内容正文:
第一章 宇宙中的地球
第三节 地球的历史
目 标 素 养
1.通过资料归纳,分析地球的演化历程,分析地球演化与生命起源的关系,培养综合思维
2.通过化石、地层等资料,了解地球的演化历程,调查学校所在地的地质环境,培养地理实践力
3.通过分析生命演化与地理环境的关系,认识人类与地理环境协调发展的必然性,树立人地协调观
知 识 概 览
一、化石和地质年代表
1.地层
(1)研究地球历史的最主要的途径: 研究地层 。
(2)沉积岩的地层特点。
①结构特点:具有明显的 层理 构造。
②时间特点:先沉积的层 在下 ,后沉积的层 在上 。
课前·基础认知
2.化石
在沉积岩的形成过程中,有些生物的 遗体 或 遗迹 在沉积物中保存下来,形成化石。
3.生物进化的顺序
从低级向 高级 ,从简单向 复杂 。
4.地质年代表
科学家把地球历史按照 宙 、代、 纪 等时间单位进行系统性编年,形成地质年代表。
微拓展1 化石的形成过程
在漫长的地质年代里,地球上曾经生活过无数的生物,这些生物死亡后的遗体或是生活时遗留下来的痕迹,许多都被当时的泥沙掩埋起来。在随后的岁月中,这些生物遗体中的有机质分解殆尽,坚硬的部分如外壳、骨骼等与包围在周围的沉积物一起经过石化变成石头,但是它们原来的形态、结构(甚至一些细微的内部构造)依然保留着;同样,那些生物生活时留下的痕迹也这样保留下来。我们把这些石化了的生物遗体、遗迹称为化石。
二、地球的演化历程
1.前寒武纪
(1)地表的演化:地球的大气层、海洋和陆地慢慢形成,地球也从毫无生机的星球变成多种 原始生命 的家园。
(2)冥古宙时期:只有一些 有机质 。
(3)太古宙时期:蓝细菌等 原核 生物出现。
(4)元古宙时期:蓝细菌大爆发,演化出 真核生物 和多细胞生物。
(5)是重要的成矿时期:大量的 铁 、金、镍、铬等矿藏出现在这一时期的地层中。
2.古生代
(1)地表的演化:地壳运动剧烈,海陆格局多次变迁,最后形成 联合古陆 。
(2)早古生代:海洋 无脊椎 动物发展的时代;陆地上开始出现低等植物。
(3)晚古生代: 脊椎 动物发展的时代,出现两栖动物并逐渐演化为 爬行 动物; 蕨类 植物繁盛, 裸子 植物开始出现。
(4)是地质历史上重要的 成煤 期。
3.中生代
(1)地表的演化:板块运动剧烈, 联合古陆 开始解体,各大陆发生漂移。
(2)动物: 爬行 动物盛行。中后期,一些爬行动物向 鸟类 发展;小型哺乳动物出现;恐龙灭绝。
(3)植物: 裸子 植物兴盛。
(4)地质历史上主要的 成煤 期。
微拓展2 中生代不只有爬行动物
中生代是爬行动物繁盛的时代,并不是说中生代只有爬行动物。古生代出现的无脊椎动物以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。
4.新生代
(1)地表的演化:联合古陆最终 解体 ,各大陆板块漂移到现在的位置,形成了现代海陆分布格局;地壳运动剧烈,形成了现代地势起伏的基本面貌,如今地球上的一些高大山脉都是在这一时期形成的。
(2)植物: 被子 植物繁盛。
(3)动物: 哺乳 动物快速发展, 第四纪 出现人类。
(4)第四纪时期,地球出现多次冷暖交替变化。目前,地球处于一个 温暖 期。
微思考 地质历史上成煤时期的地球具有怎样的气候特点?
提示:温暖、湿润。
一 化石和地质年代
重难归纳
1.地层层序法确定沉积岩层的新老关系
地层层序法就是根据地层“下老上新”的规律
来确定其相对新老关系的基本方法。沉积岩
形成后,若未经剧烈的变动,则下面的岩层较
老,而上面的岩层较新,即有“下老上新”的规律。
如右图,A、B、C、D表示岩层,且岩层年龄A>B>C>D。
课堂·重难突破
2.在掌握生物进化与环境演变简史中,重点抓住以下几条线索
(1)时间变化:太古宙→元古宙→古生代→中生代→新生代(可用首字“太元古中新”加以记忆)。
(2)动物演化:动物孕育、萌芽和发展的初期阶段→海洋无脊椎动物时代→鱼类时代→两栖动物时代→爬行动物时代→哺乳动物时代→人类时代。
(3)植物变化:海生藻类时代→陆上孢子植物时代→裸子植物时代→被子植物时代。
材料一 科学家往往从连续性好的深海沉积岩芯、冰芯、黄土、树木年轮以及考古遗迹、文献资料等信息源中获取反映不同时期、不同地区环境特征的信息,依此推测过去的全球气候变化。
材料二 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。
(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?
提示:(1)地层层序法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)大量煤炭资源在南极洲被发现,说明地质历史时期南极洲气候温暖潮湿,分布有大量繁茂的植物,之后被掩埋,经过漫长的地质作用形成煤炭。
典例剖析
地质历史上某一时代形成的层状岩石称为地层,它主要包括沉积岩、火山沉积岩以及由它们经受一定变质作用的浅变质岩。据此完成下列各题。
(1)水平地层( )
A.下新上老 B.下老上新
C.同时形成 D.陆地缺少
(2)下列能确定某地层形成时间的是( )
A.化石种类和数量 B.组成物质成分和性质
C.岩石的绝对年龄 D.植物化石的埋藏深度
B
C
解析:第(1)题,水平地层越深,形成时间越早,呈现下老上新的关系。第(2)题,化石种类和数量不能判断地层的形成时间;不同的地层可能存在相同的组成物质和性质;通过同位素方法测得的岩石绝对年龄可用于判断地层的形成时间;地层的深度不能反映地层的形成时间,故植物化石的埋藏深度不能确定地层的形成时间。
学以致用
2021年8月,我国首次发现2.9亿年前史前巨鲨——瓣齿鲨化石,扩展了瓣齿鲨在北半球的古地理分布范围。下图为地质年代简图。读图,完成下列各题。
(1)瓣齿鲨生活的地质年代最可能是( )
A.第四纪 B.白垩纪
C.石炭纪 D.寒武纪
(2)研究化石,可以( )
①确定地球的年龄 ②了解地球生命历史 ③还原地貌形成过程 ④推测古地理环境
A.①② B.③④
C.①③ D.②④
答案:(1)C (2)D
解析:第(1)题,结合材料和地质年代简图可知,瓣齿鲨生活的地质年代最可能是石炭纪。第(2)题,研究化石,可以了解地球生命历史,但不能准确确定地球的年龄;生物化石可以反映当时的古地理环境特征,但沉积岩层中可能含有化石,也可能不含有化石,所以研究化石可以推测古地理环境,但不能还原地貌形成过程,地貌形成过程与地质作用有关。
二 地球的演化历程
重难归纳
1.海陆的演变
(1)前寒武纪,地球形成,原始海洋出现,形成最初的海洋、陆地分布状况。
(2)古生代,地壳运动剧烈,形成联合古陆。
(3)中生代,板块运动剧烈,联合古陆解体,各大陆漂移。
(4)新生代,形成现代海陆分布格局。地壳运动剧烈,形成了现代地势起伏的基本面貌。
2.大气的演变
(1)原始大气:主要成分是二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨,缺少氧气。
(2)现代大气:主要成分是氮气和氧气。
(3)演变原因:植物通过光合作用,吸收二氧化碳,释放氧气,因此地球上生命的出现和演化与大气中氧气的增多密不可分。
3.主要成矿期
(1)前寒武纪,重要的金属矿产成矿期。
(2)晚古生代,重要的成煤期。
(3)中生代,主要的成煤期。
4.地球生命的演化过程
某科幻冒险影片主要讲述了科学家利用凝结在琥珀中的史前蚊子体内的恐龙血液提取出恐龙的遗传基因,将已绝迹6 500万年的史前庞然大物复生,使整个岛成为恐龙的乐园。
(1)该科幻电影中的恐龙这一物种主要出现在地质历史上的哪个时代?该时代距今约多少年?
(2)恐龙早已灭绝了,我们人类是如何认识这种早期的爬行动物的?
(3)在恐龙繁盛的时代,地球上以什么植物为主?对我们目前的人类社会有何影响?
提示:(1)恐龙主要出现在中生代的侏罗纪和白垩纪,距今约2.52亿年至6 600万年。
(2)通过对地层和化石的研究,我们获知了恐龙的基本信息以及其生活的古地理环境。
(3)中生代裸子植物极度繁盛,在陆地植物中占主要地位。中生代是地质历史上主要的成煤期,该时代茂密的植物为我们现在的社会发展提供了大量的化石能源。
典例剖析
读某地地质剖面略图,完成下列各题。
(1)图中属于古生代地层的是( )
A.①② B.①③ C.①④ D.②③
A
(2)根据图中化石可知,动物在这一时期经历的演化过程是( )
A.海洋无脊椎动物→爬行动物→鱼类
B.海洋无脊椎动物→鱼类→爬行动物
C.爬行动物→海洋无脊椎动物→鱼类
D.爬行动物→鱼类→海洋无脊椎动物
(3)关于地层和化石的叙述,正确的是( )
A.三叶虫化石存在于元古宙地层中
B.各类岩石组成的地层中都有化石
C.化石是埋藏在地层中的古生物遗体或遗迹
D.元古宙地层中常含有恐龙化石
B
C
解析:第(1)题,三叶虫是古生代的海洋无脊椎动物,另外还有脊椎动物中的原始鱼类和古老的两栖类动物在古生代同时灭绝,所以属于古生代地层的是含三叶虫和原始鱼类化石的地层。第(2)题,地球上最初的生命是出现在海洋中的原核生物,经过漫长的演化,演化出真核生物和多细胞生物。从古生代寒武纪开始,大量无脊椎动物出现在地球表层,以后又依次出现了鱼类、两栖类、爬行动物、哺乳动物、鸟类、人类。第(3)题,化石是指经过自然界的作用,保存于地层中的古生物遗体或遗迹,一般存在于沉积岩中。不同时代的地层里往往含有不同种属生物的化石,恐龙化石所在的地层属中生代,三叶虫化石所在的地层属古生代。
学以致用
贵州龙是一种小型水生爬行动物,生活在距今2.47亿年至2.37亿年前的贵州兴义一带,贵州龙以东方肋鳞鱼、糠虾等小型水生动物为食。下图为贵州龙化石。据此完成下列各题。
(1)贵州龙繁盛时期属于( )
A.元古宙 B.古生代
C.中生代 D.新生代
(2)推测贵州龙的生存环境是( )
A.植被繁盛的森林地带
B.温暖湿润的浅海附近
C.地势起伏的高原山地
D.冰川广布的高寒荒漠
答案:(1)C (2)B
解析:第(1)题,中生代在距今2.52亿年至0.66亿年前。据材料可知,贵州龙生活在距今2.47亿年至2.37亿年前,属于中生代。
第(2)题,贵州龙是一种小型水生爬行动物,以东方肋鳞鱼、糠虾等小型水生动物为食,可能生活在水域附近,生存环境可能是温暖湿润的浅海附近。
随堂训练
燕子石,又叫多福石,学名为三叶虫化石。在其形成过程中,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。据此完成1~2题。
1.三叶虫生活的环境最可能是( )
A.温暖海水里 B.寒冷海水里
C.温带陆地上 D.热带陆地上
2.下列事件与三叶虫生活的地质时期相同的是( )
A.蓝细菌大爆发
B.蕨类植物繁盛
C.无脊椎动物繁盛
D.脊椎动物繁盛
答案:1.A 2.C
解析:第1题,三叶虫生活在早古生代,当时海洋面积远大于现在,绝大部分三叶虫生活在温暖的浅海地带。
第2题,三叶虫生活的地质时期为早古生代,早古生代是海洋无脊椎动物发展的时代。蓝细菌大爆发发生在元古宙;蕨类植物繁盛的地质时代是晚古生代;晚古生代是脊椎动物发展的时代,早期鱼类大量繁衍。
百岁兰,沙漠地区的裸子植物,远古时代留下来的植物“活化石”,其特征是茎较短,一生只长两片叶,叶片长、宽、厚。叶上多气孔,且夜间张开,根极长,人工栽培十分困难。国际植物学界把它列为世界八大珍稀植物之一。据此完成3~4题。
3.百岁兰出现的地质年代最有可能是( )
A.元古宙末期 B.古生代后期
C.中生代末期 D.新生代末期
B
4.下列关于百岁兰特征形成原因的判断,正确的是( )
A.地下水埋藏深,根系发达 B.太阳辐射强,叶片厚
C.动物活动多,只长两片叶 D.常年风力大,茎很短
答案:A
解析:第3题,百岁兰为裸子植物,裸子植物盛行于中生代,但其出现的地质年代最可能为古生代后期。第4题,百岁兰生活在沙漠地区,根极长,说明百岁兰生存环境地下水埋藏深,百岁兰根系发达。
5.阅读图文材料,完成下列各题。
沉积岩在形成过程中具有明显的层理构造,一般先沉积的在下,后沉积的在上。沉积岩中的化石对沉积岩形成过程中的自然环境具有很好的指示性。上图为我国南方丘陵山区某地等高线及地层结构图,经过地质学家考察,不同沉积岩地层中具有明显环境指示性的优势数量的化石存在。
(1)图示地层形成时间最早的是 ;形成时间最晚的是
。
(2)简述Q2地层形成的地质年代地球上动植物的演化特点。
(3)若地质学家在图中甲处采掘地层岩芯,不可能发现的化石为( )
A.珊瑚化石 B.长兴鱼化石
C.恐龙化石 D.猛犸象化石
答案:(1)Q1 Q4
(2)早古生代海洋无脊椎动物空前繁盛;晚古生代脊椎动物发展,鱼类大量繁衍,向两栖类进化,蕨类植物繁盛。
(3)D
解析:第(1)题,结合所学知识可知,珊瑚化石出现在早古生代,长兴鱼化石出现在晚古生代,恐龙化石出现在中生代,猛犸象化石出现在新生代。按照生物及地质年代顺序,Q1形成时间最早,Q4形成时间最晚。第(2)题,Q2地层中含有长兴鱼化石,为古生代。早古生代海洋无脊椎动物空前繁盛,晚古生代脊椎动物发展,鱼类大量繁衍,并逐渐向两栖类进化,蕨类植物繁盛,形成了茂密的森林。第(3)题,读图可知,甲处为Q3地层,含有恐龙化石,为中生代。在正常的地层序列中,下层地层先形成,上层地层后形成,往下挖掘不可能发现地质时代更晚的新生代猛犸象化石,可以发现古生代的珊瑚化石和长兴鱼化石,中生代的恐龙化石。
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