内容正文:
第四节 地球的演化
第一章《宇宙中的地球》
课程标准
运用地质年代表等资料简要描述地球的演化过程。
【课标呈现】
1.说出地层、化石的形成过程,推测地质年代和古地理环境。(地理实践力)
2.地球演化过程及地质时期重要的生物发展的主要阶段和特征。(区域认知)
3.运用地质年代表等资料,描述不同地质时期的海陆变迁、矿产形成及生物演化过程。
(综合思维)
4.通过学习,理清地球演化发展的历史脉络,重新深刻的认识地球前世今生,实现人类与地球,人类与自然和谐发展。(人地协调观)
【地理核心素养】
目录
地层和化石
地球的演化史
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,要了解这些经历,研究地层是最主要途径。
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01 地层和化石
情景导入
新课情景导入:世界上第一个较为准确地指出化石来源的是古希腊哲学家色诺芬尼(约公元前565—约公元前 473),他对岩石中的图案进行了描述,并推测出这些图案是在经历了漫长的地质演变之后留下来的生物遗迹。这在古典时代的欧洲成为离经叛道的观点。当时人们普遍认为,这些图案与生物体没有任何关系,是自然形成的石头图像,是大自然赐予的艺术品。
1. 你认为图中所示化石是怎样形成的呢?
2. 议一议,科学家为什么要研究化石?
恐龙化石
比龙标本复原图
三角龙恐龙复原图
西伯利亚猛犸象复原图
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一.地层和化石
1.地层
(1)概念:地壳上部成带状展布的层状岩石或
堆积物。
(2)特征:
①沉积岩地层具有明显的层理构造。
②地层是按顺序排列的,一般先形成的层在
下,后形成的在上(时间特征:上新下老)。
(3)研究意义:地层是记录地球历史的“书页”。
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。
(4)分布规律:一般先沉积的地层在下,后沉
积的地层在上。
知识补充:沉积岩
风化、侵蚀
固结成岩
沉积物
碎屑
岩石
原岩石
沉积岩
新岩石
风力、流水搬运和沉积
裸露地表的岩石在风吹、雨打、日晒以及生物作用下,逐渐崩解成为砾石、沙子和泥土,这些碎屑物质被风、流水等搬运后沉积下来,经过固结成岩作用,形成沉积岩。
岩层(地层)是沉积形成的一层层的层状岩石。
(3)追溯地层沉积时的环境特征
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
红色岩层指示氧化环境
破碎的贝壳指示滨海环境
归纳小结补充拓展:
岩层(地层) 古地理环境
含煤(石油)地层 气候湿润、森林茂密
卵砾岩(颗粒大) 河流发育,河流落差较大
石灰岩 温暖的浅海环境
页岩(颗粒小) 静水环境
玄武岩(岩浆岩) 有火山活动
有色金属矿产 岩浆活动频繁
岩层(地层)所指示的古地理环境特征
一.地层和化石
2.化石
(1)概念:在沉积岩的形成过程中,有些生物的遗体或遗迹会在沉积物中保存下来,形成化石。
(2)特征:化石被称为记录地球历史的“文字”。
①越古老的地层含有越低级、越简单生物的化石;
②不同时代地层一般含有不同化石,相同时代往
往保存着相同或相似的化石。
(3)研究意义:
①确定地层的时代和顺序,揭示生物进化历
程;
②依据化石和地层,推断古地理环境;
③研究古气候变迁;
④ 为人类活动提供资源和发出预警。
三叶虫化石
大羽羊齿化石
①首先,生物本身具有硬壳、骨骼等不易毁坏的硬体部分容易形成化石;只有在特殊条件下,硬体和软体才能一齐被保存下来。例如:密封于琥珀内的昆虫化石,栩栩如生; 在西伯利亚和阿拉斯加发现的保存在冻土中的猛犸,皮毛血肉俱存。
②其次,生物死亡后必须尽快地被沉积物所掩埋,这样才能避免腐烂或被其他动物所吞食;
③最后,埋藏下来的生物遗体必须经石化(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。
硬体+尽快被掩埋+石化
一.地层和化石
(4)化石的形成条件
密封于琥珀内的昆虫化石
化石 古地理环境
三叶虫、鱼、贝壳等海洋生物化石 海洋(水生)环境
珊瑚化石 温暖清澈的浅海环境
恐龙化石、裸子植物化石 气候温暖、植被茂密
鸟类或哺乳类动物化石 新生代陆生环境
化石 地层时代
三叶虫、大羽羊齿化石 古生代地层
恐龙化石 中生代地层
归纳小结补充拓展:
课本随堂探究活动:
阅读材料,完成下列任务:
1.在我国辽宁南部距今10000—8000年的泥炭层中,桦属花粉占优势,而现在桦木
林已退缩到大兴安岭、小兴安岭和长白山区。桦树为喜冷耐旱植物。据此分析我国
辽宁南部近8000—10000年来气候的大致变化情况。
2.为什么说,孢粉化石对于恢复古地理环境和古气候具有重要价值?
【答案提示】辽宁南部近10000—8000年来,气候由冷变暖,由干变湿。
【答案提示】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,从而分析出当时的气候特征和古地理环境。
(2025∙辽宁沈阳市第一中学高一9月联考)下图为某地地层剖面示意图,读图回答(1)~(2)题。
(1)图中岩层最早形成的是( )
A.① B.② C.⑤ D.⑥
(2)图中不可能存在化石的岩层或岩石是( )
A.① B.② C.⑤ D.⑥
【答案】(1)D (2)A
【解析】第(1)题,正常情况下,平行分布的地层,形成最早的在最下层,岩层⑥在最下面。故选D。
第(2)题,化石只分布在沉积地层或沉积岩中,图中①是岩浆或岩浆岩,不会存在化石。故选A。
随堂
检测
下图示意北美洲某高原两个出露岩层的横剖面(未按比例绘制,地层已编号以供识别),在某些地层中发现了化石。证据表明,④和⑧、③和⑦、②和⑥地层是在同一地质时期沉积形成的。读图完成(1)~(2)题。
(1)④和⑧地层在同一地质时期沉积形成,
其证据是这两个岩层( )
A.含有相同种类的化石
B.由冰川沉积物组成
C.被发现于同一地区
D.含同时代典型化石
(2) 正常情况下,图示地层按由老到新排
序,正确的是( )
A.①②③④ B.③④⑤⑥
C.⑦⑥⑤② D.⑨④⑦②
随堂
检测
【答案】(1)D (2)D
下图为某中学生在自然博物馆看到的四块动物化石,甲、乙、丙、丁分别为
恐龙化石、三叶虫化石、哺乳动物化石和鱼类化石。据此完成下面小题。
(1)关于图中四块化石年龄由老到新排序,正确的是( )
A.甲乙丙丁 B.丁乙甲丙
C.乙丁甲丙 D.乙丁丙甲
(2)与图中丙化石主要地质年代相同的陆
上植物是( )
A.孢子植物 B.裸子植物
C.海生藻类 D.被子植物
随堂
检测
【答案】(1)C (2)D
02 地球的演化史
二.地球的演化史
1.科学家对全球各地的地层和古生物化石进行了对比研究,发现地球演化呈现明显的阶段性;
根据地层顺序、生物演化阶段、岩石年龄等,科学家把漫长的地球历史按照宙、代、纪等时间单位,进行系统性地编年,这就是地质年代表。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。
宙>代>纪
显生宙顺口溜:
新生包含四新古,中生白垩侏罗三,
古生二叠石炭泥,志留奥陶寒武纪。
作者编号:39002
前寒武纪:地壳运动剧烈,海洋占据主导,晚期出现陆地。无生命到有生命,单细胞到多细胞(海绵和藻类),原始生物到真核生物。
原核生物在海底火山热液口形成
地球形成初期
宙 代 纪 大气 海陆 植物 动物 其它
显生宙 新生代 第四纪 联合古陆最终解体,各板块漂移到现在的位置,地壳运动剧烈 被子植物高度繁盛,草原面积扩大 出现人类 冷暖交替变化
新近纪 哺乳动物快速发展
古近纪
中生代末期发生了物种大灭绝事件,绝大多数物种从地球上消失,包括我们所熟知的恐龙
中生代 白垩纪 裸子植物极度兴盛 爬行动物,尤其是恐龙-鸟类、小型哺乳动物 主要的成煤期
侏罗纪
三叠纪 联合古陆开始解体
古生代末期,发生了地球生命史上最大的物种灭绝事件,几乎95%的物种从地球上消失
古生代 晚古生代 二叠纪 地壳运动剧烈,海陆格局多次变迁,后期形成联合古陆 蕨类植物-裸子植物 脊椎动物发展:鱼类-两栖-爬行动物 重要的成煤期
石炭纪
后期,陆地出现低等植物 无脊椎动物空前繁盛(三叶虫、笔石、鹦鹉螺)
泥盆纪
早古生代 志留纪
奥陶纪
寒武纪
寒武纪生命大爆发
前寒武纪 元古宙 大气成分改变 海陆慢慢形成 蓝藻大爆发,真核生物、多细胞生物 重要的成矿时期,铁、金、镍、铬等矿藏
太古宙 原始大气 蓝藻等原核生物
冥古宙 只有有机质,没有生命
地球已经发生过5次生物大灭绝,其中发生在古生代末期,即二叠纪末期的生物大灭绝,约95%的生物从地球上消失(二叠纪末);中生代末期,即白垩纪末期的生物大灭绝,恐龙和海洋中50%的无脊椎动物从地球上消失(白垩纪末)。
知识总结:关键要点1——生物大灭绝
课本探究活动:恐龙在地球上生活了一亿多年,整个中生代都是恐龙的时代,它们是不可一世的霸主。但是,随着中生代的结束,恐龙统统灭绝了,无一幸存,这实在是个谜。中生代恐龙为什么会灭绝呢?请你猜想一下可能的原因。
提示:对恐龙灭绝的解释众说纷纭,主要有以下几种假说:
①陨星碰撞说; ②气候变迁说;
③大陆漂移说; ④裸子植物中毒说。
①前寒武纪是地史上第一次十分重要的成矿期。以矿种多、
规模大、矿床类型复杂著称。比如中国这一阶段就有大量
因古大陆裂解离散-造山而产生的矿产,构成了铁、铜、
铅锌、金、硼、菱镁矿、滑石等矿床成矿带(内力作用)。
②晚古生代和中生代都是重要的成煤期,晚古生代蕨类繁
盛,中生代裸子植物繁盛(外力作用)。
知识总结:关键要点2——重要成矿期
前寒武纪
古生代
中生代
新生代
开始形成陆地、海洋、大气层
地壳剧烈运动,形成联合古陆
地壳剧烈运动,联合古陆解体
古陆完全解体形成现代地貌
(地球诞生起至距今5.41亿年)
(距今5.41——2.52亿年)
(距今2.52亿年——6600万年)
(距今6600万年至今)
知识总结:关键要点3——海陆变迁
知识总结:关键要点4——生物进化
①生物进化:由简单到复杂,由低级到高级,有水生到陆生。
②植物:藻类→苔藓植物、蕨类植物→裸子植物→被子植物。
③动物:原始单细胞动物→无脊椎动物→脊椎动物(鱼类→两栖类→爬行类)→脊椎动物(鸟类、哺乳类)。
、
课堂总结
、
课本合作探究活动:
在地质时期,地球表面经历过几次大冰 期气候,即震旦纪大冰期、石炭一二叠纪大冰 期和第四纪大冰期。大冰期之间相隔2 亿~3亿年,为大间冰期。读图1-31,完成相关任务。
(1)在图中标出几次大冰期,并大体估算其持续 时 间 。
(2)古生代末期和中生代末期,是地质历史上全球性生物大规模灭绝时期。据图推测,当时的气候分别有什么特点?
(3)据图归纳地质时期气候变化的特点。
提示:①元古宙的震旦纪(约6亿万年以前);
②古生的代石炭纪至二叠纪(约2.5亿年以前);
③新生代的第四纪(约两三百万年以前)
提示:古生代末期气候寒冷潮湿,中生代末期气候干燥炎热。
、
提示:冷暖干湿相互交替,波动变化,变化周期长短不一。
读下列“古生物化石图”,完成下面小题。
(1)含有以上四种化石的地层按照形成的先后,排序正确的是( )
A.①③②④ B.③②④① C.①④②③ D.③④②①
(2)四种化石可以推断当时的地理环境,海洋占优势的是( )
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
随堂
检测
【答案】(1)B (2)B
气温上升
降水增多
甲
545
古生代
250
65.5
1.81
中生代
新生代
同位素地质年龄(百万年)
全球平均降水量(现代:mm)
全球平均气温(现代:℃)
(1)在古生代末期图示甲时期地球生命史上最大的物种灭绝事件的气候原因( )
A.暖干 B.冷湿 C.暖湿 D.冷干
(2)在中生代末期图示乙时期爬行动物恐龙物种灭绝事件的气候原因( )
A.暖干 B.冷湿 C.暖湿 D.冷干
读地质时期(局部)全球气温、降水量变化示意图,探究物种大灭绝的气候原因完成下列小题。
【解析】图示甲时期,气候冷湿,大陆冰川覆盖面积广;海平面下降;估计约有70%的陆地生物和96%的海洋物种缺氧遭受灭绝。
图示乙时期,气候暖干,植被大量死亡,恐龙灭绝。
乙
随堂
检测
【答案】(1)B (2)A
(2025·山东济南市第一高级中学高一期中联考)下图中数字代码依次代表地球发展
演化史的五个地质年代,依据所学知识,完成下列小题。
(1)研究地球历史最主要的途径是( )
A.火山活动 B.地层中的化石
C.板块碰撞 D.史料记载
(2)下列属于③地质年代发生的事件是( )
A.形成了联合大陆 B.被子植物繁盛
C.爬行动物时代 D.人类的出现和进化
(3)印度洋板块和亚欧板块剧烈碰撞挤压隆起形成了高
大的喜马拉雅山脉,这一时期是( )
A.② B.③ C.④ D.⑤
随堂
检测
【答案】(1)B (2)C (3)D
、
下表为某地理兴趣小组在某次野外考察中依次记录的5个地表观测点信息。依据表中信息完成下列小题。
观测点 ① ② ③ ④ ⑤
海拔(米) 541 492 683 645 572
地层中的化石 恐龙蛋 三叶虫 被子植物 被子植物 裸子植物
(1)本次考察的主要内容是( )
A.地质地貌 B.土壤 C.气候 D.水文
(2)考察路线中各观测点出露的地层属于新生代的是( )
A.① B.② C.④ D.⑤
(3)下列各地层形成时为海洋环境的是( )
A.① B.② C.③ D.⑤
随堂
检测
【答案】(1)A (2)C (3)B
读图文材料,完成下列问题
材料一:2024年,我国考古团队在云南楚雄禄丰盆地开展化石考古发掘时,新发现了多具保存完整的早侏罗纪恐龙化石,同时在地层中伴生发现大量裸子植物叶片化石,以及原始哺乳动物的牙齿化石。禄丰盆地是我国侏罗纪恐龙化石的重要富集地,也因丰富的恐龙化石遗存,成为研究地球中生代生物演化的关键区域。
材料二:下图为禄丰盆地恐龙化石出露区域地层剖面示意图(地层从上到下形成年代由新到老)
(1)结合地球演化史相关知识,按地质年代由老到新对上述地层排序,并分别指出②、③地层所属的地质年代,说明该地质年代的代表性生物特征。(6分)
(2)分析禄丰盆地能保存大量完整恐龙化石的地质演化原因。(6分)
(3)化石是研究地球演化的核心证据,请说明这一结论的依据。 (2分)
【参考答案及评分标准】
(1)排序:④→③→②→①(2分)
③地层属于古生代:动物以海生无脊椎动物、鱼类、两栖类演化为主,
植物以蕨类植物繁盛为特征(2分);
②地层属于中生代:中生代是爬行动物时代,恐龙繁盛,裸子植物极度兴
盛,中后期开始出现鸟类和小型哺乳动物(4分)。
(2)①禄丰盆地在恐龙生存的中生代,气候温暖湿润,生物繁盛,为化石形成提供了物质基础(2分);盆地长期处于缓慢沉积环境,泥沙快速掩埋恐龙遗体,避免被外力破坏,利于化石完整保存(2分);后期地壳抬升,外力侵蚀让含化石地层出露地表,便于考古发掘发现(2分)。
(3)不同地质年代地层中化石的类型不同,记录了对应时期的生物特征,能反映地球的生物演化进程(2分)。
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