古生物第二章古生物學(xué)基礎(chǔ)教材課件

第二章

古生物學(xué)基礎(chǔ)

目的和要求：對(duì)古生物的分類與命名做一般性的認(rèn)識(shí)和了解；重點(diǎn)掌握化石的分類與形成，以及化石保存條件；要靈活運(yùn)用古生物知識(shí)進(jìn)行地層的對(duì)比與劃分。

重點(diǎn)與難點(diǎn)：化石的分類及保存條件；地層的劃分及對(duì)比。第一節(jié)古生物學(xué)基本概念一、古生物學(xué)及其研究?jī)?nèi)容古生物學(xué)(Palaeontology)：研究地質(zhì)歷史時(shí)期的生物及其發(fā)展的科學(xué)。它研究各地質(zhì)歷史時(shí)期地層中保存的生物遺體、遺跡及一切與生物活動(dòng)有關(guān)的地質(zhì)記錄。古生物學(xué)研究對(duì)象是化石，研究?jī)?nèi)容包括生物的形態(tài)，構(gòu)造，分類，分布演化，生態(tài)等。第二章第一節(jié)古生物學(xué)及其研究?jī)?nèi)容二、古生物學(xué)的分類學(xué)科古動(dòng)物學(xué)古植物學(xué)遺跡化石學(xué)古無(wú)脊椎動(dòng)物學(xué)古脊椎動(dòng)物學(xué)古人類學(xué)古植物化石學(xué)孢子花粉學(xué)第二章第一節(jié)古生物學(xué)及其研究?jī)?nèi)容三、化石及其形成化石：保存在巖層中的地質(zhì)歷史時(shí)期的生物的遺體和遺跡。化石必須具有一定的生物特征，如形態(tài)，結(jié)構(gòu)，紋飾和有機(jī)成分等，能夠說(shuō)明地史時(shí)期有生物的存在。或者反映生物活動(dòng)遺留下來(lái)的痕跡。第二章第一節(jié)古生物學(xué)及其研究?jī)?nèi)容生物死去沉入底質(zhì)微粒狀沉積物將其覆蓋原狀固結(jié)，體內(nèi)礦物質(zhì)改變被其它物取代其上繼續(xù)覆蓋形成巖石經(jīng)剝蝕化石裸露化石第二章第一節(jié)古生物學(xué)及其研究?jī)?nèi)容四、化石保存類型（一）實(shí)體化石（bodyfossils）實(shí)體化石：古代生物的遺體全部或部分保存下來(lái)形成的化石。變化實(shí)體化石：絕大多數(shù)實(shí)體化石是生物的硬體經(jīng)歷不同程度的石化作用后形成的。未變實(shí)體化石：有些實(shí)體化石沒(méi)有經(jīng)過(guò)明顯的變化或只經(jīng)過(guò)輕微的變化。第二章第一節(jié)古生物學(xué)及其研究?jī)?nèi)容猛犸幼象尸體琥珀里的蚊子鸚鵡螺菊石變化實(shí)體化石未變實(shí)體化石第二章第一節(jié)古生物學(xué)及其研究?jī)?nèi)容（二）模鑄化石(moldandcastfossils)

印痕化石(impressionfossils)：生物遺體陷落在細(xì)粒的碎屑物或化學(xué)沉積物中，在沉積物中留下印痕，經(jīng)過(guò)成巖作用以后，遺體消失，但印痕保存下來(lái)，而且這種印痕常常可以反映該生物的主要特征。豆果實(shí)化石植物葉化石第二章第一節(jié)古生物學(xué)及其研究?jī)?nèi)容73

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印痕化石－－怪誕蟲(chóng)印痕化石－－中華微綱蟲(chóng)印模化石(moldfossils)：有外模(externalmold)和內(nèi)模(internalmold)兩種。外模：生物硬體的外表印在圍巖上的模，它反映原來(lái)生物硬體外表形態(tài)及結(jié)構(gòu)。內(nèi)模：指殼體內(nèi)面特征留下的模，反映硬體內(nèi)部的構(gòu)造。第二章第一節(jié)古生物學(xué)及其研究?jī)?nèi)容復(fù)合模compositemold

模核化石(corefossils)：包括外核(externalcore)和內(nèi)核(internalcore)兩種。內(nèi)核：生物的外殼和骨骼的內(nèi)部空腔中填充的沉積物固結(jié)后，形成與原腔大小類似的實(shí)體。外核：埋藏后的硬體被溶解，在沉積物中留下一個(gè)空間，此空間經(jīng)充填而形成與原硬體同形等大的實(shí)體。

鑄型化石(castfossils)：當(dāng)貝殼埋在沉積物中，已經(jīng)形成外模和內(nèi)核后，殼質(zhì)完全溶解，被另一種礦物質(zhì)充填，填入物保存了貝殼的原形大小，這是鑄型化石。第二章第一節(jié)古生物學(xué)及其研究?jī)?nèi)容第二章第一節(jié)古生物學(xué)及其研究?jī)?nèi)容

（三）遺跡化石(ichnofossilsortracefossils)

保存在巖層中的生物的活動(dòng)痕跡和遺物叫遺跡化石。痕跡化石有生物的足跡（爪印，蹄印等），爬跡，覓食跡，行跡，拖跡，潛穴，停息跡。遺物化石有動(dòng)物排泄物，卵和蛋，牡蠣上的珍珠化石等。恐龍腳印恐龍蛋舊石器第二章第一節(jié)古生物學(xué)及其研究?jī)?nèi)容遺物化石實(shí)例（a）南雄白堊紀(jì)恐龍蛋化石（b）華北第四紀(jì)黃土中的鴕鳥(niǎo)蛋化石（c）魚(yú)糞化石（d）糞粒化石（e）牡蠣上的珍珠化石（f）猿人使用的石器（g）山頂洞人的裝飾品第二章第一節(jié)古生物學(xué)及其研究?jī)?nèi)容

（四）化學(xué)化石（chemicalfossils）化學(xué)化石：又叫分子化石(molecularfossils)。地質(zhì)時(shí)期埋藏的生物遺體有的雖然遭到破壞沒(méi)有保存下來(lái)，但遺體分解后，其有機(jī)成分，如氨基酸，脂肪酸，多糖，核苷酸，烴類等仍然殘留在巖層中，這些有機(jī)分子的化學(xué)分子結(jié)構(gòu)可以通過(guò)現(xiàn)代化手段和分析設(shè)備從巖層中鑒別分離出來(lái)，并證實(shí)過(guò)去生物的存在。第二章第一節(jié)古生物學(xué)及其研究?jī)?nèi)容

五、石化作用化石化作用(fossilization)：是指埋藏在沉積物中的生物遺體在成巖作用中經(jīng)過(guò)物理化學(xué)作用的改造而成為化石的過(guò)程。

礦質(zhì)充填作用(infillmineralization)：生物硬體結(jié)構(gòu)的空隙被地下水中的礦物質(zhì)充填，就可以使硬體變得致密和堅(jiān)實(shí)。

置換作用(replacement)：在埋藏情況下，原來(lái)生物體的組成物質(zhì)逐漸被溶解，而由外來(lái)的礦物質(zhì)逐漸補(bǔ)充的過(guò)程叫置換作用。第二章第一節(jié)古生物學(xué)及其研究?jī)?nèi)容硅化木第二章第一節(jié)古生物學(xué)及其研究?jī)?nèi)容碳化作用(carbonization)：埋藏后生物遺體組分中的不穩(wěn)定的成分經(jīng)分解和升溜作用而揮發(fā)消失，僅留下碳質(zhì)薄膜而保存為化石的過(guò)程叫碳化作用。重結(jié)晶作用（recrystallization）：組成生物硬體礦物，在地?zé)岷偷貙訅毫ο掳l(fā)生脫水、晶體變粗、晶格轉(zhuǎn)化或離子析出而造成的一種化石。植物葉化石珊瑚第二章第一節(jié)古生物學(xué)及其研究?jī)?nèi)容六、化石保存條件生物類別：數(shù)量大的生物保存為化石的可能性較大，具硬體的生物較易保存為化石。組成硬體的礦物質(zhì)成分不同，保存化石可能性也不同。遺體堆積環(huán)境：生物遺體處于高能水動(dòng)力條件下，容易受到磨蝕損壞，在氧化條件下有機(jī)質(zhì)因氧化而腐爛，在還原條件下有機(jī)質(zhì)易保存下來(lái)。生物遺體還有被動(dòng)物吞食，被細(xì)菌腐蝕等情況。第二章第一節(jié)古生物學(xué)及其研究?jī)?nèi)容埋藏條件：

生物死后因被不同的沉積物質(zhì)所掩埋，保存為化石的可能性會(huì)有差別。如果生物尸體被化學(xué)沉積物或生物成因的沉積物所埋藏，硬體就較少遭受破壞。時(shí)間因素：

生物死后必須迅速埋藏，才有可能保存為化石：必須經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期埋藏，經(jīng)歷化石化作用后才能保存為化石。有時(shí)生物死后雖被迅速掩埋，但不久又因沖刷等自然營(yíng)力的作用而暴露．也不能形成化石。另一方面，保存在時(shí)代老的巖層中的化石因變質(zhì)作用易遭破壞。第二章第一節(jié)古生物學(xué)及其研究?jī)?nèi)容成巖作用的條件沉積物在固結(jié)成巖過(guò)程中，一般來(lái)說(shuō)，壓實(shí)作用和結(jié)晶作用都會(huì)影響化石化作用和化石的保存。碎屑沉積物的壓實(shí)作用較顯著，所以在碎屑沉積巖中的化石很少能保持原始的立體形態(tài)：化學(xué)沉積物在成巖中的重結(jié)晶作用，常使生物遺體的微細(xì)結(jié)構(gòu)遭受破壞。只有壓實(shí)作用較小且未經(jīng)嚴(yán)重的重結(jié)晶作用的情況下，才能保存完好的化石。第二章第一節(jié)古生物學(xué)及其研究?jī)?nèi)容第二節(jié)

古生物的分類與命名一、生物的分類單位

界是生物最大的分類單位。界以下依次為門(mén)(phylum)、綱(class)，目(order)、科(family)、屬(genus)，種(species)。除這些主要分類單位外，還可插入各種輔助單位，如各主要單位可再分成亞門(mén)、亞綱，亞目、亞科、亞屬，亞種，或合并成超門(mén)，超綱，超目和超科。二、古生物學(xué)的命名法則

生物各級(jí)分類單位均采用拉丁文或拉丁化文字。屬和屬以上單位的命名都用一個(gè)詞表示，第一個(gè)字母大寫(xiě)，即用單名法。屬以上的分類單位用正體。種名則用兩個(gè)詞表示，稱為二名法（雙名法）。一個(gè)完整的種名是該種所從屬的屬名加上種本名，全用斜體。種名后要用正體字注明命名者姓氏，屬名首字母大寫(xiě)。亞種學(xué)名則用三名法，即由亞種名和所從屬的種學(xué)名結(jié)合構(gòu)成。物種名組成屬名

+種名

+命名人命名規(guī)則斜體，首字母大寫(xiě)

斜體，小寫(xiě)

正體，首字母大寫(xiě)示例Cardiograptus

giganicusHsu第二章第一節(jié)古生物的分類與命名

在命名法則方面應(yīng)遵循“優(yōu)先律”的原則。一個(gè)生物分類單位的有效名稱，應(yīng)符合國(guó)際動(dòng)(植)物命名法則的規(guī)定，以最早正式刊出名稱為準(zhǔn)。此后再有同一化石的命名，應(yīng)作為同義名而廢棄?！皟?yōu)先律”的原則第二章第一節(jié)古生物的分類與命名第三節(jié)古生物學(xué)的應(yīng)用一、古生物學(xué)的研究方法地層剖面的測(cè)制和標(biāo)本的采集：地層剖面測(cè)制完成后要在母巖上逐層采集標(biāo)本，記錄層位、標(biāo)本編號(hào)、標(biāo)本包裝。測(cè)制剖面時(shí)要高度重視野外化石層位的觀察、描述，除了認(rèn)真鑒定巖性及其特征外，尤其要注意能反映沉積環(huán)境的任何標(biāo)志。如需要進(jìn)行地球化學(xué)研究時(shí)要逐層采集巖石樣品。

標(biāo)本處理：修理、切片、分離。對(duì)采集到的化石標(biāo)本，應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行修理，去掉不必要的圍巖，盡可能揭露出化石的個(gè)體。對(duì)微體化石要進(jìn)一步加工，或在切片室磨制薄片；或在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分離、選樣及制片等工作。

標(biāo)本的鑒定和描述：利用放大鏡，體視鏡、顯微鏡或透射電鏡，掃描電鏡，對(duì)化石或薄片進(jìn)行鑒定，鑒定時(shí)要與標(biāo)準(zhǔn)屬種進(jìn)行對(duì)比，并進(jìn)行詳細(xì)的描述、討論和比較。

照相、制作圖版：對(duì)所有已鑒定到種（屬）的化石，要進(jìn)行照相排版，制作按描述順序的圖版，以備正式發(fā)表用。圖版要有說(shuō)明，具體說(shuō)明化石名稱、照相方向、比例、產(chǎn)地和層位等。

地質(zhì)意義分析：按照研究目標(biāo)進(jìn)行地質(zhì)分析。第二章第一節(jié)古生物的應(yīng)用二、生物進(jìn)化規(guī)律的研究

生物的發(fā)展規(guī)律：有從簡(jiǎn)單到復(fù)雜，從低等到高等，從輻射對(duì)稱到兩側(cè)對(duì)稱的現(xiàn)象。其肌體也有從單細(xì)胞到多細(xì)胞，從無(wú)組織到有組織，從兩胚層到三胚層，從原口到后口，從假體腔到真體腔。

生物演化總體趨勢(shì)：結(jié)構(gòu)構(gòu)造由簡(jiǎn)單向復(fù)雜發(fā)展、生物類型從低等到高等發(fā)展、生活環(huán)境從海洋向陸地、空中和海洋全方位發(fā)展。

生物演化具有進(jìn)步性、階段性、不可逆性、適應(yīng)性的特點(diǎn)。第二章第一節(jié)古生物的應(yīng)用

進(jìn)步性發(fā)展：生物界由少到多，由簡(jiǎn)單到復(fù)雜、由不完善到完善、由低級(jí)到高級(jí)的上升性發(fā)展。

階段性：指生物的進(jìn)步性發(fā)展在地質(zhì)歷史上顯示出各種不同的進(jìn)化階段。

不可逆性：已演變的生物類型不可能回復(fù)祖型，已滅亡的類型不可能重新出現(xiàn)。

適應(yīng)性：指每一種生物都帶有生活環(huán)境和生活方式的標(biāo)記，適應(yīng)是生物界的普遍規(guī)律。（特化、分歧或趨異、適應(yīng)輻射、適應(yīng)趨同）第二章第一節(jié)古生物的應(yīng)用第二章第一節(jié)古生物的應(yīng)用三、地質(zhì)年代及地層劃分與對(duì)比研究

早在十八世紀(jì)，科學(xué)家在尋找礦產(chǎn)的生產(chǎn)活動(dòng)中發(fā)現(xiàn)，古生物化石的面貌最能反映地層系統(tǒng)的新老順序。地質(zhì)年代越新，地層層位越高，生物化石的面貌越接近現(xiàn)代。根據(jù)生物前進(jìn)性進(jìn)化的規(guī)律和地層學(xué)的“層序律”，科學(xué)家得出了相對(duì)地質(zhì)年代的概念，并提出了與地層系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)的地質(zhì)年代表(代、紀(jì)，世、期)。第二章第一節(jié)古生物的應(yīng)用

用化石對(duì)比劃分地層主要有以下幾種方法：

標(biāo)準(zhǔn)化石法：演化時(shí)限短、地理分布廣、保存好、特征明顯、數(shù)量多因而易于在地層中發(fā)現(xiàn)的化石稱為標(biāo)準(zhǔn)化石。種系演化法：根據(jù)生物的譜系演化關(guān)系能確切地證實(shí)地層層位和時(shí)代。

生態(tài)地層學(xué)法：研究化石群落和環(huán)境的關(guān)系，在地層劃分對(duì)比中考慮化石群落在時(shí)間空間上的變化。

第二章第一節(jié)古生物的應(yīng)用四、古地理、古氣候研究

古生物和現(xiàn)代生物一樣，其空間位置多種多樣，因此，闡明某個(gè)地質(zhì)時(shí)期各種古生物的生活環(huán)境，就可以推斷該時(shí)期地表的海陸分布、海岸線的位置以及湖泊，河流、沼澤的范圍等等。

相：能夠反映沉積環(huán)境的巖石特征和古生物及其生活環(huán)境的化石特征的總和。

生物相：只根據(jù)生物化石特征確定的相。

指相化石：能明確指示某種沉積環(huán)境的化石。第二章第一節(jié)古生物的應(yīng)用

造礁珊瑚限于水溫18℃以上的溫暖清潔，陽(yáng)光充足的淺海，是狹生性生物，