晚古生代地史
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第七章 晚古生代地史 Late Paleozoic History
CONTENTS
7.1 晚古生代的划分和特征
7.2 7.3 7.4 7.5 晚古生代的生物界 晚古生代的古地理 晚古生代的古构造 晚古生代的矿产
一、晚古生代的划分
泥盆纪 Devonian 417 354Ma － Murchison & Sedgwick, 1840 石炭纪 Carboniferous 354－29 2Ma Conybear & Phillips, 1922 二叠纪
Z2’s animal embryos[Nature, 1998,391:553-8]
7.2.2 晚古生代的陆生植物
陆
泥盆纪
生
植
石炭纪
物
二叠纪
矮小的裸蕨类 高大的蕨类为主 D1 ：无根茎叶的分 石松、 节蕨、 真蕨、 种子蕨、 裸子植物为主 化，如裸蕨； 科达 松柏、苏铁、 D2：根茎叶分化，如 昆虫开始出现 银杏 原始石松类 D3： 出现小森林和原 全球第一次重要成煤期 始裸子植物 安加拉植物群 热带植物区 舌羊齿植物群 华夏植物群 欧美植物群
海槽型泥盆系
泥盆纪华南板块内部古地理变化
1 S/D连续沉积区：滇东、钦防海槽 2 D1主要限于滇黔桂海，以碎屑岩及泥灰质沉积为 主；晚期开始出现南丹型和象州型岩相分异 3 D2-3：地势平缓，海侵范围扩大，岩相分异加 剧： 滇黔桂地区：南丹型和象州型； 湘粤：超覆区，亦有岩相分异，“宁乡式”鲕状 赤铁矿。 湘赣交界、鄂西：海陆交互碎屑岩沉积为主 闽中：山前断陷盆地的磨拉石粗碎屑沉积 下扬子地区：五通组以近海河湖相沉积为主，
CONTENTS
7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 晚古生代的划分和特征
晚古生代的生物界
晚古生代的古地理 晚古生代的古构造 晚古生代矿产
7.2 晚古生代的生物界
7.2.1 脊椎动物(vertebrate) 7.2.2 陆生植物(terrestrial plants) 7.2.3 海生无脊椎动物 (marine invertebrate)
四 川 峨 眉 山 龙 门 洞二 叠 纪 玄 武 岩
峨眉山位于中国四川省峨眉山市境内，景区面积154平方公里，最高峰万佛顶海 拔3099米，是著名的旅游胜地和佛教名山。峨眉山平畴突起，巍峨、秀丽、古 老、神奇。它以优美的自然风光、悠久的佛教文化、丰富的动植物资源、独特的 地质地貌而著称于世。
峨眉山
华南板块二叠纪古地理演化
华南地区栖霞期古地理图
华南地区茅口期古地理图
华南地区龙潭期古地理图
华南地区大隆期古地理图
中石化重大基础研究项目
Ⅰ－中国南方（中上扬子）大陆
油气中组合研究
构造与海相油气前景研究 Ⅱ－东古特提斯构造演化与海相
Ⅲ－中上扬子及邻区二叠系暨
泥盆-石炭系沉积-古地理研究 (2006-2011)
P1:三带型复体 长身贝类，石燕贝类， 晚期欧姆贝类 特化
蜓
D1 → D3 石燕类展翼变 D1 → D3 石燕类展翼变 短 ,,中槽中隆从光滑到 短 中槽中隆从光滑到 有放射线 ,C 尚出现分叉 有放射线 ,C 尚出现分叉
个大， 拟旋 旋壁 蜂巢 3-4 脊、列孔、 层 层 副隔壁
Pz 末期 四射珊瑚、横板珊瑚、蜓、三叶虫、笔石、竹节石、软舌螺和 绝灭类 长身贝类等 别 生物分 暖水动物群，温凉水动物群和冷水动物群 区（群）
Permian 292-250Ma
Murchison, 1841
晚古生代的特征
生物界：海生无脊椎动物发生重要变革， 陆生植物开始大量繁盛，原始爬行类逐 渐征服大陆;D31-D32, P-T之交集群绝灭 全球构造：联合大陆（Pangea）的形成 沉积矿产：铁和铝风化矿床、膏盐、油气 和煤 古气候：全球石炭—二叠纪冰川
中国东部 晚泥盆世 古地理图
泥盆纪时华北 板块无沉积记 录；华南板块 北缘D/S,无火 山活动，为砂 页岩和灰岩沉 积，西缘为碳 酸盐，东南缘 无露头，不清 楚。
中国东部石炭纪古地理
I 华南板块石炭纪地层序列 I 华南板块石炭纪古地理 I 华北板块石炭纪地层序列 I 华北板块石炭纪古地理
黔南石炭系柱状图
C2
C1
华南板块石炭纪地层序列
时代 上石炭统 大 塘 阶 岩 关 阶 组 马平组 达拉组 滑石板组 摆佐组 上司组 旧司组 祥摆组 汤粑沟组 革老河组 岩 性 灰岩夹白云质灰岩 下部白云岩，上部厚层灰岩 灰白色块状灰岩 白云质灰岩，白云岩 灰岩 下部砂页岩夹煤层，上部灰岩夹页岩 砂页岩夹煤层 灰岩夹砂页岩，下部具潮坪脉状－透镜状层理
泥盆纪沟鳞鱼
鱼石螈(D3-C1)—最早原始两栖类
amphibian
蜥螈(P1)—原始爬行类
引螈（两栖类）—二叠纪
大异齿龙(P)—背部具帆状构造
爬行类 reptile
中龙的分布与大陆漂移
两栖类动物一直在减少
以前人们对世界上两栖类动物数量的减少的 印象，主要是来自口耳相传的说道，并没有 多少确切的依据。现在，通过对从1950年到 1997年多达900种以上的两栖类动物数量的时 间序列研究，这些印象得到了证实。在过去 的40多年里，两栖类动物数量的以每年平均4 －5％的速度减少，并且在1960年代有某些突 然的下降。[Nature, 2000/4/14, p. 752]；
南丹型
I 地层：主要为暗色含浮游、游泳生物的
薄层泥岩、泥灰岩、泥晶灰岩和硅质岩 I 生物化石：菊石、竹节石及无眼的三叶 虫 I 代表—较深水滞流贫氧的微型裂陷槽 （台内断槽）沉积
海槽型 南丹型 华南泥盆系柱状对比图 华南泥盆系柱状对比图 象州型
南丹型泥盆系
桂中 桂中
象州型泥盆系
华南泥盆系沉积示意剖面图 华南泥盆系沉积示意剖面图
太 厚度:120-153m 类似于淮北 原 灰岩:12层 组 煤:4-8层 C 22 本 厚度:21.4m 溪 灰岩:少见 组 煤:少见 C 21
厚度:100m 灰岩:50m 煤:少见
厚度:∠50m 灰岩:1层 煤:少见
厚度:80m 灰岩:3层 煤:2层
厚度:160300m 灰岩:5-6层 煤:可采
时代 组 大隆组 长兴组 龙潭组 茅口组 栖霞组 梁山组 马平组（上部） 岩性 暗色硅质岩 0－10m 灰岩、含燧石结核灰岩 120m 海陆交互含煤碎屑沉积，夹灰 岩层 359m 灰白色厚层灰岩 200m 黑色含燧石结核生物碎屑灰岩 含煤碎屑沉积 14-64m 160m 灰岩，Pseudoschwagerina 带
晚泥盆世石燕类，华南
泥盆纪的颠石燕类
石炭纪长身贝类
二叠纪长身贝类
泥盆纪礁相群落
以层孔虫和珊 瑚为主
C1海相生物群落(海底世界)
P礁相群落
晚古 古生 生代 代化 化石 石图 图版 版 晚
CONTENTS
7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 晚古生代的划分和特征 晚古生代的生物界
晚古生代的古地理
晚古生代的古构造 晚古生代矿产
7.3 中国东部晚 古生代古地理
7.3.1 泥盆纪古地理 7.3.2 石炭纪古地理 7.3.3 二叠纪古地理
中国东部泥盆纪古地理
华南板块泥盆系发育; 华北板块主体无泥盆系记录
华南板块泥盆纪地层序列 ——象州型和南丹型 华南板块泥盆纪古地理
桂中泥盆系剖面 深浅海 滨海
拖鞋珊瑚 方锥珊瑚
象州型
I 地层：浅色碳酸盐岩为主，厚度较大 I 生物化石：丰度和分异度高；以腕足、
珊瑚、层孔虫、苔藓虫大量繁盛为特 色，并有双壳、腹足、头足、三叶虫、 棘皮类、厚壳竹节石、介形虫、藻类等 多门类化石。层孔虫、复体四射珊瑚和 层孔虫为主筑积而成的生物礁广泛分 布。 I 代表——浅水富氧的碳酸盐台地环境
特 点 植 物 分 区
早泥盆世 裸蕨类植物
早泥盆世陆生植物
晚泥盆世陆相生境
芦 木 (C2-P)
科 达 (C-P)
舌羊齿(P)
石炭纪煤沼环境
引螈 鳃龙
晚石炭世森林
石炭纪昆虫
晚古生代的海生无脊椎动物
海
四射珊 瑚 腕足类
生
泥盆纪
无
脊
石炭纪
椎
动
物
二叠纪
D2-D31: 双 带 型 和 C1: 三带型单体 泡沫型 石燕贝 类繁盛， D3 穿孔贝类 长身贝类为主
C2-P1 太原组 (95m) C2
O1 本溪组
(7-35m)
下部：铁铝层，底部为风化壳。风化壳上发育山西 式铁矿，向上广布铝土岩，也称为G层铝土矿。 碳酸盐岩。
华北板块晚石炭世（C2) 古地理
地 层
淮南淮北
苏北贾旺
山东中部
灰岩:6层,在山 西东南部和河 北南部
河北唐山
海相灰岩数 层
辽宁本溪
陆相含煤地 层
P2
P1
巢湖凤凰山栖霞组剖面
C2 C1
P1q
The upper of slope
Platform
★ ▲
安徽宿松韭菜山栖霞组露头，2003.9
湖北阳新栖霞组剖面，2003.9
江苏南京大石碑栖霞组露头，2005.11
江苏南京大石碑栖霞组剖面，2005.11
T1y
P2 d
巢湖平顶山西坡二叠系大隆组－硅质岩
中国东部 晚石炭世 古地理图
石炭纪时，华 北板块的北缘 为活动大陆边 缘，南缘东段 为被动大陆边 缘，南缘西段 为活动大陆边 缘
中国东部二叠纪古地理
I华南板块二叠纪地层序列 I华南板块二叠纪古地理 I华北板块二叠纪地层序列 I华北板块二叠纪古地理
华南大地构造格架
黔中二叠纪地层剖面
华南板块二叠纪地层序列
中国东部 晚石炭世 古地理图
石炭纪时，华 南板块的北、 西和东南均为 被动大陆边缘
CONTENTS
7.1 晚古生代的划分和特征
7.2 7.3 7.4 7.5 晚古生代的生物界 晚古生代的古地理 晚古生代的古构造 晚古生代的矿产
一、晚古生代的划分
泥盆纪 Devonian 417 354Ma － Murchison & Sedgwick, 1840 石炭纪 Carboniferous 354－29 2Ma Conybear & Phillips, 1922 二叠纪
Z2’s animal embryos[Nature, 1998,391:553-8]
7.2.2 晚古生代的陆生植物
陆
泥盆纪
生
植
石炭纪
物
二叠纪
矮小的裸蕨类 高大的蕨类为主 D1 ：无根茎叶的分 石松、 节蕨、 真蕨、 种子蕨、 裸子植物为主 化，如裸蕨； 科达 松柏、苏铁、 D2：根茎叶分化，如 昆虫开始出现 银杏 原始石松类 D3： 出现小森林和原 全球第一次重要成煤期 始裸子植物 安加拉植物群 热带植物区 舌羊齿植物群 华夏植物群 欧美植物群
海槽型泥盆系
泥盆纪华南板块内部古地理变化
1 S/D连续沉积区：滇东、钦防海槽 2 D1主要限于滇黔桂海，以碎屑岩及泥灰质沉积为 主；晚期开始出现南丹型和象州型岩相分异 3 D2-3：地势平缓，海侵范围扩大，岩相分异加 剧： 滇黔桂地区：南丹型和象州型； 湘粤：超覆区，亦有岩相分异，“宁乡式”鲕状 赤铁矿。 湘赣交界、鄂西：海陆交互碎屑岩沉积为主 闽中：山前断陷盆地的磨拉石粗碎屑沉积 下扬子地区：五通组以近海河湖相沉积为主，
CONTENTS
7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 晚古生代的划分和特征
晚古生代的生物界
晚古生代的古地理 晚古生代的古构造 晚古生代矿产
7.2 晚古生代的生物界
7.2.1 脊椎动物(vertebrate) 7.2.2 陆生植物(terrestrial plants) 7.2.3 海生无脊椎动物 (marine invertebrate)
四 川 峨 眉 山 龙 门 洞二 叠 纪 玄 武 岩
峨眉山位于中国四川省峨眉山市境内，景区面积154平方公里，最高峰万佛顶海 拔3099米，是著名的旅游胜地和佛教名山。峨眉山平畴突起，巍峨、秀丽、古 老、神奇。它以优美的自然风光、悠久的佛教文化、丰富的动植物资源、独特的 地质地貌而著称于世。
峨眉山
华南板块二叠纪古地理演化
华南地区栖霞期古地理图
华南地区茅口期古地理图
华南地区龙潭期古地理图
华南地区大隆期古地理图
中石化重大基础研究项目
Ⅰ－中国南方（中上扬子）大陆
油气中组合研究
构造与海相油气前景研究 Ⅱ－东古特提斯构造演化与海相
Ⅲ－中上扬子及邻区二叠系暨
泥盆-石炭系沉积-古地理研究 (2006-2011)
P1:三带型复体 长身贝类，石燕贝类， 晚期欧姆贝类 特化
蜓
D1 → D3 石燕类展翼变 D1 → D3 石燕类展翼变 短 ,,中槽中隆从光滑到 短 中槽中隆从光滑到 有放射线 ,C 尚出现分叉 有放射线 ,C 尚出现分叉
个大， 拟旋 旋壁 蜂巢 3-4 脊、列孔、 层 层 副隔壁
Pz 末期 四射珊瑚、横板珊瑚、蜓、三叶虫、笔石、竹节石、软舌螺和 绝灭类 长身贝类等 别 生物分 暖水动物群，温凉水动物群和冷水动物群 区（群）
Permian 292-250Ma
Murchison, 1841
晚古生代的特征
生物界：海生无脊椎动物发生重要变革， 陆生植物开始大量繁盛，原始爬行类逐 渐征服大陆;D31-D32, P-T之交集群绝灭 全球构造：联合大陆（Pangea）的形成 沉积矿产：铁和铝风化矿床、膏盐、油气 和煤 古气候：全球石炭—二叠纪冰川
中国东部 晚泥盆世 古地理图
泥盆纪时华北 板块无沉积记 录；华南板块 北缘D/S,无火 山活动，为砂 页岩和灰岩沉 积，西缘为碳 酸盐，东南缘 无露头，不清 楚。
中国东部石炭纪古地理
I 华南板块石炭纪地层序列 I 华南板块石炭纪古地理 I 华北板块石炭纪地层序列 I 华北板块石炭纪古地理
黔南石炭系柱状图
C2
C1
华南板块石炭纪地层序列
时代 上石炭统 大 塘 阶 岩 关 阶 组 马平组 达拉组 滑石板组 摆佐组 上司组 旧司组 祥摆组 汤粑沟组 革老河组 岩 性 灰岩夹白云质灰岩 下部白云岩，上部厚层灰岩 灰白色块状灰岩 白云质灰岩，白云岩 灰岩 下部砂页岩夹煤层，上部灰岩夹页岩 砂页岩夹煤层 灰岩夹砂页岩，下部具潮坪脉状－透镜状层理
泥盆纪沟鳞鱼
鱼石螈(D3-C1)—最早原始两栖类
amphibian
蜥螈(P1)—原始爬行类
引螈（两栖类）—二叠纪
大异齿龙(P)—背部具帆状构造
爬行类 reptile
中龙的分布与大陆漂移
两栖类动物一直在减少
以前人们对世界上两栖类动物数量的减少的 印象，主要是来自口耳相传的说道，并没有 多少确切的依据。现在，通过对从1950年到 1997年多达900种以上的两栖类动物数量的时 间序列研究，这些印象得到了证实。在过去 的40多年里，两栖类动物数量的以每年平均4 －5％的速度减少，并且在1960年代有某些突 然的下降。[Nature, 2000/4/14, p. 752]；
南丹型
I 地层：主要为暗色含浮游、游泳生物的
薄层泥岩、泥灰岩、泥晶灰岩和硅质岩 I 生物化石：菊石、竹节石及无眼的三叶 虫 I 代表—较深水滞流贫氧的微型裂陷槽 （台内断槽）沉积
海槽型 南丹型 华南泥盆系柱状对比图 华南泥盆系柱状对比图 象州型
南丹型泥盆系
桂中 桂中
象州型泥盆系
华南泥盆系沉积示意剖面图 华南泥盆系沉积示意剖面图
太 厚度:120-153m 类似于淮北 原 灰岩:12层 组 煤:4-8层 C 22 本 厚度:21.4m 溪 灰岩:少见 组 煤:少见 C 21
厚度:100m 灰岩:50m 煤:少见
厚度:∠50m 灰岩:1层 煤:少见
厚度:80m 灰岩:3层 煤:2层
厚度:160300m 灰岩:5-6层 煤:可采
时代 组 大隆组 长兴组 龙潭组 茅口组 栖霞组 梁山组 马平组（上部） 岩性 暗色硅质岩 0－10m 灰岩、含燧石结核灰岩 120m 海陆交互含煤碎屑沉积，夹灰 岩层 359m 灰白色厚层灰岩 200m 黑色含燧石结核生物碎屑灰岩 含煤碎屑沉积 14-64m 160m 灰岩，Pseudoschwagerina 带
晚泥盆世石燕类，华南
泥盆纪的颠石燕类
石炭纪长身贝类
二叠纪长身贝类
泥盆纪礁相群落
以层孔虫和珊 瑚为主
C1海相生物群落(海底世界)
P礁相群落
晚古 古生 生代 代化 化石 石图 图版 版 晚
CONTENTS
7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 晚古生代的划分和特征 晚古生代的生物界
晚古生代的古地理
晚古生代的古构造 晚古生代矿产
7.3 中国东部晚 古生代古地理
7.3.1 泥盆纪古地理 7.3.2 石炭纪古地理 7.3.3 二叠纪古地理
中国东部泥盆纪古地理
华南板块泥盆系发育; 华北板块主体无泥盆系记录
华南板块泥盆纪地层序列 ——象州型和南丹型 华南板块泥盆纪古地理
桂中泥盆系剖面 深浅海 滨海
拖鞋珊瑚 方锥珊瑚
象州型
I 地层：浅色碳酸盐岩为主，厚度较大 I 生物化石：丰度和分异度高；以腕足、
珊瑚、层孔虫、苔藓虫大量繁盛为特 色，并有双壳、腹足、头足、三叶虫、 棘皮类、厚壳竹节石、介形虫、藻类等 多门类化石。层孔虫、复体四射珊瑚和 层孔虫为主筑积而成的生物礁广泛分 布。 I 代表——浅水富氧的碳酸盐台地环境
特 点 植 物 分 区
早泥盆世 裸蕨类植物
早泥盆世陆生植物
晚泥盆世陆相生境
芦 木 (C2-P)
科 达 (C-P)
舌羊齿(P)
石炭纪煤沼环境
引螈 鳃龙
晚石炭世森林
石炭纪昆虫
晚古生代的海生无脊椎动物
海
四射珊 瑚 腕足类
生
泥盆纪
无
脊
石炭纪
椎
动
物
二叠纪
D2-D31: 双 带 型 和 C1: 三带型单体 泡沫型 石燕贝 类繁盛， D3 穿孔贝类 长身贝类为主
C2-P1 太原组 (95m) C2
O1 本溪组
(7-35m)
下部：铁铝层，底部为风化壳。风化壳上发育山西 式铁矿，向上广布铝土岩，也称为G层铝土矿。 碳酸盐岩。
华北板块晚石炭世（C2) 古地理
地 层
淮南淮北
苏北贾旺
山东中部
灰岩:6层,在山 西东南部和河 北南部
河北唐山
海相灰岩数 层
辽宁本溪
陆相含煤地 层
P2
P1
巢湖凤凰山栖霞组剖面
C2 C1
P1q
The upper of slope
Platform
★ ▲
安徽宿松韭菜山栖霞组露头，2003.9
湖北阳新栖霞组剖面，2003.9
江苏南京大石碑栖霞组露头，2005.11
江苏南京大石碑栖霞组剖面，2005.11
T1y
P2 d
巢湖平顶山西坡二叠系大隆组－硅质岩
中国东部 晚石炭世 古地理图
石炭纪时，华 北板块的北缘 为活动大陆边 缘，南缘东段 为被动大陆边 缘，南缘西段 为活动大陆边 缘
中国东部二叠纪古地理
I华南板块二叠纪地层序列 I华南板块二叠纪古地理 I华北板块二叠纪地层序列 I华北板块二叠纪古地理
华南大地构造格架
黔中二叠纪地层剖面
华南板块二叠纪地层序列
中国东部 晚石炭世 古地理图
石炭纪时，华 南板块的北、 西和东南均为 被动大陆边缘
