1岩石学绪论详解

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1、地层学原理地层学原理-古生物地史古生物地史学学古生物地史学是地质科学三大主要分支（地球物质科学、地球动力科学和地球历史科学)之一的地球历史科学的主要组成部分。它由古生物学和地史学两个学科组成。是地学类专业的一门重要基础课程。古生物学是研究地史时期生物界面貌和发展历史的科学。其研究对象为地质历史时期形成的地层中的生物遗体和遗迹，以及和生物活动有关的各种物质记录。其研究的主要内容包括生物化石的形态、结构构造、分类系统，生物的生活方式和生活环境、时空分布及生命的起源与演化。地史学也称历史地质学，它是研究地球发展历史和发展规律的科学，其研究对象主要为地质历史中形成的地层(包括无机界和有机界的物质记录)

2、以及反映地球发展历史的其他物质记录。其研究内容和任务包括：（1）研究地史时期生物界形成和发展的生物进化史；（2）研究地史时期古地理变迁的沉积发展史；（3）研究地史时期大陆和海洋扳块的格局、板块离合过程、构造演化历史的构造运动史。古老而充满活力的学科古老而充满活力的学科古生物学古生物学 一一.古生物学古生物学(Palaeontology)及其内容及其内容1古生物学概念古生物学概念古生物学，一门地质学与生物学相结合的边缘学科，是研究地质时期中生命的科学。她的永恒研究主题是生命的起源和演化。她是认识生物和地球发展的最可靠的依据、现代地质科学的重要支柱，在化石能源（石油、天然气、煤）及矿产资源的勘探与

3、开发中有着广泛的应用，对控制生态平衡和保护人类的家园地球，正起着越来越重要的借鉴和指导作用，也是进化论和唯物主义自然观创立与发展的科学依据。古生物学是研究地史时期中的生物及其发展的科学。它所研究的范围不仅包括在地史时期中曾经生活过的各类生物，也包括各地质时代所保存的与生物有关的资料。现今地球上的生物，已被描述和鉴定过的大约有250万种，其中动物约占200万种，植物约占34万种，微生物约占4万种。除病毒等不具细胞结构以外，生物体都是由细胞组成的，其中只有一个细胞组成的为单细胞生物，其余的则为多细胞生物，这些生物是由地史时期的生物不断演化和发展而来的。2古生物学的分支学科古生物学的分支学科古生物学

4、和现代生物学(biology)一样，可以分为研究古代动物的古动物学(Palaeozoology)和研究古代植物的古植物学(Palaeobotany)。古动物学又分为古无脊椎动物学和古脊椎动物学。需要在显微镜下研究的微小化石的古生物学为微体古生物学，其中研究古代孢子与花粉的学问叫古孢粉学，个体特别微小(一般小于10微米)、通常要在电子显微镜下进行观察研究的特小化石的科学又称超微古生物学。3古生物学研究的内容古生物学研究的内容现代古生物学研究内容非常广泛，涉及到地球科学、生物学、人文学、物理学、化学、数学等各学科的知识和问题，不仅研究古代生物的系统分类(分类学)和地质(层)分布规律(生物地层学)，

5、更多的还研究古代生物的埋葬的过程或化石形成的机理(埋葬学)，古代生物的地理分布格局及其控制因素(古生物地理学)，古代生物与它们所生活的无机和有机环境之间的关系(古生态学)，古代生物与古代气候的关系(古气候学)，古代生物的活动痕迹(古遗迹学)，古代生物的病理现象(古病理学)，古代生物体的化学成分、性质和构造及各地质时代生物有机物的演变规律(古生物化学)，化石中残留的有机物的分子结构和遗传信息(如氨基酸及脱氧核糖核酸)(DNA)等(分子古生物学)，古代生物骨骼无机和有机的组成及其形成机理(生物矿物学)，古代生物的生理机能、适应和功能形态(功能形态学)；模拟古代生物，如恐龙、翼龙、头足类、褪类等身体

6、的优异结构和机能，来建造或改进工程技术设备，或对工程技术设备，如钻头、飞机机翼、桥梁、潜艇等的设计提供有益的借鉴(古仿生学)。近几十年来，为了获得更多的矿产资源，特别是寻找石油资源，必须进行深部地质钻探，在有限的岩芯标本中要得知地层的地质年代和研究其沉积环境，微体古生物学的研究越来越重要了。当研究古生物与其所处的环境关系时，就产生了古生态学。对有历史记载前的人类的研究也属于古生物学范畴，称古人类学。现代海洋地质工作的深入发展，又为古生物学的研究开辟了新的领域。二二.古生物学的研究对象古生物学的研究对象古生物学研究地史时期的生物，其具体对象是发现于各时代地层中的化石(fossil)，保存在岩石中

7、的远古时期（一般指全新世，距今一万年以前）生物的遗体、遗迹和死亡后分解的有机物分子。化石是指保存在各个地史时期岩层中的生物遗体和遗迹。严格地说，化石必须反映一定的生物特征，如某种形状，大小，结构或纹饰等，足以说明自然界中生物存在的情况，因此在地层中的一般的矿质结核以及硬锰矿的树枝状结晶等无机产物不能视为化石;同时化石还必须是保存在岩层中地史时期的生物遗体和遗迹，而埋藏在现代沉积物中的生物遗体就不能称作化石。如距今只有几千年的出土文物，距今2千多年的长沙马王堆古尸等是考古研究的对象，也不能称为化石。三、古生物学研究的意义1.古生物是确定相对地质年代的主要根据古生物是确定相对地质年代的主要根据 在

8、地质历史时代中，生物的发展演化是整个地球发展演化的最重要的方面之一。随着时间的推移，生物界的发展从低级到高级，从简单到复杂。不同类别、不同属种生物的出现，有着一定的先后次序。在演化过程中，已有的生物，或演化为更高级的门类、属种，或灭绝而不再重新出现。这种不可逆的生物发展演化过程，大都记录在从老到新的地层(成层的岩石)中。在不同地质历史时期所形成的地层内，保存着不同的化石类群或组合，即在某一地质时期的地层中，有着某一地质时期所特有的化石，这就是史密斯(WSmith)的“生物层序律”。化石在地层中的分布顺序清楚地记录了有生物化石记录以来的地球发展历史。根据生物演化的阶段性和不可逆性，地球历史由老到

9、新被划分为大小不同的演化阶段，构成了不同等级的地质年代单位。科学家得出了相对地质年代的概念，并提出了与地层系统相对应的地质年代表(代、纪、世、期)。地层系统和地质年代表的建立主要根据古生物的发展阶段。以无脊椎动物和藻类为主以及低级脊椎动物无颌类及高等植物的裸蕨类出现的阶段，称为早古生代；以海洋无脊椎动物为主，脊椎动物向陆地侵进(从出现于早古生代的无颌类逐渐演化出鱼类、两栖动物及原始爬行动物，分别如总鳍鱼、坚头类及兽形类等)，以及植物占领陆地(从裸蕨发展到蕨类、种子蕨类及原始裸子植物)的阶段，称为晚古生代，爬行动物的恐龙类盛极一时，裸子植物大发展，鸟类、哺乳类及被子植物出现的阶段，称为中生代；哺

10、乳类和被子植物大发展的阶段，称为新生代；人类出现于新生代末期。最大的地质年代单位是宙，整个地球地质历史被划分为太古宙、元古宙和显生宙。太古宙为最古老的地质历史时期，是生命起源和原核生物进化时期。元古宙是原始真核生物演化的时代。显生宙时，后生植物、动物大量发生和发展，是生物显著出现 的时代。显生宙被划分为三个代，自老到新为古生代、中生代和新生代以下被分为纪。古生代有寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪和二叠纪计六个纪。中生代有三叠纪、侏罗纪和白垩纪共三个纪。新生代包括古近纪、新近纪和第四纪。每个纪一般被进一步分为三个或两个世，每个世又被分为若干个期。每个期包括一个或几个化石带，时间跨度为数百万

11、年，是地质年代的基本单位。地质年代单位及年代地层单位与生物演化阶段划分表地质年代单位年代地层单位 生物演化单位的级别及特点 宙 宇 根据生物演化最大的阶段性，即生命物质的存在及方式划分 代 界 根据生物界发展的总体面貌以及地壳演化的阶段性划分 纪 系 依据生物某些纲或目的演化的阶段性划分 世 统 根据生物目或科演化的阶段性划分 期 阶 主要是根据属、种级的生物演化特征划分 时 时带 主要是根据属、种级的生物演化特征划分2古生物是划分和对比地层的主要依据古生物是划分和对比地层的主要依据 每一地质年代都有地层的形成。因此，每一地质年代单位都有一个相应的年代地层单位，地质年代单位宙、代、纪、世、期的

12、相应的年代地层单位为宇、界、系、统、阶。地层是研究地球发展规律的物质基础，也是地质工作者必须研究的对象。地层学就是研究地层在时间和空间上的发展分布规律。古生物学的方法是目前地层学研究地层划分和对比的行之有效的主要方法。（1.准化石法；2化石组合分析法；3百分统计法；4谱系演化法；5群落古生态学法）由于不同年代的地层中保存着不同的特征化石或化石组合，从不同时代的地层就可以被识别出来，不同地区但时代相当的地层就可以互相对比。这种不同地区的地层划分和对比，对寻找地下资源以及选择建筑地基等有着重要的意义。3古生物是识别古代生物世界的窗口古生物是识别古代生物世界的窗口 化石是生命的记录。通过对各地、各时

13、代化石的不断发现和挖掘，和利用生物学和地质学等知识对化石的形态、构造、化学成分、分类、小活方式和生活环境的不断研究，地球有生物圈以来，特别是后生生物出现以来，千变万化的古代生物就可被逐步识别，古代生物的形态就能得到复原，古代的生物世界就能被栩栩如生地再现给世人，古代生物在全球的地质地理分布就能不断得到揭示，古代生物的系统分类或谱系就叫可逐步完善起来。4古生物为生命的起源和演化研究提供直接的证据古生物为生命的起源和演化研究提供直接的证据古生物研究为探讨生物演化规律提供了有力的证据。从老到新的地层中所保存的化石，清楚地揭示厂生命从无到有、生物构造由简单到复杂、门类由少到多、与现生生物的差异由大到小

14、和从低等生物到高等生物的一幅生物演化的图画。地层中化石出现的顺序清楚地显示了细菌-藻类-裸蕨-裸子植物-被子植物的植物演化，和从无脊椎-脊椎动物的动物演化、鱼类-两栖类-爬行类-哺乳类-人类的脊椎动物的演化规律。我国贵州前寒武纪瓮安牛物群(距今约58亿年)，云南寒武纪澄江动物群(距今约5.4亿年)，辽西中生代晚期恐龙、鸟类、真兽类和被子植物的发现，为早期无脊椎动物、脊椎动物、鸟类和被子植物的演化揭新新的珍贵资料。生命起源是自然科学领域内最重大的课题之一，一百多年前，恩格斯就已指出“生命是蛋白体的存在方式“。蛋白质和核酸的结构与功能是认识生命现象的基础。蛋白质由20种不同的氨基酸组成，这些氨基酸

15、大部分已在化石中找到，这对研究生命起源具有很大意义。在前寒武纪地层中，特别是在前寒武纪的燧石层中，已陆续发现了各种化学化石和微体化石，如南非距今37亿年的前寒武纪地层中发现有显示非生物起源和生物起源的中间性质的有机物质，距今32亿年的前寒武纪地层中发现有植物色素分解生成物植烷和姥鲛烷，这样的光合物说明那时生物已经开始进行光合作用。美国明尼苏达州距今27亿年的前寒武纪地层中，发现有现代蓝藻类念球藻(Nostoc)所含的特征物7甲基17烷和8甲基17烷，说明27亿年前就有和现代蓝藻类念球藻属相类似的蓝藻。研究前寒武纪地层中的化学化石和微体化石，对于探索生命起源具有特别重大的意义。地外星体(如火星)

16、上有无生命或是否曾出现过生命，是当今科学家们既感兴趣又觉困惑的一大难题。随着对陨石或从诸如火星等星球上获取的“岩石”或“土壤”材料中有机大分子或化石有机大分子的存在与否的测试和研究，这一科学问题一定能得到最终的结论。5古生物是重建古环境、古地理和古气候的可靠依据古生物是重建古环境、古地理和古气候的可靠依据 各种牛物生活在特定的环境中，生物的身体结构和形态能反映生活环境的特征，如现代的珊瑚、腕足类、头足类、棘皮动物等是海洋中的生物，河蚌类、鳄类则是河流或湖泊淡水生物，松柏类、马类为陆地生物。陆生植物和海洋生物的脂肪酸的组成有别。大多数生物活动痕迹出现在滨海或湖泊、河流近岸地带。现代海洋中藻类生活

17、的海水深度常随种类不同而深浅不一，如绿藻和褐藻生长于沿岸的上部，水深2030米处以褐藻为主，80200米处则以红藻为最多。贝壳滩形成于海滨或湖滨。化石的定向排列或定向弯曲指示着化石埋葬时的水流方向，再沉积的化石指示水下或风暴搬运等活动。现代珊瑚生长在水温18以下：阳光充足的海水中。猛玛象是一种生活于寒冷气候下的生物。由植物形成的厚层煤，一般标志着种湿热的气候。生物的形态结构(珊瑚的生长环，双壳纲的牛长层，树木的年轮，叠层石的薄层理)记录了气候的季节性变化。生物(如箭石)中的氧同位素含量是可靠的温度计，而贝壳化石的蛋白质含量则反映古气候的湿度。化石生长线还储存有生物产卵期和古风暴频率的信息。因此

18、，遵循“将今沦古”的原则，可依据化石重建不同地质时代的大陆、海洋、深海、浅海、海岸线、湖泊、甚至河流的分布，了解水质的含盐度，大陆、湖泊、海洋底部地形，恢复古代的气候，揭示沧海桑田的古地理和古气候变迁历史。6古生物可作为解释地质构造问题的证据古生物可作为解释地质构造问题的证据 地层中生物组合面貌在纵向和横向的变化研究，有助于对地壳运动的升降幅度的研究。例如现代的造礁珊瑚在海水深2040米的较浅水区 内繁殖最快，深度超过90米时就不能存在，向上越出水面，生长就停止。很明显，只要海底连续下陷。珊瑚礁才能连续地生长。因此，珊瑚礁岩层的厚度可以作为研究地壳沉降幅度的依据。又如我国：喜马拉雅山的希夏邦马

19、峰北坡海拔5000米处第三纪末期的黄色砂岩里，曾找到高山栎(Quercus semicarpifolia)和黄背栎(Quercus pannosa)化石，这种植物现今仍然生长在海拔约2500米喜马拉雅山南坡干湿交替的常绿阔叶林中，与化石产地的高差达3400米之多。由此推测，希夏邦马峰地区在第三纪末期以来的200多万年期间，上升了约3000米。再如青海可可西里海拔约5000米的汉台山和康特令等地发现深水相的石炭二叠纪放射虫化石，在海拔约5300米的乌兰乌拉山地区发现了浅滨海相侏罗纪双壳类化石。由此证明，这些化石沉积后，地壳上升了5000米。这些都是运用化石研究地壳上升幅度的很好的例证。采用变形的

20、化石来确定岩石变形“应变椭球”的长轴和短轴以及长轴定向，比利用砾石变形来解决这类应力应变问题更方便更准确。化石还可以用来确定岩层的顶底板、断层的性质以及断距等。7古生物是验证大陆漂移的佐证古生物是验证大陆漂移的佐证古生物学为大陆漂移、板块构造和地体学说的验证和建守提供了许多证据。20世纪初，魏格纳(A。Wegener)提出了大陆漂移的假说，北美与欧亚大陆曾连在一起为劳亚大陆(北古大陆)，南极洲、澳大利亚、印度、非州及南美洲连接在一起而成为冈瓦纳大陆(南古大陆)，南、北古大陆之间被特提斯(古地中海)相隔。两古大陆在中生代解体后，各陆块才漂移到了现在的位置。舌羊齿(Glossopteris)类植物

21、广布于南美洲、非洲、南极洲、澳大利亚和印度的石炭纪一二叠纪地层中。淡水爬行动物中龙(Mesosaurus)产于南美和非洲早二叠世地层中。但是，非海相水龙兽(Lystrosaurus)不仅主要分布于冈瓦纳大陆(非洲、印度和南极洲)，也见于我国新疆和包括俄罗斯乌拉尔在内的东欧等其他陆块二叠纪末一早三叠世地层中，说明二叠纪时冈瓦纳大陆确实存在，但已向北漂移，与劳亚大陆相连而形成贯通南北极的联合大陆。分隔南、北古大陆的特提斯洋在中国境内沿喀喇昆仑山口龙木错玉树金沙江昌宁双江孟连线穿过。藏北可可西里古特提斯缝合带蛇绿岩基质硅质岩中放射虫化石和缝合带盖层中醒、牙形刺、有孔虫和钙藻化石的发现证明了古特提斯洋

22、开始于早石炭世韦宪期或更早，闭合于晚二叠世早期开匹坦期(Capitanian)。8古生物能为地球物理和天文学研究提供有价值的资料古生物能为地球物理和天文学研究提供有价值的资料 对各地质时代化石，特别是珊瑚、双壳类、头足类、腹足类和叠层石的生长节律(生活环境的周期变化，引起生物的生理和形态的周期变化)或古生物钟的研究，能为地球物理学和天文学研究提供有价值的依据。很多生物的骨骼都表现明显的日、月、年等周期。如珊瑚生长纹代表一天的周期。现代珊瑚一年约有360圈生长纹，而石炭纪一年有385390圈，泥盆纪有385410圈。说明泥盆纪和石炭纪一年的天数要比现代多。利用古生物骨骼的生长周期特征，还可推算出

23、地质时代中一个月的天数和每天的小时数。如中泥盆世平均为306天月，早石炭世为305天月，比现代(295天月)约多一天；寒武纪每天208小时，泥盆纪216小时，石炭纪218小时，三叠纪224小时，白垩纪235小时。现代一天为24小时。说明地球自转速度在逐渐变慢。同样，据化石生长线的研究，地球自转周期变慢速度是不均匀的，石炭纪到白垩纪变慢速度很小，而白垩纪以后明显增强。这些研究结果与天文学家的推算结论吻合。很多海洋生物在生理上与月球运转或潮汐周期有联系。对古生物钟的研究可提供月、地系统演变的资料。知道了地质时代每年天数的变化，就可利用化石生长线所得知的每年天数，反过来确定其地质时代。这种方法要比用

24、放射性衰变法测定年代方便，因为它没有化学变化和实验室测定误差带来的麻烦和不准确性。9古生物在沉积岩和沉积矿产的成因研究中有着广泛古生物在沉积岩和沉积矿产的成因研究中有着广泛的应用的应用 有些沉积岩和沉积矿产本身是生物直接形成的。如煤是由大量植物不断堆积埋葬变成的，石油、油页岩等矿产的形成直接与生物有关系。很多碳酸盐岩油田与生物礁相关，硅藻土由大量的硅藻硬壳堆积而成，有孔虫石灰岩由有孔虫形成，介壳石灰岩由贝壳形成，藻类灰岩由藻类形成。动植物的有机体还常富集诸如铜、钻、铀、钒、锌、银等成矿元素。现代海水的铜含量仅有0001，但不少软体动物和甲壳动物能大量地浓缩铜。古代含有浓缩矿物元素的古生物大量死

25、亡、堆积、埋葬，有可能形成重要的含矿层。细菌在很多方面影响沉积作用，是一个重要的地质作用因素，也是地壳地球化学化学循环的一个重要环节。细菌化石的研究对沉积岩和沉积矿产的成因研究非常重要。中国所有大、中型煤田、油田、油气田、甚至沉积铁矿等能源和沉积矿床的勘探与开发，均离不开古生物学的研究和指导作用。为地质找矿服务是古生物学为地质学服务的重要方面，古生物化石资料是找矿的重要资料之一。古生物资料之所以能用于找矿是古生物化石本身的性质和特点赋予古生物学这门学科的：某些矿产就是古生物遗体本身形成的。生物活动改变环境条件，形成有利于成矿元素富集的成矿条件。可以利用古生物学资料查明成矿的地质背景，指导找矿。

26、古生物化石形成矿产 石油和煤矿由古生物形成是众所周知的，但是形成这些矿产的古生物门类和成因环境却各不相同，这两种矿产对国计民生有着极为重要的影响，关系国家的能源安全。下面重点从古生物学方面简要介绍这两种矿产与古生物化石之问的关系。a.古生物与石油 石油的成因和古代生物死亡以后的遗体有着极为密切的关系，特别是那些浮游生物所起的作用更大。浮游生物个体虽小，但是其产量却很大，当它们漂流到海岸边缘、海岛四周、海湾和泻湖等水域时，由于这些地区的水体的盐度往往不正常，或淡化，或咸化，或具大量有毒气体等不适生存的环境，从而大量死亡，沉落到海底，成为未来石油的原料。这些生物常形成微体化石，主要包括各种藻类，原

27、生动物(如有孔虫)，甲壳动物(如介形虫)以及蠕形动物、小型的软体动物等。例如，美国中部各州石炭纪和二叠纪地层中有大量有孔虫化石，本世纪30年代，美国地层古生物工作者利用有孔虫化石在寻找和开发美国中部油田中做出了重大贡献，并进而建立了“微体古生物学”。中东不少新近系含油有地层就含有丰富的有孔虫化石。在我国陆相含油地层如大庆油田的含油地层有大量甲壳类(如介形虫)和贝壳类化石。除了微体化石外，第二类与石油密切相关的是生物礁。地史上造礁生物类别比较多，主要有珊瑚礁、藻礁、海绵礁。生物礁中有大量的造礁生物和附礁生物构成复杂的生物礁生态系统。造礁生物形成的生物骨架岩中具有大量孔隙，为很好的储油构造。世界大

28、油田中生物礁成因的很多，例如，有第二巴库之称的乌拉尔大油田就是泥盆纪生物礁。加拿大北部泥盆纪生物礁为该国的重要产油基地；美国得克萨斯二叠纪生物礁成为美国20世纪30年代的主要产油基地我国南海北部湾涠西南坳陷油气藏的产出层位为上石炭统，是一个藻礁成因的生物礁油气藏。其中较纯的礁岩，其造礁藻类可达8090，棘皮类和蜓类在520之间。该生物礁可以分为5个成礁期，包括少量礁间的非礁岩，总厚度300 m左右。主要造礁藻类为拟刺毛藻(Parachaetetes)和翁格达藻(UngdareUa)，伴生的还有若干钙质绿藻。其含量可大于75，该油气藏已经投产。b.古植物与煤 煤炭是人们最早利用的“化石燃料”，我

29、们都知道煤炭是由古植物经过泥炭化和炭化作用形成的。煤炭的形成与地质时期植物群的繁盛密切相关，所以我们寻找煤炭时首先从地质时期植物的繁盛期入手，剔除没有植物或植物不繁盛的时期。例如，泥盆纪以前尚未出现陆生植物，当然不需要到那里去找煤了；泥盆纪和石炭纪早期，虽然出现陆生植物，但仍是发展时期，即使有煤，也规模小。地质历史时期有4个植物繁盛时期，就是石炭纪晚期、二叠纪、侏罗纪和古近纪，我国北方的主要煤田主要也在这些时期，因此可通过古生物化石确定地质时代来缩小找煤区域。其次，植物繁盛要求比较温暖潮湿的气候条件，其环境为湖泊、沼泽、河流三角洲、滨海等，利用古生物化石恢复古地理环境来圈定成煤有利区域，可以节

30、约人力物力，加快速度，提高经济效益。当我们已经找到了煤矿，需要扩展煤的储量和储煤区域时，要从植物化石的具体属种名单、植物群面貌去进行煤系地层的划分与对比，寻找我们的目的层。c.菌藻类化石与矿产 海洋生物和微生物是使海洋化学性质发生改变的重要因素，它制约着海底沉积物的化学性质。沉积物中有机质主要来源于生物生命活动过程中代谢的产物，尤其是微生物，它不仅是有机质的组成部分，而且町以促进有机质的分解和转化。菌藻类作为微生物，它与矿产的关系也非常密切，如山东山旺的硅藻土是大家都很熟悉的，它是藻类本身形成的。同时，藻类还常常通过生活活动改变成矿条件，或通过生命活动而提高了矿产的工业品位。下而举例说明菌藻类

31、化石对矿产形成的影响。1海南岛石碌铁矿与菌藻类化石 该铁矿的菌藻类以铁细菌为主，其次是蓝细菌和硅鞭藻，形态有正球形和椭球形，大小(包括铁质皮鞘)以39um为主，其次1012 um。根据菌藻类化石的含量，形成两种类型的铁矿石，即菌藻赤铁矿和含菌藻赤铁矿。铁细菌通过菌体的生理生化作用将吸收的低价铁氧化为高价铁分泌于体外，围绕菌体造成铁质皮鞘。其形成环境和条件为：菌藻类赤铁矿是在温暖的气候条件和清澈而安静的海水中铁细菌大量繁殖的结果。铁细菌的造铁作用是摄取海水中可溶性低价铁在体内转化的，因此在氧化性大气环境下应该是具有一定的水深才能获取足够的铁质。菌藻赤铁矿中仅含有微量陆源碎屑，表明离海岸较远；矿石

32、中还发现蓝细菌化石，因为蓝细菌通过光合作用可以提供铁细菌得以生存和繁殖所需的氧气。2湖南埃迪卡拉纪(震旦纪)早期沉积碳酸锰矿床与蓝细菌化石 俗称“湘潭式”锰矿的早埃迪卡拉纪早期沉积锰矿是湖南省的主要锰矿类型，根据丰富蓝细菌化石的存在、碳酸锰矿相(岩相)在时问与空间上的变化规律、矿层具水平微层纹块状构造及互层构造的沉积特征，可确定矿床沉积于古陆周边海湾或古岛边缘海湾的局限台地半封闭浅水沉积盆地巾，为湿热的古气候条件和相对宁静的水动力条件，可能形成于潮下或潮问低能带。蓝细菌化石本身就是碳酸锰矿物颗粒，根据蓝细菌化石的丰富程度可确定矿石含锰量的贫富。就一个矿区而言，蓝细菌化石愈丰富，锰含量也愈高，出

33、现以菱锰矿和镁钙菱锰矿等含锰高的矿物为主组成的富矿段；反之，以锰白云石或锰方解石、方解石、白云石等含锰低的矿物为主形成贫矿或无矿段。从区域上看，凡是具一定规模的锰矿床必定是蓝细菌化石丰富；而在不具工业价值的锰矿床中，很少有或没有蓝细菌化石存在，只出现含锰灰岩或白云岩。这些事实，清楚反映出；碳酸锰矿的形成和富集同蓝细菌生物作用有直接关系。再从卟啉化合物和有机色素的存在来看，碳酸锰矿物的形成又与成岩早期的有机地球化学作用有关。凶此，这种矿床的成矿作用同蓝细菌生物作用、成岩早期的有机地球化学作用有关。蓝细菌是自养的浅水浮游生物，需要阳光营光合作用，其生活水体深度一般为1030 m，甚至更浅，水清澈，

34、温度不低于1 5。生活着的蓝细菌，由于它具有特有的色素，在光合作用过程中，生成糖类，并吸取其他元素。在酶的作用下，制造成生存需要的有机化合物。这就使得蓝细菌生物具有吸取金属元素的能力，这种能力已为现代海洋中某些菌藻内某些金属元素含量得到数十倍至上千提高的事实所证明。综上所述，菌藻生物不仪对某些金属元素起着富集剂作用，而且又是一个很好的指相标志，这反映为生物环境控矿的特征。因此，在外生沉积型金属矿床巾都要重视对低等藻(菌)类微生物的研究和发现，这对恢复沉积环境与指导找矿具有一定的意义，并且随着研究程度的提高将会起越来越重要的作用。10古生物的发展历史为人类提供了保护地古生物的发展历史为人类提供了

35、保护地球的借鉴球的借鉴生物的起源、发展和演化经历了漫长和极端艰难坎坷的历程。根据化石记录，科学家们目前已经发现，地质历史时期地球上曾发生过六次大的和无数次中、小的生物灭绝(集群灭绝)事件。六次大的生物灭绝事件发生的时间从老到新为：寒武纪末、奥陶纪末、泥盆纪晚期、二叠纪末、三叠纪末和白垩纪末。造成生物集群灭绝的原因很多，如地外碰撞(地球以外的星体，如陨星，撞击地球)、火山活动、气候(变冷或变暖)、海进(海平面上升)、海退(海平面下降)和缺氧等。每次大的灭绝事件，都能在相对短时期内造成全球生物80-90以上的物种灭绝。但是。少数生命逃逸能力强的物种能够通过忍受灾变造成的极端恶劣的环境或逃离灾区至异

36、地避难而残存下来，同时，灾变引起的环境变化也给新物种的诞生创造出条件和机遇。生物集群灭绝事件期间幸存的新生的物种在灭绝事件后开始复苏和发展，并进而开创生物演化的新阶段。因此，随着每次全球性的牛物灭绝事件后。如奥陶纪初、泥盆纪末、三叠纪初、侏罗纪初和第三纪初，都伴随着生物的复苏和发展。通过生物大灭绝的原因和灭绝后的复苏的控制因素的研究。地质古生物工作者们将能揭示出更多的生物起源与演化自勺规律，并能为人类控制生态平衡和保护人类的家园地球，提供大尺度的历史的和科学的借鉴。了解和掌握了远古生物的发展规律，并利用现代科学和技术。人类就能避免或推迟潜在的对人类有害的事件发生。或减轻或回避未来的牛物事件对人

37、类的影响。11.古生物学是宣传辩证唯物主义的重要武器古生物学是宣传辩证唯物主义的重要武器地层中化石记录的事实表明，地球上生物的发生、发展、演化、灭绝与复苏等生物事件均与生物本身的内在因素(形态、结构、生活方式、生理、遗传等)和牛物所生存的环境(小到小牛境、微小雨水潭，大到海洋、地球甚至宇宙)息息相关，绝无其他仟何超自然的力量参与过或作用于这些生物事件；化石记录也显示厂牛物与环境、灭绝与复苏等的辩证关系。向人类展示了生物进化论和辩证唯物论的实证。总之，古生物学的内容繁多，应用广泛，古生物学有着重大的理论、实践和哲学意义。12.中国有能力为地质古生物学研究作出国中国有能力为地质古生物学研究作出国际

38、领先的贡献际领先的贡献恩格斯在论述自然辩证法时指出：“科学的发生和发展一开始就是由生物决定的”。虽然古生物学是一门已有180多年历史的古老学科，但随着生产，特别是现代化生产和高科技的发展、古生物学不断焕发青春，并正在生产上发挥着巨大的作用。正在生命科学和地球科学研究领域内展示她的不可估量的活力。中国通常被称为是“古生物王国”。从地质学上说，这主要是因为中国大陆是在漫长的地质历史中由许多小型板块陆续拼合形成的。每个板块在地质环境和生物演化上各具特色，因而保留的化石记录比其他大陆更为丰富多彩。中国具有得天独厚的地质古生物资源的优势地层发育齐全、剖面连续完整、化石丰富多彩，堪称世界之最。她是世界古生

39、物学研究最关键和最富潜力的地区之一。国际上许多古生物学重要理论的研究和全球重大地学问题的解决，都有赖于中国古生物资料的发现和研究。近百年来，中国的地质古生物学研究积累了大量的资料。我们的研究工作已经覆盖了从东海到青藏高原、从南海到塔里木盆地的广阔地域。特别是近十五年来，中国古生物学家所获得的一系列惊世的古生物化石标本，它们跨越了近7亿年的地质历史；中国的许多地质古生物学研究成果已经引起了国际学术界的关注。中国古生物学工作者已在系统古生物学、前寒武纪翁安生物群、寒武纪澄江化石宝库、华南泥盆纪鱼类、晚期中生代热河生物群、新生代的古人类、华南地质历史时期生物的大灭绝和复苏、分子古生物、奥陶系达瑞威尔

40、阶的全球界线层型和全球二叠系乐平统年代地层研究方面作出了具有重大国际意义的系列成果。贵州翁安磷块岩中保存极其精美的胚胎化石，为研究早期(6亿7千万年前)动物提供了直接化石证据；寒武纪云南澄江生物群的新发现，给人们呈现出5亿年前生物多样性的壮丽景观，已报道的云南虫、海口虫、昆明鱼、海口鱼等非常罕见的珍贵化石，使讨论脊椎动物起源看到了曙光；中国南方距今4亿年左右的斑鳞鱼，是一类非常奇特的肉鳍鱼类，可能是最早的硬骨鱼类；中生代的辽西生物群展示出地质历史中距近1亿多年前的又一期生物繁茂的壮观图象，其中孔子鸟和几种长羽毛的恐龙化石，是国际学术界极感兴趣的新发现，使鸟类起源于恐龙的假说及鸟类飞行起源找到了直接化石证据；哺乳动物的最接近的共同祖先也从辽西发现的哺乳动物化石中初见端倪。此外，国际二叠三叠纪界线层型剖面（金钉子）的建立，使古生代中生代分界的国际地质年代和地层划分确立在我国浙江省；国际二叠纪乐平统地层的命名，以及百色古石器的发现等，均成为国际地质古生物学研究的亮点。更为可贵的是，中国古生物学研究已经呈现出良好的发展态势，有更多的新成果正在产生。中国有着长期的古生物学研究的学术积累和人才优势。中国地质古生物工作者应该而且完全有能力将中国发展成为一个真正的古生物研究强国，一个名副其实的地学强国，为彻底揭开生命的起源与演化的奥秘作出贡献。