1.3 地球的历史 导学案 2026-2027学年高一上学期地理人教版必修第一册

高中地理一本通（第一册） 第一章 宇宙中的地球 第一节·地球的历史 【本节导引】 在亿万年的时光长河里，地球以岩层为卷，将每一段生命的故事妥帖封存。从蓝细菌描摹出的叠层石细密纹理，到恐龙踏过泥层留下的清晰足迹，再到17亿年前古老海底珍藏的真核生物微体化石，这些散落在不同地层中的遗迹与遗体，共同拼成了一部用岩石装订的厚重地球史书。 循着化石在岩层里铺就的脉络，借助现代探测技术的微光，我们便能一步步还原各个地质年代的山海格局、大气成分与生态面貌。从中读懂生命从无到有、从简单到复杂的起源密码，看清数次大灭绝与生命迭代背后的自然规律，最终触摸到这颗蓝色星球跨越46亿年的鲜活脉搏，真切体会到生命在漫长岁月里的倔强与韧性。 【教材深读】 1.地理概念 地质年代表 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，进行系统性编年，这就是地质年代表。 2.地理现象及原理 （1）地球地质年代表 宙 代 纪 距今时间范围 核心标志性事件 显生宙 新生代 第四纪 260万年前—至今 人类快速演化并扩散至全球，第四纪冰期与间冰期交替出现，现代海陆与生态格局定型 新近纪 2300万年前—260万年前 喜马拉雅造山运动持续推进，哺乳动物进一步分化，草原面积大幅扩张 古近纪 6600万年前—2300万年前 恐龙灭绝后哺乳动物开始繁盛，被子植物成为陆地优势类群 中生代 白垩纪 1.45亿年前—6600万年前 恐龙达到演化巅峰，后期发生物种大灭绝事件，非鸟类恐龙完全消失 侏罗纪 2.01亿年前—1.45亿年前 联合古陆加速解体，裸子植物极度兴盛，是全球重要的成煤期之一 三叠纪 2.52亿年前—2.01亿年前 联合古陆整体形成，爬行动物开始崛起，出现最早的恐龙类群 古生代 二叠纪 2.99亿年前—2.52亿年前 末期发生地球史上规模最大的生物大灭绝事件，超过95%的海洋物种消失 石炭纪 3.59亿年前—2.99亿年前 蕨类森林覆盖广阔陆地，是全球最重要的成煤期，两栖动物繁盛 泥盆纪 4.19亿年前—3.59亿年前 被称为“鱼类时代”，后期鱼类登上陆地演化出最早的两栖动物 志留纪 4.44亿年前—4.19亿年前 陆生维管植物首次出现，生物开始大规模向陆地环境拓展 奥陶纪 4.85亿年前—4.44亿年前 海洋无脊椎动物空前繁盛，末期发生大规模物种灭绝事件 寒武纪 5.41亿年前—4.85亿年前 发生著名的“寒武纪生命大爆发”，几乎所有动物门类在短时间内快速出现 元古宙 统称为前寒武纪 25亿年前—5.41亿年前 原始海洋持续扩张，陆地规模逐步扩大 蓝细菌等原核生物繁盛，后期演化出真核生物和多细胞生物 蓝细菌通过光合作用大幅提升大气含氧量 太古宙 40亿年前—25亿年前 原始海洋初步形成，陆地为小规模古老陆核 出现地球最早的原始生命——原核生物 地壳处于活跃运动状态，是重要的成矿期（铁矿等） 冥古宙 46亿年前—40亿年前 地球原始圈层逐步形成，原始海洋雏形诞生 还没有生命迹象，处于生命孕育的准备阶段 地球经历早期天体撞击、岩浆活动剧烈，逐步冷却成型 （2）各个地质年代的代表性生物化石 地质年代 距今时间范围 代表性生物化石 化石类型 核心识别特征与地层意义 第四纪 258万年前—至今 猛犸象化石、古人类化石（北京人、山顶洞人）、披毛犀化石 大型哺乳动物实体化石 骨骼保存完整，部分冻土中还能保留毛发等软组织，是划分第四纪地层的关键标志 新近纪 2303万年前—258万年前 三趾马化石、剑齿虎化石、被子植物叶片化石 哺乳动物骨骼化石、植物印痕化石 三趾马是该时期的标准化石，广泛分布于欧亚大陆河湖相地层中 古近纪 6600万年前—2303万年前 冠齿兽化石、始祖象化石、辽宁古果化石 早期哺乳动物骨骼化石、被子植物实体化石 辽宁古果是目前已知最早的被子植物化石，证明新生代早期有花植物已出现 白垩纪 1.45亿年前—6600万年前 霸王龙化石、恐龙蛋化石、中华龙鸟化石、菊石 恐龙骨骼与遗迹化石、海生头足类化石 菊石演化极快、分布极广，是全球白垩纪海相地层对比的核心标准化石 侏罗纪 2.01亿年前—1.45亿年前 马门溪龙化石、翼龙化石、苏铁与银杏叶片化石 大型恐龙骨骼化石、裸子植物硅化木 硅化木在侏罗纪煤系地层中大量产出，是该时期陆相地层的典型标志 三叠纪 2.52亿年前—2.01亿年前 水龙兽化石、鱼龙化石、早期恐龙脚印化石 二齿兽类爬行动物化石、海生爬行动物化石 水龙兽在全球广泛分布，是联合古陆时期跨大陆地层对比的关键化石 二叠纪 2.99亿年前—2.52亿年前 三叶虫（晚期类型）、蜓类化石、裸蕨类化石 海生有孔虫化石、陆生植物化石 蜓类是二叠纪海相地层的专属标志，演化速度极快，可细分出多个化石带 石炭纪 3.59亿年前—2.99亿年前 蕨类茎干化石（鳞木、芦木）、两栖类引螈化石、珊瑚化石 蕨类植物煤核化石、海生珊瑚礁化石 鳞木树干化石常与煤层伴生，是石炭纪成煤地层的直接指示标志 泥盆纪 4.19亿年前—3.59亿年前 邓氏鱼化石、总鳍鱼化石、裸蕨化石 原始鱼类骨骼化石、最早陆生维管植物化石 盾皮鱼类化石是泥盆纪“鱼类时代”的标志性遗存，在全球海相地层中广泛分布 志留纪 4.44亿年前—4.19亿年前 单笔石化石、链珊瑚化石、最早裸蕨顶囊蕨化石 笔石化石、床板珊瑚化石 单笔石演化序列清晰，是志留纪页岩地层划分的核心标准化石 奥陶纪 4.85亿年前—4.44亿年前 房角石化石、对笔石化石、三叶虫（奥陶纪类型） 巨型头足类外壳化石、笔石化石 房角石外壳可达数米长，是奥陶纪海洋顶级掠食者的典型化石，在华北地层中大量产出 寒武纪 5.41亿年前—4.85亿年前 三叶虫（莱德利基虫）、奇虾化石、小壳化石 节肢动物外骨骼化石、早期带壳动物化石 三叶虫是寒武纪的“时代代言人”，化石数量极多，是全球划分寒武纪地层的首要标志 前寒武纪 46亿年前—5.41亿年前 叠层石、埃迪卡拉生物群化石、管状化石 蓝细菌微生物岩、软躯体多细胞生物印痕化石 叠层石由蓝细菌生命活动形成，是前寒武纪地层中最普遍的生物沉积标志 【知识拓展】 1.主要的成矿年代及环境分析 成矿年代 距今时间范围 核心优势矿种 典型成矿环境 关键成矿机制与标志性矿床 前寒武纪 46亿年前—5.41亿年前 条带状铁矿、金矿、稀土矿、铬铁矿 原始地壳强烈活动环境，大面积火山喷发与变质作用频发，早期海洋处于缺氧状态，全球分布多个古老陆核成矿域，如中国中朝、扬子、塔里木准地台基底区 太古宙-古元古代是全球条带状铁建造成矿高峰，蓝细菌光合作用释放的氧气与海水中溶解铁结合沉淀成矿；后期区域变质作用进一步富集金、铬等金属，典型矿床如鞍山铁矿、白云鄂博稀土矿 早古生代 5.41亿年前—4.19亿年前 磷块岩、海相沉积型锰矿、石灰岩、笔石页岩型油气 全球广泛分布浅海稳定台地环境，加里东构造运动持续推进，海侵范围不断扩大，海洋无脊椎动物空前繁盛 生物化学沉积作用主导，磷、锰等元素在上升流富集的缺氧海盆中沉淀，大量生物遗体堆积形成富有机质烃源岩，典型矿床如中国南方寒武纪磷矿 晚古生代 4.19亿年前—2.52亿年前 煤炭、铝土矿、沉积型铁矿、层控多金属矿 联合古陆逐步形成，陆地面积大幅扩张，全球广泛分布温暖湿润的滨海沼泽环境，海西构造运动引发大规模海陆交互沉积 石炭-二叠纪是地球史上最重要的成煤期，繁盛的蕨类森林在沼泽中持续堆积，经成岩作用转化为煤层；风化壳淋滤作用形成大规模铝土矿，典型矿床如华北石炭-二叠纪煤田、山西铝土矿 中生代 2.52亿年前—6600万年前 油气、膏盐矿、斑岩型铜矿、钨锡多金属矿 新特提斯洋处于温暖高海平面的受限环境，大洋缺氧事件频发，联合古陆持续解体，陆相断陷盆地大量发育，岩浆活动强烈但整体处于低氧逸度状态 大量还原性有机质在海相和陆相湖盆中快速埋藏，形成全球规模最大的烃源岩；低氧环境下亲铜元素被硫化物“锁闭”在下地壳，仅在特定构造部位形成斑岩铜矿，典型矿床如大庆油田、华南钨锡矿集区 新生代 6600万年前—至今 斑岩型铜矿、金矿、铅锌矿、风化壳型稀土矿 大陆板块强烈碰撞造山，如喜马拉雅造山带，氧化性沉积物随俯冲作用带入地幔楔，岩浆氧逸度大幅提升，地表风化作用强烈 高氧逸度环境下亲铜元素高效运移到上地壳富集成矿，成矿强度达到地球历史顶峰（占全球超大型矿床的58.8%）；热带-亚热带强烈风化作用形成离子吸附型稀土矿，典型矿床如冈底斯铜矿带、华南风化壳稀土矿 2.窥探远古生物生存的环境 我们可以通过地层、化石、沉积物三大核心证据，一步步还原不同地质年代远古生命的生存环境，完整串联起地球46亿年的环境与生命协同演化脉络，完全覆盖高中地理课标核心考点。 （1）还原古环境的三大核心证据 ①地层与沉积物‌：不同的岩石类型直接对应形成时的环境，比如煤层指示古沼泽环境，石灰岩指示古浅海环境，红色砂岩指示干旱炎热的古陆地环境 。 ②标准化石‌：特定生物化石是对应古环境的“天然指示器”，比如三叶虫只能生存于古生代温暖浅海，猛犸象化石直接指示第四纪寒冷冰期环境 。 ③地球化学痕迹‌：地层中的碳、氧同位素数据，可以精准反推当时的古大气含氧量、古温度与古海平面变化。 （2）各地质年代远古生命的典型生存环境 ①前寒武纪（46亿年前-5.41亿年前） a) 整体环境‌：原始海洋逐步形成，大气从无氧状态慢慢积累氧气，全球大部分区域被浅海覆盖，后期出现全球性“雪球地球”极端冰期事件 。 b) 生命生存场景‌：蓝细菌在光照充足的浅海台地大量繁衍，通过光合作用持续改造大气成分；后期的埃迪卡拉多细胞生物，在温暖平静的深海软泥中栖息，没有天敌，依靠滤食海水中的有机质生存。 c) 典型证据‌：遍布全球的叠层石，就是蓝细菌生命活动留下的微生物岩沉积记录 。 ②古生代（5.41亿年前-2.52亿年前） a）早古生代（寒武-奥陶-志留纪）‌：全球海侵范围达到顶峰，90%以上的陆地被温暖浅海覆盖，海水含氧量持续升高，海洋生态系统空前繁盛 。 生命场景：三叶虫、笔石、鹦鹉螺在清澈的浅海海底畅游，奇虾作为顶级掠食者统治寒武纪海洋；志留纪时期，最早的维管植物在滨海潮间带的湿润泥滩中登陆，开启了生物征服陆地的序幕。 b）晚古生代（泥盆-石炭-二叠纪）‌：联合古陆逐步形成，陆地面积大幅扩张，石炭纪全球处于高温高湿状态，滨海沼泽广布 。 生命场景：“鱼类时代”的邓氏鱼在泥盆纪海洋中称霸；石炭纪的蕨类森林高度可达30米，两栖动物在水网密布的沼泽间自由穿梭；二叠纪后期气候快速变干，沙漠面积扩张，最终触发了地球史上最大规模的生物大灭绝事件 。 ③中生代（2.52亿年前-6600万年前） a) 整体环境‌：联合古陆持续解体，大陆漂移形成大量孤立陆块，全球气候整体炎热干旱，大气二氧化碳浓度是现代的数倍，裸子植物森林覆盖了绝大多数陆地 。 b) 生命生存场景‌：蜥脚类大型恐龙在侏罗纪的裸子植物森林中取食高大的苏铁、银杏树叶；翼龙在温暖的湖泊上空滑翔，鱼龙在广阔的史前海洋中捕猎；白垩纪晚期火山活动剧烈，海洋缺氧事件频发，最终小行星撞击地球终结了恐龙时代。 c) 典型证据‌：中国辽西热河生物群的化石，完整记录了侏罗-白垩纪陆相淡水湖盆的生态全貌。 ④新生代（6600万年前-至今） a) 整体环境‌：现代海陆格局完全定型，喜马拉雅等高大造山带快速隆起，全球气候从温暖逐步转向变冷，第四纪出现多次冰期-间冰期冷暖交替 。 b) 生命生存场景‌：猛犸象、披毛犀在第四纪冰期的欧亚大陆草原上活动；古人类在温暖的河谷阶地搭建营地，依靠狩猎和采集生存；被子植物彻底占据陆地生态系统，形成了和现代几乎一致的森林、草原生态面貌 。 【课后练习】 贵州是古生物的发源地之一，地层中蕴藏着各个时代丰富的古生物化石。贵州龙出现在距今二亿四千万年前的贵州兴义，属于爬行动物，两栖于滨海环境。下左图示意贵州龙化石，右图示意地质时期（局部）全球气温、降水量变化。据此完成1-3小题。 1．贵州龙生活的地质年代为（ ） A．古生代晚期 B．中生代早期 C．中生代晚期 D．新生代早期 2．贵州龙化石形成时期（ ） A．是蕨类植物繁盛的时期 B．是铁矿形成的重要时期 C．现代地貌格局基本形成 D．盘古大陆（泛大陆）形成 3．中生代是恐龙繁盛时期，该时期全球气候特征是（ ） A．温暖干旱明显 B．冷暖干湿交替 C．总体比较湿润 D．总体比较寒冷 热河鸟（神州鸟）属于热河生物群，生存在距今1.35亿-1.2亿年，是目前发现的我国最原始鸟类，演化地位仅次于始祖鸟。其化石2002年发现于辽宁朝阳（曾在淡水湖盆内，火山喷发频繁）。它保留20余节尾椎，缺乏现代鸟类的尾综骨，拥有长尾（继承自恐龙祖先）；后肢特征与奔龙类相近；前颌无齿、下颌具少量细齿，翅膀发达，具有鸟类独特的双尾羽。下图为当地热河鸟生态复原图。据此完成4-6小题。 4．热河鸟生存的地质年代为（ ） A．古生代 B．中生代 C．前寒武纪 D．新生代 5．热河鸟化石得以保存完好，关键条件是（ ） A．为深海海洋沉积环境 B．受冰川低温冻埋作用 C．火山灰迅速掩埋遗体 D．被风力堆积快速覆盖 6．根据热河鸟的生境及生物特征，可以推测当时（ ） A．现代海陆格局已基本形成 B．鸟类由恐龙演化而来 C．开始出现大量裸子植物 D．哺乳动物高度兴盛 7.阅读图文资料，完成下列要求。 材料一：地层里的化石被称为“记录地球历史的文字”，不同年代形成的沉积岩地层中含有不同的化石，它们按照形成时的年代顺序自下到上排布，是研究地理环境的依据和突破口。下图为某地地质剖面示意图，图中a地层含有大量三叶虫化石，b地层含有大量原始海洋鱼类化石，c地层含有大量两栖类动物化石，d地层含有大量平头鸭嘴龙类化石，且含有煤层，e地层中发现大型哺乳动物化石。 材料二：平头鸭嘴龙生活在中生代晚期，喜食多汁的灌木和水草。它的前肢短小，高悬于空中，用来抓食树上的枝叶，适宜在湖沼水域或岸边生活。在山东诸城发现一具鸭嘴龙化石，是世界上发现的最大一具鸭嘴龙化石。下图为平头鸭嘴龙复原图。 (1)判断a、b、c地层所属的地质年代，并说出该阶段生物演化的总体特征。 (2)推测d地层形成时期的古地理环境，并简述判断依据。 (3)简述化石在研究地球演化历史中的地理意义。 答案：1.B 2.D 3.A 4.B 5.C 6.B 7.（1）地质年代：古生代。生物演化特征：海洋无脊椎动物繁盛，之后依次出现鱼类、两栖类；生物由海洋向陆地发展，蕨类植物繁盛，形成茂密森林。 （2）古地理环境：温暖湿润的湖沼环境，陆地植被繁茂。依据：d地层有平头鸭嘴龙化石，鸭嘴龙适宜湖沼、岸边生活；地层含有煤层，煤层是古代植物大量埋藏形成，说明当时植物茂盛。 （3）化石是存留在地层中的古生物遗体或遗迹；可以确定地层的相对年代；可以推测古地理环境，还原地球不同时期生物、环境演化过程。 解析： 1.右图地质时间轴：252百万年（2.52亿年）是古生代与中生代的分界，65.5百万年是中生代与新生代分界；由材料可知：贵州龙属于爬行动物，距今2.4亿年前，略晚于2.52亿年，属于中生代早期，B正确，ACD错误。 2.蕨类植物的繁盛期主要在古生代晚期，早于中生代，A错误；全球大规模的铁矿形成主要发生在前寒武纪，远早于中生代，B错误；现代地貌格局的形成主要是在新生代，晚于中生代，C错误；盘古大陆在古生代末期聚合形成，直到中生代三叠纪晚期才开始解体，在贵州龙生活的中生代早期，盘古大陆是存在的，D正确。 3.本题需要根据右侧的“全球气温、降水量变化”图来判断中生代的气候特征。观察该时间段内的“全球平均气温”曲线，可以发现其整体位置高于全球平均气温，说明中生代全球气温较高，总体温暖；观察该时间段内的“全球平均降水量”曲线，可以发现其整体位置低于全球平均降水量，说明中生代全球降水量较少，总体干旱，因此，中生代的全球气候特征是温暖干旱，A正确，BCD错误。 4.热河鸟生存在1.35亿~1.2亿年前，属于中生代的罗纪到白垩纪时段；古生代距今5.41亿~2.52亿年，前寒武纪是距今5.41亿年之前的地质时期，新生代距今6600万年至今，均不符合该时间范围，B正确，A、C、D错误。 5.材料明确指出“曾在淡水湖盆内”，并非深海海洋沉积环境，A错误；材料未提及冰川作用，且中生代气候普遍温暖，B错误；材料指出“火山喷发频繁”，火山灰迅速掩埋遗体隔绝空气，使化石得以完好保存，C正确；材料未提及风力堆积，湖盆环境以流水沉积和火山灰沉积为主，D错误。 6.现代海陆格局在新生代才基本形成，A错误；材料中“继承自恐龙祖先”、“后肢特征与奔龙类相近”等特征，可推测鸟类由恐龙演化而来，B正确；裸子植物在晚古生代开始出现，中生代极度兴盛，C错误；哺乳动物高度兴盛是在新生代，D错误。 7.解析略 学科网（北京）股份有限公司 $