内容正文:
地球
的演化
2019年湘教版必修一
第一章第四节
Evolution of the Earth
区域及其类型
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。
学习目标:
1.初识地层与化石的特征,并能够根据地层或化石推测古地理环境。
2.结合地质年代表,分析地球不同地质阶段的地球面貌、地壳运动及古生物的演化进程。
3.结合地质史上生物的形成、发展、灭绝的历史,树立人地和谐的观念。
探究导入
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。
阅读教材P30相关内容及图片,思考:
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?
一、地层与化石
地层:是地壳上部呈带状展布的层状岩石或堆积物。
意义: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。
地层是记录地球历史的“书页”。
在正常情况下,地层总是按顺序排列的。一个未发生变动的沉积地层中,下面的地层总是比上面的地层古老。
地层
一、地层与化石
风化
岩石在温度变化、水、大气及生物的作用下,原地发生破碎
固结成岩
上覆沉积物增厚,对下层的压力增大。沉积物体积缩小,固结变硬
沉积
搬运的碎屑物由于条件发生改变
而发生沉淀、堆积
搬运
碎屑物质在流水、风等
外力作用下搬运
侵蚀
外力对地表岩石或其风化产物进行破坏,常使被侵蚀的物质离开原地
沉积岩是由风化、搬运、沉积和成岩作用形成的成层岩石
地层
一、地层与化石
地层特点:
(1)具有明显的层理构造,一般先沉积的层在下,后沉积的层在上
(2)含有化石,沉积物中含有的生物遗体或遗迹。
(3)分布规律:正常情况下,越古老的地层含有越低级、越简单生物的化石。
(4)研究意义:通过研究地层和它们包含的化石,了解地球的生命历史和古地理环境。
一、地层与化石
地层中的化石,多数是古生物的遗体,如贝壳、骨骼等;少数是古生物活动的遗迹,如足印、粪便等。
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近似的化石。
化石
大羽羊齿化石
思考
1、说出地点1中ABCD地层的先后顺序及判断理由。
2、合理猜想,地点3中缺失B层化石的可能原因。
古生物化石的形成
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。
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。
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。
密封于琥珀内的昆虫化石
探究活动
科学家为什么要研究化石?
地层中的化石,多数是古生物的遗体,如贝壳、骨骼等;
少数是古生物活动的遗迹,如足印、粪便等。
生物是从简单向复杂、从低级向高级不断地进化的。
①确定地层的时代和顺序。
如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。
②根据地层性质和化石特征追溯地层沉积时的环境特征。
探究活动
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?
通过孢粉化石,人们能判断出其所处地质时代的植被类型和植被数量的多少,从而分
析出当地的气候特征和古地理环境。
辽宁南部近8000~10000年来,气候由冷变暖,由干变湿。
二、地球的演化史
地质年代表
科学家根据地层顺序、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。
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
注:图中数据为距今*亿年
冥古宙
太古宙
元古宙
显 生 宙
古生代
中生代
新生代
寒武纪
奥陶纪
志留纪
泥盆纪
石炭纪
二叠纪
三叠纪
侏罗纪
白垩纪
古近纪
新近纪
第四纪
宙
代
纪
2.52亿年
0.66亿年
5.41亿年
地质年代表
二、地球的演化史
时期 距今时间 地质年代 海陆演化 生物演化 矿产形成
前寒武纪
古生代
中生代
新生代
合作探究:结合教材P32-P39完成地球演化历程表。
二、地球的演化史
前寒武纪
自地球诞生到距今5.41亿年(古生代寒武纪以前的时期)
包括冥古宙、太古宙、元古宙,时间跨度40亿年。
①冥古宙
初生地球阶段;没有生命的存在,只存在一些有机质;大气的主要成分是二氧化碳、 一氧化碳、甲烷和氨,缺少氧气。
早期无生命迹象,出现蓝藻,中期出现最原始生物;是形成铁矿的重要时代。
③元古宙
元古宙晚期出现了若干大片陆地;除单细胞外,还出现 了藻类、海绵等低等的多细胞生物。
②太古宙
③元古宙
前寒武纪从单细胞到多细胞,从原核生物到真核生物,标志着地球进入了一个生命大发展的阶段。
·蓝藻在生长过程中能黏附海水中细小的沉积物,当沉积物增多,蓝藻需要移动到表层来寻找光源进行代谢
·这样,沉积物一层一层地堆积,就形成了垫状或垛状的岩石结构,称为叠层石
· 图为澳大利亚西部沙克湾现存的叠层石
蓝藻爆发与叠层石的形成
二、地球的演化史
前寒武纪
阶段 演化特点
冥古宙 初生地球阶段,地球经历了复杂而______的发育与变化
太古宙 地质环境 深浅多变的广阔海洋,没有宽广的______;岩浆活动剧
烈,__________频繁;是形成______的重要时代
生物演化 早期:没有生命现象;中期:出现最原始的______
元古宙 环境变迁 地壳运动剧烈,晚期出现若干大片______
生命发展 海水中的__________明显加强;出现了______、海绵等
低等的多细胞生物
生物
陆地
生命活动
藻类
有序
大陆
火山喷发
铁矿
二、地球的演化史
古生代
距今5.41亿年—2.52亿年
地质环境变迁 生物进化
早期 中期 中后期 末期
地壳剧烈变动:
反复上升和下沉
→______大陆和
______大陆雏形
基本形成 海生___
_______
___空前
繁盛 出现了
脊椎动
物——
______ 部分鱼类逐渐演化为
_______类;动物从
______向______发展;后
期是重要的______时期 60%以上的海生
_____________种类
灭绝,原始______和
古老的________全部
灭绝,______植物明
显衰退
陆地上蕨类植物繁生
欧亚
无脊椎动物
鱼类
两栖
海洋
陆地
造煤
无脊椎动物
鱼类
两栖类
蕨类
二、地球的演化史
中生代
距今2.52亿年—0.66亿年
环境演变 动物演变 植物演变 中生代末期
______面积
空前扩大;__________地
带地壳运动剧烈,形成高
大山系,也带来了丰富的
______矿产 ______动物
盛行;
______繁
生;出现了
始祖鸟 ______植物迅速发
展,苏铁纲、______
___、松杉纲等植物
是主要代表植物 ______突然销声匿
迹;海洋中50%以上
的________动物种类
灭绝
陆地
环太平洋
金属
爬行
恐龙
裸子
银杏纲
恐龙
无脊椎
二、地球的演化史
新生代
距今0.66亿年一至今
造山运动 海陆格局 气候特点 生物演变
发生一次规模巨大的
______运动,形成现代
高山 现代地貌格局及
__________形成 第四纪大冰
期,气候
______ ______动物和______植物大
发展;出现了灵长类;出现
了______
造山
海陆分布
变冷
哺乳
被子
人类
划重点
古生代末期、中生代末期均发生了物种大灭绝事件,成为两个时代结束的标志。
联想记忆:憨陶子,你十二;三猪饿,姑心死。
探究活动
(1)在图中标出几次大冰期,依次是?
三次大冰期。
震旦纪、石炭纪至二叠纪、第四纪 。
(2)古生代末期和中生代末期,是地质历史上全球性生物大灭绝时期。据图推测,当时的气候分别有什么特点?
古生代末期气候 冷、湿,
中生代末期气候 暖、干。
(3)据图归纳地质时期气候变化的特点。
冷暖干湿交替变化,
变化周期长短不一。
阅读教材P38活动内容,完成下列任务。
总结-生物进化与环境演变的三条线索:
时间变化
冥古宙—太古宙—元古宙—古生代—中生代—新生代(冥太元古中新)
动物演变
爬行动物
鸟类
哺乳动物
人类
前寒武纪
原始单细胞动物
无脊椎动物
脊椎动物(鱼类)
两栖类
古生代
中生代
新生代
植物演变
(前寒武纪)藻菌时代—(古生代)蕨类植物时代—(中生代)裸子植物时代—(新生代)被子植物时代
01 概念辨析:地层 ≠ 化石
地层是地质历史时期形成的成层岩石,是化石的“容器”;而化石是保存在地层中的古代生物遗体、遗物或遗迹。二者一个是载体,一个是遗存,不可混为一谈。
02 形成条件:化石 ≠ 全部生物
生物形成化石需满足严苛条件:如迅速被沉积物掩埋、隔绝氧气防止腐烂等。因此,只有极少数生物能留存为化石,并非所有生物都能形成化石记录。
03 时间线:灭绝时期莫混淆
三叶虫是古生代的代表性生物,灭绝于古生代末期的二叠纪大灭绝事件;而恐龙是中生代的霸主,在中生代末期的白垩纪大灭绝中消失。二者相隔了近2亿年。
04 地质作用:成煤期的环境差异
石炭纪因蕨类植物繁盛被称为“造煤时代”,形成烟煤;中生代则以裸子植物为主,也是重要成煤期。二者成煤的植物类型、埋藏环境及煤炭品质均有显著差异。
易错点辨析
1.7.2013
这里有几个易错点需要大家注意。首先要区分地层和化石。其次,不是所有生物都能形成化石。还要记清楚,三叶虫和恐龙的灭绝时间不同。最后,石炭纪和中生代都是成煤期。
‹#›
课堂练习
2022年3月16日,云南大学生命科学学院的脊椎动物研究团队在国际生物学著名期刊上发表论文,介绍了一具生活在侏罗纪早期的有甲类恐龙化石骨架。依据其头骨、脊椎和肢骨的特征,古生物学家认为这是一个新的有甲类恐龙属种,取名“科氏玉溪龙”。据此完成1~2题。
1.“科氏玉溪龙”生活的地质年代( )
A.海生无脊椎动物繁盛
B.蕨类植物繁生
C.裸子植物使陆地披上绿装
D.出现灵长类及人类
2.下列岩石中,最不可能发现“科氏玉溪龙”化石的是( )
A.页岩 B.砂岩
C.石灰岩 D.大理岩
C
D
1.7.2013
这里有几个易错点需要大家注意。首先要区分地层和化石。其次,不是所有生物都能形成化石。还要记清楚,三叶虫和恐龙的灭绝时间不同。最后,石炭纪和中生代都是成煤期。
‹#›
课堂练习
青藏高原经历了沧海桑田的巨变,其尼玛盆地化石点沉积岩层的颜色与当时气候有着直接关系,黄绿色岩层代表了干燥冷凉还原的气候环境,紫红色岩层代表了干旱炎热的强氧化气候环境,深灰色岩层代表了温暖湿润的气候环境。据此完成3~4题。
3.深灰色、黄绿色、紫红色三种颜色的岩层从上往下堆积,反映了当时青藏高原气候环境的变化是( )
A.温暖湿润—干旱炎热—干燥冷凉
B.干旱炎热—温暖湿润—干燥冷凉
C.干燥冷凉—干旱炎热—温暖湿润
D.干旱炎热—干燥冷凉—温暖湿润
D
1.7.2013
这里有几个易错点需要大家注意。首先要区分地层和化石。其次,不是所有生物都能形成化石。还要记清楚,三叶虫和恐龙的灭绝时间不同。最后,石炭纪和中生代都是成煤期。
‹#›
课堂练习
青藏高原经历了沧海桑田的巨变,其尼玛盆地化石点沉积岩层的颜色与当时气候有着直接关系,黄绿色岩层代表了干燥冷凉还原的气候环境,紫红色岩层代表了干旱炎热的强氧化气候环境,深灰色岩层代表了温暖湿润的气候环境。据此完成3~4题。
4.考古学家在对青藏高原古生物化石进行研究的过程中,发现了存在于三叠纪时期(距今2.5亿年~2亿年)的喜马拉雅鱼龙化石和珠峰中华旋齿鲨化石,下列对该地质时期的描述正确的是( )
A.该地质时期属晚古生代,陆地上开始出现低等植物
B.该时期脊椎动物迅速发展,海洋面积进一步缩小
C.由于板块运动剧烈,各大陆向现在的位置漂移
D.爬行动物时代,后期进化出鸟类、小型哺乳动物,被子植物繁生
C
1.7.2013
这里有几个易错点需要大家注意。首先要区分地层和化石。其次,不是所有生物都能形成化石。还要记清楚,三叶虫和恐龙的灭绝时间不同。最后,石炭纪和中生代都是成煤期。
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课堂练习
琥珀是地质时期松脂类树木分泌的树脂由于地壳运动埋藏于地下,经矿化后形成的有机化石。缅甸北部的胡康谷地是世界上最著名的琥珀产地之一,以沼泽、洼地为主。该地区处于印度洋板块北部边缘。白垩纪时期,当松脂类树木受到火山灰石块的砸击,动物撞击等损害时,在高气温环境下会从伤口处流出树脂,有些树脂会浸没一些昆虫,形成虫珀。下图为胡康谷地位置及矿区示意图。
问题:分析地质时期胡康谷地有利于虫珀形成的自然条件。(6分)
①气候湿热,森林植被茂密,森林中松脂类树木和昆虫广泛分布(2分);
②处于板块的交界处,火山活动频繁,火山爆发时落下的火山灰石块的容易砸伤树枝,该地区气温高,树脂分泌多,树脂浸没昆虫的机会大(2分):
③地壳活动导致地层下沉,使浸没了昆虫的树脂掩没在地层中被矿化(2分)。
1.7.2013
这里有几个易错点需要大家注意。首先要区分地层和化石。其次,不是所有生物都能形成化石。还要记清楚,三叶虫和恐龙的灭绝时间不同。最后,石炭纪和中生代都是成煤期。
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