗“金钉子”是在1997年1月由国际地科联批准通过的浙赣边界“三山”地区(江山、常山、玉山)黄泥塘剖面达瑞威尔阶的全球界线层型剖面。“金钉子”是指每个国际年代地层单位底界所选定的全球代表性剖面和点位(层序剖面和层型点Gssp)。,二、地层区划中国奥陶系地层分区与寒武系相似，分为六个区：1西伯利亚地层区（I）我国仅有准噶尔兴安地层分区（I1）分为东西两个区域：西侧 陆缘岛弧和裂陷槽沉积 东部 弧后盆地沉积（北）、岛弧型沉积（南）2塔里木地层区（II）分为三个地层分区：天山北山地层分区（II1）活动的陆缘较深海沉积 柯坪库鲁克塔格阿尔金地层分区（II2）介于浅海地台陆

20、棚斜坡或边缘盆地相的过渡沉积 巴楚地层分区（II3）浅海碳酸盐台地相沉积,3华北地层区（III）分为三个地层分区：昆仑祁连地层分区（III1）陆棚至陆缘半深海深海相沉积 鄂尔多斯地层分区（III2）浅海半深海陆棚斜坡过渡相沉积 晋冀鲁豫地层分区（III3）稳定浅海地台相沉积 4华南地层区（IV）分为三个地层分区：东南地层分区（IV1）活动陆缘半深海深海相沉积 江南南秦岭地层分区（IV2）陆棚斜坡或边缘盆地相的沉积 扬子地层分区（IV3）稳定浅海地台相沉积,5禅泰地层区（V）藏南滇西地层分区（V1-2）浅海地台：滇西为陆棚相碎屑岩夹碳酸盐沉积；藏东南为碳酸盐岩沉积（）6海南印支地层区（VI）分二

21、个地层分区：五指山地层分区（VI1）位于海南岛的北部。从构造古地理位置分析应有陆缘深水相 三亚地层分区（VI2）位于海南岛南端，属海南印支地层区（板块）的陆棚斜坡地带。,三、华南地层区扬子分区典型剖面及其分析 以宜昌分乡黄花场剖面为代表 上覆地层 下志留统龙马溪组 上奥陶统 五峰组 上部观音桥段 灰黄色泥灰岩，产赫南特贝、三叶虫 0.3m 下部笔石页岩段 灰黑色硅质岩、页岩，含笔石 5.3m 临湘组 黄绿瘤状泥灰岩，产南京三瘤虫 15.1m 宝塔组 浅紫色灰岩，产中华震旦角石 12m 中奥陶统 庙坡组 灰黑色碳质粉砂质页岩，含笔石 2.48m,牯牛潭组 灰色含泥质灰岩，含头足、腕足类 23.3

22、m 大湾组 绿色瘤状泥质灰岩，含海绿石，产扬子贝、笔石等 63m 下奥陶统 红花园组 深灰色含生屑泥晶灰岩、生屑灰岩，产头足类等 24m 分乡组 上部深灰色亮晶生物灰岩，约10m；中部灰绿色钙质粘土 岩与生物灰岩互层，约20m；下部鲕状灰岩，38m；产刺 笔石 总 厚68m 南津关组 灰色砾屑灰岩、鲕状灰岩。产笔石、三叶虫 99m 三游洞组西陵峡段 白云岩为主，产牙形石 40m 下伏地层 上寒武统三游洞组雾渡河段，亮晶白云岩,分析：三游洞组西陵峡段的下部灰岩，代表奥陶纪海侵的开始。南津关组 潮间至潮下高能带；分乡组 浅海大湾组下部海侵期；大湾组中部和上部 海退；大湾组上部 新海侵开始，以后海侵

23、进一步加广；庙坡组 半局限的较深水盆地；宝塔组 潮下浅海；临湘组 陆棚浅海较深水域，为本区奥陶纪最大海泛期；五峰组 半封闭的滞流盆地，末期海水明显变浅。,岩相变化 早奥陶世 海侵来自东方，向西方超覆，O1统分布很广出现顺序岩相带：川西、滇东 川南、黔北 鄂西 宜昌以东 砂 仅 页 灰 页 灰 页 顶 岩 岩 岩 岩 岩 部 多 为 也 为 灰 主 多 主 岩 W E,中奥陶世 黔中隆起，全扬子区均为夹少量泥质的碳酸盐岩为主。晚奥陶世 明显海退，中上部为笔石页岩相，地层分布范围缩小。,四、华北地层区华北地台分区典型剖面及其分析 河北唐山一带的奥陶系是华北奥陶系的典型剖面。上覆地层 上石炭统 本溪

24、组-中奥陶统马家沟组 灰色豹皮灰岩、白云质灰岩，含阿门角石 274m中下奥陶统北庵庄组 下部灰色泥质白云岩、灰岩；上部灰色灰岩、灰质白云 岩，含燧石结核；产多泡角石等 314m下奥陶统亮甲山组 下部灰色灰岩，中部灰岩、白云岩互层，顶部白云岩，含 满洲角石等 162m冶里组 灰色灰岩夹竹叶状灰岩，含笔石和牙形石 107m 下伏地层 上寒武统凤山组,分析：冶里组潮 潮下浅海 亮甲山组 下部正常浅海，向上出现潮上蒸发和陆上暴露环境 北庵庄组 下部正常浅海潮上环境马家沟组 浅海潮上蒸发环境 早奥陶世早期（冶里期）北部以正常浅海环境为主，南部自晚寒武世开始至早奥陶世早期开始抬升；亮甲山期，海平面进一步下

25、降，南部抬升至陆上遭受剥蚀，亮甲山末期，华北区大部暴露地表。北庵庄期发生新的海侵。,2、岩相变化（1）相当于中奥陶统的地层有：太行山南段峰峰组，分布局限，主要为后期剥蚀所 致，山东的阁庄组和八陡组（前为咸化海，后为正 常浅海）（2）上奥陶统 仅见于华北地台区西南缘，叫背锅山组，碳酸盐岩（3）早奥陶世早、中期地势分异 北部浅海，南部为上升区和半隔绝海盆 至早奥陶世中期，南部首先升起，蒸发海盆北移,第四节 中国的志留系 志留一名来自英国东南威尔士一个古代部族的名称（438Ma-410Ma）,一、概述 顶志留统 阶待建 上志留统 阶待建 中志留统 阶待建 安康阶 下志留统 紫阳阶 大中坝阶 龙马溪阶

26、,二、地层区划中国的志留系分为7个地层区：1准噶尔兴安地层区（I）分为3个地层分区：阿尔泰地层分区（1）、东准噶尔地层分区（2）、兴安地层分区（3）。2西准噶尔北天山地层区（）分为2个地层分区：西准噶尔地层分区（1）、北天山地层分区（2）。3塔里木地层区（）分为3个地层分区：南天山地层分区（1）、塔中地层分区（2）、西昆仑地层分区（3）。,4华北地层区（）分为2个地层分区：内蒙古吉林地层分区（l）、昆仑祁连地层分区（2）5华南地层区（V）分为5个地层分区：秦岭北大巴山地层分区（V1）、藏东川西地层分区（V2）、扬子地层分区（V3）、江南地层分区（V4）、东南地层分区（V5）6西藏滇西地层区（）

27、分为3个地层分区：喜马拉雅地层分区（1）、藏北地层分区（2）、滇西地层分区（3）7海南地层区（）分为2个地层分区：五指山地层分区（1）、三亚地层分区（2）,有5条地质界线对中国志留纪地层的区划起着重要作用。它们由北往南分别为：（1）额尔齐斯河北天山二连贺根山一线（2）中天山缝合带（3）柴达木盆地南侧的布尔汗布达山积石山，向东经玛 沁略阳深大断裂与南秦岭北侧凤阳、商南西峡 应山稀水断裂带相连（4）班公湖怒江澜沧江对接带（5）琼州海峡,三、华南地层区扬子分区志留系典型剖面及分析 鄂西宜昌以北罗惹坪纱帽山剖面是我国的典型剖面，也是世界上重要的志留系剖面之一。上覆地层 中泥盆统-下志留统 纱帽组 上段

28、灰绿色细粒石英砂岩，厚193m；中段灰绿色泥岩、粉砂岩，厚357m；下段黄绿色页岩、粉砂质泥岩，厚95m。中下段产笔石、三叶虫等。645m,罗惹坪组 黄绿色灰质泥岩、页岩、粉砂岩、灰岩，产珊瑚、腕足、三叶虫、笔石等。270-900m 龙马溪组 上部：灰、灰黄或黄绿色页岩夹粉砂或灰质瘤核；下部：黑色紫色页岩，含大量笔石。500 m 下伏地层 上奥陶统五峰组观音桥段,宜昌剖面由早志留世早期的闭塞、滞留还原缺氧性海盆，转变为水流畅通的正常浅海。然后海水逐渐撤退，出现滨海相。早志留世以后地壳隆起，上升为受剥蚀的古陆。志留纪初期的海平面上升与南极冰盖的消溶有关，具有全球的一致性。,第五节 中国的泥盆系,

29、（410Ma354Ma）,以英国西南部的德文郡命名，译名“泥盆”来自日文转译,一、概述 泥盆系国际标准通常分为三统七阶，我国分为三统十阶：上泥盆统 邵东阶 待建 锡矿山阶 佘田桥阶 中泥盆统 东岗岭阶 应堂阶 下泥盆统 四排阶 郁江阶 那高岭阶 待建,二、地层区划（一）地层区划划分 分为4个地层区14个地层分区：1准噶尔兴安地层区（）陆源碎屑物沉积 分为：准噶尔北山地层分区（1）和内蒙古兴安地层分区（2）2塔里木华北地层区（）陆相红色砂、砾岩 分为：南天山地层分区（1）、塔里木地层分区（2）、柴达木地层分区（3）和祁连地层分区（4）,3西藏滇西地层区（）碳酸盐岩和碎屑岩 分为：羌塘地层分区（1

30、）、喜马拉雅地层分区（2）、滇西地层分区（3）。4.华南地层区（）开阔海陆棚相、碳酸盐台地 分为：甘孜地层分区（1）；秦岭龙门山地层分区（2）；扬子地层分区（3）；南华地层分区（4）；东南地层分区（5）,（二）沉积类型划分 分割成3个大区：1北方区 阴山天山以北，地槽型浅海陆源碎屑和火山沉积建造 2中部区 阴山天山与秦岭昆仑山之间，陆相红色建造 3南方区 秦岭昆仑山以南 地槽浅海碳酸盐岩建造、复理石建造（西部）典型的地台型沉积（东部）,（三）生物岩相沉积类型的划分 分为三类七型：1活动型海相沉积（1）兴安型 代表浅水、沉降幅度大的活动环境 代表地区准噶尔兴安地层区（2）宝兴型 远岸较深水动荡环

31、境 代表地区南天山、川西、滇西丽江、墨江 2稳定型海相沉积（1）象州型 近岸浅水、富氧和水动力条件较强的环境 代表性地区为桂北、湘中、黔东南、龙门山和秦岭等,（2）南丹型 远岸较深水、较宁静环境 代表性地区为滇东南、桂西南、黔南等（3）江南型 康滇古陆东缘、湘中、湘赣交界 3稳定型陆相滨海相沉积（1）祁连山型 大陆环境 代表性剖面位于宁夏中宁县石峡沟（2）曲靖型 以红色非海相沉积为主 代表性剖面位于云南曲靖西山村、西屯、桂家屯、徐家冲一带,三、华南地层区南华地层分区的典型剖面 桂东南剖面是区域性代表剖面。上覆地层 下石炭统鹿寨组 上泥盆统 五指山组 浅灰、灰色泥质条带灰岩、瘤状灰岩。见乌克鲁菊

32、 石等化石。150m 榴江组 灰黑色硅质岩、硅质泥岩，产丰富的竹节石、菊石 等，具锰矿和磷矿。400m,中泥盆统 东岗岭组 深灰色灰岩、泥灰岩，下部泥灰岩产腕足、珊瑚等及 双壳类等。400m 鸭壤组 生屑灰岩、白云质灰岩、砂屑灰岩，含腕足、珊瑚 等。400m 中下泥盆统 贵塘组 含砂屑、生屑灰岩，底部有一层2m厚的石英砂岩，产 丰富的腕足及珊瑚。250m,下泥盆统 黄京山组 上部：生屑白云岩夹白云质灰岩，逐渐过 渡到生屑灰岩与白云质灰岩互层，含介形类及 床板珊瑚等。260m 下部：含生屑白云岩、细晶白云岩，偶见 床板珊瑚。270m 郁江组 六景段：土黄色泥质灰岩、泥岩。产腕 足、双壳等。45m

33、 大联村段：黑灰色泥质灰岩，产腕足、珊 瑚等。12m 石洲段：生物介壳泥质灰岩、泥岩、粉砂 质泥岩，产腕足、双壳、四射珊瑚、三叶虫 等。106m,那高岭组 灰绿色页岩夹灰岩、粉砂岩产腕足类、双壳等化石，上部含植物碎片。170m 莲花山组 六坎口段：紫红色粉砂岩与泥质粗砂岩，产双壳、鱼 及介形石等。135m 横县段：紫红色泥质粉砂岩，产鱼、双壳等。110m 伶俐段：上部紫红色泥质粉砂岩及细砂岩，含云南鱼 碎片及舌形贝等；下部灰白色石英砂岩，含双 壳、介形类等。100m 下伏地层 寒武系,分析：莲花山组 气候干燥炎热的山间盆地相和大陆边缘滨海相；那高岭组 D海侵的开始，近岸滨海相，气候趋于潮湿；郁

34、江组 气候温暖的近岸浅水潮间至潮下带；黄京山组 海侵范围扩大、气候趋于炎热干旱，为局限台地；贵塘组 温暖条件下的正常浅海；鸭壤组 时有干旱气候条件下的浅海环境；东岗岭组 海进以混浊度较高的开阔循环水体为主；榴江组 海水较深而平静的盆地相；五指山组 较深水盆地和斜坡；,图9-9 中国晚泥盆世古地理图（据刘本培等，1996）,第六节 中国的石炭系,（354Ma295Ma）,一、概述 石炭系国际划分标准分为二个亚系七个阶，我国分为二统七阶：上石炭统 逍遥阶 达拉阶 滑石板阶 罗苏阶 下石炭统 德坞阶 大塘阶 岩关阶,二、地层区划 我国石炭纪分为4个地层区、11个地层分区：1准噶尔兴安地层区（）活动海

35、槽，属于优地槽类型 可分为准噶尔地层分区（1）、内蒙吉林地层分区（2）、兴安地层分区（3）2华北塔里木地层区（）除塔里木北缘、华北地台西南缘为深水沉积外，各处为稳定沉积。分为塔里木地层分区（1）、祁连贺兰山地层分区（2）、华北地层分区（3）,3华南羌塘地层区（）为碳酸盐岩台地沉积，早期含煤。可分为羌塘横断山（1）和华南（2）两个地层分区。4喜马拉雅地层区（）下统为陆棚碳酸盐岩或碎屑岩沉积为主，上统以杂砾岩和火山岩为主。分为三个地层分区：冈底斯地层分区（1）；藏南地层分区（2）；滇西地层分区（3）,三、华南羌塘地层区南华地层分区的典型剖面 贵州南部都匀、独山一带的石炭系发育良好，化石丰富，研究程

36、度高。尤其以下石炭统发育更佳，是华南标准剖面所在地。上覆地层 下二叠统马平组中段 上石炭统 马平组下段 灰白色灰岩夹泥质灰岩。下部含蜓、腕足、菊石等，上部为麦蜓顶峰带，含珊瑚等。0-519m 黄龙组 灰、浅灰色泥晶灰岩、生屑灰岩，底部为亮晶灰岩，含白云岩团块、角砾。产纺锤蜓、小纺锤蜓、腕足等。80m 下石炭统 摆佐组 上、下部为白云岩及白云质灰岩，中部为灰岩。含腕足、珊瑚、蜓等。300-500m,上司组 深灰色泥微晶灰岩、生屑灰岩。下部含燧石结核。含珊瑚、腕足、蜓等。200m 旧司组 上段（六寨段）：浅灰色细砂岩，产珊瑚、腕足。80m 中段（雅水段）：深灰、灰黑色泥晶灰岩，产贵州珊 瑚、腕足等

37、。80-150m 下段（大田段）：灰岩夹页岩及泥灰岩。产泡沫柱珊 瑚、腕足等。76-257m 祥摆组 灰、灰黄、灰白色砂岩砂岩与灰黄、黄褐色砂质页岩、炭质页岩互层。夹煤或煤线，产双壳、鳞木等。200m 汤耙沟组 灰色泥晶灰岩、瘤状灰岩。产珊瑚、腕足。300m 下伏地层 上泥盆统革老河组,分析：贵州独山一带下石炭统厚达1600m以上，表明当时该地是沉降中心。上泥盆统革老河组 典型的浅海相；汤耙沟组 开始海退，为滨浅海相；祥摆组 海陆交互相；旧司组 海侵有所扩大，后期海退；上司组和摆佐组 台地浅海相，代表早石炭世晚期的最大海侵；晚石炭世海侵范围有所扩大，稳定地台型正常浅海沉积。,四、华北塔里木地层

38、区华北地层分区的典型剖面 山西太原西山剖面是华北石炭系标准剖面。上覆地层 下二叠统太原组毛儿沟段 上石炭统 太原组晋祠段 下部为灰白色石英砂岩，上部为深灰、黑色页岩夹3-4层煤层和灰岩，可采煤层位于上部或顶部。灰岩含麦蜓和围脊贝等，砂页岩中含鳞木、芦木等。24m 本溪组 砂岩、页岩夹海相灰岩。灰岩中含小纺锤蜓、牙形石等。底部山西式铁矿、G层铝土矿，含古芦木等。40-50m 下伏地层 中奥陶统峰峰组,本溪组 含铁铝物质是长期风化侵蚀的产物，代表了晚石炭世初期海侵开始之时的滨海沉积环境，其中山西式铁矿是滨海平原环境、G层铝土矿是滨海泻湖海滩环境下的沉积产物。其上，产有植物化石的黑色页岩和薄煤层代表

39、了滨海沼泽相成煤环境，往上薄层灰岩中产有腕足类和珊瑚。代表了当时海侵的短期扩大，后期又出现滨海沼泽环境，它们与下伏岩层共同组成了一个完整的沉积旋回。,太原组 为一套典型的海陆交互相含煤地层，所划分出的三个岩性段，代表了三次海水进退的三个沉积旋回。每一旋回底部均由陆相或滨海相砂岩开始，向上过渡为滨海沼泽含煤沉积、浅海相灰岩沉积。这种滨海沼泽和浅海灰岩交替出现的海陆交互相沉积，并不能反映沉积基底的频繁升降，而是与陆源碎屑物质供应速度的变化密切相关。太原组是个穿时的岩石地层单位，其下段（晋祠段）灰岩中含有Triticites带，而中段（毛儿沟段）下部的庙沟灰岩中开始出现Pseudoschwageri

40、na、Sphaeroschwagerina、Pseudofusulina等属。根据与国际石炭系二叠系界线全球层型化石带的对比，太原组下段（晋祠段）的时代应为晚石炭世晚期，太原组中段（毛儿沟段）的时代应属于早二叠世早期。,本溪组地层厚度变化较大：在辽宁太子河流域厚达145-300m，其海相灰岩5-6层，并含有可采煤层，蜓类化石可分为下部Eostaffella带和上部的Fusulinella-Fusulina带；向南至河北唐山、开平一带本溪组厚约50-140m，只含海相灰岩3层、薄煤2层；至山东只有60多米，海相灰岩减为2-3层，下部蜓带缺失或不全；再往南至豫东永城一带减为10m左右、至安徽淮南等

41、地一般缺失本溪组。向西至山西太原地区，本溪组厚40-50m左右，只有一层灰岩；晋西北厚度为30-40m左右。以上说明，当时海水来自东北方向，并经太子河流域向华北南部、西部逐渐推进扩大，证明当时华北地区的地势是北东低、南西高的古地理格局。,太原组在晚石炭世晚期至早二叠世早期，本区海侵和沉积范围比本溪期要广泛得多：江苏沛县和安徽淮南地区太原组厚150-180m，含灰岩13层，灰岩共厚达40m；往北至河北峰峰和山东淄博肥城一带太原组厚度渐少，灰岩层数也只有4-5层；北京西山、河北开平太原组厚度继续渐少，灰岩夹层亦只1-3层；再往北在内蒙古准格尔旗、大同、唐山一线以北地区，以粗碎屑岩沉积为主，偶夹1-

42、2层海相泥岩、砂岩。由此说明华北地区晚石炭世晚期至早二叠世早期的海侵方向正好与晚石炭世早期的海侵方向相反，海水从南东方向侵入，并逐渐向北西方向推进。,中国晚石炭世古地理图,第七节 中国的二叠系,（295Ma250Ma）,命名地点在俄国的彼尔姆地区,一、概述 国际上二叠系采用三分，分为三统九阶。我国分为三统八阶：上二叠统 长兴阶 吴家坪阶 中二叠统 冷坞阶 茅口阶 祥播阶 栖霞阶 下二叠统 隆林阶 紫松阶,说明:1）中国二叠系传统为二分。为了与国际接轨，将原石炭系上部船山统划入二叠，构成二叠系三分格局。2)中国第二颗“金钉子”位于浙江长兴县，是2001年3月国际地科联通过的煤山D剖面及其27C层

43、底，为全球二叠系、三叠系的界线层型剖面和点（GSSP）。,金钉子,二、地层区划 综合大地构造格局以及各地区化石群的区系特征，中国二叠纪地层可划分为下列5个地层区：1北部边缘地层区（）活动海槽，属于优地槽类型。可分为：北疆地层分区（1）为挤压型的山间盆地、褶皱山带外侧的前陆盆地和弧后盆地沉积，以中酸性火山岩和洪积相、冲积相碎屑岩为主；北山地层分区（2）以基性火山沉积和复理石沉积为主，北带为陆相、中带和南带为海相地层；内蒙古松辽地层分区（3）为中细粒复理石沉积的海相地层，夹厚逾百米的石灰岩，但无火山岩。,2塔里木地层区（）从早石炭世维宪期海侵开始为浅海碳酸盐台地沉积，二叠纪地层属于海退序列，在栖霞

44、期后即被陆相沉积代替，生物群属特提斯型。但柯坪一带早二叠世的孢粉组合却接近欧美植物区系。分为四个地层分区：柯坪地层分区（1）；塔西南地层分区（2）；柴达木地层分区（3）；南祁连地层分区（4）,3华北地层区（）为二叠纪最重要的含煤岩系。除北祁连山外，本区在古生代早期全面海退后，至滑石板期（C21）才重新海侵，紫松期（P11）达到海侵高峰，之后逐渐海退。二叠纪沉积以陆相碎屑岩为主，仅下部为滨海相碎屑岩和石灰岩夹层，中部为三角洲平原含煤碎屑岩，上部为滨岸湖泊和内陆盆地红色碎屑岩。可分为:北祁连地层分区（1）除太原组含少量灰岩外，几乎均为内陆河流洪积相沉积，缺失含煤三角洲相沉积；大青山地层分区（2）以

45、山间盆地洪积相和冲积相沉积为主，少数石灰岩夹层出现在各盆地的外侧，可采煤层产于太原组下部和山西组；晋冀鲁地层分区（3）属于华北地层区的典型层序；黄淮地层分区（4）太原组石灰岩在各盆地中心区可达10余层,富煤层出现在下石盒子组和上石盒子组。,4喜马拉雅地层区（）下部为陆源碎屑岩，含滨海相杂砾岩，其顶部夹灰岩层，在西藏南部厚数百米，在雅鲁藏布江以北达数千米；上部以碳酸盐岩为主，生物碎屑的粒度自南向北变细，厚度从小于200m增至大于600m。分为五个地层分区：滇西地层分区（1）；喀喇昆仑地层分区（2）；冈底斯地层分区（3）；雅鲁藏布地层分区（4）；藏南地层分区（5）。,5华南地层区（）整个二叠纪都有

46、海相沉积形成，分为六个地层分区：唐古拉横断山地层分区（1）以基性和中基性火山岩系及复理石沉积为主；在西缘早、中二叠世以碳酸盐岩为主，晚二叠世为含煤碎屑岩系；秦康滇地层分区（2）为浅变质的斜坡相角砾状灰岩、复理石和硅质岩，和碳酸盐台地边缘沉积层序。玄武岩的厚度巨大，层位较多，常夹有海相地层；,扬子地层分区（3）环绕康滇、扬子和江南隆起，早二叠世为灰岩，或白云岩与石灰岩相间的浅水沉积；在隆起边缘，早二叠世与中二叠世之交形成含煤碎屑沉积；中二叠世的各隆起及其周缘为局限碳酸盐台地，外侧为开阔台地，并转变为滇黔桂深水盆地；晚二叠世的沉积相带围绕峨眉山火山高原展布，由含煤碎屑岩、碳酸盐岩和盆地硅质岩相组成

47、；江南地层分区（4）以较深水区沉积为主；东南地层分区（5）早二叠世以灰岩沉积为主；中二叠世早期以局限浅水台地碳酸盐岩为主，缺乏与梁山组相当的含煤碎屑岩系；华夏隆起再次上升，使中二叠世晚期和晚二叠世均以碎屑岩为主；滨太平洋地层分区（6）为岛弧、斜坡和大洋盆地的深水条带状硅质岩、山前盆地磨拉石沉积。,三、华南地层区扬子分区的典型剖面 黔中地区剖面：上覆地层 下三叠统瑞坪组 上二叠统 大隆组 深灰、黄灰色燧石层、硅质页岩或灰岩，含菊石。0-10m 长兴组 灰、深灰色燧石灰岩，含古纺锤蜓等。120m 龙潭组 灰黑色页岩、砂岩及燧石灰岩互层，夹数层煤，底部有凝 灰质砂岩，含腕足、植物等化石。350m 中

48、二叠统 茅口组 浅灰及白色灰岩，含燧石结核，产蜓、蜓等。200m 栖霞组 深灰、灰黑色灰岩，含燧石结核，含蜓、珊瑚等。160m,梁山组 石英砂岩、页岩，局部夹煤层，产植物及腕足等。16-64m 下二叠统 马平组 上段：浅灰、灰色灰岩，夹白云岩，局部含燧石结核，富 含史塔夫蜓等。0-61m 中段：浅灰、灰白色灰岩，中上部含葛万藻灰结核。下部 含假希瓦格蜓延限带和球希瓦格蜓延限带。3-257m 下伏地层 上石炭统马平组下段 灰白色灰岩夹泥质灰岩。上部含 麦蜓顶峰带，下部为Mantiparus蜓带。,分析：黔中的早二叠世继承晚石炭世海侵，并不断发展扩大：梁山组 滨海沼泽环境，是新的海侵的开始 栖霞组

49、 浅海碳酸盐沉积，代表了海侵的扩大 茅口期 浅海碳酸盐沉积，基本保持栖霞期的海侵范围 中二叠世末期发生一次明显的地壳上升运动，广泛出现海退 晚二叠世晚期 长兴组 碳酸盐沉积代表了新的范围较小的海侵 大隆组 缺氧滞留还原条件下的海底静水海湾沉积环境,四、华北地层区晋冀鲁地层分区的典型剖面 华北地区二叠系以山西太原西山七里沟为标准剖面。上覆地层 下三叠统刘家沟组 上二叠统 孙家沟组 紫红、灰紫色泥岩，下部泥岩中夹几条蓝灰色淡水泥灰岩条带，上、中部泥岩中含钙质结核及石膏条带，未见化石。150m 上中二叠统 上石盒子组 杂色砂岩、泥岩、燧石层。自上而下包括：第一段杂色泥岩、砂岩、燧石层，含6个沉积韵律

50、；第二段黄绿色长石砂岩、砂岩砂岩，5个沉积韵律，底部含砾砂岩；第三段灰黄、黄绿色岩层，含铁锰质岩，5个沉积韵律。富含植物化石。220m,中二叠统 下石盒子组 砂岩、页岩、煤和含锰铁质河流相碎屑岩。分两段：上段：黄绿色长石杂砂岩、石英杂砂岩和黄绿色页岩近于互层，顶部有二层杂色铝土质页岩，含植物化石等。66-72m 下段：下部为骆驼脖子砂岩，由三层黄色粗砂岩夹灰黑色页岩和薄煤层组成；上部为黄绿色页岩。含植物化石等。48-98m 中下二叠统 山西组 陆相砂岩、页岩、粘土岩、煤层，含三角织羊齿翅状准织羊齿组合，自上而下分两段：下石村段：细碎屑岩与煤层互层。北岔沟段：灰白色石英杂砂岩夹长石石英砂岩与细碎