古生代

古生代

古生代(Paleozoic,符號PZ)是地質時代中的一個時代,開始于同位素年齡542±0.3百萬年(Ma),結束于251±0.4Ma。古生代屬于顯生宙,上一個代是新元古代,下一個代是中生代。古生代包括了寒武紀、奧陶紀、志留紀泥盆紀石炭紀、二疊紀。 泥盆紀、石炭紀、二疊紀又合稱晚古生代動物群海生無脊椎動物中的三葉蟲、軟體動物和棘皮動物最繁盛。在奧陶紀、志留紀、泥盆紀、石炭紀,相繼出現低等魚類、古兩棲類和古爬行類動物。魚類在泥盆紀達于全盛。石炭紀和二疊紀昆蟲和兩棲類繁盛。古植物以海生藻類為主。

  • 中文名稱
    古生代
  • 外文名稱
    Paleozoic
  • 名稱指向
    地質年代
  • 距今時間
    約5.7億年至2.3億年前
  • 形成物質
    世界重要成礦期
  • 隸屬
    顯生宙第一個代,顯生宙時期2/3

地質特征

包括早古生代伊迪卡拉紀、寒武紀、奧陶紀、志留紀和晚古生代泥盆紀石炭紀二疊紀。早古生代是海生無脊椎動物的發展時代,如寒武紀的節肢動物三葉蟲奧陶紀的筆石和頭足類、泥盆紀的珊瑚類和腕足類等。最早的脊椎動物無顎魚也在奧陶紀出現。植物以水生菌藻類為主,志留紀末期出現裸蕨植物。在晚古生代,脊椎動物開始在陸地生活。魚類在泥盆紀大量繁衍,並向原始兩棲類演化。石炭紀和二疊紀時,兩棲類和爬行類已佔主要地位。植物也進入依靠孢子繁殖的蕨類大發展時期,石炭紀和二疊紀因有蕨類森林而成為地質歷史上的重要成煤期。古生代的地殼運動和氣候變化深刻影響自然環境的發展。早古生代的地殼運動在歐洲稱加裏東運動,在美洲稱太康運動,在中國又稱廣西運動。此時古北美、古歐洲、古亞洲岡瓦納古陸及古太平洋、古地中海都已形成。晚古生代地殼運動在歐洲稱海西(華力西)運動,在北美稱阿勒蓋尼運動,在中國又稱天山運動。經過古生代地殼運動,世界許多巨大的褶皺山系出現,南方的岡瓦納古陸和北方的勞亞古陸聯合在一起,形成泛古陸(聯合古陸)。晚古生代在岡瓦納古陸發生了大規模的冰川作用大冰蓋分布于古南緯60°以內的今南非、阿根廷等地,該冰川作用期即地質歷史上的石炭--二疊紀大冰期。古生代地層總稱古生界

寒武紀最具代表性的寒武紀最具代表性的

古生代意為遠古的生物時代,持續了約3億年。對動物界來說,這是一個重要時期。它以一場至今不能完全解釋清楚的進化拉開了寒武紀的序幕。寒武紀動物的活動範圍隻限于海洋,但在古生代的廷續下,有些動物的活動轉向幹燥的陸地。古生代後期,爬行動物和類似哺乳動物的動物出現,古生代以迄今所知最大的一次生物絕滅宣告完結。

地質運動

早古生代劃分三個紀:寒武紀是根據英國威爾士西部的寒武山而得名;奧陶紀是英國威爾士的一個民族的名稱;志留紀是威爾士民族居住地。

時代劃分表時代劃分表

晚古生代也劃分三個紀:早、晚古生代之間有一個地殼運動,稱為加裏東運動。海西運動結束了古生代的歷史。泥盆紀是根據英國西南的德文郡命名,日譯為泥盆,我國沿用至今。石炭紀,因盛產煤層而得名,石炭是煤的舊時稱呼。二疊紀首先研究地點在烏拉爾山西坡--彼爾姆,因這套地層明顯具有上、下兩部分,日譯為二疊紀,也為我國採用。

該時期地殼發展日趨穩定,加裏東運動以後,世界絕大部分地槽回返褶皺,古生代末期海西運動後,世界範圍內僅剩下兩在地槽與兩在古陸對立情勢,地球在這時的南北分異較為明顯。古地理發展的海陸配置,這時也發生較大變化,初步建立了現時地貌輪廓。生物的演替,經過了幾次飛躍,植物與動物都先後征服了大陸,高等生物發育繁衍。該期主要地質事件有:

(1)從海洋佔絕對優勢到陸地面積不斷擴大。

前古生代,地球上出現不少古陸,但多為一些地槽海所分隔,在元古代褶皺回返的地槽,到古生代時又重新下陷,形成廣闊的地台淺海,因此早古生代時,地球仍然是汪洋澤土,海洋佔有絕對優勢。早古生代,特別是志留紀末期的地殼運動,稱為加裏東運動。這次運動後,加裏東地槽全部回返褶皺,另一些地槽也部分發生褶皺回返,如蒙古地槽北緣的阿爾泰--薩彥嶺地區;阿馬拉契亞地槽的北段和南段的一部分;塔斯馬尼亞地槽的南段等。地槽褶皺回返轉化為地台以後,由于活動區轉化為穩定區,不但大地構造性質發生變化,而且隆起上升,由海洋成為陸地,所以加裏東運動後,世界陸地面積便不斷擴大了。

(2)南升北降地殼發展情勢到北方大陸聯合南方大陸開始解體。

經過了加裏東運動以後,一些地槽回返褶皺上升為陸地。但到了晚古生代,有些地區又開始下沉,成為地台淺海,因此世界總的情勢仍然是南升北降,南方為大致連在一起的岡瓦納古陸;北方除加拿大與歐洲連起來以外,其餘地區仍為地槽海與地台淺海所分割。但是到了晚古生代後期,由于海西運動,世界大部分地槽回返上升,世界範圍內隻有橫亙東西的古地中海地槽和環太平洋地槽還是海洋外,其餘均隆起為陸地,于是北方古陸聯合為一體,稱為勞亞古陸。被古地中海所隔的南方岡瓦納古陸,卻開始解體,印非之間被海水所侵成為中生代大陸全面漂移所發生的前奏。

(3)地殼發展由活動趨向穩定,形成兩在地槽與南北古陸對立情勢。

發生在古生代,尤其是在二疊紀所發生的海西(華力西)運動,其影響要遠比加裏東運動大得多。通過這次運動,世界絕大多數地槽全部回返上升。如西歐地槽、烏拉爾地槽、阿巴拉契亞地槽、塔斯馬尼亞地槽等均轉化為地台。上述地槽約有大部分位于北半球,因此經過海西運動後,世界範圍內地殼發展日趨穩定,出現許多年輕地台,開始了兩在地槽與兩大古陸的對立情勢,結束了地槽佔優勢的歷史。

(4)北方發育廣大煤田,南方冰雪晶瑩。

海西階段,地殼運動頻繁,海槽相繼隆起,陸地面積不斷擴大,陸地森林繁茂,尤其是沼澤地帶,更適合一些進化不很完全的植物生長,再加上石炭--二疊紀氣候濕潤,因此植物大量繁衍,那時的北半球呈現出綠樹成蔭,森林繁茂的景觀。又因地殼運動頻繁,海陸多變,陸地長好的植物,常為海水覆蓋,不久又上升為陸地,繼續生衍森林,這種環境,恰為成煤創造了良好條件,因此,石炭、二疊紀是北半球最主要的成煤時期。

古生代遺跡古生代遺跡

晚古生代的岡瓦納古陸,雖然在印非之間下沉,海水內侵,卻仍高高隆起,出現自震旦冰期以來的又一次大冰期--石炭--二疊冰期。冰川活動持續5000萬年,冰蓋面積僅巴西境內就超過400萬平公裏。這次冰期正好位于當時南極周圍,冰川中心厚,呈放射狀向四周圍擴散,應屬極地大陸冰蓋類型。這次冰積物現在的分布位置,恰在非洲南部,印度半島,南美的東緣,如果將這些大陸拼合,便恢復了大陸漂移前的狀況,為大陸漂移說提供了有力的證據。

(5)中國地殼處于北升南降,北方穩定南方活躍的發展情勢。

元古代中國北方形成的古陸,到早古生代仍在不斷擴大,中奧陶紀以後,華北整體上升,形成華北陸台,並與西部塔裏木古陸,東北、朝鮮連成一片陸地,稱為中朝陸台。

南方受加裏東運動的影響,陸地面積也在不斷擴大,志留紀末,是加裏東構造階段最劇烈的時期,南方大部分為廣西運動。這次運動使湘、桂、贛邊的南嶺地區上升,位于江南古陸康滇古陸之間的上楊子海上升形成上楊子古陸,並與江南古陸、康滇古陸聯成陸地。這時江浙一帶的華夏海島,也成為華夏古陸。加裏東運動後,我國西部的天山、昆侖山、祁連山、秦嶺、大小興安嶺及喜馬拉雅地區仍處于活動海槽。中國地殼北升南降的情勢,早古生代就已形成。

古生代遺跡古生代遺跡

早元古代我國北方形成的阿拉善古陸、晉陝古陸、膠東古陸,在早古生代初期仍下沉為地台淺海、至中奧陶紀後,才與華北大陸整體上升。以上說明早古生代整個北方多處于穩定的地台階段,沉積了穩定的地台淺海沉積,以石灰岩為主,岩層厚度多在數十米以內,而華南則沉積了厚度較大的碎屑岩系,反映了地殼運動較為活躍的特點。因此,早古生代中國地殼發展顯示了北方穩定南方活躍的特點。

晚古生代中國與世界一樣,陸地面積進一步擴大,北升南降,北方穩定南方活躍的情勢空前發展,中國初步奠定了現時地貌輪廓。

在華北、東北南中地區,從晚奧陶紀就已上升為陸地以來,沉積間斷了一億數千萬年之久,到了中石炭紀,地殼才發生沉降,出現多次短暫的海侵,這種時海、時陸的海陸互動作用,最有利于成煤。因此華北煤田,主要形成于中、上石炭紀及早二疊紀,如本溪組、太原組、山西組等這些古生代的地層中,均廣泛分布煤田。至晚二疊紀時,又全部隆起成陸,沉積了陸相地層,一直延續至今,這樣華北及東北南部便結束了海侵歷史。新生代雖然沿海有幾次海侵,但與過去相比,規模小、時間短,是微不足道的。在華南,早古生代末的廣西運動(加裏東)對該區的影響:很多地區在早泥盆紀上升為陸地,但到中晚泥盆紀時,一些地區復又被海水覆蓋。當晚二疊紀的北方,已是一片陸地之時,而南方的半壁河山,仍在海洋之中。由于地殼活躍,火山噴發,流出的火山岩--峨眉玄武岩散布在大半個西南地區。由于海陸交替頻繁,有利煤田形成。

古生代模擬圖古生代模擬圖

在中國北部、西北部,原來分布好幾條大地槽,沉積了厚至一二萬米碎屑岩和火山岩。由于受晚古生代末海西運動的影響,天山、昆侖、祁連、秦嶺、阿爾泰、蒙古--興安嶺等地槽,都相繼褶皺隆起。

上述我國經過晚古生代海西運動後,華北、西北、東北以及華南部分, 已連成廣闊的大陸,我國大陸隻有西藏、西南和華南部分地區及東北烏蘇裏江口等地區有海水存在。所以說,晚古生代,或者海西構造階段,是海洋向陸地轉化的重大變革時期,也是中國出現大陸佔優勢的時代。同時經過了海西運動後,地勢起伏,分異顯著,山盆相間的景觀,也開始出現。山盆的出現阻隔了氣流自由流通,同時陸地增多,氣候由濕潤而轉為幹燥。這一方面使生物界受到一次嚴峻考驗,另一方面也促進了生物的演化,為中生代生物大飛躍,提供了條件。

古生代生物及環境古生代生物及環境

從上述整個古生代地殼發展來看,仍處于明顯南北分異:北升南降或南海北陸;北方穩定,南方活躍的發展總情勢。

時代劃分

古生代(Paleozoic era)--地質年代的第3個代(第1、2個代分別是太古代和元古代)。約開始于5.7億年前,結束于2.45億年前。古生代共有6個紀(Period),一般分為早、晚古生代。早古生代包括寒武紀(Cambrian 5.4億年前)、奧陶紀(Ordovician 5億年前)和志留紀(Silurian 4.35億年前),晚古生代包括泥盆紀(Devonian 4.05億年前)、石炭紀(Carboniferous 3.55億年前)和二疊紀(Permian 2.95億年前)。

寒武紀

(Cambrian )是地質歷史劃分中屬顯生宙古生代的第一個紀,距今約5.4億至5.1億年,寒武紀是現代生物的開始階段,是地球上現代生命開始出現、發展的時期。寒武紀對我們來說是十分遙遠而陌生的,這個時期的地球大陸特征完全不同于今天。 寒武紀常被稱為"三葉蟲的時代",這是因為寒武紀岩石中儲存有比其他類群豐富的礦化的三葉蟲硬殼。但澄江動物群告訴我們,現在地球上生活的多種多樣的動物門類在寒武紀開始不久就幾乎同時出現。

奧陶紀

(Ordovician Period,Ordovician),地質年代名稱,是古生代的第二個紀,開始于距今5億年,延續了6500萬年。

志留紀

(Silurian period)是早古生代的最後一個紀,也是古生代第三個紀。本紀始于距今4.35億年,延續了2500萬年。由于志留系在波羅的海哥德蘭島上發育較好,因此曾一度被稱為哥德蘭系。 志留紀可分早、中、晚三個世。志留系三分性質比較顯著。一般說來,早志留世到處形成海侵,中志留世海侵達到頂峰,晚志留世各地有不同程度的海退和陸地上升,表現了一個巨大的海侵旋回。志留紀晚期,地殼運動強烈,古大西洋閉合,一些板塊間發生碰撞,導致一些地槽褶皺升起,古地理面貌巨變,大陸面積顯著擴大,生物界也發生了巨大的演變,這一切都標志著地殼歷史發展到了轉折時期。

泥盆紀

(Devounian)地質年代名稱,古生代的第四個紀,約開始于4.05億年前,結束于3.5億年前,持續約5000萬年。"泥盆紀分為早、中、晚3個世,地層相應地分為下、中、上3個統。

早期裸蕨繁茂,中期以後,蕨類和原始裸子植物出現。無脊椎動物除珊瑚、腕足類和層孔蟲(Stromatoporoidea,腔腸動物門水螅蟲綱的一個目)等繼續繁盛外,還出現了原始的菊石(Ammonites,屬軟體動物門頭足綱的一個亞綱)和昆蟲。脊椎動物中魚類(包括甲胄魚盾皮魚、總鰭魚等)空前發展,故泥盆紀又有"魚類時代"之稱。晚期甲胄魚趨于絕滅,原始兩棲類(迷齒類(Labyrinthodontia)(亦稱堅頭類)開始出現。

石炭紀

(Carboniferous period)是古生代的第5個紀,開始于距今約3.55億年至2.95億年,延續了6000萬年。石炭紀時陸地面積不斷增加,陸生生物空前發展。當時氣候溫暖、濕潤,沼澤遍布。大陸上出現了大規模的森林,給煤的形成創造了有利條件。

二疊紀

(Permian period)是古生代的最後一個紀,也是重要的成煤期。二疊紀分為早二疊世,中二疊世和晚二疊世。二疊紀開始于距今約2.95億年,延至2.5億年,共經歷了4500萬年。二疊紀的地殼運動比較活躍,古板塊間的相對運動加劇,世界範圍內的許多地槽封閉並陸續地形成褶皺山系,古板塊間逐漸拚接形成聯合古大陸(泛大陸)。陸地面積的進一步擴大,海洋範圍的縮小,自然地理環境的變化,促進了生物界的重要演化,預示著生物發展史上一個新時期的到來。

礦產資源

鐵礦

我國西北祁連山寒武紀變質岩中,與火山岩有關的"鏡鐵山式"鐵礦;華北中奧陶紀石灰侵蝕面之上"山西式"鐵礦等,均具有工業價值。

磷礦

產于寒武紀的"昆陽式"礦磷是一種較豐富的磷礦床。分布在雲南,四川、湘西等地。

錳礦

是我國又一個含錳地層,如廣西的"桂平式"礦體屬于上泥盆紀地層中。湖南、廣西、江西皖南等省中下二疊紀頂部有一套岩層稱為當沖組的,是重要屬錳層位。

鋁土礦

華北平原中奧陶紀侵蝕面之上的G層鋁土層,具有重要價值。

煤礦

石炭--二疊紀是我國主要成煤時代,北方產在石炭紀及早二疊紀地層中,南方則主要產在晚二疊紀地層中。北方主要產煤地層有本溪組、太原組、山西組,如開灤、淮南、平頂山、淄博、本溪、焦作、太原、大同等煤田。南方主要產煤地層有石炭紀瀏水組,晚二疊紀龍法組(樂平、鬥嶺、梁山為同一時代),如洪山殿、牛馬司、樂平、鬥嶺山等煤礦

主要生物

早古生代為藻類的時代。到志留紀早期維管植物才出現。早、中泥盆紀為早期維管植物的時代,前裸子植物則剛剛出現。晚泥盆紀和早石炭紀以石松綱楔葉綱為主,真蕨綱、前裸子植物種子蕨植物次之。晚石炭紀和早二疊紀蘇鐵和銀杏剛剛出現。到晚二疊紀,厚囊蕨目繁盛,薄囊蕨目增多,科達目植物亦多,松柏目和銀杏目植物增多,進入到裸子植物的時代。 在早古生代海洋裏生活著門類眾多的生物。植物界以海藻為主。動物界出現了三葉蟲和珊瑚、腕足類等。三葉蟲是一種節肢動物,寒武紀是三葉蟲的、全盛時代。到奧陶紀時出現了軟體動物門的頭足綱,主要生物門類還有筆石、腕足類、三葉蟲等。最值得註意的是在志留紀中期出現了脊椎動物--魚類和最早的陸生植物

寒武紀時期

藻類、海棉、腕足動物、海林檎、三葉蟲。

奧陶紀時期

藻類、海棉、珊瑚、腕足動物、海林檎、海百合、海蕾、海星、三葉蟲、

志留紀時期

藻類、海棉、珊瑚、腕足動物、海百合、海蕾、海星、三葉蟲、鸚鵡螺、

泥盆紀時期

藻類、海棉、珊瑚、腕足動物、海林檎、海百合、海蕾、海星、三葉蟲、鱗木、鸚鵡螺

石炭紀時期

藻類、海棉、珊瑚、腕足動物、海林檎、海百合、海蕾、海星、三葉蟲、沙魚鱗木、鸚鵡螺、

二疊紀時期

藻類、海棉、珊瑚、海百合、三葉蟲、沙魚、鱗木、鸚鵡螺

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