内容正文:
第一章 宇宙中的地球
第四节 地球的演化
学习目标 1.结合图文材料,识别地层和化石的特点,分析地球的演化特征及古地理环境。
2.结合图文材料,分析不同地质年代地球演化的特点。
第四节 地球的演化
必备知识·自主预习储备
一、地层和化石
1.地球的历史:约为______年。
2.地层
(1)含义:______上部呈带状展布的层状岩石或________。
(2)特点:保存有__________的生物遗体或遗迹,遗留下__________的物质凭证。
(3)作用:是记录地球历史的“______”。
46亿
地壳
堆积物
不同时代
环境变化
书页
3.化石
(1)含义:多数是古生物的______,少数是古生物活动的______。
(2)特点: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______的化石。
(3)作用:确定地层的时代和______。
4.研究意义:根据地层__________的性质和化石特征,可以追溯地层沉积时的______特征。
遗体
遗迹
近似
顺序
组成物质
环境
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必备知识
学习效果
关键能力
第四节 地球的演化
连一连 将地层组成物质的性质、化石特征和地层沉积时的环境特征连线。
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必备知识
学习效果
关键能力
第四节 地球的演化
二、地球的演化史
1.地球历史的划分
(1)根据:__________、生物演化阶段、__________和岩石年龄等。
(2)划分:将地球历史划分为________、太古宙、元古宙和________。在宙之下,又分出代;在代之下,再分出____。
(3)地质年代:地壳中不同地质时代地层的具体形成时间和______。
2.前寒武纪
(1)时间:指古生代寒武纪以前的时期,大约经历了______年的时间,包含冥古宙、太古宙、元古宙。
地层顺序
地壳运动
冥古宙
显生宙
纪
顺序
40亿
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必备知识
学习效果
关键能力
第四节 地球的演化
(2)演化过程
阶段 演化特点
冥古宙 __________阶段,地球经历了复杂而有序的发育与变化
太古宙 地质
环境 ①深浅多变的广阔海洋,没有宽广的大陆;
②______活动剧烈,火山喷发频繁;
③是形成铁矿的重要时代
生物
演化 ①早期:没有生命现象;
②中期:出现最原始的生物
初生地球
岩浆
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关键能力
第四节 地球的演化
阶段 演化特点
元古宙 环境
变迁 地壳运动剧烈,晚期出现了若干大片______
生命
发展 ①海水中的生命活动明显______;
②出现了______、海绵等低等的多细胞生物
陆地
增强
藻类
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必备知识
学习效果
关键能力
第四节 地球的演化
[特别提醒] 硬体生物的大量出现是寒武纪的开始,代表着地球上有大量生物开始出现的新时期,因此寒武纪为显生宙的开始。
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必备知识
学习效果
关键能力
第四节 地球的演化
3.显生宙:________以来的时期,依次划分为古生代、中生代和新生代。
(1)古生代
①海陆演化:地壳发生剧烈变动,______大陆和北美大陆的雏形基本形成,我国东北、______抬升成陆地。
寒武纪
欧亚
华北
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第四节 地球的演化
②生物演化
早期 中期 后期 末期
动物 海生________动物繁盛 出现______动物——鱼类 一部分鱼类演化成______类 ______以上的海生无脊椎动物种类灭绝;原始鱼类和古老的______类全部灭绝
植物 出现低等植物 ______植物繁生 ______植物明显衰退
无脊椎
脊椎
两栖
60%
两栖
蕨类
蕨类
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必备知识
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关键能力
第四节 地球的演化
(2)中生代
①海陆演化: 陆地面积空前扩大。__________地带地壳运动剧烈,形成高大山系。
②生物演化
环太平洋
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必备知识
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关键能力
第四节 地球的演化
(3)新生代
①海陆演化:发生了一次规模巨大的造山运动,形成现代地貌格局及海陆分布。
②生物演化
[特别提醒] 古生代末期和中生代末期,是地质历史上两次最重要的全球性生物大规模灭绝时期,成为这两个时代结束的标志。
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必备知识
学习效果
关键能力
第四节 地球的演化
连一连 请将不同地质年代和生命现象连线。
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必备知识
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关键能力
第四节 地球的演化
关键能力·情境探究达成
地层和化石
燕子石,又叫多福石,学名叫三叶虫化石。在其形成进程中,因三叶虫的一部分形成化石,这一部分化石头鞍弯曲如弓,两弓刺大于身一倍,两弓如翼而融为一体,
身小如雨燕而得名,又称它为“飞
上天石”。
问题1 (区域认知)分析三叶虫生活的地理环境特征及在地球上灭绝的时间。
提示:三叶虫生活在古生代早期温暖的海水里。在地球上灭绝的时间是古生代末期。
问题2 (综合思维)形成燕子石的岩层属于哪类岩石?在其形成过程中,地球表层的发展主要有哪些过程?
提示:沉积岩。在燕子石形成的过程中,地球表层经历了地层的沉降和沉积过程。
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第四节 地球的演化
1.古生物成为化石的形成条件
(1)生物本身必须具有硬壳、骨骼等不易受氧化或腐烂的硬体部分。
(2)生物死后其尸体必须尽快被沉积物所掩埋,以免氧化腐烂或遭受其他破坏。
(3)掩埋后的生物遗体必须经过石化(如矿物质的充填或交代作用、植物的炭化作用等)才能形成化石。
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第四节 地球的演化
2.生物演化与化石应用
(1)运用序列法记忆灭绝的生物种类
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第四节 地球的演化
(2)巧用化石判断地层
理论
依据 生物总是从低级到高级、由简单到复杂不断进化的,而且演化的过程又是不可逆的,即每一个生物种属在地球上只能出现一次,灭绝之后就不再重复出现
一定种类的生物总是埋藏在一定时代的地层里,而不同时代的地层里往往含有不同种属的化石群
方法 掌握化石出现的顺序和生物演化的规律,确定地层的新老关系和相对应的地质年代
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第四节 地球的演化
(3)借助化石推测地理环境
在一定的环境中,生活着一定的生物群,在生物体上会留下自然的烙印。这样,利用生物化石可以恢复生物的生活时代和古地理环境。例如:在温暖广阔的浅海环境中,可以形成由珊瑚礁组成的石灰岩;在湿热的森林茂密地区,可以形成有丰富植物化石的含煤地层等。
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1.读某地质剖面示意图,回答(1)~(2)题。
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第四节 地球的演化
√
(1)图中属于古生代地层的是( )
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
(2)石炭—二叠纪是地质史上最重要的成煤时期,由此可推知当时的环境特点为( )
A.干燥,冷热多变 B.全球气候分异明显
C.湿润,森林茂密 D.寒冷,冰雪广布
√
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第四节 地球的演化
(1)D (2)C [第(1)题,图中①为中生代地层,图中②为古生代晚期或中生代地层,图中③④均为古生代地层。第(2)题,煤炭是地质史上有机质(森林)被埋藏到地下,经过复杂的地质作用而形成的。]
地球的演化史
中国科学家历经200余天野外发掘和长达一年的修复与分析研究,确认发现于福建省政和县约1.5亿年前晚侏罗世地层中一件保存近乎完整的恐龙化石属于鸟翼类恐龙新物种,并将其命名为“奇异福建龙”。这是目前所知世界上侏罗纪最晚期和地理位置最南的鸟翼类恐龙,也是福建省内首次
发现恐龙化石。
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第四节 地球的演化
问题1 (人地协调观)恐龙生活在地球历史上的哪个地质年代?该时期动物是如何演化的?
提示:中生代。该时期动物的变化很大,爬行动物盛行,大大小小的恐龙繁生;后来空中出现了始祖鸟,爬行动物的一支开始向鸟类发展;中生代末期,除盛极一时的恐龙从地球上突然销声匿迹外,海洋中50%以上的无脊椎动物种类也灭绝了。
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第四节 地球的演化
问题2 (综合思维)恐龙早已灭绝了,人类是如何认识这种早期的爬行动物的?
提示:通过对地层和化石的研究,人类获知了恐龙的基本信息及其生活的古地理环境。
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问题3 (综合思维)在恐龙繁盛的时代,地球上主要以什么植物为主?其灭绝之后生物是如何演化的?
提示:中生代裸子植物迅速发展,苏铁纲、银杏纲、松杉纲等是主要的代表植物。恐龙灭绝后,地球历史进入新生代,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,这是生物演化史上的重大飞跃。
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第四节 地球的演化
地球的演化史
根据同位素年龄测定法可知,地球形成约有46亿年的历史了。从其形成到现在,地球的环境发生了巨大的变化。我们可以通过对地层的研究认识其环境的演变过程。
(1)海陆的演变
①冥古宙:初生地球阶段,地球的发育和变化复杂而有序。
②太古宙:地球是一片深浅多变的广阔海洋,没有宽广的大陆,岩浆活动剧烈,火山喷发频繁。
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第四节 地球的演化
③元古宙:现在陆地的位置仍大部分被海洋占据,地壳运动剧烈;晚期出现了若干大片陆地。
④古生代:中后期陆地面积大大增加,欧亚大陆和北美大陆的雏形基本形成,我国东北、华北抬升为陆地;该时期地壳剧烈变动。
⑤中生代:陆地面积空前扩大。环太平洋地带地壳运动剧烈,形成高大山系。
⑥新生代:发生了一次规模巨大的造山运动,形成现代地貌格局及海陆分布。
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第四节 地球的演化
(2)生物的进化、灭绝与环境的关系
生物进化对环境变迁及环境变迁后对生物灭绝的影响,可以用结构图表示:
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第四节 地球的演化
2.生物是在地球发展历史中产生的,但在地质历史时期也经历过一些不利于生物演化的环境变化阶段,导致大量生物物种的衰退和灭绝。据此完成(1)~(2)题。
(1)从原核生物细胞中演化出了真核细胞生物的时期是( )
A.冥古宙 B.元古宙
C.太古宙 D.寒武纪
√
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第四节 地球的演化
√
(2)大量无脊椎动物出现在地球表层的时期是( )
A.元古宙 B.太古宙
C.古生代寒武纪 D.中生代侏罗纪
(1)B (2)C [第(1)题,冥古宙时期,地球上只有一些有机质,没有生命迹象,到了太古宙时期,出现了蓝细菌等原核生物,元古宙时期,原核生物演化出真核生物和多细胞生物。第(2)题,从古生代寒武纪开始,大量无脊椎动物出现在地球表层,由此揭开了生物系统演化进程的序幕。]
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第四节 地球的演化
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1.地层是地壳上部呈带状展布的层状岩石或堆积物。在地层中保存有不同时代的生物遗体或遗迹,遗留下环境变化的物质凭证。因此,地层是记录地球历史的“书页”。
2.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。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。
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第四节 地球的演化
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3.根据地层顺序、生物演化阶段、地壳运动和岩石年龄等,将地球历史划分为冥古宙、太古宙、元古宙和显生宙。在宙之下,又分出代;在代之下,再分出纪。
4.在地球演化过程中,生物逐渐由简单、低级向复杂、高级演变;且在此过程中,地壳活动剧烈,海陆格局发生重大变迁,后来大陆板块发生漂移,逐渐形成现在的海陆分布格局。
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第四节 地球的演化
课堂小结
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第四节 地球的演化
学习效果·随堂评估自测
题组1 地层和化石
读某正常地层剖面结构示意图,完成1~2题。
√
1.上图地层中动物化石经历的演化过程是( )
①哺乳动物 ②爬行动物 ③脊椎动物 ④无脊椎动物
A.①②③④ B.①②④③
C.④③①② D.④③②①
2.由图中地层中的化石可以推测,该地理环境演变顺序为( )
A.海洋环境—陆地环境
B.海洋环境—陆地环境—海洋环境
C.陆地环境—海洋环境
D.陆地环境—海洋环境—陆地环境
√
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关键能力
学习效果
第四节 地球的演化
1.D 2.A [第1题,该图为正常地层剖面结构示意图,下部地层化石形成年代较早,上部地层化石形成年代较晚。三叶虫属于海洋无脊椎动物,形成于古生代早期;鱼类属于脊椎动物,形成于古生代中期;恐龙属于爬行动物,盛行于中生代;哺乳动物盛行于新生代。所以图中动物化石经历的演化过程是④③②①。故选D。第2题,三叶虫属于海洋无脊椎动物,生活于海洋环境,鱼类也生活于水生环境。爬行动物和哺乳动物多生活在陆地环境中,所以该地理环境由海洋环境向陆地环境演变。故选A。]
题组2 地球的演化史
海王龙为海洋爬行动物,生活在7 000万年前,它与恐龙属于同一时代。曾经是海洋里的一代“霸主”。下图为海王龙化石图。据此完成3~4题。
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第四节 地球的演化
3.海王龙生存的地质年代是( )
A.古生代 B.新生代
C.中生代 D.元古代
4.下列关于海王龙生存的地质年代,描述正确的是( )
A.地球铁矿总储量的60%形成于该地质年代
B.被称为“海洋无脊椎动物时代”
C.是裸子植物繁盛的时代
D.发生了喜马拉雅运动
√
√
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第四节 地球的演化
3.C 4.C [第3题,材料中海王龙生活在7 000万年前,属于中生代(距今2.52亿年—6 600万年),与恐龙属于同一时代,恐龙在中生代盛行,所以选C。第4题,海王龙生存的地质年代是中生代,中生代裸子植物繁盛,所以选C。地球的铁矿等金属矿成矿时期是前寒武纪,A错误;早古生代是“海洋无脊椎动物时代”,B错误;新生代发生了喜马拉雅运动,D错误。]
[教材活动点拨]
教材P30探究
1.化石是地球上曾经生活过的动植物的遗体或遗迹。在漫长的地质年代中,地球上曾经生活过无数生物,这些生物死亡后的遗体或生活遗留下来的痕迹,被保留下来。经过亿万年的无氧环境,这些生物遗体中的有机质,以及坚硬部分,如外壳、骨骼、枝叶等通过复杂的物理、化学过程,与包围在周围的沉积物一起变成了化石,但是它们原来的形态、结构(甚至一些细微的内部构造)依然被保留着。
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第四节 地球的演化
2.对化石的研究使得科学家能够解释和描述地球的历史。来自不同地质年代的化石为我们揭示了地球上的生物是怎样随着时间演化的。化石是显示古环境的证据,能够帮助科学家预测未来可能发生的现象,比如气候变化。对化石的研究还能帮助地质学家发现能源资源,如石油,地质学家可以利用某种标准微体化石确定某些地方是否埋藏有石油。这些化石提供了岩层年代的信息,有时候还能提供信息揭示岩层中的温度和气压是否满足石油或天然气形成的条件。
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第四节 地球的演化
教材P32活动
1.辽宁南部近8 000~10 000年来,气候由冷变暖,由干变湿。
2.通过孢粉化石,人们能判断出地质年代的植被类型和植被数量的多少,从而推测出当时的气候特征和古地理环境。
教材P38~39活动
1.(1)画图略。震旦纪(近100万年),石炭纪—二叠纪(约100万年),第四纪(约180万年)。
(2)古生代末期气候寒冷潮湿,中生代末期气候干燥炎热。
(3)冷暖干湿相互交替,波动变化,变化周期长短不一。
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第四节 地球的演化
2.地球的演化及未来的发展直接决定着人类的生存和发展,是科学界必须关心和重视的科学命题。只有从多角度进行分析,才能真正了解地球演化的规律,以便人类更科学地应对各种地理环境的变化。
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第四节 地球的演化
课时分层作业(四) 地球的演化
2024年8月,黑龙江省黑河市逊克县干岔子乡河西村村民在耕作时,意外挖掘出一块巨大的、形状奇特的骨头。文物部门组织专家团队前往现场进行勘查。经过初步鉴定,专家们确认这些骨头属于猛犸象腿骨化石。最大的三块可以完美地拼接契合,拼接后长1.24米,直径0.21米。猛犸象是一种生活在史前时期的巨型哺乳动物,猛犸象身披细密长毛,具有极厚的脂肪层,其化石对于研究当地史前地质、气候具有重要意义。据此完成1~3题。
1.关于地层和化石的叙述,正确的有( )
①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似的化石
②越古老的地层中成为化石的生物越复杂、越高等
③陆地地层只含有陆地生物的化石,海洋地层只含有海洋生物化石
④研究地层与其包含的化石可以推知地球的历史和古地理环境
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③
√
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第四节 地球的演化
2.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
3.推测猛犸象生存时期,黑龙江省的地理环境最可能是( )
A.浅湖、沼泽 B.寒冷、干燥
C.温暖、湿润 D.广阔深海
√
√
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第四节 地球的演化
1.C 2.D 3.B [第1题,结合所学知识可知,同一时代的地层往往含有相同或者相似的化石,不同时代的地层含有的化石不同,①正确;生物总是从低级向高级、从简单向复杂进化的,因此,越古老的地层含有越低级、越简单生物的化石,②错误;由于海陆变迁,陆地地层也可能含有海洋生物化石,而海洋地层也可能含有陆地生物化石,③错误;研究地层及化石是了解地球历史最主要的途径,可以推知地球的历史和古地理环境,④正确。综上所述,C正确,A、B、D错误。故选C。
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第四节 地球的演化
第2题,联系所学知识可知,前寒武纪时期的生物主要以藻类、单细胞生物为主,A错误;古生代主要以海生无脊椎动物、鱼类为主,B错误;中生代以爬行动物为主,C错误;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。故选D。
第3题,由材料“猛犸象是一种生活在史前时期的巨型哺乳动物,猛犸象身披细密长毛,具有极厚的脂肪层”可知,猛犸象生活在陆地上,当时的气候寒冷,结合选项可知,B正确,A、C、D错误。故选B。]
下图表示地球上部分生物类型出现的时间范围,横向宽度越大,代表生物物种越多。读图,完成4~5题。
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4.下列生物中,出现最早的是( )
A.爬行类 B.鸟类
C.两栖类 D.鱼类
5.爬行类动物物种最多的地质年代是( )
A.古生代 B.中生代
C.元古代 D.新生代
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第四节 地球的演化
4.D 5.B [第4题,从纵向上看,由下至上年代越来越近,图中生物出现的顺序应是鱼类、两栖类、爬行类、哺乳类和鸟类。第5题,生物物种的多少则需要关注图中阴影部分的横向宽度,如爬行类动物在中生代中后期最宽,表明物种种类最多。]
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卡尼期洪积事件指的是发生在2.33亿年前的一次持续了上百万年的地质事件,该事件发生时期全球气候发生了明显变化,造成了部分物种的灭绝。在卡尼期洪积事件之后,恐龙逐渐成了地球的霸主。据此完成6~7题。
6.卡尼期洪积事件时期陆地繁盛的植被类型是( )
A.蕨类植物 B.裸子植物
C.被子植物 D.孢子植物
7.推测卡尼期洪积事件发生的气候变化最可能是( )
A.气温升高,降水增多 B.气温升高,降水减少
C.气温降低,降水增多 D.气温降低,降水减少
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第四节 地球的演化
6.B 7.A [第6题,由材料可知,卡尼期洪积事件发生在2.33亿年前,此时处于中生代,繁盛的植被类型主要为裸子植物。第7题,由材料可知,卡尼期洪积事件后恐龙逐渐迎来了大繁盛,说明卡尼期洪积事件期间应气温较高,降水较多,植物迎来了繁盛时期,为之后恐龙的繁盛提供了物质基础。]
地质学家在青藏高原考察时,发现了一个非常大的棕榈化石,这是在青藏高原的核心地带的较高海拔处首次发现棕榈化石(下图)。全球棕榈科植物多为乔木,主要分布在热带地区,而像青藏高原中部这样的气候环境,棕榈科植物完全不可能存活。读图,完成8~9题。
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8.由棕榈化石的发现可推知青藏高原地区的气候曾经是( )
A.寒冷干燥 B.寒冷湿润
C.炎热干燥 D.高温湿润
9.根据在青藏高原上发现棕榈化石这一事件可推知青藏高原( )
A.地壳不断抬升 B.曾经位于热带
C.生物不断演化 D.曾经是海洋
√
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8.D 9.A [第8题,根据材料可知,棕榈科植物主要分布在热带地区,多为乔木,因此判断青藏高原地区的气候曾经是高温湿润,故选D。第9题,青藏高原上发现热带植物棕榈的化石,说明该地区地质史上曾经有过高温湿润的气候,后来地壳抬升,演化成高原气候,故选A。]
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读地质时期(局部)全球气温、降水量变化示意图,完成10~11题。
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10.恐龙繁盛时期全球气候特征是( )
A.总体比较寒冷 B.总体比较湿润
C.冷暖干湿交替 D.温暖干旱明显
11.在图示甲时期( )
A.被子植物繁盛 B.大陆冰川覆盖面积广
C.海平面高于现代 D.水稻、小麦等频频歉收
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10.D 11.B [第10题,恐龙繁盛时期是中生代,图示中生代全球气温较高,降水较少,即全球温暖干旱明显。第11题,图示甲时期是古生代晚期,此时期被子植物并不繁盛;该时期温度较低,降水较多,可能是大陆冰川覆盖面积广;温度低,海平面较低;此时期还没有传统农业。]
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12.(16分)阅读图文材料,回答下列问题。
材料一 图1为地质年代示意图。
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材料二 图2为地质时期(局部)全球平均气温、降水量变化示意图。
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(1)图1中含有三叶虫化石的地层,其形成的地质年代为________(填序号),并可追溯该地层沉积时为________环境。(4分)
(2)图1的①~⑤中,地质史上两次生物大灭绝的时代是________和________________________(填序号)末期。(4分)
(3)图2中甲时期主要植被为____________。(2分)
(4)根据材料二,描述地质时期气候变化的特点。(6分)
④
海洋
④
⑤(④和⑤顺序可换)
蕨类植物
全球气候一直处于波动变化之中;冷暖干湿相互交替;变化周期长短不一;温暖期较长,寒冷期较短。
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[解析] 第(1)题,三叶虫繁盛的时代为古生代,距今5.41亿—2.52亿年,为图中的④时期。古生代早期三叶虫、珊瑚等空前繁盛,被称为“海洋无脊椎动物时代”,该地层沉积时为海洋环境。第(2)题,地质史上两次生物大灭绝时代是古生代末期和中生代末期,为图中的④和⑤末期。第(3)题,从图2中可判断出甲时期同位素地质年龄为5.41亿—2.52亿年,为古生代,蕨类植物繁茂。第(4)题,从图中可看出,气温和降水一直处于波动变化之中。总体看比平均气温高的时间较长,温暖期较长,寒冷期较短。图中冷暖干湿相互交替,且变化周期不同。
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第四节 地球的演化
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