地史学课程学习设计1张勇

1、地史学课程学习设计I张勇地球科学学院地质学基地班，010101-352012-02-24一.课程内容概括与分类地史学定义：地史学（Historical Geology ,也称历史地质学）是研究地球地质历史及其发展规律的科学。具体包括地球岩石圈、水圈、气圈、生物圈的形成、演化历史和不同圈层间耦合关系。因此是地球科学范围内一门具有较强综合性和历史性的分支学科。总的说来，地史学的研究中心都与时间有联系，可归纳为沉积发展史，生物演化史，构造运动史。 地史学沉积发展史生物演化史构造运动史 沉积发展史：第 2 章 沉积古地理学 第 3 章 地层学构造运动史：第 4 章 历史大地构造学生物演化史：第 5-6 章 前寒武纪的地史第 7 章 早古生代的地史第 8 章 晚古生代的地史第 9 章 中生代的地史第 10 章 新生代的地史课程性质和目的 地史学是一门内容丰富、涉及广泛和高度综合的地质学基础课程，对学生整体、全面、系统地球观的形成和后续课程的学习有重要作用。地史学课程宜在普通地质学等室内教学和必要的野外地质实习之后进行。 地史学以地球系统科学为指导，全面介绍地球的生物进化史、沉积发展史和构造演化史

2、及其耦合关系以及全球性有机界和无机界重大事件及其环境、资源效应概况，使学生掌握地球历史科学的基本理论、基础知识和基本技能，培养学生创造性逻辑思维和综合分析、解决问题的能力。 第 2 章 沉积古地理学沉积相、沉积环境、沉积相变和相律、现实主义原理在沉积相分析中的应用。沉积环境的主要识别标志；物理标志、化学标志及生物标志。主要沉积环境的沉积特征：冰川环境、河流环境、湖泊环境；三角洲环境、滨海环境、浅海环境、次深海和深海环境。古地理、古海洋和古气候分析的基本概念。纵向堆积作用、横向堆积作用和生物筑积作用，旋回沉积作用和非旋回沉积作用，旋回沉积序列。沉积环境：一个具有独特的物理化学和生物及其组合特征的自然地理单元。沉积相：反映沉积记录成因（环境、条件和沉积作用）的原生岩石特征和生物特征的综合。相变：地层的岩石特征和生物特征及其所反映的沉积环境和沉积作用在空间（横向）上的变化。相分析(facies analysis)：综合地层的岩石特征和生物特征，推断其成因。瓦尔特相（定）律亦称相对比原理(J Walther，1894) :只有那些目前可以观察到是相互毗邻的相和相区，才能原生地重叠在一起; 即在

3、垂向上整合叠置的相是在侧向上相邻的沉积环境中形成的。 biologic indicates/生物标志 physic indicators/物理标志相标志（Sed. facies indicators） chemic indicators/化学标志 integrated indicators/综合标志 生物标志：实体化石，遗迹化石。 物理标志：（1）岩性（2）层面构造：雨痕，泥裂等。（3）层理构造： 水平层理、交错层理、递变层理等。（4）软变形构造化学标志：（1）石盐假晶：盐晶体溶解，留下空间被泥土物质填充形成。（2）鸟眼构造综合标志：典型代表鲍马序列浊积岩的每一个单元，往往下部物质较粗，有时含有砾石，向上物质变细，顶部常为泥岩、泥灰岩；下部常形成递变层理，向上逐渐变为微细水平层理，最上变为不甚清晰层理，称鲍马序列，但由于顶部往往被后期密度流所冲刷，事实上很少存在完整的序列；在古代的浊流沉积物中，典型的鲍马序列比较常见，通常分为A、B、C、D、E五层，A层：粒序层里砂，底部含砾石并发育槽模；B层：平行层理砂；C：波纹交错层或变形纹层粉细沙；D：水平层理粉砂泥；E块状泥。大陆沉积环境的沉积

4、相类型： 潮湿气候平原沉积相类型 干旱气候平原沉积相类型 山麓及山间盆地沉积相类型过渡环境的沉积相类型： 三角洲环境是过度沉积环境的典型代表，三角洲沉积是在河流与海盆汇合处形成的大型锥状沉积体。水动力作用条件十分复杂，同时受河流沉积作用和海洋、波浪、潮汐作用改造的影响。河流作用为主的三角洲其沉积由三部分构成：三角洲平原三角洲前缘前三角洲海洋环境的沉积相类型 海滨海、浅海、次深海、深海。第 3 章 地层学地层:各种层状岩石的统称.包括所有的沉积岩,部分火成岩和变质岩。地层叠覆律: 原始地层自下而上是从老到新的(上新下老)。原始水平律: 地层沉积时是近于水平的，而且所有的地层都是平行于这个水平面的。原始侧向连续律: 地层在大区域甚至全球范围内是连续的，或者延伸到一定的距离逐渐尖灭。地层对比的原则和方法：岩石学方法、标志层方法、生物地层对比方法、同位素年龄测定和地层对比、磁性地层对比方法等。岩石地层单位和地层系统：群、组、段、层。年代地层单位和地层系统：宇、界、系、统、阶、时带。生物地层单位：延限带、顶峰带、组合带。地层的接触关系：整合接触：上、下地层之间没有发生过长时期沉积中断或地层缺失，

5、即地层是连续的。不整合接触：上、下地层之间有过长时期沉积中断，出现地层缺失，即地层是不连续的。1.角度不整合：上、下两套地层的产状不一致以一定的角度相交；两套地层的时代不连续，两者之间有代表长期风化剥蚀与沉积间断的剥蚀面存在。 2.平行不整合：上、下两套地层相互平行，其间存在一个假整合面。这种接触关系称为假整合或平行不整合。非整合：（1）沉积接触：火成岩侵入体遭受风化剥蚀后,为沉积岩层覆盖的接触关系。其特征是在接触带上没有接触变质及同化混染现象,在接触面上部可以看到侵入岩供给的碎屑产物,成为新地层的底部沉积,而在接触面下岩体的上部可以看到不平整的侵蚀面和风化壳。 （2）侵入接触：岩浆上升侵入于围岩之中,经冷凝后形成的火成岩体与围岩的接触关系。其特征是围绕侵入体的周围岩石,有一热变质接触带；岩体边缘有冷凝带,结晶比较细,称为冷凝边；岩体中有围岩的捕虏体；岩体的原生流面构造及原生层面节理与围岩的接触面是一致的；同时还有小型岩枝穿插于围岩之中。第 4 章 历史大地构造学研究内容：地层的物质组成和构造背景分析，沉积物厚度分析，沉积相、沉积组合和沉积类型分析、沉积体系和沉积盆地分析。构造旋回：构

6、造作用在时间上的重现, 这种重现通常会在大区域甚至全球范围影响造山作用、海水进退、沉积作用、岩浆活动、变质作用、生物演化等方面。构造阶段：发生构造旋回所经历的地质时间地缝合线-板块构造的最直接证据：蛇绿岩套：由基性、超基性岩、枕状玄武岩和远洋沉积组成的“三位一体”共生综合体，代表洋壳残片。混杂堆积：为不同时代、不同成因和不同板块物质的混杂体，是海沟俯冲带的典型产物。双变质带：指板块碰撞俯冲带附近发育的高压低温变质带、高温低压变质带，它们往往沿缝合线相伴出现。第 5-6 章 前寒武纪（太古宙和元古宙）的地史前寒武纪地史的一般特征：1 时限长；2 地层普遍变质,岩浆活动发育；3 构造变形复杂，因为原始地壳薄、刚性差、热流值大，易塑性变形，而且经历多期构造变动；4 生物化石稀少；5 酸性和还原大气圈和水圈；6 矿产丰富。前寒武纪生物界面貌: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） 2 Ar2-Pt: Bacteria & alga: Stromatolites 繁盛，特别是Pt3 Microalga(微古植物）指单细胞或多细胞藻类

7、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 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。 5 Pt3: Metazoan (如贵州的瓮安生物群)华北板块的形成史:1.太古宙陆核的形成期 2.早元古代原地台形成期3.中-新元古代似盖层和盖层形成期扬子板块形成史；1）无肯定的Ar基底，推测有。证据：在广西摩天岭发现锆石。2）Pt1很零星，如武当山的武当群、川西的河口群。3）Pt2以后为原地台（似盖层）发育阶段中国古大陆原型的形成：陆核、原地台、地台演化阶段。震旦纪的沉积古地理和古构造特征：1） 大型稳定板块已形成，发育稳定成熟的盖层沉积，与寒武系之间无大的构造运动，因而与古生界接近2）发育丰富、高级的裸露动物群，在Ediacaran 以前出现后生动物胚胎少量带壳化石。但整体上，化石仍然较少，保存差，难以利用生物化石进行广泛的建阶和分带，有别于古生界（有机界）3）冰川沉积发育（低纬度大陆冰盖/雪球地球）。第 7 章 早古生代的地史 志留纪 早古生代的划分和命名 奥陶纪 寒武纪

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