第三节地球演化过程讲义2026-2027学年高中地理中图版必修第一册

本高中地理讲义聚焦地球演化过程核心知识点，系统梳理从冥古宙到显生宙的地质年代划分，串联生物演化（原始细菌到人类）与环境变迁（地壳、大气、海陆格局）脉络，以地层和化石为划分依据，构建完整的地球历史学习支架。 该资料通过时间轴、地质年代表及地层化石等图文结合形式，帮助学生建立时空联系培养综合思维，分析生物与环境相互作用（如白垩纪灭绝事件）渗透人地协调观，知识总结表格与记忆口诀辅助课中教学，课后可助学生系统回顾查漏补缺。

主题3 地球的演化过程 | 中图版必修一 第三节 地球的演化过程 讲义 课程标准要求 1. 了解地层、化石与地质年代划分的基本方法 2. 掌握地球演化历程中各时期的生物与环境特征 3. 理解生物演化与地理环境变迁的相互关系 图 地球演化时间轴（宙—代—纪—世） 一、地球早期演化与地质年代划分 1.1 地球的形成与早期环境 地球形成至今约46亿年。地球诞生初期，频繁遭受陨石撞击，地表温度极高，岩石大多处于熔融状态。随着地球逐渐冷却，发生了以下关键演化过程： 1. ① 表层冷却凝固，形成原始地壳； 1. ② 地球内部气体逸出，形成原始大气圈（主要成分：水蒸气、二氧化碳、氮气、氢气等）； 1. ③ 水汽冷凝后持续降雨，雨水汇聚于低洼地带，形成原始海洋。 这一系列过程奠定了地球圈层结构的基础，为生命的起源创造了条件。 1.2 地层与化石——记录地球历史的"书页" 地层是具有时间顺序的层状岩石（主要为沉积岩）。正常沉积情况下，地层呈水平分布，老地层在下、新地层在上，具有明显的层理结构。地层中保存的古生物遗体或遗迹称为化石，它们是记录地球历史的"文字"。 图 层状岩石地质景观——地层层理结构 图 地层剖面及三叶虫化石 利用地层和化石可以确定地质年代的核心原理： 1. ① 生物由低级向高级、由简单向复杂演化，具有不可逆性； 1. ② 不同年代的地层一般含有不同的化石组合； 1. ③ 同一时代的地层，其化石种类相同或相似。 1.3 地质年代的划分 地质年代是指各地质事件发生的先后顺序和距今时间。划分依据主要是地层顺序、古生物遗体/遗迹和地壳运动的阶段性。地质年代单位从大到小依次为：宙、代、纪、世、期。 （1）绝对地质年代与相对地质年代 1. ① 绝对地质年代：各地质事件发生的距今时间，通过同位素年龄测定方法获得； 1. ② 相对地质年代：各地质事件的先后或早晚关系，依据地层顺序、生物演化和地壳运动阶段进行编年。 （2）地质年代单位体系 地球46亿年历史从老到新划分为四个宙：冥古宙、太古宙、元古宙和显生宙。其中显生宙进一步划分为古生代、中生代和新生代，各代再细分为纪。 表1 地质年代表（主要单位） 宙 代 纪 时间（距今） 生物演化特征 海陆变迁/矿产 冥古宙 — — 46~40亿年 无生命迹象 陨石频繁撞击，地表高温熔融 太古宙 太古代 — 40~25亿年 原始细菌、蓝绿藻出现 火山活动剧烈，形成重要铁矿 元古宙 元古代 — 25~5.41亿年 藻类繁盛，臭氧层形成 稳定古陆地形成，铁矿丰富 显生宙 古生代 寒武纪~二叠纪 5.41~2.52亿年 海生无脊椎→鱼类→两栖类→爬行类；蕨类植物繁盛 联合古陆形成；重要成煤期 显生宙 中生代 三叠纪~白垩纪 2.52~0.66亿年 爬行动物（恐龙）时代，裸子植物繁盛；鸟类、小型哺乳动物出现 联合古陆解体；成煤期，石油生成 显生宙 新生代 古近纪~第四纪 0.66亿年~至今 哺乳动物快速发展，被子植物繁盛，第四纪出现人类 联合古陆彻底解体，现代海陆格局形成 【记忆口诀】 太元古中新，寒武奥陶志留纪；泥盆石炭二叠纪；三叠侏罗白垩纪；古近新近第四纪。 二、地球演化史详解 2.1 冥古宙——地球的"炼狱时代"（46~40亿年前） 冥古宙（Hadean）意为"地狱时代"，是地球形成的初期阶段。这一时期地球频繁遭受陨石撞击，表面温度极高，岩石大多熔融。约44亿年前开始出现最古老的地壳碎片。大气圈和水圈开始初步形成，但此时地球上尚无生命迹象。 2.2 太古宙（太古代）——生命起源（40~25亿年前） 1. 特征：地壳薄，火山活动频繁，岩浆喷发多，构造运动剧烈； 1. 大气以CO₂为主，整体缺氧（无氧呼吸环境）； 1. 约31亿年前出现原始细菌、蓝绿藻（最早的生命形式）； 1. 是铁、金、镍等重要矿产的成矿期（铁矿占全球总储量60%以上）； 1. 地层化石十分贫乏（前寒武纪也称"隐生宙"）。 2.3 元古宙（元古代）——藻类繁盛与氧气积累（25~5.41亿年前） 1. 特征：陆地面积扩大，末期形成大量稳定古陆地； 1. 藻类大量繁殖，光合作用释放氧气，大气氧含量逐渐增加； 1. 元古代末期形成臭氧层，为生命登陆创造条件； 1. 出现少量海绵动物、水母及蠕虫等多细胞生物。 2.4 显生宙——生命大发展的时代（5.41亿年前至今） 显生宙意为"可见生命的时代"，从5.41亿年前至今。这一时期生物大量繁衍，化石记录丰富，是地球演化史中研究最为详尽的部分。 ① 古生代（5.41~2.52亿年前）——"古老生命"时代 古生代意为"古老生物"的时代，生物已开始大量发育。分为早古生代（寒武纪、奥陶纪、志留纪）和晚古生代（泥盆纪、石炭纪、二叠纪）。 早古生代（寒武纪—志留纪）： 1. 寒武纪发生"生命大爆发"，几乎所有现代动物门类在短短数千万年内突然出现； 1. 三叶虫是寒武纪最成功的海洋生物（重要标准化石）； 1. 奥陶纪笔石、珊瑚等海生无脊椎动物繁盛； 1. 志留纪出现原始鱼类和陆生植物（裸蕨类）。 图 澄江动物群——寒武纪生命大爆发的见证 晚古生代（泥盆纪—二叠纪）： 1. 泥盆纪被称为"鱼类的时代"，鱼类大量繁衍； 1. 石炭纪蕨类植物大发展，形成广阔沼泽森林——地质历史上最重要的成煤时期之一； 1. 二叠纪两栖类和爬行类逐渐占主要地位； 1. 二叠纪末期（约2.52亿年前）发生地球史上最严重的生物大灭绝——90%海洋生物和70%陆地生物消失。 ② 中生代（2.52~0.66亿年前）——"爬行动物时代" 中生代意为"中间生命"时代，以恐龙为代表的爬行动物统治地球。分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪。 生物演化： 1. 三叠纪：恐龙和最早哺乳动物几乎同时登场，哺乳动物体型仅如老鼠； 1. 侏罗纪：恐龙成为绝对霸主，始祖鸟等早期鸟类出现，裸子植物（苏铁、银杏）繁盛； 1. 白垩纪：开花植物（被子植物）出现并迅速多样化；恐龙家族继续演化出霸王龙、三角龙等。 图 侏罗纪恐龙群落生态复原图 海陆格局： 板块运动剧烈，三叠纪晚期联合古陆（泛大陆）开始解体，各大陆向现在的位置漂移。 矿产资源： 中生代是重要的成煤时期和石油生成时期，同时形成石膏、岩盐、铁、钨、锡等矿产。 白垩纪末生物大灭绝（约6600万年前）： 一颗直径约10公里的小行星撞击地球（今墨西哥尤卡坦半岛），引发全球性火灾、海啸和"核冬天"效应，恐龙等非鸟类爬行动物灭绝。这次灭绝为哺乳动物的崛起创造了条件。 图 白垩纪末小行星撞击事件——恐龙灭绝 ③ 新生代（0.66亿年前至今）——"哺乳动物时代" 新生代是地球历史上最新的地质时代，意为"崭新生命"。哺乳动物快速辐射发展，被子植物高度繁盛。分为古近纪、新近纪和第四纪。 生物演化： 1. 哺乳动物从微小原始的形态快速发展，占据各生态圈（包括重返海洋的鲸类、飞翔的蝙蝠）； 1. 被子植物（开花植物）高度繁盛，草原面积扩大； 1. 第四纪（约258万年前至今）出现人类——生物演化史上的重大飞跃。 图 新生代哺乳动物繁盛主题科普插画 海陆格局： 联合古陆彻底解体，喜马拉雅运动形成了现代众多高山（喜马拉雅山脉、阿尔卑斯山脉等）、高原、盆地和平原。印度板块与亚欧板块碰撞形成青藏高原。 第四纪大冰期： 第四纪出现了地质历史上最新的一次大冰期——第四纪大冰期。冰期和间冰期不断交替，北半球冰川曾延伸至纬度40度地区。这一时期哺乳动物的面貌已与现代基本一致，剑齿虎、猛犸象等大型动物在更新世末期灭绝。 三、生物进化与环境变迁的关系 3.1 生物演化的总体趋势 生物演化遵循从低级到高级、从简单到复杂的总趋势，且具有不可逆性。具体表现为： 1. ① 植物演化：藻类 → 蕨类 → 裸子植物 → 被子植物； 1. ② 动物演化：无脊椎动物 → 鱼类 → 两栖类 → 爬行类 → 鸟类/哺乳类 → 人类； 1. ③ 生物由水生到陆生，由低等到高等。 3.2 环境变迁对生物演化的影响 地理环境变迁是生物演化的驱动力。地壳运动、气候变化、海陆变迁等环境因素的改变，推动生物不断适应和进化。当环境变化过于剧烈时，则可能导致生物大灭绝事件。 五次生物大灭绝事件 1. ① 奥陶纪末（约4.4亿年前）：全球变冷，85%物种灭绝； 1. ② 泥盆纪末（约3.7亿年前）：海洋缺氧，75%物种灭绝； 1. ③ 二叠纪末（约2.52亿年前）：火山喷发，95%海洋生物灭绝（最严重）； 1. ④ 三叠纪末（约2亿年前）：气候变化，76%物种灭绝； 1. ⑤ 白垩纪末（约6600万年前）：小行星撞击，恐龙等非鸟类爬行动物灭绝。 3.3 人类的出现与演化 人类由古猿进化而来。随着第四纪气候变化（冰期与间冰期交替），森林面积缩小，部分古猿迁移到草原生活。在长期适应环境的过程中，古猿逐渐直立行走，前肢解放用于使用和制造工具，脑容量不断增大，最终进化为现代人类（智人）。 1. ① 南方古猿（约400万年前）：最早的直立行走人科动物； 1. ② 能人（约250万年前）：开始制造和使用石器； 1. ③ 直立人（约180万年前）：使用火，脑容量进一步扩大； 1. ④ 智人（约30万年前至今）：具有发达的大脑和语言能力，创造了文明。 四、知识总结与考点归纳 4.1 核心知识点速记 地质年代 核心特征 关键事件 冥古宙 地球形成初期，陨石撞击频繁，地表熔融 原始地壳、大气圈、水圈开始形成 太古宙 火山活动剧烈，大气缺氧 原始生命（细菌、蓝藻）出现；重要成矿期 元古宙 藻类繁盛，氧气积累，臭氧层形成 稳定古陆地形成 古生代 海生无脊椎→鱼类→两栖类→爬行类；蕨类繁盛 寒武纪大爆发；联合古陆形成；成煤期；二叠纪末大灭绝 中生代 恐龙时代；裸子植物繁盛 联合古陆解体；石油生成；白垩纪末恐龙灭绝 新生代 哺乳动物时代；被子植物繁盛 第四纪出现人类；第四纪大冰期 第 页 学科网（北京）股份有限公司 $