地壳的演化史

地史学又称“历史地质学”，是研究地球历史的科学，但主要是研究地壳发展历史和规律的一门综合性地质学科。地史学的研究主要是基于古生物、地层学、地质年代学、古地理学等的研究；同时它又是地质学的一个主要分支。

地层

地层是指具有一定层位的一层或一组岩石。地层可以是固结的岩石，也可以是没有固结的堆积物。它与上下相邻地层之间可以为明显的层面或沉积间断面所分开，也可以为由于岩性、所含化石、矿物成分、化学成分、物理性质等特征的变化所导致的不十分明显的界限所分开。地层一般指成层岩石和堆积物、包括沉积岩、火山岩和由沉积岩以及火山岩变质而成的变质岩。 1.地层的分类目前国际上的趋向是把地层分为三大类型：（1）以岩性作

为主要划分依据的岩石地层（岩性地层）；（2）以化石作为划分依据的生物地层；（3）以形成时间作为划分依据的时间地层或年代地层。有一种意见认为年代地层也就是生物地层，因此主张把地层分为两大类型。

1. 划分地层的主要依据（1）沉积旋回——对一个地区的地层进行划分时，一般先建立一个标准剖面。如果是海相地层，表现出岩相由粗到细，又由细到粗的重复变化，这样一次变化称一个沉积旋回，也就是每一套海侵层位和海退层位构成一个完整的沉积旋回。（2）岩性变化——岩性变化在一定程度上反映了沉积环境的变化，而沉积环境的变化又往往与地壳运动密切相关。因此，根据岩性把地层划分成许多单位，基本上可以代表地壳的发展阶段。例如，在一个剖面中，下部是含砂页岩煤层，上部是火山碎屑岩，它们代表两个不同的环境和时代，一个是还原环境和成煤时代，一个是地壳运动强烈和火山活动时代。这样，就可以根据岩性把地层划分成为两个单位，代表两个发展阶段。（3）岩层接触关系——根据岩层之间的不整合面来划分地层。任何类型的不整合（平行不整合和角度不整合）都代表岩层的不连续现象，反映了地理环境的重大变化，因此是划分地层的重要标志。地层划分的对象一般是沉积岩，但对于岩浆岩也必须确定它的新老顺序。对于侵入岩来说，则必须根据侵入岩和围岩的接触关系确定时代。一种关系是侵入接触， 即岩浆体侵入围岩之中，其特点是围岩接触部分有变质现象，岩浆岩中还往往有捕虏体存在。这种情况，可以确定侵入岩的时代晚于围岩。另一种关系是沉积接触，即侵入岩上升地表遭受侵蚀之后，又为新的沉积岩层所覆盖。其特点是上覆沉积岩层不可能有接触变质现象，而侵入岩中也不会有上覆岩层的捕虏体存在。这种情况可以确定侵入岩的时代早于上覆岩层的时代。如果有多次侵入现象，则侵入体往往互相穿插，在这种情况下，被穿过的岩体时代较老，穿越其他岩体者时代较新。（4）生物化石——生物是从简单向复杂，从低级向高级发展的，生物的演化是不断地发生着和消灭着（进步性）， 各门类的发展又是有阶段的和不连续的（周期性），每一个属种在地史上的存在只有一次，灭绝后不再重复出现（不可逆性）。因此，不同时代的地层， 所含生物化石就有所不同。地层时代愈老，所含生物化石愈原始和愈低级， 地层时代愈新，所含生物化石则先进和愈高级，这是不可逆性。

2. 地层对比把不同地区的地层单位，根据岩性、化石等特征，作地层层位上的比较研究后，证明这些地层单位在层位上是相当的，在时间上是接近

同时的，这种工作方法称为“地层对比”。地层对比可以有许多种，如岩性对比、生物对比、古气候对比、同位素年龄值对比等。

平行不整合和角度不整合

地壳下沉引起沉积，上升引起剥蚀。由于地壳运动，往往使沉积中断， 形成时代不相连续的岩层，这种关系称不整合接触。不整合可以分为平行不整合（假整合）和角度不整合（斜交不整合）：平行不整合是指具有相伺的走向和倾斜的上下两套岩层之间有一明显的沉积间断，它表明这一沉积区的地壳曾经上升，遭到剥蚀，然后地壳再下降，重新接受沉积。角度不整合是指上下两套岩层之间不但有明显的沉积间断，并且其上下两层的层面呈现一定的角度相交。这种形态的出现，反映在下伏岩层形成之后曾发生较强的构造变动，不但出现沉积间断，而且岩层产状也发生变化，所以当再度接受沉积时，上覆岩层同下伏岩层之间就成一定角度相交。角度不整合说明在一段时间内，地壳有过升降运动和褶皱运动，古地理环境发生过极大的变化。平行不整合和角度不整合，都具有明显的侵蚀面和岩层缺失现象，代表长期沉积间断，不整合面上下两套岩层的岩性、古生物也有显著不同。

化石

由于地质作用保存在地层中的地史时期的生物遗体、遗迹称化石。化石保存类型很多，有实体化石、遗迹化石、模铸化石、化学化石等。化石只在沉积岩中才有，岩浆和变质岩中不会存在。一定种类的生物总是在于一定时代的地层里；而相同时代的地层里也必定保存着一定种类的化石。这样，我们可以根据岩层中保存下来的生物化石，确定地层的顺序和时代。动植物化石很多，这里只能例举几种。

1. 木化石又称‘石化木”，指已石化的树干，其物质成分多已变成氧化硅、方解石、白云石、磷灰石、褐铁矿或黄铁矿等，如主要是氧化硅则称为“硅化木”。我国中生代陆相地层中木化石很多。

2. 恐龙中生代陆生爬行动物的一类：一般身体庞大，最大者体重达 40～

50 吨，长 20～30 米。但也有体小如鸡。中生代极为繁盛，白垩纪末灭绝， 生活在地球上将近 1.4 亿年。我国恐龙化石极为丰富，化石产地几乎遍及全

国，其中恐龙蛋化石有 40 多种类型，是世界上恐龙化石的重要地区之一，如云南东部禄丰县晚三叠在地层中发现的禄丰龙，青岛东北的晚白垩世地层中的棘鼻青岛龙，四川宜宾马门溪的建设马门溪龙和合川马门溪龙，后者是我国发现最大的、蜥臀目化石。1981 年 8 月 26 日，日本考占学家在岩手县下闭伊群发现一块约一亿多年前的雷龙化石，这在日本是第一次。雷龙化石， 迄今曾在北美、欧洲、非洲和中国大陆发现过。在一亿多年前，日本的本州同大陆相连，曾有恐龙走来走去。

1. 三叶虫三叶虫纲是节肢动物门中已灭绝的一纲。个体一般长数厘米， 最大的可达 70 厘米，小型的长仅数毫米。体分解、背部覆以几丁质背壳，化石多仅保存其背壳或外模。背壳一般为椭圆形，被两条纵向背沟分为三部： 中轴及两侧的肋部，故名三叶虫。三叶虫全属海生，大多数营游移底栖生活， 少数钻入泥沙中或漂游生活。开始出现于前寒武世，以寒武纪及奥陶纪最为繁盛，志留纪已衰退，古生代末全部灭绝。我国三叶虫化石非常丰富，是早古生代地层的重要标准化石之一。

2. 大羽羊齿属藏类植物。大型单叶，倒卵形、歪心形、纺锤形或即椭圆形，边缘全缘、波状或锯齿状。中脉粗，羽状。我国产于南方晚二叠世，属

东亚地区晚二叠世特有的植物化石，北美少数地区也有类似标本发现。地质年代单位

又称“地质时间单位”，简称“时间单位”，指地质时期中的时间划分单位。划分的主要依据是生物演化的不可逆性和阶段性。按级别从大到小为宙、代、纪、世、期、时，分别对应的年代地层单位是宇、界、系、统、阶、时带。宙、代、纪、世是国际性的地质时间单位，适用于全世界。期和时是区域性的地质时间单位，适用于大区域。

1. 国际性地质时间单位（1）宙——指国际地质年代表中延续时间最长的第一级地质年代单位，相当于一个“宇”（一级地层单位）形成的时间。一般根据动物化石出现的情况，将整个地质时期分为动物化石稀少的隐生宙及动物化石大量出现的显生宙。宙再分代。（2）代——指国际地质年代表中的第二级地质年代单位。相当于一个“界”（第二级地层单位）形成的时间。代是宙的再分，整个地质年代分为两个宙五个代。隐生宙分为太古代及元占代；显生宙分为古生代、中生代及新生代，它标志着生物演化的几个主要阶段。代再分纪。（3）纪——指国际地质年代表中的基本地质年代单位。相当于形成一个“系”（基本地层单位）的时间，纪是代的再分。古生代共六个纪，中生代共三个纪，新生代分为第三纪和第四纪，总共十一个纪。（4）世。指国际地质年代表中的最小地质年代单位。相当于形成一个“统”（国际最小地层单位）的时间。世是纪的再分。一个纪一股分为两个到三个世。

2. 区域性的地质年代单位（1）期——相当于形成一个“阶”（区域性地层单位）的时间。期是世的再分。（2）时——又称“年代”，是与时带相应的地质年代单位。

年代地层单位

又称“时间地层单位”。指以地层的形成时限（或地质时代）作为依据而划分的地层单位。年代地层单位与地质时代单位是互相对应的。如年代地层单位宇、界、系、统、阶、时带分别与地质年代单位宙、代、纪、世、期、时相对应。从理论上讲，年代地层单位之间的界限应为等时面，确定等时面最有效的是年代对比方法，它包括古生物的、同位素年龄的、构造运动的（区域性不整合），古地理的（海陆变迁），以及古地磁和古气候等方法。其中以古生物（或生物地层）的方法最有成效。

1. 国际性年代地层单位（1）宇——指在“宙”的时间内形成的地层，它是比“界”高一级的国际性的最大的地层单位，例如，隐生宇包括太古界和元古界，显生宇包括古生界、中生界和新生界。（2）界——指在一个“代” 的时间内形成的地层。是比“系”高一级、比“宇”低一级的国际性时间地层单位，例如，太古界（始生界）、元古界（原生界）、古生界、中生界和新生界。界的符号，用界名的英文或德文字母来表示。如太古界用 Ar，元古界用 Pt 来表示。（3）系——指在一个纪的时间内形成的地层，是比“统” 高一级，比“界”低一级的国际性基本年代地层单位，例如寒武系、三叠系、第三系等。一个系可分为两个统到三个统。有时也有用亚系或超系的。系的符号一般采用系名的英文（个别是德文或汉语拼音）的第一个字母。震旦系用 Z，石炭系用 C。（4）统。指在一个“世”的对间内形成的地层。是比“系” 低一级，比‘阶”高一级的国际性年代地层单位。统是“系”的再分，一个系分为三个或二个统，其统的名称即在系的名称上增加下、中、上或下、上等字样。例如下寒武统、中寒武统、上寒武统；下二叠统、上二叠统等。统

的符号是在系的符号右下方加上 1、2、3 表示，如寒武系下、中、上统，其符号分别以∈1、∈2、∈3 来表示。

1. 全国性或区域性年代地层单位（1）阶——指在一个“期”的时间内形成的地层。是比“统”低一级，比“亚阶”高一级的全国性的区域性年代地层单位。一个统可分为几个阶。阶的专名适用于整个生物地理区。不同的生物地理区可以有不同的阶名。（2）时带——指在一个生物带延伸的时间间距内所形成的全部地层。“时带”是比“阶”低一级的正式时间地层单位。习惯上把广相的生物带，如笔石带、菊石带称为时带。

2. 地方性地层单位指适用于一定范围的地层单位，包括岩石地层单位

（群、组、段、层），与时间地层单位（界、系、统、阶）之间没有相互对应的关系，因此前者可以穿越后者的界线。（1）群——群是最大的地方性地层单位，群是组的组合，其范围相当于一个系、一个统或者更大。也有的群不能再分为组。群是在相似环境下形成的一套生因复杂岩相岩石组合，具有较大的厚度和较广的空间分布。群与群之间常为区域性不整合，但也可以是连续的。群乃是依构造环境变化的阶段性而建立的，在地层划分中不是普遍使用的地层单位。前武纪石老岩系一般称群，如我国的泰山群。（2）组—— 是岩石地层单位的基本单位。一个“组”具有岩性、岩相和变质程度的一致性。它们可以由一种岩石组成，也可以由两种或更多的岩石互层组成。厚度可自几米到千米以上。组名一律用地名加“组”来命名。一个组如果岩性单一，可以用地名加岩石名来命名，如栖霞石灰岩，但目前已少用。

地质年代表，又称“地质时代表”按年代顺序排列，用来表示地史时期的相对时代同位素年龄。

太古代（宙）

1. 隐生宙泛指寒武纪以前的一段漫长的地质时期，是地壳发展的最古地质历史阶段。三十年代有人建议把地史时期划分为两个大的阶段，并取名为“代”高一级的时间单位——宙；并用隐生宙代表动物化石稀少的前寒纪， 用显生宙代表动物化石开始大量出现的寒武纪以后的阶段。

2. 隐生宇指隐生宙形成的地层。划分的依据多为不整合和变质程度的深浅等等。目前多用同位素年龄值来进行各地区之间的对比。隐生宇上部地层

（元古界）已有可能用藻类化石或超微化石来进行对比。隐生宇包括太古界

（始生界）和元古界（原生界）。

1. 前寒武纪是指地质时期中最早的太古代（始生代）和元古代（原生代）。国际地质科学联合会前寒武纪地层分会于 1982 年 11 月在埃及坦塔市坦塔大学举行了第六次会议。过去，国际上对前寒武纪的时期划分一直没有统一的意见，这次国际会议以成员投票表决的方式，一致同意将 25 亿年作为前寒武纪元古庙和太古宙的划分界限。会议决定将元古宙划分为元古宙Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 三个相当于界的时期，分别以 16 亿年和 9 亿年作为它们的划分界限。前寒纪

是指 5.7 亿年前的整个地质年代，约占全部地球历史的百分之八十七，金、铁、铜、镍、铀等重要矿物主要产生于这个时期的地层中。

1. 太古代又称“始生代”。属隐生宙，是地质年代中最古老的一个代。以距今约 25 亿年作为太古代与元古代的界限。我国根据本国情况，曾把太古

代的上限暂置于距今 20 亿年左右，为了与国际上的划分基本上取得一致，已

把太古代的上限移至距今 25 亿年左右。目前认为最早的生物遗迹是在南非发

现的距今 32 亿年左右的两个微植物化石，认为生物圈在距今 36 亿年左右

可能开始出现。原始地壳的形成开始于距今 46 亿年左右。最早的原始地壳为薄而脆弱的玄武岩圈（硅镁层），具有大洋地壳的性质，成分相当于大洋拉班玄武岩。具体代表如津巴布韦的西瓦克维系下部的超基性岩等。可能在距今 40 亿年左右开始出现了原始水圈，从而开始出现了沉积圈。但这个火山作用频繁而强烈，与沉积作用相比仍占优势，故主要形成了基性至中基性火山岩和火山沉积岩，以后变成了绿岩。这些古老的绿岩组成了所谓原始大陆的核心，成为古地台的基底。距今 35～26 亿年开始出现了“花岗岩”圈（硅铝层），最早花岗岩为波罗的地盾的奥长花岗岩（年龄为 35 亿年）此阶段花岗岩化广泛发育，规模大，延续时间长。太古代末发生广泛而强烈的地壳运动。

1. 太古界又称“始生界”。太古代形成的地层称太古界。太古界一般变质较深，构造变动大，分布广，组成古地台的基底。它的主要特征是超基性岩、基性火山岩和凝灰岩的广泛发育，很少有碳酸盐岩石。我国华北——东北南部地区，太古界广泛分布，构成著名的“华北地台”的结晶基底，主要是片麻岩、混合岩等。我国南方尚未发现确切无疑的太古界。世界太古界的主要分布于西伯利亚地台（安卡拉地台）、俄罗斯地台、加拿大地台（北美地台）、巴西地台（南美地台）、非洲地台、印度地台和澳大利亚地台等。由于地壳处于非常活动的状态，构造运动强烈，次数频繁，所以是一个重要的成矿时代，世界上最大规模的变质层状铁矿（即条带状磁铁石英岩）都是这个时期生成的。我国鞍山铁矿，美国的上湖铁矿，瑞典的基隆铁矿，澳大利亚西部铁矿等为这时期有名的重要铁矿。

元古代（宙）

又称“原生代”，属隐生宙，是地质年代的第二个代，元古界中已发现了很多菌藻植物的化石和微古植物，因而将元古代称菌藻植物时代。元古代末期，除藻类大量繁育外，还出现了著名的伊迪卡拉动物群，其中有腔肠动物、环节动物、节肢动物和介壳动物。元古代后期曾发生过全球性的大冰期。元古代火山作用已渐减弱。元古代中期，发生过广泛的地壳运动，在我国北方称为吕梁运动。伴随构造变动有岩浆活动以及与岩浆活动有关的内生成矿作用。

1. 元古界又称“原生界”，元古代形成的地层称为元古界。无古界中火山岩类已逐渐减少，各种碎屑沉积和生物、化学沉积大量出现。元古界中蕴藏有丰富的矿产，如我国东北南部辽河群中巨大的菱镁矿床，五台群中的变质铁矿，滹沱群中的锰矿，江苏锦屏的变质磷矿等。

2. 震旦纪元古代震旦系沉积的时间称为震旦纪。“震旦”为中国古称。生物界以菌藻植物的大量繁育为其特征。震旦纪晚期在我国辽宁、湖南、青海已发现水毋、原生水毋动物群，在陕东已发现蠕形动物等化石。我国南方、西北地区发现了冰碛层。南方冈瓦纳古陆上，冰碛层分布更为广泛，这是震旦纪一个重要的地质现象。

古生代

1. 显生宙又称“显动宙”。指从寒武纪开始出现大量较高级动物以后的阶段（即古生代、中生代和新生代）。自 5.7 亿年为显生宙的起点。

2. 显生宇又称“显动宇”，是显生宙时形成的地层。显生宇的主要特点

是所含动物化石极为丰富，从此生物地层学方法成了划分和对比地层的主要方法，分界、分系、分统、分阶有了古生物学的根据。

1. 古生代显生宙的第一个代，始于 5.7 亿年，延续时间为 3.4 亿年。分为早、晚古生代。早古生代包括寒武纪、奥陶纪和志留纪。从寒武纪开始发生了广泛的海侵，是海生无脊椎动物为主的时代。其中以三叶虫、笔石、珊瑚、鹦鹉螺、腕足类、棘皮动物等最繁盛。奥陶纪还出现了最早的脊椎动物无颚类。晚古生代包括泥盆纪、石炭纪和二叠纪。此时陆地不断扩大，是陆生生物逐渐繁育的时代。鱼类至泥盆纪达于全盛。石炭纪和二叠纪是两栖类全盛时代。海生无脊椎动物中除早古生代已有门类继续发展外，还出现了类和低等菊石类。植物界在早古生代以水生菌藻类为主，至志留纪末期实现了从水生到陆生的飞跃，出现了裸蕨植物群。泥盆纪后期至二叠纪中期是孢子植物繁盛时代，二叠纪晚期出现了大量裸子植物。石炭纪和二叠纪在各个大陆上都形成了蕨类为主的大森林，是地史上的重要成煤期。早古生代在西北欧、格陵兰岛、北美、中国西北和南部等发生了加里东构造旋回。晚古生代在欧洲中部、北美、中国西北和东北北部等地发生了华力西构造旋回。石炭纪末期，在古地中海以南的南方风瓦纳古陆上广泛地出现了大陆冰川现象，其范围遍及南美、印度、澳大利亚和南非。

2. 古生界指古生代形成的地层。一般为二分，也有三分的。下古生界（包括塞武系、奥陶系和志留系），以海相沉积岩为其特征。上古生界（包括泥盆系、石炭系和二叠系），以陆相沉积大量发育，含煤沉积广泛分布以及大陆冰川沉积遍及冈瓦纳古陆为其特征。在我国华北及东北南部，下古生界由浅海相石灰岩为主的寒武系和中、下奥陶统组成，缺失上奥陶统、志留系、泥盆系及下石炭统，中上石炭统为海陆交互相的含煤沉积，二叠系则以内陆盆地堆积为主。中奥陶统与中石炭统之间为一广泛分布的区域性假整合。在南方古生界是一套巨厚的浅海相石灰岩。上二叠统早期夹有重要海陆交互相煤系。志留系与二叠系之间在西南部分地区存在着区域性假整合。在东北北部，古生界是巨厚的海相沉积和海陆交互相沉积，以夹有中酸性火山岩和凝灰岩为其特征。在西北区古生界以巨厚的海相沉积为主，并以含有大量火山岩和火山沉积为其主要特征。包括喜马拉雅山区在内的西藏、青海和滇西地区，出露以浅海碳酸盐岩为主的奥陶系至二叠系。台湾省海相石炭系、二叠系均已变质。我国古生界产有丰富的沉积矿产，如华南、华中寒武系底部的磷，泥盆系的铁、锰，华北中石炭统底部的铁和铝土矿，华北中上石炭统及二叠系的煤，华南上二叠的煤等等。

3. 寒武纪“寒武”源自英国威尔士的古地名拉丁文“Cambria”。日文音译，我国沿用。因为是首先在那里研究的，故就地取名（1835）。寒武纪开始于距今 5.7（或 6）亿年，延续时间为 7，000 万年。本纪分为早、中、晚三个世。动物群以具有坚硬外壳的、门类众多的海生无脊椎动物大量出现为其特点，是生物史上的一次大发展。其中三叶虫最为常见，是划分寒武纪系的重要依据。植物群以藻类为主。寒武纪三叶虫群分区现象特别明显。动物地理区主要有两个，即东方太平洋区和西方大西洋区。寒武纪是一个海侵的时期，在我国形成比震旦系分布更广泛的碳酸盐岩和碎屑岩为主的海相寒武系。

中国的寒武纪共有八个阶，分属三个统。我国寒武系全为海相，分布几乎遍及全国各地。在华北及东北南部区，下寒武统以紫红色页岩为主夹少量

灰岩，中寒武统以厚鲕状灰岩为主，上寒武统发育最全，寒武系以巨厚的白云质灰岩、白云岩和厚层灰岩为其特征。在黔北和川南，白云岩中夹有石膏。东南区的下寒武统以黑色砂页岩为主，中上寒武统则以黑色薄层灰岩含大量球接子类三叶虫为其特征，少数地区并有火山岩流出现。在西北区，三叶虫类与东南区相似，并以火山喷发岩与海相沉积相间成层为其特征。寒武系底部含磷矿层，分布于滇东、黔、川、鄂、湘、皖南、豫西及陕南等地，并在浙、湘、鄂、陕南等地，发现主要由藻类形成的“石煤”。在西北祁连山地区变质的寒武系中上部，发现有铁矿，称“镜铁山式铁矿”。在山西中部吕梁山东麓，中奥陶统马家沟组灰岩上部，含有石膏层，厚数米至数十米。山西西北部黄河附近，中奥陶统灰岩中也有石膏与白云岩共生。

1. 奥陶纪古生代第二个纪。“奥陶”一名源出于英国北威尔士一古代民族名“Ordovices”，音译为奥陶。在这个古代民族居住的地区，这一时期的地层发育较好，故此命名（1879）。奥陶纪开始于距今 5 亿年，延续时间为

6000 万年。奥陶纪是地史上海侵范围最广的一个纪，分早、中、晚三个世。由于当时浅海广布、气候温和，故海生无脊椎动物空前发展。其中以笔石类和鹦鹉螺类十分繁盛为其特征。笔石类在我国南方分布较广，鹦鹉螺类在我国北方以弯颈式的阿门角石为最多，而在南方则以直颈式的震旦角石较为常见。还出现了最早的脊椎动物无颚类。植物界仍以水生藻类为主，从奥陶笔石、牙形刺、三叶虫等动物群的分区情况来看，大体上可以分为两大动物群： 太平洋（包括澳大利亚和北美）动物群和大西洋（欧洲）动物群。中国奥陶纪动物群可分为三种类型：华北型、东南型和扬子型。华北型动物群接近北太平洋（北美）动物群，东南型动物群接近南太平洋（澳大利亚）动物群， 扬子型动物群属大西洋动物群。晚奥陶世在非洲、南美洲和欧洲出现了大冰期。如非洲的撤哈拉和南非，南美的阿根廷和玻利维亚，欧洲的西班牙、法国南部等地。由于有广泛的海滨火山喷发和岩浆侵入，形成金、铜、铅、锌等多金属矿床。

1. 志留纪“志留”一名源出于英国东南威尔士一个古代部族（Silures） 居住的地方名“siluria”。日文译音，我国沿用。志留纪开始于距今 4.4

亿年，延续了 3500 万年。奥陶纪末期许多地区发生了重要的地壳运动，引起了普遍的海退，如亚洲的中、北部，美洲及澳洲东部。志留纪初海水又开始广泛的侵漫，至志留纪后期海水才普遍后退，构成了另一次巨大的海侵旋回。志留纪初期，我国广大地区被海水淹没，仅华北及东北南部隆起为陆地。在北欧及我国华南等一些地区发生强烈的加里东运动，导致地壳构造的明显变动和古地理面貌的急剧变化，陆地显著扩大，生物界也发生了巨大变革。生物界主要特点是脊椎动物无颗类进一步发展和植物群中开始出现原始陆生植物裸蕨。海生无脊椎动物仍占重要地位，以单笔石的兴起，珊瑚类和腕足类的大量繁育为其特点。最早的呼气动物板足鲎类，如翼肢鲎等出现并达于极盛。由于志留纪浅海广布，各个海区相沟通，使得动物群之间发生混生现象， 造成动物分区现象不明显。

1. 泥盆纪“泥盆”一名来自英国西南的泥盆郡（De-vonshire），我国现译为德文郡，由于这一时期的地层首先在此地研究，故就地取名（1839 年）。日本音译，我国沿用。泥盆纪开始于距今 4.05 亿年，沿续了 5500 万年。本纪分早、中、晚三个世，由于志留纪末受加里东运动的影响，促进了泥盆纪生物界的重大变化。陆生植物进一步发展，早、中泥盆世以裸蕨植物为主。

早泥盆世后期出现了原始石松类，中泥盆世出现了原始鳞木、原始楔叶类和原始真蕨类，至晚泥盆世出现了原始石松类的斜方薄鳞木和裸子植物的古蕨羊齿。海生动物中的正笔石类中只有单笔石延续到早泥盆世，三叶虫大量减少，而四射珊瑚进一步发展，如早至中泥盆世广泛分布的拖鞋珊瑚；腕足类中石燕类极为繁育，穿孔贝类的鸮头贝在中泥盆世分布也很广泛。原始菊石类出现了，如晚泥盆世的棱角石类和海神石类。竹节石和牙形石也很发育。由于无颌类和盾皮鱼类等鱼形动物大量繁育，故又称泥盆纪为“鱼类时代”。如中泥盆世的沟鳞鱼等。泥盆世大西洋动物群与印度洋、太平洋或南太平样动物群没有多大差别，可以合称为欧亚古地中海动物区。我国沉积矿床丰富， 鄂西、湖南及我国东南等地常见有鲕状赤铁矿，黔、桂的菱铁矿、川西北、黔桂及祁连山北麓的石膏和岩盐等。

1. 石炭纪“石炭纪”一名最初创用于英国（1822），由于这个时期的地层中蕴藏着丰富的煤矿故名。开始于距今 3.5 亿年，延续了 6500 万年。本纪分为早、中、晚三个世。在北美通常把石炭纪分为两个独立的纪或亚纪：相当于早石炭世的称为密西西比纪；相当于中、晚石炭纪的称为宾西凡尼亚纪。由于二叠系也含煤，在法国有时将石炭系和二叠系合起来称为大石炭系。石炭纪陆生生物进一步发展，以植物界的空前繁盛为其特点。其中以石松、楔叶、种子蕨和真蕨最重要。至中、晚石炭世，由于大陆性气候分带非常显著， 从而出现了植物分区的现象。北有安加拉植物区，南有冈瓦纳植物区，中间为从西欧向西到北美洲东部，向东经东欧、中亚到我国，向南转至印尼苏门答腊一带的中部植物区。由于森林广布，昆虫大量繁殖。脊椎动物两栖类中出现了只能匍匐行时进坚头类。海生无脊椎动物中以类的出现和发展为其特征。珊瑚和腕足类仍繁盛。四射珊瑚以三带型为代表，腕足类以长身贝科最突出，深水生活的棱菊石类进一步发展。石炭纪的海生动物分区与泥盆纪相似。总的说来，中国石炭纪动物群除早石炭世具有一些太平洋特有的化石外，与古地中海或西欧动物群比较接近，属古地中海动物区。石炭纪地层的特点是除海相外，出现广泛的含煤陆相或海陆交互相类型。我国的石炭系分布广泛，发育良好，各种沉积类型都有代表，化石丰富，并以富含煤、铝、铁、黄铁矿、猛及耐火材料等矿产为著称。我国东部的华南与华北的石炭系各具特点，迥然不同。华南以海相为主，发育全。华北则以陆相或海陆交互相为主，富含煤层，发育不全，只有中上统。我国北部的天山一兴安区的石炭系与我国东部不同，为巨厚的地槽型沉积岩及火山岩。西北部祁连山的石炭系发育全，下、中、上统都有，上石岩统和华北相似。华北石岩系的本溪组和太原组是我国北部石炭系中最重要的煤系地层。另外还有铁、黄铁矿、猛、铝土矿及耐火粘土等。

2. 二叠纪古生代最后的一个纪。原译二叠纪，是德文“Dyas”的意译， 即二元的意思，故命名为二叠纪（1859 年）。现用二叠纪（Permian），乃源出于苏联乌拉尔西坡的彼乐姆城（Perm）。因为 Permian 创定在先（I841）， 故国际引用。二叠纪开始于距今 2.85 亿年，延续 5500 万年。由于地壳运动强烈，自然地理条件发生急剧变化，生活环境的迅速变化，又促进了生物界的大变革。植物界除了由石炭纪延续下来的石松类、有节类、真蕨类、种子蕨外，二叠纪后期出现了适应干燥寒冷气候的裸子植物的松柏类、苏铁类等植物，开始出现了中生代植物的面貌。植物的气候分带和地理分区与石炭纪相似。由于在我国、朝鲜及东南亚一带出现了以大羽羊齿为代表的独特植物

群，因而将上述地区划分出来称为华夏植物区。与植物密切相关的昆虫类有了新的发展，与石炭纪巨大的单纯的昆虫群不同，形体变小，种属增多。脊椎动物中的两栖类仍很敏盛，还出现了原始的爬行类。海生无脊椎动物如类、珊瑚、腕足类也有新的发展。二叠纪海生动物分区与泥盆纪和石炭纪基本相似。在中国境内由于为中朝古陆和中天山隆起所分隔，二叠纪动物群基本上可以分为北方区和南方区。北方区的天山、内蒙、东北北部，与苏联西伯利亚、北美的北太平洋动物群相似。南方区如华南，与西欧、乌拉尔、中亚、澳大利亚的古地中海（或特提斯）动物群相似。当时南太平洋区与古地中海区很可能形成一个统一的主要生物区，即广义的古地中海区。我国早二叠世末到晚二叠世早期，在西南地区有大规模玄武岩喷发，称峨嵋山玄武岩

（东吴运动）。晚二叠世早期则为海陆交替相含煤沉积（龙潭煤系），是我国南方的重要含煤地层。晚二叠世晚期又形成海相沉积。华北及东北南部， 在若干盆地内形成了陆相含煤堆积。

中生代

显生宙第二个代，开始于距今 2.3 亿年，延续了约 1.63 亿年。中生代包括三叠纪、株罗纪和白垩纪共三个纪。生物界的演化发展到更高级阶段。就植物来说，裸子植物占主导地位，故中生代有“裸子植物时代”之称。但从白垩纪后期，新的、高度发育的被子植物出现了，排挤了古老的裸子植物， 占有主要地位，使得白垩纪晚期的植物群具有了新生代植物的面貌。就动物来说，以爬行动物的极度发展为其特征，故中生代又称“爬行动物时代”或“恐龙动物时代”。海生无脊椎动物中的头足类的菊石类趋于极盛，统治当时的海洋，故又称中生代为“菊石时代”。随着中生代的结束，巨大的恐龙类和海洋中的菊石类都灭绝了。原始的哺乳类在白垩纪早期出现。鸟类的祖先出现于侏罗纪晚期。在古地理方面，从世界范围来看，古地中海范围缩小， 限于南欧、北非、地中海沿岸一带，向亚洲延伸，经伊朗至喜马拉雅山，折向东南延伸，经缅甸转马来西亚。古地中海似北的古欧亚大陆，中生代时， 欧洲部分常为浅海侵没，亚洲部分则大部高出海面以上。在古地中海以南的南方冈瓦纳大陆，中生代后期，由于进一步解体的结果，形成几个分离的陆块：南极大陆、南美、非洲、印巴次大陆和澳大利亚。在它们之间及欧亚大陆和北美大陆之间，形成了两个巨大的大洋盆地：印度洋和大西洋。中生代时，有些地区发生过强烈的地壳运动。在欧洲称老阿尔卑斯运动。在太平洋两岸也很强烈，故又称太平洋运动。在美洲西部称内华达运动和拉拉米运动。在中国则称印支运动和燕山运动。在这个时期，我国东部沿海地区，伴随大规模岩浆活动，形成了许多重要内生金属矿床。

1. 中生界中生代形成的地层称为中生界。中生界包括三叠系、侏罗系和白垩系。我国中生界以陆相为主，三叠系分南方和北方两种类型，南方为海相，北方为陆相。侏罗系、白垩系，仅在我国边缘地带有海相沉积，其余广大地区全为陆相沉积，已无南北之分，而为东西两区所代替。东部盆地群在早侏罗世沉积了含煤地层，中侏罗世至白垩纪主要为红色碎屑岩或杂色岩系，并夹有火山岩系。西部内陆盆地群早侏罗世为含煤沉积，中侏罗世至白垩纪以红层及不含火山岩系为特征。沉积矿床有煤、石油、油页岩、岩盐、石膏及沉积铁矿和铜矿等。

2. 三叠纪中生代第一个纪。“三叠纪”一名来自德文“Trias”的日文意

译，我国沿用。由于在德国，这一时期的地层，研究最早，一系三分的性质非常明显，故名（1834 年）。开始于距今 2.3 亿年，延续了约 3500 万年。又分为早、中、晚三个世，生物界与二叠纪相比有了显著的变化。繁盛于晚生代的鳞木、封印木、科达树都绝灭了，而裸子植物中的苏铁类占重要地位。真蕨类和木贼类也逐渐繁荣。脊椎动物方面，鱼类以亚全骨类的繁盛为其特点，爬行动物迅速发展，恐龙类开始出现，而两栖类则趋向衰退。海生无脊椎动物中，繁盛于晚古生代的四射珊瑚和类已完全绝灭。腕足类明显衰退，所存无几。软体动物中菊石类和瓣鳃类及腹足类中的神螺超科却进一步发展，成为重要标准化石。我国三叠纪动物群与古地中海动物群关系密切。三叠纪形成的地层，在欧洲和阿尔卑斯区全属海相，英国纯属陆相，德国则为海陆交互相。我国南方以海相沉积为主，北方则以陆相沉积为主。我国三叠纪沉积矿产丰富，如岩盐、钾盐、石膏、石油、天然气、油页岩以及煤等。

1. 侏罗纪中生代的“侏罗纪”得名于法国、瑞士交界的侏罗山系。“Jura” 音译应为汝拉山系。日译侏罗，我国沿用。在此山区侏罗系出露完好，化石丰富，故就山系取名（1829）。开始于距今 1.95 亿年，延续了约 5800 万年。它又分为早、中、晚三个世。侏罗纪是地史上海侵比较广泛的一个纪，又是地壳史上植物界最为均一少变的时期。其整个生物界反应了典型的中生代面貌。爬行动物、菊石和裸子植物极其繁盛。植物界以裸子植物中的苏铁类、松柏类和银杏类为主。蕨类植物中真蕨类仍很重要和常见。自中侏罗世起欧亚大陆地势分异和气候分带现象重新加强，从而又出现了横亘欧亚的植物区。在南欧、中南亚和东南亚热带植物区，以苏铁类为其特征。在北极附近的斯匹茨培根地区，则以松柏类为主。介于两者之间的西伯利亚温凉植物区则多松柏类和银杏类。爬行动物中以恐龙类最繁盛，其最突出的特点是生态的分异。有空中飞翔的翼指龙，海中生活的鱼龙，还有在沼泽地带生活的大型恐龙，如四川龙及合川马门溪龙等。晚侏罗世，生物演化史上发生了一次由陆地向空中发展的飞跃，最早的鸟类始祖鸟出现了，发现于德国南部晚侏罗世的石印石灰岩中。鱼类以全骨鱼类为主，原始真骨鱼兴起，如晚侏罗世的狼鳍鱼。陆生生物中还有昆虫、叶肢介、介形虫及淡水软体类等。海生无脊椎动物中以菊石和箭石最繁盛，是划分对比海相侏罗系的重要依据。我国的重要代表有早侏罗世的香港菊石等，中侏罗世的维契尔菊石及晚侏罗世的喜马拉雅菊石等。海生动物分区在中、晚侏罗世比较明显，包括北极海区， 斯匹茨培根和北美北部为主的北极动物区，其特点是有厚壳的瓣鳃类雏蛤及菊石等，但缺乏珊瑚相。古地中海区包括阿尔卑斯区、喜马拉雅区、东南亚和南美安第斯区，北延至日本南部，以造礁珊瑚、海绵、厚壳瓣鳃类双角蛤及菊石、箭石为特征。三叠纪末，由于印支运动的影响，我国大部地区隆起为陆，所以陆相侏罗系普遍含有煤层。

2. 白垩纪中生代的第三个纪或最后一个纪。“白垩”一名来自拉丁字“Creta”，即白垩的意思。由于这一时期，西欧沉积了一种极细的、富含钙质的白垩层，故就岩性取名（1822）。现在英法海峡两岸的断岸，均为这种白色的白垩所构成，是研究白垩系的最早地区。白垩纪开始于距今 1.37 亿

年，延续时间为 7000 万年，分为早、晚两个世。白垩纪是一次生物界显著变革的时期，许多生物种类于白垩纪末相继绝灭，植物界发生了显著的变化。早白垩世被子植物开始出现，至晚白垩世才大量发展，占了主要地位，与新生代第三纪接近；而典型的中生代裸子植物则趋向衰亡。早白垩世植物分区

中、晚侏罗世大致相似，不过温带与热带植物分区界线更向北移。在脊椎动物中，爬行动物达于极盛时期，恐龙类继续统治着当时的海陆空，故侏罗纪和白垩纪共同构成恐龙的全盛时代。我国发现恐龙很多。早白垩纪有新疆的准噶尔翼龙、克拉玛依龙、山东的盘足龙；晚白垩世有山东的青岛龙等。到了白垩纪末，由于自然环境的急剧改变，这些形体巨大的爬行动物失去了适应环境的能力相继绝灭了。白垩纪淡水全骨鱼类继续发展。真骨鱼类开始繁盛，还现出了真正的鸟类。哺乳动物开始发展。出现了一种形体很小的原始有胎盘类，以虫类为主要食料。在陆生无脊动物中、淡水瓣鳃类、叶肢介、介形类和昆虫等进一步发展，成为陆相白垩系划分对比的重要依据。海生无脊椎动物中，菊石类和箭类仍然敏盛，并有新的发展。海生动物分区与侏罗纪相似。白垩纪是地史上最广泛的海侵期之一，白垩纪末发生了世界规模的海退。白垩纪沉积矿产主要有石油、油页岩、岩盐、石膏和芒硝等。如松辽平原、华北平原、南阳盆地、江汉平原及西部大型盆地的白垩系中石油。伴随燕山运动及强烈的岩浆活动形成许多种金属和非金属矿产，如我国东南沿海地区最丰富。

新生代

显生宙的第三个代。新生代不仅是地史时期中最新的一个代，而且也是延续时间最短的一个代。约开始于距今 7000 万年，延续至今。现在一般通用的标准，划分为两个纪共七个世。

第三纪延续时间约为 6700 万年，第四纪延续时间约 200-300 万年，新生代的生物界已与现代接近。植物界以被子植物为主，故称新生代为“被子植物时代”。脊椎动物中爬行动（如恐龙）已绝灭，鸟类繁多，唯化石保存少， 而哺乳动物则极为繁盛，故新生代又有“哺乳动物时代”之称。人类的出现和发展是第四纪的最重要特征，故第四纪又称为灵生纪。第四纪的另一个重要特点是更新世全球性大冰期，故又有“冰川时代”之称。由于第四纪地层记录保存最全，研究最详细，而且大多数工程建筑等也都是在第四纪地层的基础上进行的，因此在人类现实生活上的意义很大。而新生代古地理，从世界范围来看，海陆分布情况与现代趋近一致。当时，古地中海区发生了强烈的地壳运动，在欧洲称为新阿尔卑斯运动，在亚洲称为喜马拉雅运动，现代的最高山系如亚洲的喜马拉雅山系，欧洲的阿尔卑斯山系，北美的西海岸山系，南美的安第斯山系等，都是在这个时期形成的。第三纪初期冈瓦纳古陆续解体，在非洲东部发生了大断裂带，形成了现代的红海和东非湖盆地，同时有大量玄武岩喷溢。第三纪时，在华北、华南及东北等地区发生过玄武岩喷发。我国陆相第三系，在西部主要分布在呈北西或北西排列的内陆盆地， 如塔里木盆地、准噶尔盆地、吐鲁番盆地、哈密盆地、柴达木盆地和河西走廊地带。在东部主要分布在呈北东向排列的松辽平原、华北平原、渤海湾盆地、江汉平原等地，含有丰富的石油。早第三纪，东北及渤海湾地区，气候温暖湿润、森林广布，因此在这个地区的断陷盆地中形成很有价值的煤层和油页岩。第三纪末气候开始转冷，第四纪初期，寒冷气候带向南迁移，使高纬度和高山地区进入冰期，并广泛发育冰盖或冰川。第四纪冰期的规模很大， 在欧洲，冰盖南缘可达北纬 50°附近，在北美，冰盖前缘一直伸到北纬 40

°以南，南极的冰盖也远比现在大得多，包括赤道附近在内的地区和山岳冰川和山麓冰川，都曾下达到较低的位置。我国第四纪冰川作用的范围，不仅包括东北、西北、西藏和西南等地的山地和高原，而且波及到东部山区和山

麓平原。这次大冰期，至少可以分四次冰期和三次间冰期。在最大的一次冰期中，世界大陆有 32％的面积为冰川覆盖。大量的水分停滞于大陆上，致使海面下降约 130 米。在第四纪冰期中，气温平均比现在低 37℃左右，雪雨降量也比较大，不但高纬度地区多冰川覆盖，就中低纬度地区也出现寒冷气候， 并在山区发育山岳冰川。

 全新世(Qh )(现代)

第四纪(Q)

 更新世(QP )( 冰期)

  上新世(N )



新生代

晚第三纪( N)( 新)

2

中新世(N )

   1

第三纪(R) 

  渐新世(E3 )

 早第三纪( E)( 老)始新世(E )

   2

  古新世(E1 )

李四光教授根据江西庐山的冰碛物和冰蚀地貌，划分鄱阳、大姑、庐山三次冰期和二次间冰期，并考虑把我国西部海拔 3000 米左右发育的大理冰期作为更新的一次冰期，共四次冰期和三次间冰期。全新世—冰后期，雪线撤到现在高度。