生物演化與地質年代單位及年代地層單位的關係

時間 2022-02-23 07:40:03

1樓:股神教父

生物演化指生物的族群從一個世代到另一個世代之間,獲得並傳遞新性狀的過程。並解釋長時段的生物演化過程中,新物種的生成與生物世界的多樣性。經歷數十億年的演化與物種形成,現在的各物種之間皆由共同祖先互相連結。

地質年代單位—地質時期中的時間劃分單位。又稱「地質時間單位」,簡稱「時間單位」。主要根據生物演化的不可逆性的階段性,按級別大小分為宙、代、紀、世、期、時等階段,其相應年代的地層單位是宇、界、系、統、階、帶。

宙、代、紀、世是國際性的地質時間單位,期和時是區域性的地質時間單位。

年代地層單位—地質學上對地層劃分的一種單位。在大範圍內,通過礦物組成、巖相、構造特徵等,特別是同位素、地磁和化石研究確定地層形成的地質年代,同一年代形成的地層,不論其性質異同,即歸入同一單位中。年代地層單位分宇、界、系、統、階五級。

對應的地質時代為宙、代、紀、世、期。如古生代形成的地層稱古生界;太古代形成的地層稱太古界,而現在主張太古代改稱太古宙,相應的地層單位改為太古宇。

地層單位及地質年代單位劃分的依據

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地層發展過程中階段性和不可逆性是劃分地質年代的基礎。這種階段性和不可逆

性決定了地殼發展過程中各個地質歷史階段;各個地質歷史階段的更替造成了自

然界限(如生物變革的界限、古地理變革的界限、區域性不整合面等)。這些自

然界限是主要地層分層的界限極其相應地質時代的界限。一般地層與時代單位的

劃分,主要依據下列彼此密切聯絡的地質現象:

1、 生物的變遷;

2、 地理上分佈相當廣泛的構造運動;

3、 古地理的變化,表現為海陸分佈,海、陸地形和氣候變遷;

4、 沉積和剝蝕作用的遞變;

5、 岩漿活動合變質作用的出現

地質相對年代的劃分

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地質相對年代可以劃分為五級單位:宙、代、紀、世、期。此為國際性的時間單

位。 宙:是地質年代中最大的單位。在地質發展歷史中,根據生物出現的顯著和不顯

著而分成兩個宙。沒有顯著生物出現的時代叫隱生宙,有顯著生物出現的時代叫

顯生宙。

代:在顯生宙內,根據生物演化的主要階段可分為三個時代,即古生代、中生代

、新生代。在隱生宙內目前尚無國際統一的劃分方案,有時將隱生宙稱為前古生

代或前寒武紀;有的根據岩層發育,地殼運動和同位素年代資料把隱生宙分為兩

個代即太古代和元古代;但太古代和元古代之間的界限至今沒有一個統一意見。

根據我國地層發育特點,我國元古代可分為早元古代及晚元古代(晚元古代大致

相當於震旦亞代)。

紀:代再分為若干紀。如古生代分為寒武紀、奧陶紀、志留紀、泥盆紀、石炭紀

、二疊紀共六個紀;中生代分為三疊紀、侏羅紀、白堊紀共三個紀;新生代分為

第三紀及第四紀。紀的命名有的**於研究較早的標準剖面所在地區的地名或古

代民族的名稱。如「震旦紀」一名即來自我國的古稱。另外也有根據地層的某些

特點命名如石炭紀就因產煤而得名。

世:一個紀分為三個世。少數的紀如二疊紀、白堊紀、第三紀則為二分。世的名

稱是在紀的名稱上加上早、中、晚即可。如早泥盆世、中泥盆世、晚泥盆世。二

分的紀則用早、晚即可,如早二疊世、晚二疊世。

期:世分為期。期的名稱與階的名稱相符合,如龍玉廟期等。

年代地層單位

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一個年代地層單位即指相應的地質年代時間內所形成的地層而言。每一個地質年

代單位都有相應的年代地層單位。現將地質年代單位和年代地層單位列表對照如

下: 地質年代單位

年代地層單位

宙(eon)

宇(eonothem)

代(era)

界(erothem)

紀(period)

系(system)

世(epoch)

統(series)

期(age)

階(stage)

宇:是國際上通用的最大地層單位,相當於一個宙時代單位內形成的地層。如顯

生宇、隱生宇。

界:包括在一個代的時代內形成的地層。例如:古生界、中生界、新生界等。

系:界分為系,代表一個紀時間內所形成的地層。例如:寒武系、侏羅系等。

統:代表一個世的時間內所形成的地層。統的名稱是在系的名稱上增加下、中、

上等字樣而構成。三分的系分為下統、中統和上統。

階:一個期的時間內形成的地層。階的專名適用於整個生物地理區,不同的生物

地理區可以有不用的階名。階名常由其標準地層發育的地點命名。

2樓:

這個不錯,看一下

一、地質年代

地質年代(geologic time)為指地球上各地質中,劇烈的構造運動、大規模的岩漿活動、海陸變遷以及生物的興盛與滅絕等重大地質事件所發生的時代(圖4-1)。它包含兩方面:一為各地質事件發生的先後順序,即相對地質年代;二為各地質事件發生的距今年齡,即絕對年代。

(一):相對地質年代的確定

岩石相對地質年代的測定,主要依據下列方法:

1、地層層序

地質時代上某一時間所形成的層狀岩層稱為地層(stratum) (圖4-2)。地層形成時,一般多呈水平或近於水平狀態。先形成的老地層在下面。

而後形成的新地層則覆蓋在老地層的上面,這種正常的地層疊置關係稱為地層層序律(圖4-3)。此為確定同一組地層相對地質年代的最基本方法。

2、化石層序

地層層序律只能確定同一地區相互疊置在一起的地層的新老關係。但在不同地區的地層之間,它們的新老關係時,則需利用地層中所含的生物化石來確定。

地質上的生物稱為古生物,而儲存在地層中的古代生物遺體和遺蹟稱為化石(fossile)(圖4-4)。一般生物多具有從簡單到複雜,從低階到高階的演化趨勢;而且不同時代的地層中具有不同的化石組合,相同時代的地層,具有相同或相似的化石組合;化石的形態與結構愈簡單的,它所代表的時代愈老,反之則愈新。這些就是化石層序規律或古生物群層序規律(圖4-5)。

(二):地質岩層間的切割關係

上述兩條準則主要適用於沈積岩或層狀岩石的相對新老關係。但對於不含化石的火成岩或變質岩等的地層,則可利用岩層或巖體與層狀岩層,彼此相互間的穿越及切割關係,來決定其新老關係。一般而言,較新的地質巖體總是切割或穿越較老的地質巖體。

換言之,切割者新,被切割者老(圖4-6)。

(三):地層的對比(corrlation)關係

以上所述的各種規律都是根據野外實地觀察所得的結論,由這些規律可以指出廣大地區的地層對比原理。所謂地層對比就是決定兩個或兩個以上地區的地層層序,在時代上和地層位置上的彼此先後關係(圖4-7),此也是決定相對時間的最基本方法。對比可以分為化石對比(paleontological correlation)和巖性對比(physical correlation)兩種(圖4-7、圖4-8)。

二、絕對地質年代的測定(同位素地質年代)

自2023年發現鈾的放射性以後,本世紀早期即開始利用放射性同位素,以其具有固定衰變週期的特點,來測定含放射性同位素礦物或岩石的形成時代,以及它的同位素年齡。一般絕對年齡多以百萬年(ma)為單位(圖4-9)。2023年英國地質學家荷姆斯(a.

holmes)編成了第一張完整的地質年代表(表4-1)。例如該表中把寒武紀的起始時間定為距今600 ± 20ma(經ma,million years age,代表百萬年以前);奧陶紀和志留紀開始時間分別距今500 ± 15ma及440 ± 10ma。此年代與目前國際上採用的地年代表方案大致相似(表4-2)。

三、地質時代系統

地質時代單位與時間地層單具有嚴格的對應關係,茲表列如下:

地質年代單位:宙、代、紀、世、期、時

年代地質單位:宇、界、系、統、階、時帶

年代地質單位是指在特定的時間間隔內,所形成的全部地層的年代,它的頂界及底介面都是以等時面為界。從圖4-1可看出,元古宙的所跨越的時間為距今2,500~570ma,代表在此期間所形成的全部地層(圖4-1)。

地層單位有大小等級的分別,最大的地層單位為「界」,「界」以下分別為「系」,「統」,「階」。而最大的地質時間單位為「代」,以下分別為「紀」,「世」,「期」(表4-3)。

表4-3 地層單位表

時間單位(time units)

地層單位(rock units)

代era

界erathem(新生界)

紀period(第三紀)

系systme(第三系)

世epoch(上新世)

統series(上新統)

期age(保德期)

階stage(保德階)

四、地質年代及古生物特徵

按地質年代由老到新依次簡要介紹如下:

冥古宙(hadean eon):為地球形成的初期階段,此階段為地球的開天劈地的時間。目前在地球表面尚未確認此一時期的岩石。

太古宙(archaeozoic eon):已有可靠記錄的最古老岩石的地質年代,一般以高度變質的變質岩為主。

元古宙(proterozoic eon):,此時代的岩石十分普遍,發育良好。

顯生宙(phanerozoic eon):較高等生物開始大量出現的時代。此時代代表地球最近5~7億年以來的歷史,分為古生代、中生代和新生代(圖4-10及表4-1)。

古生代(palaeozoic era)

古生代包括六個紀,由老到新依次為寒武紀(cambrian period)、奧陶紀(ordovicean period)、志留紀(silurian period)、泥盆紀(devonian period)、石炭紀(carboniferous period)、及二疊紀(permian period)。其中寒武紀、奧陶紀和志留紀為早古生代,而泥盆紀、石炭紀和二疊紀為晚古生代。早古生代為海相無脊椎動物最繁盛的時代(圖4-11、圖4-12、圖4-13),主要古生物包括三葉蟲、珊瑚、海綿動物、苔蘇蟲、腕足類、筆石類、水母、海百合等。

早古生代後期開始出現魚類(圖4-14)。到了早古生代末期,原始植物例如海邊生存的半陸生低等植物開始登陸(圖4-15)。晚古生代時,海無脊椎動物仍然相當繁盛,但脊椎動物的已始出現。

早古生代晚期出現的魚類,在泥盆紀最為發達,並在泥盆紀晚期逐漸演化為原始型兩棲類,開始了動物登陸的歷史。石炭紀為兩棲類最繁盛的時代,石炭紀中、晚期開始出現原始的爬行類。在二疊紀爬行動物更進一步發展。

晚古生代時陸生植物群已有蓬勃發展。成為古生物界的另一顯著特徵。此一時期主要為厥類孢子植物,泥盆紀時期開始出現小型森林,到了石炭紀及、二疊紀時,各種高大的木本類植物如蕨類、石松類、種子蕨及真蕨類等開始形成高大森林,成為煤層的主要** (圖4-15 )。

中生代(mesozoic era)

可分為三個紀,由老到新依次為:三疊紀(triassic period)、侏羅紀(jurassic period)、白堊紀(cretaceous period)。中生代為爬行動物空前繁盛的時代。

其中如雷龍、樑龍,以草食為主,身體龐大(可長達30m 、重達60噸)。此時代,也有以肉食為主,身形靈活的霸王龍等(圖4-16)。此時不僅陸地上有恐龍,海洋中有魚龍、蛇頸龍等,天空中也有翼龍類等(圖4-16)。

中生代時期,鳥類、哺乳類動物開始逐漸發育。無脊椎動物中,以菊石、箭石類等軟體動物最為顯著(圖4-17及圖4-18)。中生代的植物以裸子植物為主。

新生代(cenozoic era)

中生代末期為地球上生物演化的巨大變革時期之一。原來極其繁盛的爬行動物恐龍類在中生代末期突然全部絕滅,海洋中盛極一時的菊石、箭石類(屬軟體動物)也幾乎同時全部絕滅。而中生代晚期逐漸發育的哺乳動物及鳥類,由於適應性較強,己逐取代了恐龍。

新生代為哺乳動物最為發達的時代(圖4-19及圖4-20),其中絕大部份生活在陸地,但也有生活於海中(如鯨魚、海豚等)和空中(如翼手類)。新生代晚期開始出現人類,此也是地球上生物演化史的最重大一次變華(圖4-21)。新生代的植物以被子植物為主。

五、活化石

地球上的古生物,許多生物生存了一段時間以後,大多絕滅,或演化成另一類的生物。但有少許生物因為生存在各種特殊環境下,未發生顯著的演化現象,而仍系儲存原來的模樣稱為活化石。例如腔棘 及臺灣南部海域所見的龍寶貝等,曾宣噪一時(圖4-22及圖4-23)。

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