第1章古生物地层讲解
常用拉丁语缩写词 :
cf. 为conformis (相似、比较)的缩写。 aff. 为affinis (亲近)的缩写。 sp. 为species(种)的缩写. sp.indet. 为species indeterminata(不能鉴定
的种)之意 sp.nov.和gen.nov. 分别为species nova(新
研究古代生物地理分布的学科称为古生物地理学, 它研究的是古生物地理分布区系及其形成因素、古生物 的地理起源、迁移与扩散、孑遗与灭绝等科学问题,是 古生物学与生物地理学相结合的一门交叉学科。
1.分区单位:生物在地理上的分布,根据地域大小 不同划分不同的等级:大区(realm)、区(region)、 省或分区(province)。
水生活的叶肢介等
相 是指能够反映沉积环境的岩石特征和古生物及 其生活环境的化石特征的总和。如:
黑色笔石页岩相代表较深的滞流水还原环境; 造礁珊瑚化石能指示温暖浅海的环境 ; 猛犸象则指示寒冷环境 等。
化石同时也能指示古气 候,植物常按照气候纬度分 布。
岩石中化石的保存状态 还可得到古水流的方向。
凸与实物相反。
印痕化石
3)核化石:常见于两壳、两瓣齐全的生物体,分为 两种:
内核 贝体掩埋后,泥砂充填两壳之空腔,石化 后其充填物形成内核,表面显示内模。
外核 贝体被埋,两壳内无充填物,但壳体溶解 后留下一个同形空间,再被外来物质充填,石化后形成外 核,其外形与壳饰与原核体一致,但内部没有任何生物结 构。
研究对象 化石 研究内容 生物的形态、构造、分类、分布、演化、 生态等。 基础研究工作 化石的采集和挖掘、化石的处理和复 原、化石的鉴定和描述、分类及生物的生活方式和进化规 律等。
二、古生物学的分类学科
1.古动物学 : 古无脊椎动物学 古脊椎动物学
2.古植物学: 化石藻类学(低等古植物) 高等古植物学 孢子花粉学(又可列入微体古生物学)
种)和genus novum(新属)之意,加在新命名的 种名或属名之后,以示新建立的种和属。
第三节 生物与环境
一、生物与环境的关系 二、影响生物生活的环境因素 三、水生生物的生活方式 四、居群和群落分析 五、古生物地理学(Paleogeography)
一、生物与环境的关系
由一系列彼此相关的环境因素所构成的生物生 存条件的总和,形成了生物的生活环境,也称为生 境(habitat)。
3.生物因素: 生物数量和密度、生物共生组 合、对抗、竞争、食物营养依赖关系等。
三、水生生物的生活方式
生物生活方式又称生态类型,主要指习性、行为,如 摄食方式、居住类型、运动方式等。
底栖生物:(珊瑚) (腕足) (腹足)(海胆) (船蛆) 固着、 躺卧、 爬移、 抱穴、 钻孔;
游泳生物: 自游、运动器官发育、身体流线型; 浮游生物: 随波逐流、身体微小、薄壳或骨骼不发育,
阶段性 指生物的进步性发展在地质历史 上显示出各种不同的进化阶段。
不可逆性 是指生物界 是前进性发展的,生物进化 历史又是新陈代谢的历史, 旧类型不断死亡,新类型相 继兴起,已演变的生物类型 不可能回复祖型,已灭亡的 类型不可能重新出现 ;
适应性 是指每一种生 物都带有生活环境和生活方 式的标记。
用化石对比、划分地层主要有以下几种方法:
1.标准化石法 演化时限短、地理分布广、保存好、特征明 显、数量多因而易于在地层中发现的化石
2.种系演化法 生物的谱系演化关系
3.生态地层学法 化石群落和环境的关系,在地层划分对比中考 虑化石群落在时间空间上的变化
四、古地理、古气候研究
化石可反映环境:
古海洋 珊瑚、腕足动物、菊石、海胆、蜓等 滨海近岸地带 舌形贝、牡蛎和介形虫的某些属种 古陆或湖泊、沼泽和河流 境 陆生植物和昆虫, 淡
(三) 埋藏条件
生物死后因被不同的沉积物质所掩埋,保存为化石 的可能性会有差别。
(四)时间因素
生物死后必须迅速埋藏,才有可能保存为化石;并且 必须经过长期埋藏,经历化石化作用后才能保存为化石。
(五)成岩作用的条件
沉积物在固结成岩过程中,压实作用和结晶作用都会 影响化石化作用和化石的保存。只有压实作用较小且未经 严重的重结晶作用的情况下,才能保存完好的化石。
4)铸型化石: 已形成了外模、内核后,壳体被溶化 所成空间被其它物质所充填,石化形成铸形。大小和内外 表面的构造与实体化石相似,但无壳质结构。
3、遗迹化石
保留在岩层中的古生物生活活动的痕迹和遗物。足迹、爬
痕、潜穴、粪便、蛋化石等。
4、化学化石
古生物被分解而成的各种有机质,如氨基酸、脂肪酸等。 意义:
第二节 古生物的分类和命名
一、生物的分类单位及分类原则 二、古生物学的命名法则
一、生物的分类单位及分类原则
种(物种)是生物学和古生物学的基本分类单元。 化石物种的特征:(1)共同的形态特征;(2)构成一定 的居群;(3)居群具有一定的生态特征;(4)分布于一定地 理范围。 属是种的综合,包括若干同源的和形态,构造,生理 特征近似的种(有的属仅有一种)。属也是客观的自然单元 ,代表生物进化的一定阶段。
如水母。
四、居群和群落分析 1.居群(population):
栖息在同一地域的同种生物个体组成居群。 在一定的地理区域内,生活在同一环境下的各种动 物、植物和微生物等居群,它们彼此相互作用,组成 一个具独特成分、结构和功能的集合体,这就构成了 生物群落(biotic community)。
2.居群特征
(四)重结晶作用(recrystallization) 组成生物硬体的矿物,在地热和地层压力影响下
发生脱水、晶体变粗、晶格转化或离子析出而造成的 一种化石 。
六、化石保存条件
(一)生物类别
具硬体,数量大的生物保存为化石的可能性较大, 具硬体的生物较易保存为化石
(二) 遗体堆积环境
水动力条件 、pH值 、氧化还原条件、细菌等。
第一章 古生物学基础
第一节 古生物学基本概念
一、古生物学及其研究内容 二、古生物学的分类学科 三、化石及其形成 四、化石保存类型 五、化石化作用 六、化石保存条件
一、古生物学及其研究内容
古生物学(Palaeontology)是研究地质历史时期的生物 及其发展的科学。研究地质历史时期地层中保存的生物遗 体、遗迹及一切与生物活动有关的地质记录。
分类原则: (1)同源的,即有共同的祖先;(2)有亲缘关系;(3)性 状分异程度较小。
二、古生物的命名法则:
(1)各级分类单位采用统一的学名,并以拉丁文或拉丁 化文字命名;
(2)属和属以上分类单元采用单名法,第一字母大写; (3)种名采用双名法,即属名+种名;
例:Schwagerina chihsiaensis Lee (4)属以上的单位要用正体字,姓名用正体字; (5)种和亚种都用斜体,姓名都用正体。
五、沉积矿产研究
一些矿产的成因,与古生物演化有密切关系。
元古代的条带状铁硅矿床,主要与弱氧条件的铁细菌 作用有关。
在氧化条件增加的情况下多半在近岸浅海形成由鲕状 赤铁矿,绿泥石和菱铁矿等组成的矿床。
古群落结构包括群落古生物的形态、生态结构和 营养结构三个方面:
(1)形态结构 包括二类描述指标: ① 化石群落的识别与组成 ② 物种多样性
(2)生态结构 包括三类描述指标: ① 优势种 ② 物种相对丰度 ③ 种间关联
(3)营养结构包括二类描述指标: ① 生态类群 ② 时空分层结构
4.化石群落原地埋藏的判别
鲨 鱼龙
海豚
适应趋同
三、地质年代及地层划分与对比研究
根据生物前进性进化的规律和地层学的“层序律” ,科学家得出了相对地质年代的概念,并提出了与地 层系统相对应的地质年代表(代、纪,世、期)。
地层系统和地质年代表的建立主要根据古生物的 发展阶段。确定岩层序列及其地质年代 ,就是与已知 地质年代的标准层序进行对比,并根据地层的特点作 地层划分。化石标志是进行地层对比和划分的主要依 据。
未变实体化石-猛犸象
2、模铸化石 生物遗体在岩层或填充物中留下的各种印模和复
铸物,又可分为四类:
1) 印痕化石:在松软沉积物中留下的印痕,而生物 体未被埋葬已销毁。如:叶子、水母等。
2) 印模化石:有壳硬体生物在围岩上印压所成的痕 迹,又分为:
外膜 外表印痕,反映外壳形态构造。 内膜 壳内表面印痕,反映壳内面形态构造,凹
的主要控制因素。
第四节 古生物学的应用
一、生物学的研究方法 二、生物进化规律的研究 三、地质年代及地层划分与对比研究 四、古地理、古气候研究 五、沉积矿产研究 六、古生物学与大陆漂移学说
一、古生物学的研究方法
古生物学的研究包括以下几个基本步骤: 1 地层剖面的测制和标本的采集 2 标本处理 3 标本的鉴定和描述 4 照相、制作图版 5 地质意义分析
① 化石保存完整,各部位及表面无脱落及磨损现象; ② 个体大小分选性差,大小极不一致,没有水流冲刷 排列整齐的现象; ③ 具两壳瓣的化石,一般两壳闭合,即使两瓣分离, 在同一层位中两壳数量比例大致为1:1。 ④ 基本保留了古生物原先生活时的状态或稍有变动。
五、古生物地理学(Paleobiogeography)
2.控制生物区系的因素: 内在控制因素: 生物类别起源地点的差异性、生物迁
移分布的差异性、生物区系生物群的演变差异性等; 外在控制因素: 主要指在不考虑生物相情况下,气候
带和地理阻隔是主要的控制因素 。 海洋区系: 水温、洋流、陆地和深水大洋是生物地理
分布的主要控制因素。 陆地区系: 温度、雨量、海洋、高山是生物地理分布
3.微体古生物学:介形虫,牙形刺等 4.超微体古生物学:超微浮游动物,化石微细构造大
小 , 在10um(微米)以下。1um=1/1000mm 5.古生态学 6. 痕迹化石学 7.古生物矿物学