第一章第四节地球的演化
内容索引基础落实·必备知识全过关重难探究·能力素养全提升学以致用·随堂检测全达标
课标导引知识建构课程标准运用地质年代表等资料,简要描述地球的演化过程。目标导引1.结合景观图或示意图,说出地层与化石的研究对认识地球历史的作用。(综合思维)2.运用地质年代表,说出地球地质历史的年代划分。(地理实践力)3.结合相关资料及地质年代表,说出地球的演化过程。(综合思维)
基础落实·必备知识全过关
[必备知识]一、地层和化石1.地球的历史:约为46亿年。2.地层(1)含义:地壳上部呈带状展布的层状岩石或堆积物。(2)特点:保存有不同时代的生物遗体或遗迹,遗留下环境变化的物质凭证。(3)作用:是记录地球历史的“书页”。3.化石(1)含义:多数是古生物的遗体;少数是古生物活动的遗迹。(2)特点:不同时代的地层一般含有不同的化石,而相同时代的地层往往保存着相同或近似的化石。(3)作用:确定地层的时代和顺序。
4.研究意义:根据地层组成物质的性质和化石特征,可以追溯地层沉积时的环境特征。要点笔记地层一般遵循“下老上新”的规律,如果发生大规模的地质构造运动,新老地层位置可能发生互换。
【实践链接】2019年4月25日,来自阿尔伯塔大学和耶鲁大学的古生物学家在哥伦比亚的安第斯山脉发现了70多个螃蟹化石标本,Callichimaeraperplexa是一种生活在9000万年至9500万年前的螃蟹,但它不像现代的螃蟹。研究这些化石,发现它们长着像幼虫的眼睛、虾的嘴、青蛙蟹的爪子和龙虾的甲壳,这个区域在白垩纪时期是浅海。这些螃蟹化石是如何形成的?提示螃蟹死亡后遗体迅速被沉积物掩埋,后来经石化而形成。
二、地球的演化史1.地质年代(1)概念:地壳中不同地质时代地层的具体形成时间和顺序。(2)划分依据:地层顺序、生物演化阶段、地壳运动和岩石年龄等。(3)划分单位:宙→代→纪。
2.前寒武纪(1)时间:古生代寒武纪以前的时期,大约经历了40亿年。(2)演化过程阶段演化特点冥古宙初生地球阶段,地球经历了复杂而有序的发育与变化太古宙地质环境①深浅多变的广阔海洋,没有宽广的大陆;②岩浆活动剧烈,火山喷发频繁;③形成铁矿的重要时代生物演化①早期:没有生命现象;②中期:出现最原始的生物元古宙环境变迁地壳运动剧烈,晚期出现若干大片陆地生命发展①海水中的生命活动明显增强;②出现了藻类、海绵等低等的多细胞生物
3.显生宙(1)时段:指寒武纪以来的时期。(2)生物特征:逐渐向较高级的发展阶段进化,动物已具有外壳和清晰的骨骼结构。
(3)演化过程①古生代地质环境变迁地壳剧烈变动,反复上升和下沉→欧亚大陆和北美大陆的雏形基本形成生物进化早期海生无脊椎动物空前繁盛中期出现了脊椎动物——鱼类陆地上蕨类植物繁生后期一部分鱼类逐渐演化成两栖类;动物从海洋向陆地发展;重要的造煤时期末期60%以上的海生无脊椎动物种类灭绝,脊椎动物中的原始鱼类和古老的两栖类全部灭绝,蕨类植物明显衰退
②中生代环境演变陆地面积空前扩大;环太平洋地带地壳运动剧烈,形成高大山系,也带来了丰富的金属矿产动物演变a.爬行动物盛行;b.恐龙繁生;c.出现了始祖鸟植物演变裸子植物迅速发展,苏铁纲、银杏纲、松杉纲等植物是主要代表植物中生代末期a.恐龙突然销声匿迹;b.海洋中50%以上的无脊椎动物种类灭绝
③新生代造山运动发生了一次规模巨大的造山运动,形成许多现代高山海陆格局现代地貌格局及海陆分布形成气候特点第四纪大冰期,气候变冷生物演变a.哺乳动物和被子植物大发展;b.出现了灵长类;c.出现了人类
【实践链接】万年冰洞位于山西宁武县城西50千米的地方,海拔2300米。此洞形成在新生代第四纪冰川期,所以叫万年冰洞。洞内大大小小的景致玲珑剔透,婀娜多姿,雄伟壮丽,无不令人惊叹,堪称一个冰的世界。新生代时期地球上生物进化情况是怎样的?提示哺乳类动物和被子植物大发展,出现灵长类,后来出现人类。
[自主检测]1.判断正误。(1)化石只是地层中存在的古生物遗体。()提示地层中的化石多数是古生物的遗体,少数是古生物活动的遗迹。(2)红色岩层指示还原环境。()提示红色岩层指示氧化环境。(3)元古宙时期出现了藻类、海绵等低等的多细胞生物。()(4)古生代早期海生无脊椎动物空前繁盛。()(5)新生代形成了现代的海陆分布格局。()××√√√
2.选择题。地层和化石是研究地球历史的重要依据。据此完成第(1)~(2)题。(1)关于化石的说法正确的是()A.同一地层中化石基本相同B.不同地层中化石相同C.化石不能用来确认地层时代D.化石只是古生物遗体(2)关于地层沉积环境的叙述错误的是()A.红色岩层指示氧化环境B.黑色页岩并含黄铁矿指示还原环境C.珊瑚化石指示温暖的深海环境D.破碎的贝壳指示滨海环境解析第(1)题,相同时代的地层常保存着相同或近似的化石。第(2)题,珊瑚生长在清澈温暖的浅海环境。AC
地球有悠久的过去,还有漫长的未来。生物的出现和进化只是其中的一小段,而人类的历史更是短暂的一瞬间。据此完成第(3)~(4)题。(3)原始鱼类出现在()A.元古代B.古生代中期C.古生代后期D.中生代中期(4)和恐龙同时代灭绝的生物物种是()A.原始鱼类B.古老的两栖类C.海洋中50%以上的无脊椎动物种类D.蕨类植物解析第(3)题,古生代早期是海生无脊椎动物空前繁盛的时期;中期时,出现了脊椎动物——鱼类;到了后期,一部分鱼类逐渐演化成两栖类。第(4)题,古生代末期和中生代末期是地球历史上两个重要的全球性生物大规模灭绝时期,其中,在中生代末期,恐龙和海洋中50%以上的无脊椎动物种类灭绝了。BC
重难探究·能力素养全提升
探究一如何识别地层和化石?[情境探究]燕子石,又叫多福石,学名叫三叶虫化石。在其形成过程中,三叶虫的一部分形成化石,这一部分化石头鞍弯曲如弓,两弓刺大于身一倍,两弓如翼而融为一体,因身小如雨燕而得名,石玩者又称它为“飞上天石”。
结合材料探究:(1)分析形成燕子石的岩层属于哪类岩石。在其形成过程中,地球表层的发展主要有哪些过程?提示属于沉积岩。在其形成过程中,地球表层经历了地层的沉降和沉积过程。(2)地质工作者多次在喜马拉雅山地区发现燕子石,试推测喜马拉雅山地区的古地理环境。提示很久以前,喜马拉雅山所在地区曾为温暖浅海环境,后来由于地壳的运动,海洋变成了陆地。
[方法突破]1.形成化石的条件(1)生物本身具有硬壳、骨骼等不易毁坏的硬体部分容易形成化石。(2)生物死亡后必须尽快被沉积物掩埋,这样才能避免腐烂或被其他动物所吞食。(3)埋藏下来的生物遗体必须经石化(如矿物质的充填或交代作用、植物的炭化作用等)才能形成化石。
2.依据地层和化石推测地质年代及地理环境(1)依据地层“三确定”①确定地层形成时间。正常状态下地层分布是有时间顺序的,即“老的地层在下,新的地层在上”,因此根据两个地层之间的上下位置关系,就可以推测两个地层形成的早晚顺序。如下图A地层最老,D地层最新。
②确定地壳运动状况。正常状态下的地层应平行且连续分布。如果地层发生弯曲,说明该处地壳发生过水平运动,如果地壳同一地层之间发生明显的位移,说明该处地壳发生过垂直运动;如果地层分布发生了缺失,说明该处地壳在缺失的某地层地质时期,发生过剧烈的变化。③确定地理环境特征。沉积地层由沉积物组成,因此沉积地层中保持着原有地层的组成物质。依据地层的组成物质可以确定当时的地理环境特征,如石灰岩地层形成的环境是海洋环境等。
(2)依据化石“两确定”①确定地层形成的地质年代。由于地质时期经历过几次大的生物灭绝事件,因此某些生物只生存于某个特定的地质时期,如古生代的三叶虫、中生代的恐龙;某些生物是在进化到某个地质时期才出现的,而且生物的进化是由低级到高级、由简单到复杂的,由此可以确定含有某种生物化石的地层形成的地质年代。②确定地层形成时期的地理环境。不同的生物生存的地理环境不同,因此保存有某种生物化石的地层沉积环境就是该种生物的生存环境。如存在煤炭的地层反映了茂密的森林环境特征,存在鱼化石的地层反映了水生环境特征等。
[应用体验]【例题1】地质学家们在青藏高原科考时,发现了一个非常巨大的棕榈化石,叶柄非常长,接近70厘米,这是在青藏高原的核心地带,这么高的海拔处首次发现棕榈化石。全球现生棕榈科植物共有2500多种,主要分布在热带地区,而像青藏高原中部这样的气候环境,棕榈科植物完全不可能存活。阅读材料,完成下列各题。
(1)在青藏高原上发现棕榈化石,说明了新生代以来青藏高原地区地壳运动是()A.下降运动B.上升运动C.向低纬运动D.东西方向运动(2)由棕榈化石发现可推知古青藏高原地区的气候曾经是()A.寒冷干燥B.寒冷湿润C.炎热干燥D.高温湿润解析第(1)题,青藏高原上发现棕榈化石,说明了该地区地质历史上曾经有过高温湿润的气候,后来地壳上升,才演化成高原山地气候。第(2)题,由题干可知棕榈科植物需要高温湿润的气候条件。BD
思维导引棕榈主要分布在热带地区→曾经是高温湿润的环境,地势较低;现在地势较高→地壳上升。
探究二地球的演化历程是怎样的?[情境探究]2021年6月29日,中国古生物学家宣称贵州首次发现恐爪龙类足迹,与《侏罗纪公园》掠食者恐龙同类。《侏罗纪公园》是1993年上映的一部科幻冒险电影,影片主要讲述了哈蒙德博士召集大批科学家,利用凝结在琥珀中的史前蚊子体内的恐龙血液提取出恐龙的遗传基因,将已绝迹6000多万年的史前庞然大物复生,使整个努布拉岛成为恐龙的乐园,即“侏罗纪公园”,但在哈蒙德带孙子孙女首次游览时,恐龙发威了。
结合材料探究:(1)科幻电影《侏罗纪公园》中的恐龙主要出现在哪个地质年代?距今约多少年?提示恐龙主要出现在中生代,在侏罗纪和白垩纪达到了大繁盛。距今2.52亿年—6600万年。(2)恐龙早已灭绝,我们人类是如何认识这种早期爬行动物的?提示通过对地层和化石的研究,我们人类获知了恐龙的基本信息及其生活的古地理环境。(3)在恐龙繁盛的时代,地球上主要以什么植物为主?对于我们目前的人类社会有何影响?提示裸子植物在中生代极度兴盛,在陆地植物中占主要地位。中生代也是主要的成煤期,因此可以说该地质年代茂密的植物,为我们目前的人类社会发展提供了大量的化石能源和矿物燃料。
[方法突破]地球的演化史1.海陆的演变(1)太古宙,地球上是一片广阔海洋,没有宽广的大陆;岩浆活动剧烈,火山喷发频繁。(2)元古宙,现在陆地的位置大部被海洋所占据,地壳运动剧烈;晚期出现若干大片陆地。(3)古生代,地壳运动剧烈,中后期陆地面积大大增加,欧亚大陆和北美大陆的雏形基本形成,我国东北、华北抬升成陆地。(4)中生代,陆地面积空前扩大,环太平洋地带地壳运动剧烈,形成高大山系。(5)新生代,发生了规模巨大的造山运动,形成许多高山,现代地貌格局及海陆分布形成。
2.生物的演化科学家对全球各地的地层和古生物化石进行了对比研究,发现地球演化呈现明显的阶段性。生物的演化呈现出由低级到高级、由简单到复杂进化的特征。下表为不同地质年代的生物演化表。
[应用体验]【例题2】(2021湖北黄石高一期中)2021年8月26日,我国科研人员在山西省阳泉市发现2.9亿年前史前巨鲨——瓣齿鲨化石,是在我国首次发现,扩展了瓣齿鲨在北半球的古地理分布范围。下图为瓣齿鲨的生态复原示意图。据此完成下列各题。
(1)瓣齿鲨生活的地质年代是()A.新生代B.中生代C.古生代D.震旦纪(2)关于瓣齿鲨生活的地质年代的叙述,正确的是()A.无脊椎动物时代B.裸子植物繁荣C.被子植物大发展D.重要的成煤期解析第(1)题,结合材料,瓣齿鲨化石对应的地质年代在2.9亿年前,应属于古生代中后期,故选C项。第(2)题,无脊椎动物主要出现在元古宙和古生代早期,A项错误;裸子植物繁荣是在中生代,B项错误;被子植物大发展在新生代,C项错误;瓣齿鲨生活的地质年代是古生代中后期,是重要的成煤期,D项正确。故选D项。CD
考题点睛
(区域认知)南漳—远安动物群是全球最早的海生爬行动物群落之一,是揭示早三叠纪海洋生物复苏和海生爬行动物起源与演化的关键窗口。近年来,湖北鳄、鱼龙和始鳍龙等多种海生爬行动物化石相继在该地区被发现。下图是卡洛董氏扇桨龙化石照片及素描图。
(1)推测卡洛董氏扇桨龙的生活环境。提示处于海陆交汇处。(2)推测卡洛董氏扇桨龙反映的当时的生物特征。提示动物从海洋向陆地发展,两栖动物向爬行动物进化。
学以致用·随堂检测全达标
地球的历史好像是一本“书”。据此完成第1~3题。1.记录地球历史的“书页”和“文字”是指()A.标本、化石B.标本、地层C.地层、化石D.岩石、化石2.如果把地质年代比作一本4600页的书,下列地质年代中,占有页数最少的是()A.元古宙B.太古宙C.中生代D.新生代3.某类岩石能够记录地球的历史,关于该类岩石的叙述,不正确的是()A.含有生物化石B.是外力作用形成的C.是岩浆活动形成的D.具有层理构造CDC
解析第1题,地层和化石是记录地球历史的“书页”和“文字”。第2题,据题意和所学知识可知,每页代表100万年;地质时代持续时间越短,占有的书页越少,新生代是目前持续时间最短的地质时代。第3题,能够记录地球历史的岩石为沉积岩,该类岩石的特征:含有生物化石;具有层理构造;其形成与外力作用有关,与岩浆活动无关。
在地球的演化过程中,生物总是由低级到高级、由简单到复杂进化。据此完成第4~6题。4.下列地球生物进化过程的一般顺序,正确的是()A.先有两栖类后有原始鱼类B.先有裸子植物后有蕨类植物C.先有爬行动物后有哺乳动物D.先有被子植物后有裸子植物5.大量无脊椎动物出现在()A.元古宙B.古生代C.中生代D.新生代6.出现人类的地质年代是()A.新生代B.中生代C.古生代D.元古代CBA
解析第4题,原始鱼类出现在两栖类之前;蕨类植物出现在裸子植物之前;爬行动物出现在哺乳动物之前;裸子植物出现在被子植物之前。第5题,古生代是无脊椎动物出现的地质时代。第6题,人类出现在新生代。
7.阅读材料,完成下列各题。“地处青藏高原和黄土高原交会地带的和政县是远古时代各种古脊椎动物繁衍生息的乐园,孕育了今天弥足珍贵的古脊椎动物化石群。不同的化石群埋藏在不同的地层中。据了解,1000万年前的古脊椎动物化石,是研究青藏高原隆升历史及古环境、古气候的重要物质依据和信息源。”看到这个消息,上海某中学地理小组的学生决定利用暑假前往实地考察研究一番。在地理老师的指导下,他们给这次考察命了名,并做了大量物质上、知识上的准备工作。(1)考察名称:与地质年代、自然地理环境的关系。(2)考察准备:。
(3)结合相关材料,他们绘制了一幅古生物化石地表分布示意图,并对相关问题进行了分析。①按成因分类,该区域的地下岩层多属于岩;按地质年代,该区域最老的岩层形成于代。②三叶虫生活时期该地应为环境;恐龙繁盛时期,该地应为环境,气候、植被特点为。(4)考察结论:根据实地考察及材料分析,迄今为止青藏高原地区:①地理环境经历了环境向环境的演变;②由不同化石的相对位置关系可知,地壳经历了(抬升、下降、水平)运动。
答案(1)生物化石(2)该区岩层等资料、指南针、地质锤、笔、纸(只要合理即可)(3)①沉积 古生②海洋 陆地 气候温暖湿润,植被茂密(4)①海洋 陆地②抬升解析第(1)题,命名时应突出生物化石这一关键主题。第(2)题,野外考察应有地质锤、指南针、记录工具等,回答合理即可。第(3)题,应熟知地质年代表,知道一些典型化石出现的地质时代等。第(4)题,结合现在的青藏高原的环境以及学过的知识进行分析即可。
本课结束
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