内容正文:
第四节 地球的演化
学习目标
核心素养
1.结合资料,分析地层、化石及其特点。
2.通过化石推断地层年龄和古地理环境。
3.掌握地球的演化史,通过生物进化理解地理环境整体性规律。
1.依据地层和化石能够确定地层所形成的年代和推测地层形成时的地理环境特点。(地理实践力)
2.依据地质年代表,分析地球不同地质阶段的地球面貌、地壳运动、古生物情况。(区域认知)
3.结合实际考古资料,分析地层形成时期的地理环境特征。(综合思维)
课前自主预习
一、地层和化石
1.地层
是地壳上部呈带状展布的层状岩石或堆积物,是记录地球历史的“书页”。
2.化石
(1)类型:多数是古生物的遗体,如贝壳、骨骼等;少数是古生物活动的遗迹,如足印、粪便等。
(2)意义
意义
案例
确定其所在
地层的年代
三叶虫只存在于古生代地层,恐龙化石为中生代地层
推断当时的
地理环境
红色岩层指示氧化环境,黑色页岩并含黄铁矿指示还原环境,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
二、地球的演化史
1.地质年代
地壳中不同地质时代地层的具体形成时间和顺序。常用地质年代单位有三级,由大到小依次是宙、代、纪。
2.前寒武纪
(1)时间范围:古生代寒武纪以前,大约经历了40亿年的时间。
(2)阶段划分:按早晚顺序划分为冥古宙、太古宙、元古宙。
(3)地理环境特征
冥古宙
地球初生阶段,经历了复杂而有序的发育与变化
太古宙
地球上海洋广阔,无宽广的大陆;岩浆活动剧烈,火山喷发频繁,是形成铁矿的重要时代;早期无生命现象,中期出现最原始的生物
元古宙
地壳运动剧烈;海水中生命活动明显增强;生物进化从单细胞到多细胞,从原核生物到真核生物,地球进入了一个生命大发展的阶段
3.显生宙
(1)时间范围:是寒武纪以来的时期。
(2)阶段划分:古生代、中生代和新生代。
(3)地理环境特征
古生代
地壳发生剧烈变动,中后期,陆地面积大大增加。
动物:早期海生无脊椎动物繁盛,中期出现脊椎动物,后期两栖类动物出现。
植物:中后期陆地出现大片植物,特别是蕨类植物繁生。
矿产:后期是重要的造煤时期。
末期,发生了地球历史上最大的灭绝事件
中生代
陆地面积空前扩大;爬行动物盛行,恐龙繁生;裸子植物迅速发展;也是一个重要的造煤时期;末期,恐龙从地球上突然销声匿迹
新生代
发生规模巨大的造山运动,形成现代地貌格局及海陆分布;哺乳动物和被子植物大发展,出现了灵长类;第四纪出现了人类
微辨析 煤炭、石油、天然气不是化石。
煤炭已经不具有植物的外形和结构,已经被分解破坏,石油、天然气是动植物遗体在埋藏过程中产生烃类物质形成的,均不属于化石。
微思考1
古老的地层一定会在新地层的下方吗?
答案 不一定。地层从最古老的地质年代开始,层层叠叠地到达地表,一般来说,先形成的地层在下,后形成的地层在上,越靠近上部地层形成的年代越近,越往下越远。但是如果发生大规模的地质构造运动,新老地层位置发生互换,古老的地层有可能会在新地层的上方。
微辨析
中生代并不是只有爬行动物。中生代是爬行动物的繁盛时代,并不是说中生代只有爬行动物。古生代出现的无脊椎动物及中生代后期出现的鸟类和小型哺乳动物均存在于中生代。
微助记 图示法理解生物进化与环境变迁的关系。
微思考2
地球形成之初有生命吗?
答案 没有,在冥古宙时期,地球上只有有机质,没有生命。
课堂合作探究
探究点一 地层和化石
情境Ⅰ
首都师范大学、广州大学及中山大学研究团队宣布,在我国内蒙古宁城发现的一枚化石,为距今1.65亿年且目前为止保存最完整的中侏罗世优美蜓科化石,最终研讨确定命名为宁城契丹优美蜓。
专家表示,此块化石的虫体印痕清晰,是目前保存状态最完好且最精美的一块优美蜓科化石。优美蜓科该类群因其翅细长如镰刀,翅脉密集,插脉多且长,虫体纤细具花纹而得名。
该化石为地质古生物学界研究蜻蜓的自然历史演化提供了新的重要依据和科学支撑,也为国际昆虫学界深入了解优美蜓科提供了更全面的形态学依据。
(1)地壳中的化石主要是指什么?
答案 地层中的化石多数是古生物的遗体,少数是古生物活动的遗迹。
(2)描述化石的形成过程。
答案 生物死亡后被当时的泥沙掩埋起来,这些生物遗体中的有机质被分解殆尽,坚硬的部分如外壳、骨骼、枝叶等与包围在周围的沉积物一起经过石化变成了石头,但是它们原来的形态、结构依然保留着;后来由于地壳上升,在外力侵蚀与风化作用下化石露出地表。
1.依据地层“三确定”
(1)确定地层形成时间
正常状态下地层分布是有时间顺序的,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。如图示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是平行且连续分布。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;如果地层分布发生了缺失,说明该处地壳在缺失的某地层地质时期,地壳发生过剧烈的变化。
(3)确定地理环境特征
沉积地层是由沉积物组成,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,如石灰岩地层形成的环境是海洋环境等。
2.依据地层化石“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、中生代的恐龙化石;还有某些生物是在进化到某个地质时期才出现的,而且生物的进化是由低级到高级、由简单到复杂的,由此可以确定含有某种生物化石的地层形成的地质年代。
(2)确定地层形成时间的地理环境
不同的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、存在鱼化石的地层反映了水生环境特征等。
对点训练
读地层分布图,完成1~2题。
1.岩层①②③④中可能含有化石的是( )
A.①② B.③④
C.②③ D.①④
解析 化石存在于沉积岩中,①②为沉积岩,A项正确。
答案 A
2.反映浅海环境的地层是( )
A.① B.②
C.③ D.④
解析 石灰岩的形成反映了浅海环境,②为石灰岩地层,B项正确。
答案 B
探究点二 地球的演化史
情境Ⅱ
猛犸是鞑靼语“地下居住者”的意思,曾经是世界上最大的象。与现代象不同,它们并非生活在热带或亚热带,而是生活在北方严寒气候地区的一种古哺乳动物。它披着黑色的细密长毛,皮很厚,具有极厚的脂肪层,厚度可达9厘米。从猛犸的身体结构来看,它具有极强的御寒能力。猛犸象曾是石器时代人类的重要狩猎对象,在欧洲的许多洞穴遗址的洞壁上,常常可以看到早期人类绘制的它的图像,这种动物一直生活到几千年以前。
(3)你认为猛犸象消失的主要原因是什么?
答案 气候的变化和人类的捕猎。
(4)生命起源于什么?生命演化的过程是怎样的?
答案 生命起源于无机界。其生命演化的过程可概括为:无机物→简单有机物→蛋白质、核苷酸等复杂有机物→原始生命→原始生物→现代生命。
(5)生物灭绝说明了什么?
答案 在环境演变过程中,一些不利于生物生存的环境出现了,导致了某些生物物种的衰退和灭绝。生物灭绝说明了整体环境演变对某一自然地理要素变化的影响。
1.地球的演化史
2.生物的灭绝
两次全球性生物大规模灭绝时期
时期
全部灭绝
部分灭绝
古生代
末期
脊椎动物中的原始鱼类和古老的两栖类
60%以上的海生无脊椎动物种类
中生代
末期
恐龙
海洋中50%以上的无脊椎动物种类
对点训练
读生物进化与环境演变示意图,回答3~5题。
3.在①时期以前,地球表层的发展主要是 过程( )
A.大气演化 B.化学演化
C.物理演化 D.生物演化
解析 在①时期以前,生命尚未出现,地球表层的发展主要是化学演化过程。
答案 B
4.在生物演化过程中,揭开欣欣向荣的生物系统演化进程序幕的动物是( )
A.爬行动物 B.真核细胞生物
C.原核生物 D.无脊椎动物
解析 在生物演化过程中,揭开欣欣向荣的生物系统演化进程序幕的动物是无脊椎动物。
答案 D
5.动物由海洋向陆地发展的时期是( )
A.① B.②
C.③ D.④
解析 动物由海洋向陆地发展的时期是古生代末期。
答案 C
随堂达标自测
中国古生物学者与考古学家宣称,他们在陕西省商洛市发现了两个巨大的肉食恐龙足迹标本,该化石标本长达57.5 厘米,是目前发现的中国最大肉食恐龙足迹之一。据推断,在距今1亿年前,陕西中南部存在过大型的兽脚类恐龙。据此回答1~2题。
1.恐龙繁盛的时代是( )
A.太古代 B.元古代
C.古生代 D.中生代
2.根据恐龙脚印推知当时的地理环境可能是( )
A.干旱环境 B.地势低洼的河湖岸边
C.热带海域 D.森林密布
解析 中生代爬行动物盛行、恐龙繁盛;恐龙脚印化石形成,首先需要潮湿的环境,其次,化石只能在沉积岩中形成,要发生沉积,地势应该低洼。
答案 1~2.D B
读某地地质剖面略图,回答3~4题。
3.根据化石的新老关系,属最古老的一种是( )
A.①地地层化石 B.②地地层化石
C.③地地层化石 D.④地地层化石
4.若在甲、乙两处分别钻孔找煤,下列说法正确的是( )
A.甲处找到煤层 B.甲、乙都找到煤层
C.甲、乙都找不到煤层 D.乙处找到煤层
解析 首先看图,明确图中化石的地质年代。如含三叶虫化石为古生代早期,含鱼类化石为古生代中期,含裸子植物化石为古生代晚期和中生代,含恐龙化石为中生代。第3题,根据化石的新老关系判断,最古老的是①地地层化石。第4题,古生代后期和中生代是重要的造煤时期,所以在乙处能找到煤层。
答案 3~4.A D
亚洲象是生活在湿热地区的群居动物,其分布与一定的气候条件相适应。读历史时期亚洲象分布北界的变化示意图,完成5~6题。
5.自3 000年前至清代,亚洲象分布的最北界( )
A.不断北移 B.不断南移
C.先北移后南移 D.先南移后北移
解析 读图可知,3 000年前至清代,亚洲象分布北界按照甲、乙、丙、丁的顺序排列。在此过程中,亚洲象分布北界先南移(3 000年前至明代),后北移(明代至清代),故选D项。
答案 D
6.关于图示四个历史时期气候变化及其影响的叙述,正确的是( )
A.3 000年前全球海平面较低
B.宋代时期热带、亚热带向北扩大
C.明代时期全球冰盖面积较大
D.清代时期全球气候变冷
解析 由题中信息可知,亚洲象生活于湿热地区,通过其分布范围可推断出湿热气候的范围。读图可知,明代湿热气候范围北界南移,即气候变冷明显,全球冰盖面积较大,故C项正确。
答案 C
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