内容正文:
地理 必修第一册
第三节 地球的演化过程
运用地质年代表等资料,简要描述地球的演化过程。
学业质量标准
地球的演化过程
水平1
通过资料,了解地球地壳、原始大气及原始海洋的形成过程。(综合思维)
水平2
了解地层和化石的含义,理解地层划分的依据及化石对研究地球演化的意义。(综合思维)
水平3
根据图文资料判断地质年代及特征。(综合思维)
水平4
能够探究地质历史时期生物与地理环境的关系。(综合思维)
一 原始大气、海洋和陆地
1.地球年龄:约46亿年。
2.原始地理环境
名称
状态
地表岩石
地球诞生之初不断受到陨石撞击,大部分岩石处于熔融状态
原始地壳
地球表层冷却形成原始的地壳,岩浆喷出形成火山
原始大气
地球内部的气体逸出形成了原始的大气圈,火山喷发出大量气体,形成厚厚的云层
原始海洋
云层不断凝结致雨,地球表面的温度逐步降低,雨水汇聚到低洼地带,形成原始海洋
1.判断正误。
(1)早期地球因陨石撞击而破碎。(×)
(2)地球诞生之初,表面全是海洋。(×)
2.早期地球温度下降的原因是( )
①陨石撞击减少 ②日地距离增大 ③降水倾泻 ④火山不再喷发
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
答案:C
解析:地球诞生后随着陨石撞击减少,逐渐冷却;云层凝结致雨向地表倾泻,地表温度逐步下降。
3.结合原始大气、海洋和陆地的形成过程,分析地球各圈层的形成顺序。
提示:岩石圈→大气圈→水圈→生物圈。
二 地质年代表
1.相关概念
(1)地层:是指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。
(2)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。
(3)地层单位:地质学家们通常根据地层顺序和古生物遗体或遗迹,把地层划分为若干大小不同的单位,称为地层单位。
(4)地质年代:各个地层单位所代表的时间称为地质时代单位。
2.地质年代表
地质年代
距今时间
包括下一级地质年代单位
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
自早到晚依次有寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪
中生代
距今2.521 7亿~0.66亿年
自早到晚依次有三叠纪、侏罗纪、白垩纪
新生代
距今0.66亿年至现在
自早到晚依次有古近纪、新近纪、第四纪
1.判断正误。
(1)每个地层中都含有化石。(×)
(2)各地质年代是按照相同的时间段划分的。(×)
2.地球形成距今的地质年代,共划分为( )
A.四个代 B.12个纪
C.五个代 D.五个代和12个纪
答案:C
解析:地球形成以来的地质年代共划分为太古代、元古代、古生代、中生代和新生代,共五个代。
3.为什么说地层和化石是地球历史的“书页”和“文字”?
提示:地层呈层状分布,每一层都记录着地球发展的一段历史,地层类似于书本的“书页”;化石是呈块状存在于地层中,每一块就像文字,记录着地球的历史。
三 地球的演化史
代表性特征
海陆变迁
生物
矿产
太古代
到太古代晚期,某些地区开始形成小规模陆地
太古代早期的十几亿年后才出现原始细菌;大约距今31亿年前,蓝绿藻类已开始繁殖
铁矿
元古代
元古代末期形成许多稳定的古陆地
藻类日益繁盛,通过光合作用吸收二氧化碳,释放氧气
铁矿
古生代
海西运动后,北方古陆合为劳亚古陆,南方出现冈瓦纳古陆
早期,三叶虫、珊瑚等空前繁盛,为“海洋无脊椎动物时代”;而后出现鱼类并空前繁茂,为“鱼类时代”;再演化为两栖类,动物由水生向陆生发展。晚期,陆地上蕨类植物繁茂,形成广阔森林
煤炭
中生代
发生了燕山运动,形成了中国的地质构造轮廓和地貌基础。劳亚古陆面积扩大;冈瓦纳古陆解体并逐渐分离,出现古大西洋和古印度洋
裸子植物迅速发展,为“裸子植物时代”;爬行动物繁盛,恐龙最占优势,为“爬行动物时代”
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
新生代
发生了喜马拉雅运动,形成阿尔卑斯山脉、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
生物界与现代接近,植物以被子植物为主,为“被子植物时代”;哺乳动物极为繁盛,为“哺乳动物时代”。第四纪初,人类出现
煤、油页岩、石油、石膏和岩盐等
1.判断正误。
(1)中生代动物从水生向陆生发展,这是动物发展史上的一次飞跃。(×)
(2)新生代气候进入稳定的温暖时期,生物界已与现代接近。(×)
2.形成我国地质构造轮廓和地貌基础的地质年代及构造运动是( )
A.中生代——燕山运动 B.中生代——喜马拉雅运动
C.新生代——喜马拉雅运动 D.新生代——燕山运动
答案:A
解析:中生代环太平洋地带发生一次规模巨大的构造运动——燕山运动,形成了中国的地质构造轮廓和地貌基础。
3.一般认为煤炭是地质时代生物或遗体被埋藏在地下形成的矿产。我国北方发现“石炭—二叠纪煤系”,而华南地区则发现较晚的“侏罗—白垩纪煤系”。试说明我国南北方海陆变迁上的差异。
提示:我国北方在石炭—二叠纪已经抬升为陆地,且生物繁盛,而后发生过稳定沉降,形成丰富煤层。而华南地区在石炭—二叠纪可能陆地不稳定,生物较少;至侏罗—白垩纪才抬升为陆地,再因生物繁盛而成为一个成煤地质时代。
原始大气、海洋和陆地及地质年代表
地质学家认为,在距今约2.8亿年的二叠纪,南极洲作为古冈瓦纳大陆的一部分,位于南半球的中纬度地带,当时气候温暖潮湿,植物繁盛。
据此探究下列问题:
(1)如何确定地层的相对年代?
(2)如何确定地质历史时期南极洲的气候变化?
[成果展示] (1)地层层序律是确定地层相对年代的基本方法。未经过构造运动改造的层状岩层大多为水平岩层,下老上新。
(2)大量煤田在南极洲被发现,说明地质历史时期南极洲气候湿热,分布有大量繁茂的植物,之后被掩埋,经过漫长的地质历史形成煤田。
1.化石和地层的研究
(1)研究地层的岩石类型为沉积岩。
(2)沉积岩的两大特征:层理构造,含有化石。
(3)典型化石反映不同时代的地层,如含三叶虫、大羽羊齿化石的地层为古生代地层,含恐龙化石的地层为中生代地层。
(4)根据地层组成物质的性质和化石特征,可以推知沉积时的环境特征。珊瑚礁组成的石灰岩反映了温暖湿润的浅海环境,含有植物化石的含煤地层反映了湿热的森林环境。
2.巧记地质年代表
地质年代表,宙代纪三级;
隐生有三宙,冥太元三古;
显生分三代,古中新生代;
古生分六纪,早晚各有三;
早古始寒武,奥陶志留随;
晚古泥盆起,石炭二叠续;
中生含三纪,三叠侏白垩;
新生看得见,古新近第四。
地层是地壳发展过程中形成的各种成层岩石的总称。读图,回答(1)~(2)题。
(1)研究古地理环境的主要依据是( )
A.文字记载 B.考古资料
C.标本与化石 D.地层和化石
(2)与①对应的地层是( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
[科学思维] 地层和化石的判断的分析思路
类题透析
思路点拨
影响
地层和化石是地球历史的记录
研究古地理环境的主要依据是地层和化石
研究意义
相同的地层往往含有相同的化石
与①含有相同化石的地层为丙
[答案] (1)D (2)C
地球的演化史
古生代(Paleozoic,符号PZ)是地质时代中的一个时代,开始于同位素年龄542±0.3百万年(Ma),结束于251±0.4 Ma。古生代属于显生宙,上一个代是元古代,下一个代是中生代。古生代包括了寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪。泥盆纪、石炭纪、二叠纪又合称晚古生代。动物群以海生无脊椎动物中的三叶虫、软体动物和棘皮动物最繁盛。在奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪,相继出现低等鱼类、古两栖类和古爬行类动物。鱼类在泥盆纪达于全盛。石炭纪和二叠纪,昆虫和两栖类繁盛。古植物以海生藻类为主。
据此探究下列问题:
(1)海洋无脊椎动物发展的时代是哪一时期?
(2)哪一时期是地质史上重要的成煤期?
(3)地球生命史上最大的物种灭绝事件发生在哪一时期?
[成果展示] (1)早古生代是海洋无脊椎动物发展的时代。
(2)晚古生代是地质史上重要的成煤期。
(3)地球生命史上最大的物种灭绝事件发生在古生代末期。
地球演化史的对比研究
地质年代
地理环境变迁
植物进化
动物进化
矿产
前寒武纪
大气层、海洋和陆地慢慢形成,氧气逐渐增多
冥古宙出现有机质,无生命的迹象;太古宙出现蓝细菌等原核生物;元古宙蓝细菌大爆发,出现真核生物和多细胞生物
—
重要成矿时期(铁、金、镍、铬等)
古生代
地壳运动剧烈;海陆格局多次变迁,形成联合古陆;海洋缩小,陆地扩大
早古生代,陆地上出现低等植物
早古生代,海洋无脊椎动物发展的时代,空前繁盛,出现三叶虫、笔石、鹦鹉螺等
重要的成煤时期
晚古生代,裸子植物开始出现,蕨类植物繁盛
晚古生代,脊椎动物发展的时代,鱼类大量繁衍,鱼类→两栖类→爬行动物
古生代末期,发生了地球生命史上最大的物种灭绝事件
中生代
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
裸子植物极度兴盛
“爬行动物的时代”;一些爬行动物向鸟类进化;出现小型哺乳动物
主要的成煤期
包括恐龙在内的物种灭绝事件成为中生代结束的标志
新生代
联合古陆最终解体,形成现代海陆格局;地壳运动剧烈,形成现代地势起伏的基本面貌;出现数次冷暖交替变化
被子植物高度繁盛
哺乳动物快速发展;第四纪出现了人类
—
生物总是从低级到高级、由简单到复杂不断进化,而且演化的过程是不可逆的。据此完成(1)~(2)题。
(1)揭开欣欣向荣的生物系统演化进程序幕的动物是( )
A.原核细胞生物 B.爬行动物
C.真核细胞生物 D.无脊椎动物
(2)地质历史上两次最重要的全球性生物大规模灭绝的时期是( )
A.中生代和新生代
B.古生代寒武纪和中生代末期
C.古生代和新生代第三纪
D.古生代末期和中生代末期
[科学思维] 生物演化的规律的分析思路
类题透析
思路点拨
生物演化过程
寒武纪开始,大量海生无脊椎动物出现在地球表层,揭开了欣欣向荣的生物系统演化进程的序幕
揭开欣欣向荣的生物系统演化进程序幕的动物是海生无脊椎动物
生物灭绝
地质历史上两次最重要的物种灭绝事件分别代表着古生代和中生代的结束
地质历史上两次最重要的生物大灭绝时期是古生代末期和中生代末期
[答案] (1)D (2)D
地理实践力——古地理环境研究方法
2024年3月下旬,湖北省地质科学研究院研究团队在湖北省十堰市郧西县西北部的槐树、关防、湖北口等地开展重要化石层调查,发现了丰富典型的泥盆纪珊瑚化石,为佐证秦岭山脉曾发生海陆变迁事件提供了重要科学实物证据。地质学家认为郧西县西北部山区在3.5亿年前曾是一片“远古的大堡礁”的依据是什么?
1.化石研究
(1)化石形成条件
①生物在死后必须立即避免被毁灭。②生物必须被某种能阻碍分解的物质迅速地埋藏起来。③被埋藏的生物遗体还必须经历长时间的石化作用。
(2)化石分类
①实体化石:指古生物遗体本身几乎全部或部分保存下来的化石。②模铸化石:是生物遗体在地层或围岩中留下的印模或复铸物。③遗迹化石:指保留在岩层中的古生物生活活动的痕迹和遗物。
2.孢粉研究
孢子花粉均为植物繁殖的细胞,其体积微小但数量很大,易于搬运和保存,而且分布非常广泛。孢粉分析就是通过对地层中的孢子花粉的组合特征、演化规律等研究古地理环境。
3.树木年轮研究
年轮常见于温带的乔木与灌木。年轮与树种的类属(毛桐的年轮宽,黄杨的年轮非常窄)、树木的年龄(生长初期形成的年轮越来越宽,随着树龄的增加逐渐变窄)、生活环境条件等有关(温带地区年轮界限明显,热带年轮不明显)。树木年轮法就是根据这些特性对古地理环境进行研究。
4.碳14断代法
其原理是动物、植物都会吸收大气中的碳14,而动植物体内的碳14含量会随着时间的变化而变化,通过测量动植物体内的碳14含量,就可以判断地质年代。
阅读图文材料,完成下列要求。
地理实践是地理学习的方法之一,某地理实践小组利用假期对当地某处的地层与化石进行了实践研学。
活动一:地层与古地理环境
地层是地壳上部的层状岩石或堆积物。下图为该实践小组绘制的地层柱状剖面图(把一个地区的地层层序、化石和厚度等,按一定比例尺和图例,用柱状图解的方式表示)。
厚度(m)
地层序号
岩性柱状
岩相特征
25
①
含粉砂,蓝色为煤层
50
②
含砾石,恐龙化石
16
③
水平层理
10
④
含珊瑚化石
15
⑤
分选中等,沉积物棱角分明
21
⑥
水平层理
18
⑦
含三叶虫化石
注:岩相是一定沉积环境中形成的岩石或岩石组合。
该小组的实践报告如下:
(1)地层①②由河流堆积作用形成。与地层①形成时期相比,地层②形成时期河流流速较快,判断理由为含________(水流速度越快,搬运的颗粒越大)。
(2)在地质年代,该处曾是一片海洋,理由是曾经出现过________和________(填生物名称)。
活动二:植物化石与古气候
煤的形成需要大量植被的生长和繁殖,以及合适的堆积环境。
孢粉是植物在繁殖时期撒出的孢子和花粉总称。桦树为喜冷耐旱植物,地层②中含有大量的桦树花粉。
(3)从地层②到地层①的形成阶段,该地气候变化的表现为________________________。
答案:(1)砾石
(2)三叶虫 珊瑚
(3)气温升高,降水增多(或气候变暖、变湿)
解析:第(1)题,砾石比粉砂颗粒大,说明水流速度快。第(2)题,在地质年代,该处曾是一片海洋,因为地层⑦中含有三叶虫化石,地层④中含珊瑚化石,三叶虫与珊瑚主要生活在温暖的浅海。第(3)题,从地层②到地层①的形成阶段,有恐龙化石、煤层,说明陆地植被茂盛,气候是温暖湿润的,气候变化的表现为气温升高,降水增多。
[教材第19页探索]
点拨 早期单细胞生物出现——距今32.6亿年;大型、复杂海洋生物开始进化——距今5.8亿年;爬行类动物和昆虫出现——距今3.8亿年;恐龙出现——距今1.9亿年;人类出现——刚刚。
[教材第20页思考]
点拨 地球表面的水最初来自火山喷发形成的水蒸气,再降雨落下蓄积在低洼地带。
[教材第24页思考]
点拨 科学家利用地层中的化石确定地质时期地质事件的顺序。
[教材第26页思考]
点拨 1.含猛犸象化石的地层是新生代的地层。
2.不一定。最初形成时老地层在下、新地层在上,后来由于构造运动,可能发生了地层倒置现象。
[教材第27页作业题]
点拨 1.左侧自上而下为:中生代形成、中生代灭绝;古生代;古生代早期。
右侧上:地球形成后的十几亿年;下:距今大约31亿年前的太古代。
2.中生代时期爬行动物极度繁盛,恐龙最具有优势,摄取了当时不太丰富的地表植被,其他物种食物短缺;在恐龙等灭绝后,哺乳动物可以获取的食物更多,促进了猿人向人类进化。
3.(1)A岩层形成最早,G岩层形成最晚。
(2)G与Z相同,F与Y相同,B与W相同。因为它们含有相同的化石。
(3)A岩层形成于(早)古生代;D岩层形成于中生代。
(
难
度
题
号
知
识
点
)
★
★★
原始大气、海洋和陆地及地质年代表
1,2,3
10
地球的演化史
4,5,6,8
7,9,11
一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求)
地球上的环境是逐渐演变的,早期的大气和云层与现在都大不相同。据此完成1~2题。
1.原始大气中,含量较小的成分是( )
A.水蒸气 B.氧气
C.二氧化碳 D.氮
答案:B
解析:地球内部的气体溢出形成原始的大气圈。此时火山喷发释放了大量的水蒸气、二氧化碳、氮、氢等气体。
2.早期云层的特征和作用是( )
A.厚度极小 B.不含有水汽
C.降水降低了地表温度 D.降水孕育了森林
答案:C
解析:早期火山喷发释放了大量水蒸气等气体,形成了厚厚的云层;云层降水降低了地表温度,故A、B两项错误,C项正确。此时地球上还没有出现森林,故D项错误。
读地球演化历史示意图(单位:亿年),完成3~4题。
3.关于图中序号代表的地质年代,正确的是( )
A.①—寒武纪 B.②—新生代
C.③—中生代 D.④—古生代
答案:C
解析:读图,根据时间特点可知,①为元古代,②为古生代,③为中生代,④为新生代。
4.裸子植物繁盛的时代是( )
A.① B.②
C.③ D.④
答案:C
解析:裸子植物繁盛的时代是中生代。据上题分析可知,③为中生代,C项正确。
近日,科学家在我国辽宁省的岩石中,发现了1.58亿~1.63亿年前的两种七鳃鳗化石,命名为“杀手燕辽鳗”和“大牙燕辽鳗”。现代七鳃鳗主要分布在北冰洋水域,包括白令海、朝鲜沿海、日本沿海,及加拿大、中国东北的河流。据此完成5~6题。
5.这两种七鳃鳗化石,所对应的地质年代是( )
A.前寒武纪 B.古生代
C.中生代 D.新生代
答案:C
解析:科学家发现了1.58亿~1.63亿年前的两种七鳃鳗化石,结合地质年代表可知,其对应的地质年代应为中生代(距今2.52亿年~距今6 600万年前),C项正确;前寒武纪位于距今5.41亿年前,A项错误;古生代位于距今5.41亿年~距今2.52亿年,B项错误;新生代为距今6 600万年至现在,D项错误。
6.下列地质历史事件与该化石处于同一个代的是( )
A.蓝绿藻出现 B.裸子植物兴盛
C.联合古陆形成 D.落基山脉形成
答案:B
解析:根据上题分析可知,该化石处于中生代。蓝绿藻出现在太古代,A项错误;联合古陆在古生代形成,C项错误;落基山脉形成于新生代,D项错误;裸子植物兴盛于中生代,B项正确。
煤层为植物遗体经复杂的生物化学作用、地质作用转变而成的层状固体。受古构造、古地理及古气候条件制约,在整个地质历史时期,全球范围内有三个主要成煤期。如图为我国准噶尔盆地玛湖凹陷区侏罗纪八道湾组某煤层剖面结构图。据此完成7~9题。
7.该煤层的主要成煤生物最可能是( )
A.蕨类植物 B.藻类植物
C.被子植物 D.裸子植物
答案:D
解析:根据材料“下图为我国准噶尔盆地玛湖凹陷区侏罗纪八道湾组某煤层剖面结构图”可知,该煤层为侏罗纪时沉积的,侏罗纪时为裸子植物时代,故主要成煤生物为裸子植物,D项正确。
8.除了图示成煤期外,下列地质时期也是全球主要成煤期的是( )
A.元古代 B.早古生代
C.晚古生代 D.第四纪
答案:C
解析:结合所学知识可知,全球主要的成煤期有晚古生代、中生代和新生代的第三纪(古近纪和新近纪)。故选C项。
9.图示稳定厚煤层以上两个地层时期准噶尔盆地玛湖凹陷区的环境是( )
A.气候暖湿 B.汪洋一片
C.冰川覆盖 D.风沙肆虐
答案:A
解析:根据图中信息可知,稳定厚煤层以上两个地层时期准噶尔盆地玛湖凹陷区主要以河道沉积和叠置主河道为主,说明该地为陆地环境,B项错误;且河流地区以流水作用为主,气候暖湿,A项正确,C、D两项错误。
二、综合题(共2题)
10.阅读图文材料,完成下列要求。
地球上的大气自出现以来,其组成成分就一直在发生着变化。地球上水汽的减少与地球海洋的形成密切相关。下图为地球大气成分的历史演化图。
(1)相较于现代,指出地球大气形成之初的组成特点。
(2)据图推测地球海洋形成的地质年代,并说明理由。
(3)指出氧气出现的地质年代,并说明其出现的原因。
答案:(1)大气组成复杂;水汽、二氧化碳等含量高;缺少氧气等。
(2)太古宙。理由:此时段地球大气中的水汽含量大幅降低,大量水汽逐渐冷凝形成降水,汇聚成海。
(3)太古宙。原因:太古宙时期,海洋中出现了蓝绿藻,蓝绿藻通过光合作用向大气中释放了氧气。
解析:第(1)题,根据图示信息可知,地球大气形成之初大气的组成复杂;其中水汽、二氧化碳、氨、甲烷等的含量较高;没有氧气等物质。第(2)题,根据图示信息可知,太古宙大气的水汽含量降低,说明大气中的水汽降落到地表,在地势低洼处汇聚,形成原始的海洋。所以海洋形成的地质年代是太古宙。第(3)题,根据图示信息可知,太古宙开始大气中出现氧气。根据上题分析可知,太古宙形成了原始的海洋,海洋出现之后,海洋中出现了蓝绿藻,蓝绿藻通过光合作用,利用二氧化碳制造了氧气,大气中氧气的含量增加,氧气出现的地质年代是太古宙。
11.读某时期地质年代简表,回答下列问题。
(1)甲是________,该时期距今________~________。
(2)A是________,B是________,C是________,D是________,E是________,F是________。
(3)描述该地质历史时期生物进化特征。
(4)说明该历史时期地壳运动和海陆格局的变化特点。
答案:(1)古生代 5.41亿年 2.52亿年
(2)寒武纪 奥陶纪 志留纪 泥盆纪 石炭纪 二叠纪
(3)海洋无脊椎动物空前繁盛,陆地上出现了低等的植物,出现早期鱼类和两栖类动物,裸子植物出现,蕨类植物繁盛。
(4)地壳运动剧烈;形成联合古陆;海洋面积缩小,陆地面积扩大。
解析:据图中信息“原始鱼出现”“陆生四足动物出现”等可知,图示历史时期为古生代。古生代是海洋无脊椎动物发展的时代,陆地上动物不断出现,出现了鱼类和两栖类动物;裸子植物出现,蕨类植物繁盛。此时期地壳运动剧烈,形成联合古陆,海陆面积不断变化。
15
学科网(北京)股份有限公司
$$