1.4 .1地球的演化课件2025-2026学年高中地理湘教版必修一

The evolution of the earth （第一课时） 科学家推算地球年龄约46亿年 在这漫长的历史中 地球经历了缓慢的演化 也遭遇过剧烈的突变 经过深入研究 2 图片中出现的动物是什么？ 大家好，我叫三角龙，我生活在中生代白垩纪，距今约6800万年—6500万年。 大家好，我叫猛犸象，我生活在新生代第四纪大冰川时代，距今约480万年—4000年前。 现在还能亲眼目睹这些动物吗？ 我们又是如何知道地球的年龄和演化过程？ 人类的历史大概为300万年 地层和化石 01 地层和化石 Strata and fossils 如果我们把46亿年的地球历史比作一本书的话，那么这本书的书页是什么？文字又是什么呢？ 研究地球历史的主要途径 The main ways to study the history of the earth 地层 书页 化石 文字 地层是地壳上部成带状展布的层状岩石或堆积物。 沉积岩地层具有明显的层理构造，一般先沉积地层在下，后沉积地层在上。每个地层代表着它形成时相应的地质年代。 地层是具有时间顺序的层状岩石 生物是从简单向复杂、从低级向高级不断的进化的，因此我们可以通过化石来确定地层顺序。 地层顺序 1.地层层序律：沉积岩的地层具有明显的层理构造，一般先沉积的在下，后沉积的在上。 2.生物层序律： （1）同一时代形成的地层往往含有相同或相似的化石； （2）越古老的地层，含有的生物化石越简单，越低级。 地层和化石的特征 地层层序律和生物层序律的综合运用，可以系统地划分和对比不同的地层，恢复地层形成顺序，进而研究生物演化。 不同时代的地层一般含有不同的化石，而相同时代的地层往往保存着相同或相近的化石，因此我们可以通过化石确定地层的时代。 地层时代 化石是怎么形成的？ How did fossils form？ 三叶虫化石 叠层石 鱼化石 引螈化石 始祖鸟化石 恐龙化石 剑齿虎化石 化石 fossils 所谓化石（fossil）是指保存在岩层中地质历史时期的生物遗体和遗迹。因此，化石区别于一般的岩石在于它必须与古代生物相联系，它必须具有诸如形状、结构、纹饰和有机化学成分等生物特征，或者是由生物生命活动所产生的并保留下来的痕迹。 一些保存在地层中与生物和生命活动无关的物体，虽然在形态上与某些化石十分相似，但只能称为假化石，如龟背石、泥裂、卵形砾石、波痕、放射状结晶的矿物集合体，都不是化石。 生物死亡后，必须尽快被沉积物掩埋，避免腐烂或被其他动物吞食（浅层沉积物）。 埋藏下来的生物遗体必须经过长期的石化作用（矿物填充、置换作用、碳化作用）后才能成为化石 生物本身具有硬壳（矿物质组成）、骨骼等不易破坏的硬体部分，才容易形成化石 化石的保存类型 实体化石 是指经石化作用保存下来的全部生物遗体或一部分生物遗体的化石。在个别极为特殊的情况下，生物的硬体和软体可以无显著变化，比较完整地保存下来。例如，1901年在西伯利亚第四纪冻土层（约25000年前）里发现的猛犸象化石 化石的保存类型 遗迹化石 是指保存在岩层中古代生物生活活动留下的痕迹和遗物。它对于研究生物活动方式和习性，恢复古环境具有重要意义。动物在软质底质行走时所留下的足迹，如高等动物留下的脚印和低等动物移动时在底质留下的移迹 化石的保存类型 化学化石 地史期生物有机质软体部分虽然遭受破坏未能保存为化石，但分解后的有机成分，如脂肪酸、氨基酸等仍可残留在岩层中。这些物质仍具有一定的有机化学分子结构，虽然常规方法不易识别，但借助于一些现代化的手段和分析设备，仍能把它们从岩层中分离或鉴别出来，进行有效的研究。 科学家为什么要研究化石？ 确定地层年代和进行地层对比（生物地层学） 原理：生物演化是不可逆的，不同地质年代的地层中含有不同的古生物化石。 应用： 标准化石：一些生存年代短、演化快、分布广、数量多的生物化石（如三叶虫、菊石），可以用来非常精确地判定所在地层的年代。这被称为“生物钟”。 地层对比：通过在不同地区发现相同的化石，可以证明这些地区的地层是在同一时期形成的，从而将远隔千里的地层联系起来。这是地质学家绘制地质图、寻找矿产资源（如石油、煤炭）的重要方法。 科学家为什么要研究化石？ Why do scientists study fossils? 2. 重建古地理环境 原理：生物的生存需要特定的环境条件（如温度、水深、盐度）。因此，化石可以作为指示古环境的“温度计”和“水深测量仪”。 应用： 在青藏高原的岩层中发现海洋生物（如珊瑚、有孔虫）化石，证明这里曾经是一片浩瀚的海洋（古特提斯洋），后来由于板块碰撞才隆起成为高山。这为大陆漂移学说和板块构造理论提供了有力证据。 发现煤层说明那里曾是茂密的森林沼泽；发现盐矿和石膏矿化石表明那里曾是干旱的咸水湖。 科学家为什么要研究化石？ Why do scientists study fossils? 3. 揭示生物进化历程 原理：化石记录了生物从简单到复杂、从低级到高级、从水生到陆生的演化序列。 应用： 证明进化论：例如，通过一系列化石，可以清晰地看到鲸类从陆生祖先到完全适应海洋环境的演化过程。 构建生命演化树：化石帮助科学家了解不同物种之间的亲缘关系，填补演化史上的空白。恐龙、猛犸象等巨型生物的发现，全靠化石证据。 科学家为什么要研究化石？ Why do scientists study fossils? 4. 研究古气候变迁 原理：许多生物对气候非常敏感。通过分析化石，可以推断古代的气候特征。 应用： 在极地发现热带植物（如桫椤）化石，证明当时该地区气候温暖。 通过分析树木年轮化石、珊瑚化石或深海沉积物中的微体生物化石，可以重建地球过去数百万年的气候（温度、降水）变化序列。这对理解当前全球气候变化规律和预测未来趋势具有极其重要的参考价值。 科学家为什么要研究化石？ Why do scientists study fossils? 5. 为人类活动提供资源和预警 资源形成：研究化石本身就是在研究矿产资源的形成。例如，煤炭是古代森林埋藏形成的，石油和天然气是古代海洋或湖泊中的微生物遗体转化而成的。 应对未来挑战：研究地球历史上的生物大灭绝事件（如恐龙灭绝），可以帮助我们理解全球性环境剧变对生态系统的影响，为应对当今可能面临的生态危机（如生物多样性丧失、气候变化）提供历史借鉴和警示。 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。 古地理环境 石灰岩 页岩 湖海中所沉积的碳酸钙，在失去水分以后，紧压胶结而成 浅海环境 水体稳定时，水体所携带小颗粒泥沙沉积而成 静水环境 地层和化石 棘鱼化石 海洋 暴龙化石 陆地 地层和化石 根据地层组成物质的性质和化石特征，可以追溯地层沉积的环境特征。 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 珊瑚礁是指珊瑚群体死后其遗骸构成的岩体，珊瑚礁的主体是由珊瑚虫组成的，珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物，在生长过程中能吸收海水中的钙和二氧化碳，然后分泌出石灰石，变为自己生存的外壳。这些石灰石经过以后的压实、石化，形成岛屿和礁石，也就是珊瑚礁。珊瑚一般要生长在水温22～30 ℃且有一定盐度的海水中，同时其光合作用还要求有充分的光照。 提示：很久以前喜马拉雅山地区曾为温暖浅海环境，后来由于地壳的运动，海洋变为陆地。 【探究】我国地质和古生物科技工作者，曾多次在喜马拉雅山山坡上找到珊瑚化石，请由此推测喜马拉雅山地区的古地理环境。 问题探究一 通过地层和化石推测古地理环境 The first problem is to infer the paleogeographic environment through strata and fossils 板书设计 一、地层和化石 1.化石的由来及意义 2.如何利用地层和化石 推测古地理环境 $