010121-柴锡炯-Ⅱ
《地史学》课程学习设计—Ⅱ
柴锡炯
地球科学学院，010121
2014-05-12（一）
目录
课程内容概括与总结................................................................................................- 1 -
○1生物史.............................................................................................................- 1 -Proterozoic ...................................................................................................- 1 -
早古生代生物界面貌：..............................................................................- 2 -
晚古生代（419Ma-252Ma）生物界面貌..................................................- 4 -
中生代（252Ma-66Ma）生物界面貌........................................................- 8 -
新生代（66Ma-）生物界面貌...................................................................- 9 -○2古地理.......................................................................................................... - 10 -
1、华北板块 ............................................................................................ - 10 -
2、华南板块 ............................................................................................ - 10 -
○3构造史.......................................................................................................... - 12 -
三个最重要的科学问题..........................................................................................- 17 -第一：不同时期全球的地理格局和今后地理演化趋势...............................- 17 -第二：各个纪系的分界点如何精确确立.......................................................- 17 -第三：构造运动发生的原因...........................................................................- 17 -何种学习和投入方式才能真正将地史学好..........................................................- 17 -预期的学习目标，效果，质量监督措施及其实现，履行情况......................... - 18 -学习感受及对课程的意见和建议......................................................................... - 19 -当今气候变暖-海平面上升的几点思考 ................................................................- 20 -参考文献..................................................................................................................- 25 -
序
第二次课程学习设计是从地史学这门课结课前一星期开始工作的，主要内容来自课上PPT，我把里面的内容梳理出来进行了排版整理。我从三方面进行了整理，就是每次课堂上老师先讲的总体特征，生物史，沉积史，构造史。第二部分是我对于地史学的一些看法，比如地史学亟待解决的问题，如何学习的心里体会及课程的意见和建议。最后一部分是一篇小论文，由于最近大家对于全球气候关注比较多，我选择了这个话题，并从知网上下载了相关资料看下，最主要的观点还是老师上课讲的一些，并写明了自己的一些看法及呼吁全球保护环境。
课程内容概括与总结
○1生物史
Proterozoic（4600Ma-541Ma）：
1 Ar1: Molecular fossils（如氨基酸、脂肪酸、芳香族碳氢化合
物、环形化合物等），此外少量stromatolites
2 Ar2-Pt: Bacteria & alga: Stromatolites 繁盛，特别是Pt
3 Microalga(微古植物）指单细胞或多细胞藻类有机体，我国主要发育于Pt2-3. Macroalga指根据目前研究程度尚无法归入现代藻类系统的、肉眼可见的藻类，主要Pt2-3 3 Pt2: Trace fossils: Planolites-like, Gordia, Palaeophycus-like
5 Pt3: Metazoan (如贵州的瓮安生物群)
4 Pt3: Ediacara Fauna指震旦纪后期出现的，主要由腔肠动物（67%水母、海鳃纲）、环节动物（25%）、节肢动物（似三叶虫）（5%）组成的不具外壳的多细胞后生动物群。我国发现地点：鄂西、陕南、淮南、辽南和黑龙江。
Apex Chert (3.5Ga), W. Australia; oldest prokaryote fossils
早古生代生物界面貌：
总体特征：海生无脊椎动物空前繁盛；植物登陆；O3 mass extinction。
Cambrian（541Ma-485Ma）:
小壳动物群：震旦纪末期出现、寒武纪初大量繁盛，个体微小（1—2mm），具外壳的多门类海生无脊椎动物群。包括软体动物门中的软舌螺、单板类和腹足类，腕足类以及分类位置不明的类型。
意义：第一个广布的带壳生物群，寒武纪的起点
澄江动物群:寒武系底部继小壳动物群之后出现的第一个多门类混生生物群。主要门类有海绵、腔肠、栉水母、节肢、鳃曳、叶足、腕足、古虫、脊索动物门和步带类(包括棘皮动物和半索动物门)、星虫、毛颚动物及藻类。至2005年已描述160属, 180多种, 新种130个。最早发现于云南澄江(张文堂, 侯先光,1985)，寄主地层的沉积环境为正常-风暴浪基面之间,古纬度S11-18 , 年龄520Ma.
意义：是寒武纪初期生物大爆发的典型代表。
三叶虫---Cam代表性化石：Cam1以莱德利基虫目为主。（头大，尾小，胸节多）；Cam2以褶夹虫目为主（头鞍截锥形）；Cam3尾板宽，尾刺发育。Cam2-3---有浮游生活的球接子类。O等尾型，头鞍前叶膨大。S衰退。
Ordovician(485Ma-443Ma):
笔石-奥陶纪最能体现早古生代生物界的特征
早奥陶世早期：树形笔石目为主，如网格笔石；
早奥陶世中晚期：正笔石目无轴亚目均分笔石动物群，如对笔石；
中晚奥陶世：正笔石目有轴亚目双笔石科类大量繁盛。
腕足类发展的高峰期
具铰纲的三分贝目、正形贝目、五房贝目和扭月贝目进入顶峰阶段，石燕贝及小嘴贝类都有代表
奥陶纪末期生物大灭绝，可能生物多样性下降和同期非洲和环冈瓦纳南极冰盖的扩张，海平面大幅度降和升有关。
Silurian(443Ma-419Ma):
有颌鱼类的出现
适应半陆生生活的裸蕨植物的出现
由于剧烈的造山运动，地球表面出现了较大的变化，海洋面积减小，大陆面积扩大。作为陆生高等植物的先驱，低等维管束植物开始出现并逐渐占领陆地，其中，裸蕨类和石松类是目前已知最早的陆生植物。
晚寒武世褶颊虫亚目 Dichograptus
Chengjiang fauna
小壳动物群
晚古生代（419Ma-252Ma）生物界面貌：
总体特征：海生无脊椎动物发生重要变革；陆生植物大量繁殖；爬行类逐渐征服大陆；F-F,P-T之交大绝灭。
一、陆生脊椎动物：
二、陆生植物
三、海生无脊椎动物
F/F生物大灭绝:珊瑚25科，具铰纲腕足17科，菊石14科，海百合13科，盾皮鱼12科，层孔虫11科，竹节石（几乎全部）,三叶虫8科，介形虫10科，浮游动物90%。
P/T生物大灭绝：四射珊瑚，横板珊瑚，三叶虫，笔石，蜓(应该有竹字头)，竹节石，软舌螺和长身贝类。
F-F大灭绝的的原因：如大规模海退，温度变化(下降或上升），植物登陆 物风化加强 水富营养化 藻繁盛+赤潮 水缺氧+海底热液活动加强海水酸化和毒化，天体撞击等。尽管科学家目前尚不能确认哪一种因素是真正的元凶，但有一点可以肯定，导致F-F生物大灭绝不是单因素，而是多因素的长期积累和复杂叠加，使海洋环境持续恶化，导致原有生态系极度脆弱直至彻底崩溃。
P-T大灭绝的原因：应是多因素耦合的协同行为。可能的事件因果链是：潘基亚（Pangea）超大陆集合+巨型火山活动+古地磁扰动?海退+宜居生态空间消失、减少和环境恶化，如高温（Sun et al., 2012）、酸雨、缺氧、硫化、毒化等因素的叠加?P-T事件
泥盆纪沟鳞鱼
鱼石螈(D3-C1)—最早原始两栖amphibian
蜥螈(P1)—原始爬行类
早泥盆世陆生植物
中生代（252Ma-66Ma）生物界面貌：
总体特征：裸子植物时代，恐龙时代，菊石时代
一、陆生植物的演化阶段
T1 ：古生代高大石松仅存矮小类型，如肋木Pleuromeia(Pz的孓遗, 干旱气候) T2-K1：裸子植物苏铁(cycad)、松柏(conifers)、银杏(gingkgo)繁盛，真蕨类(spore-plants)仍繁盛
K2：被子植物(angiosperm)繁盛，如悬铃木(俗称法国梧桐Platanu), K1有辽宁古果（水生灌木）
二、陆生脊椎动物的演化阶段
T1+2：晚二叠世类型的延续和发展，迷齿两栖类和爬行类中的二齿兽类繁盛
T3-K1：恐龙、鸟类及真骨、全骨鱼类
K2：出现哺乳动物的有胎盘类
三、海生无脊椎动物
面貌：双壳类、菊石类、六射珊瑚、箭石、有孔虫、牙形石、腹足类, 腕足等海生双壳类繁盛（取代腕足类）：如T1+2的Pseudoclaraia(假克氏蛤)
菊石类：T1简单齿菊石型缝合线，如：Ophicearas(蛇菊石)
J菊石型缝合线，如：Hongkongites(香港菊石)
K缝合线趋于简单，如Nipponites(日本菊石)
Mz末期，菊石和箭石绝灭
牙形石三叠纪繁盛，T末绝灭
四、淡水湖生动物组合
E-E-L动物群（ Ephemeropsis(三尾类蜉蝣)-Eosestheria(东方叶肢
介)-Lycoptera(狼鳍鱼)时代 J3 ）
T.-P.-N.动物群（Trigonioides(类三角蚌)-Plicatounio(褶珠
蚌)-Nippononaia(富饰蚌)时代 K1）
K/E之交生物灭绝事件
新生代（66Ma-）生物界面貌：
总特特征：哺乳动物和被子植物的时代，人类的出现
哺乳动物：哺乳动物在Kz适应辐射，占领各生态领
被子植物：从K1/J3/T2开始发育,Kz繁盛, 可分为两阶段E木本植物发展阶段，乔木、灌木为主N草本植物大发展和C4植物出现阶段，大量现代种属出现，蕨类和裸子植物减少；C4植物（玉米高粱小米等赖旱植物）同化CO2 的速率是C3植物（米麦豆枫蜂蜜，木本及喜冷潮湿草本）的两倍古近纪和新近纪植物地理分区：泛北极植物区(包括我国北方)、南极植物区、热带植物区
海生无脊椎动物：双壳类、腹足类、六射珊瑚、有孔虫(货币虫-R)、抱球虫
淡水无脊椎动物：软体动物、介形虫、昆虫等
○2古地理
1、华北板块
前寒武：
Ar1-2壳幔物质交换频繁，Ar2-3沉积岩增加出现砂岩、碳酸盐等浅海沉积。阜平运动后形成太古宙陆核。Pt1五台运动形成了华北大陆板块的雏形，吕梁运动形成原地台，Pt2-3似盖层盖层形成。芹峪抬升后，华北地区进入稳定的板块发展阶段。
震旦纪：
出于大陆剥蚀状态，仅在东缘的胶东、辽南和南缘的豫西、淮南有震旦纪沉积。
早古生代
寒武纪：华北板块主体自晚元古代后期抬升后一直遭受风化剥蚀，早寒武世晚期开始海侵，为稳定的陆表海碳酸盐沉积，其南缘以活动大路边缘与秦岭洋毗邻。代表剖面为山东张夏剖面。张夏剖面的沉积相变化进行分析，表明是由潮坪到浅海环境。华北板块寒武纪古地理格局是北高南低的陆表海，秦岭洋向北海侵，晚寒武世南高北低，这种跷板式的变化一直持续到奥陶纪。
奥陶纪：总体为碳酸盐沉积，下统发育齐全，岩相稳定，中上统仅在少数地区有沉积。以河北唐山剖面为代表，剖面分析是潮上—潮下浅海的沉积旋回。古地理变化为早奥陶世是北低南高，晚期海侵扩大，早奥陶世末期到中奥陶世岩相稳定，海侵广泛，是一套厚层灰岩、白云岩。晚奥陶世地壳上升，华北板块再次成为古陆剥蚀区。
志留纪：主体为古陆剥蚀区，仅发育大陆边缘，内部仅西南宁夏同心地区有沉积，属稳定浅海—前陆盆地沉积。西南被祁连山地区分为北、中、南三带。
晚古生代
泥盆纪：继续接受剥蚀。
石炭纪：以山西太原剖面为代表。古地理分析：本溪组：东北低西南高，煤层也是东北多；
太原组：北高南低，海岸线逐渐南移。
二叠纪：以山西太原西山剖面为代表。古地理分析知道华北板块主体自二叠纪其已经基本脱离海洋环境。早二叠世早期华北及东北南部普遍出现聚煤环境。后来逐渐过渡到纯粹的陆相河湖沉积。
2、华南板块
前寒武：
Ar的变质基底形成了扬子板块的雏形，1000Ma前的晋宁运动形成扬子板块的基底，晋宁运动后各沉积地区再次褶皱造山，使扬子地区最终固结成相对稳定的大型板块。
震旦纪：
下统分布局限含有冰川沉积以及相关的沉积，上统广泛超覆。以峡东剖面为代表。
早古生代
寒武纪：以滇东晋宁梅树村剖面和宜昌三峡剖面为代表。继承了震旦纪的古地理古构造格局，以稳定类型陆表海为特征。岩相稳定，整体厚度不过千米，略为西高东低，为向东缓缓倾斜的陆表海。
上统泥砂质和碳酸盐沉积，化石丰富海侵广泛，地层具两分性
下统镁质碳酸盐沉积为主，化石稀少
奥陶纪：以宜昌黄花场剖面为代表。
整体概况自西向东为扬子克拉通、江南被动大陆边缘以及华南裂谷盆地三个沉积区。华南裂谷盆地逐渐萎缩，中奥陶世后萎缩加剧，导致晚寒武世的古地理格局发生大的变化。西部碎屑岩较多，东部碳酸盐为主。整个古地理的变化为古陆上升，海平面下降，到逐渐闭塞出现笔石页岩相。
志留纪：以鄂西宜昌剖面为代表。华南裂谷盆地萎缩、消亡，扬子板块早期海域限于北部，中晚期海退，主体抬升成陆。志留纪后期的加里东运动使得华夏板块与扬子板块拼合统一。
晚古生代
泥盆纪：以六景剖面为代表（象州型沉积）。S/D连续沉积，D1主要限于湘黔桂海，以碎屑岩及泥灰质沉积为主，晚期出现象州型、南丹型分异。D2-3地势平缓，海侵范围扩大，岩相分异加剧。向东超覆，向东沉积记录减少。
石炭纪：以黔南独山剖面为代表。发生几次海侵和海退，晚石炭世时海侵扩大，陆棚浅水碳酸盐沉积，岩相、厚度稳定。
二叠纪：以黔中贵阳龙剖面为代表。经历了陆相河湖沉积以及最大的海侵期，岩相分异，后又发生大规模的海退，岩相分异加剧。
中生代
三叠纪：总体表现为时间上的二分性
空间上的三分性
侏罗纪及白垩纪
东部：沿海火山活动带及断陷盆地，西部：大型稳定盆地，东西分带随时间逐渐东移。
新生代
第三纪：天山、昆仑山隆起，喜马拉雅山地区出于剥蚀状态。第四纪：青藏高原快速整体抬升，大西北为高山深盆，内蒙-晋陕高原风蚀作用显著，华南中低山丘陵上升剥蚀的近海平原形成，还有大幅度变迁的海岸线。
○3构造史
早古生代
加里东构造阶段，联合古大陆形成，早古生代北半球分离，南半球为冈瓦纳大陆（中低纬→高纬）。经历三次海平面上升，晚寒武世-早奥陶世最显著，是地史时期中最大海侵之一。
寒武纪：中低纬度沿赤道纬向分布，奥陶纪：向南极运动，劳亚大陆四分五裂，志留纪：冈瓦纳在南极，北美与俄罗斯碰撞形成加里东褶皱带。
晚古生代
经向Pangea的形成（泥盆纪：北方大陆逐渐聚集，特提斯洋形成，石炭纪：特提斯洋成熟，二叠纪：Pangea形成）
中生代
联合大陆走向解体，特提斯洋逐渐萎缩，环太平洋火山活动。
新生代
地球构造巨大变革时期，印度板块与古亚洲板块拼接对撞，特提斯洋仅留下地中海，阿尔卑斯山和喜马拉雅山的形成，
各时期中国构造运动一览表
一、 沉积相和沉积环境
沉积环境指一个具有独特的物理、化学和生物特征及其组合的自然地理单元。
沉积相则是反映沉积记录成因（环境和条件）的原生岩石和生物特征的综合，即原生沉积记录成因的物质表现。
（瓦尔特）相律：只有那些目前可以观察到时彼此毗邻的相和相区，才能 原生的重叠在一起。
二、 沉积环境的主要识别标志
沉积地层中沉积岩的形成是风化、搬运及沉积作用的综合产物，地史中这三种作用往往是反复进行和互相交替，最终形成不同时代的沉积物，并在其中留下了能据以恢复当时沉积作用特点和沉积环境的标志。 1．物理标志：根据岩石的颜色、结构和沉积构造来鉴别起古沉积环境。 2．化学标志：地层中自生矿物的形成，与沉积环境中的特定地球化学条件有关。
3．生物标志：根据一些特有生物种类极其保存特征来鉴别其生存环境。
三、 主要沉积环境的沉积类型
1．陆地环境的沉积类型：主要有冰川沉积、河流沉积、湖泊沉积等沉积类型。
2．海陆过渡环境的沉积类型：以三角洲为典型的沉积类型代表。
3．海洋环境的沉积类型：主要有陆源碎屑滨浅海沉积、浅水碳酸盐沉积和次深海、深海沉积等沉积类型。
沉积古地理学
历史构造分析方法
沉积物的组分，结构，几何形态与构造环境条件；沉积厚 度分析（补偿与非补偿）；沉积组合主要类型及其分布特征。
板块构造学说
地球表面是由为数不多,大小不等的岩石圈
板状体拼合而大洋中脊、海沟、转换断层、大陆裂谷和褶
皱带等为边界.板块间的离合碰撞以及其相关地质现象主 要发生在板块的边缘。
槽台学说
地槽— 以发育巨厚海相沉积为主的活动大地构造单元。
地台—具有平整沉积盖层的稳定大地构造单元，通常由基
底和盖层两部分组成，其间为大型的角度不整合面。
构造旋回
威尔逊旋回（胚胎期→ 初始洋盆期→ 成熟大洋期→ 衰退大洋期 → 残余洋盆期→ 消亡期）， 大陆边缘旋回（开裂沉降→ 闭合褶皱→ 隆升成山）。
构造阶段
加里东构造阶段（早古生代）、海西构造运动（晚古生代）、 阿尔卑斯构造运动（中新生代）。
古板块的恢复方法
地缝合线追踪法（蛇绿岩套、双变质带、混杂堆积）、古 大陆边缘识别 （活动型、稳定型）、古地磁学方法、生物 古地理、古气候分析、岩浆岩组合特征。
构造学
三个最重要的科学问题
第一：不同时期全球的地理格局和今后地理演化趋势
学习了地史之后，我们都知道了全球板块在不同时期的位置方向是不一样的，比如在早古生代时，还没有中国，有的只是华夏，扬子，华北板块，还都是分散的；二叠纪末，全球还是一个完整的统一体，和今天所看到的完全不一样。所以我认为地史学首先要解决的问题的不同时期全球的地理格局，这对于找矿，研究地史有很大帮助。例如，石油一般在滨海沼泽较发育，如果我们能通过地史知道不同时期的地理格局，那么对于找矿有很大的指导意义。
另外一个很重要的，今后地理格局又会发生什么翻天覆地的变化呢？太平洋一定会闭合，大西洋一定会一直扩张，喜马拉雅山一定会一直上升？这也是地史学亟待解决的问题。
第二：各个纪系的分界点如何精确确立
从国际年代地层表(2013/01)中可以发现每一个GSSP都不是十分精确，离我们越远的地史年代GSSP正负百万年就越多，那么我们可不可以更加精确的确立各个纪系的分界点呢，毕竟正负一个百万年范围太大了。我记得老师上课讲过，火山爆发导致的凝灰质物质沉积基本都是一个薄层，用这个来确立时间点能更精确，但不是每一个时间段都是有火山爆发的，那我们能不能换别的物质。全球对比，发现更多的标准化石，或者宇宙物质等等来更精确的定点。
第三：构造运动发生的原因
从上面构造史概括中我可以发现地球历史中发生了很多构造运动，那么发生这些构造运动的原因是什么呢？地球内部原因，还是天体或者其他因素，那么能不能从地史中告诉我们呢？
何种学习和投入方式才能真正将地史学好
读史使人明智，地史亦是如此。我闲下来喜欢看下百家讲坛的读史记，品三国之类的视频，我觉得历史总能带给人一种智慧，是因为他有借鉴意义。地史也是如此，地史是比历史更古老，更宽泛的一门学科，里面包含无穷无尽的智慧，如何学习才能把他学好呢？
第一，兴趣是最好的老师，有了兴趣，干什么都津津有味，都不会觉得枯燥
乏味，所以要先培养对地史的热爱。你可以从老师有吸引的课堂讲课中培养，也可以课下自己看课外书培养。
第二，老师引进门，修行靠自己。课堂上学习的毕竟是有限的，所以要课下自己多看些课外书籍。
第三，“纸上得来总觉浅，觉知此事要躬行”，寒暑假可以约几个朋友去看看野外地质，积累野外经验。大自然有无穷无尽的美等你去探索，像我出生在浙江，暑假里打算叫几个朋友去浙江二叠纪剖面长兴组看GSSP。
预期的学习目标，效果，质量监督措施及其实现，履行情况
当初的学习目标时和效果
第一我能理解书本上老师讲过的PPT上的知识，并能够把书本中的知识以表格的形式画下来，上学期学习古生物后，就曾把各个时期的生物演化表会下来，这样记忆比较深刻。
第二能看懂古构造图，古地理图，具备全球视野，加深自己对地质的兴趣。龚老师上课讲过，好多科研立项的灵感都是来自课本的，所以我希望能通过这门课的学习，做到有题可立。
第三希望自己能做到老师上次讲课过程中说的“给我一块标本，给你一片天地”。
第四能取得较好的成绩（至少90分）.
当初的质量监控措施
自律：古人云：“吾日三省吾身，为人谋而不忠乎，与朋友交而不信乎，传不习乎？”，每天思考学习有没有按照原计划实行，计划完成了多少。“在折磨苦难中成长，每天做一件自己不想做的事情。”龚老师说。那么我应该培养起自己坚毅的品质，吃的苦中苦，方为人上人。
他律：让朋友室友时刻提醒自己该预习复习，定期检查复习情况，课余同学之间互相问些小问题，确认是否掌握。在课堂上，如果精神不集中也可让别人提醒。什么事情都贵在坚持，自己有心再加上别人在旁支持，我有信心学好地史学这门课，fighting！
履行情况
时光飞逝，岁月如梭，一眨眼64学时的地史学就结束了。在这学习期间，老师上课很用心，我听的也很认真，课下也从国家精品课程上下载了相关视屏和课件观看。我发现一开始学地史学时很乱，学的很杂，包括了古生物学，构造学，沉积学等相关课程。一开始坚持看视频，进行知识归纳整理，但到后来，课程一多，就逐渐怠慢下来。但是我问心无愧，自己的精力有限。记得上次课程邮箱里龚老师给我们共享了一篇关于哈佛大学的励志故事，我发现他们真的好用功，自己他们的十分之一也达不上。但可能也是中国教育的问题吧，高中里太累了，到
大学了大家总想着放松下，但我并没有松懈，因为我是农村长大的孩子，我知道爸爸妈妈的辛苦，在农村里父母都会认为大山里出来的唯一出路就是学习。我也从小灌输了这个思想，我时常问我自己自己的未来在哪里，如何打拼，现阶段最重要的事情是什么。还记得上次课程邮箱的事情，我本来是想偷个懒，把老师发给我们的直接从我的QQ邮箱下载下来，传到群共享，但是由于我的疏忽弄巧成拙，带给了老师很大的麻烦，借此机会我还是想要和老师说声“对不起”。
对于自律他律这一点，我觉得我的自律做的挺好的，但是他律不好，在以后的学习中有待改进。
履行情况不太理想的原因：
1.从自身上说，可能有些松懈，有时候自己并没有察觉到。
2.从所有课程上说，课程相对较多，主要是课程分布散，时间不知不觉流失。3．课外知识看的不够多。
学习感受及对课程的意见和建议
我个人认为龚老师讲的不仅仅是《地史学》这门课，他更多交给我们的是个人综合能力的培养，包括课堂上PPT的个人展示（记得上次我讲的时候（恢复古板块方法）老师说成其他同学讲了，不知道老师后面改了没有）。课堂上的自由发言，还有去黄金塘实习等等。在这门课中我确实学的了不少，包括一些基本知识外，更多的是一种人生处事的态度，谦虚，不断提高自己的综合能力，更找的接触科研等等，还记得高中数学老师讲过的“老师就像腌菜缸里的石头，压着腌菜才能爽口”，虽然大学老师跟高中完全不一样了，但还是能感受到那种气息的。
建议：
实习课上做的作业，画海平线等应该课后老师公布答案，并分析。
实习课堂上概念的讲解，同学说完后老师应该总结下。