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高一地理必修一 第一章 宇宙中的地球
第四節 地球的演化
地層和化石
地層
（1）概念：地殼上部成帶狀展布的層狀巖石或堆積物。
（2）研究意義：地層是記錄地球歷史的“書頁”。
（3）分布規律：一般先沉積的地層在下。后沉積的地層在上。
注意：
由于沉積巖是一層一層地沉積下來的，不同時期、不同環境條件下，沉積物的特點不同，因而形成了不同的巖層。沉積巖層和化石是確定地質時代和推測當時地理環境的重要依據，因此巖層和化石被稱為記錄地球歷史的“書頁”和“文字”。在正常情況下，沉積巖總是按順序排列的。個未經變動的沉積巖層，下面的巖層總比上面的巖層古老，根據巖層的順序，就可以確定其時代。然而，由于地殼的運動，巖層往往錯綜復雜，有的已缺失，有的甚至層序顛倒，這就需要根據化石來確定巖層順序和時代。
化石是已變成巖石的古生物遺體或遺跡，地球生物總是從低級到高級、從簡單到復雜不斷進化的。生物進化具有不可逆轉性，又有階段性。因此，不同時代的巖層中一般含有不同的化石，而且同時代的巖層中往往保存著相同或相似的化石。這樣，我們就可以根據巖層中的化石來恢復其順序，確定地質時代。此外，根據巖層的組成物質和化石特征，可以推知沉積時的地理環境。
(1)巖層新老關系的判斷
①根據地層層序規律確定：沉積巖是受沉積作用而形成的，因而一般的層序規律是巖層越老，其位置越靠下，巖層越新，其位置越靠上(接近地表)。
②根據生物進化規律判斷：由于生物進化總是由簡單到復雜，由低級到高級，因此，保存復雜、高級生物化石的巖層總比那些保存簡單、低級生物化石的巖層新。
若巖層出現缺失，造成這一現象的原因可能有：一是在缺失巖層所代表的年代，發生了地殼隆起，使當地地勢抬高，終止了沉積過程；二是當地開始有沉積作用，地殼隆起后，原沉積物被剝蝕完畢；三是當時、當地氣候變化，沒有了沉積物來源。
地質年代表(根據地層順序、生物演化階段、巖石年齡等，把漫長的地球歷史按照宙、代、紀等時間單位，進行系統性編年)。
化石
概念：生物在地層中留下了遺體或遺跡。
分布規律：同一時代的地層往往含有相同或相近的化石；越古老的地層含有越低級、越簡單生物的化石。
研究意義：
①根據地層保存下來的化石，來確定地層的時代和順序；
②根據地層組成物質的性質和化石特征，可以追溯地層沉積時的環境特征。
與反映的地質歷史環境的關系 具體表現
巖石性質 巖石類型可反映物源及沉積介質等沉積環境條件 長石砂巖(A)、巖屑砂巖(B)為未經遠距離搬運、未經充分篩選快速沉積形成；純凈的石英砂巖(C)形成于海灘等環境；鮞粒灰巖(D)形成于動蕩淺水環境；冰磧巖反映寒冷氣候，煤反映暖濕氣候，蒸發巖反映干熱氣候；石灰巖主要形成于淺海環境；頁巖(E)形成于靜水環境；玄武巖(F)則是火山活動的產物
巖性特征、結構和構造等是一定環境下沉積物的表現形式 紅色巖層一氧化環境；黑色頁巖并含黃鐵礦一還原環境；交錯層理、不對稱波痕一流動淺水地區(G)；干裂一濱海、濱湖環境(H)
生物化石 生物的生長過程深受地理環境的影響，因此，古生物形成的化石種類及特點可以反映當時的地理環境 珊瑚化石指示清澈溫暖的淺海環境；破碎的貝殼指示濱海環境；三葉蟲生長于海洋，如地層中含有三葉蟲化石，則說明該地層形成時為海洋環境
特殊礦物 有些礦物形成于特定環境下，可以起指示作用 海綠石一淺海環境；石膏、石鹽一干燥環境；白云巖一咸化海或潟湖環境
冥
古
宙 太
古
宙 元
古
宙 顯生宙
前寒武紀 古生代/距今5.41億-2.52億 中生代/距今2.52億-6600萬 新生代/距今6600萬-至今
早古生代 晚古生代
寒武紀 奧陶紀 志留紀 泥盆紀 石炭紀 二疊紀 三疊紀 侏羅紀 白堊紀 古近紀 新近紀 第四紀
生
命
演
化 地球上只機質，沒有生命跡象 出現了藍細菌等原生物，通過光合作用制造氧氣 藍 細菌大爆發，大氣成分開始發生改變，生物也因此得到進一步發展，出現真核和多細胞生物 早期海洋面積更大，出現三葉蟲、筆石、鸚鵡螺等 后期海洋面積縮小，陸地上開始出現低等植物，植物從水中向陸地發展，這是生物演化的大事件 早期魚類大量繁衍；中期一些魚類演化成兩棲類；晚期氣候變干旱，動物由水中生活大規模向陸地發展，裸子植物出現 爬行動物盛行，恐龍繁盛；中后期，出現始祖鳥，部分爬行動物向鳥類發展；晚期出現小型哺乳動物。末期物種大滅絕事件 哺乳動物快速發展；第四紀人類出現，全球出現數次冷暖交替變化
海洋仍是無脊椎動物的世界:古生代末期，發生生物物種滅絕事件，95%的物種滅絕；古生代后期是重要的造煤時代。 裸子植物迅速發展，如蘇鐵綱、銀杏綱、松杉綱。中生代是個重要的造煤期。 被子植物繁盛
陸
地
演
化 原始海洋和陸地形成，陸地面積狹小 地殼運動劇烈，許多地方反復上升和下沉，海陸格局發生了多次大的變遷，到了后期地球各塊大陸匯聚成一個整體，稱為聯合古陸 聯合古陸開始解體，各大陸向現在位置漂移 形成了現代海陸分布格局
礦
藏
演
化 形成了鐵、金、鎳等礦藏 晚古生代，蕨類植物繁盛，形成森林，是地質歷史上重要成煤期 主要的成煤期
【巧記憶】新生第四新古近，六千萬年喜山期；中生白堊侏三疊，燕山印支兩億年；古生二疊石炭泥，志留奧陶寒武紀；以上同屬顯生宙，還有元太冥古宙。
理解生物演化與環境變遷的關系
生物避難所通常是指在氣候變惡劣的條件下動植物能夠存活的區域。生物避難所能在冰期保護原有及遷入物種免遭劫難，受保護物種在冰期后以此為起點，借風力、流水、動物等媒介擴散并演化出亞種和新物種。第四紀冰期長白山和朝鮮半島是溫帶針闊葉混交林最重要的兩個避難所。下圖示意中國東北溫帶針闊葉混交林植物的避難所與擴張路線。
簡述第四紀冰期溫帶針闊葉混交林樹種可以在山東半島、遼東半島和朝鮮半島之間擴散的有利條件。
分析溫帶針闊葉混交林在第四紀冰期由長白山大規模向朝鮮半島擴散的原因。
第四紀冰期結束后，溫帶針闊葉混交林樹種多樣性顯著提高，對此作出合理解釋。
【答案】(1)第四紀冰期時海平面降低，山東半島、遼東半島和朝鮮半島陸地相連(渤海灣及中國東部沿海陸地裸露)，三地相距較近;(2分)半島之間地形較平坦,沒有高大山脈阻隔。(2分)
第四紀冰期時氣溫降低,植被向更溫暖的低緯度擴散;(2分)朝鮮半島面積較大、地形多樣，生長空間廣闊:(2分)長白山脈阻擋冬李風南下，朝鮮半島受寒潮影響小;(2分)朝鮮半島與長白山相距較近且位于冬李風的下風向,有利于樹種向其擴散。(2分)
(3)第四紀冰期時不同的避難所存在環境差異，溫帶針闊葉混交林分化出不同的樹種;(2分)第四紀冰期結束后，氣溫升高,風力、流水、動物等媒介擴散更為活躍,有利于物種擴散;(2分)第四紀冰期結束后，水熱條件改善，適合更多樹種生存和演化。(2分)

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