古生物基础知识

古生物基础知识(2-1)重庆科技学院黄新武2010年9月29日第一节古生物总论•一、相关概念•古生物是地史时期即人类有文字记载以前生存在地球上的生物。古、今生物一般以全新世开始为界。•绝大部分古生物现已绝灭，人们只能借助化石来研究古生物。•化石即保存于地层中的古生物遗体或遗迹，它是古生物学的研究对象。•二、化石的形成和保存•根据化石的保存特点，化石主要分为实体、遗迹、铸模和化学化石四大类。•化学化石是残存于地层中的生物体分解后的脂肪酸、氨基酸等有机物质。•常见的化石多属变化实体化石，即生物硬体经历了矿质充填作用、交代作用、炭化作用等化石化作用变为化石的。•古生物保存为化石的条件：迅速掩埋，长期埋藏、不受破坏；生物本身具备较稳定的硬体。•三、古生物的分类和命名•古生物的分类命名通常与现代生物相同。•基本分类单位由大到小依次是界、门、纲、目、科、属、种七级。•按国际生物命名法规，生物各级分类单位都要给予科学的名称（学名）。学名必须用拉丁字或拉丁化文字。•四、生物与环境•1、古生物的生活环境•与现代生物类似，也有水域、陆地之分（空中飞翔生物的遗体最终也保存于水域或陆地中）。•生活于水域中的生物统称水生生物。水生生物除少数生活于大陆水域外，主要是生活于海洋中的海生生物。•生活在大陆上的生物统称陆生生物，陆生生物包括生活于大陆水域中的水生生物及陆地上的生物。•陆地上的生物虽然种类繁多，但因陆地多处于剥蚀区，所以其化石保存较少。•陆生生物化石主要是生活于河、湖、沼泽等水域中的水生生物保存而成的。•大部分化石是水生生物保存而成的。•生活于水底区的生物称底栖生物。•游泳生物指水层区自由运动的生物。•漂浮生物是指在水中被动随波逐流的生物。•游泳生物和漂浮生物可通称浮游生物。•生物的兴衰受环境的控制。•2、水生生物的生活方式•主要有底栖、游泳、漂浮三大类。•五、化石应用•（一）根据生物演化建立地层系统和地质年代表•地层即具有一定特征和属性的岩层。•生物演化有明显的进步性、阶段性、不可逆性。•（二）确定地层时代、划分对比地层•不同年代的地层中含有不同的化石组合。•标准化石：划分对比地层最有效的化石称为标准化石。•标准化石具备时间短、分布广、数量多、特征明显，易于寻找等特点。——浮游生物化石往往是较好的标准化石。•（三）推断古地理、古气候•各种生物都生活在特定的环境中。•生物群的组成及每一种生物体的组分、结构、构造、形态及习性等方面都具备适应环境的特征，反之根据这些特征可推断其生活环境。•根据生物的形态、构造及其功能分析，推断生活环境的方法，叫形态功能分析法。利用化石恢复古地理、古气候环境•（四）研究构造问题•古生物学为大陆漂移、板块构造学说的验证和建立提供了有力的证据。•对地层中生物组合面貌在纵向和横向上的变化情况进行研究，有助于了解地壳运动的情况。化石还可以用来确定岩层的顶底层序及断层的性质和断距等。•（五）阐明矿产成因及分布规律，为勘探、开发提供依据•古生物与成岩和成矿作用密切相关。煤、石油、油页岩的形成也与生物密切相关。•（六）为月、地系统演变研究提供资料•很多生物的骨骼形态都表现出明显的日、月、年等生长周期。如珊瑚生长纹代表一天的周期，现生珊瑚一年约有360圈生长纹，而石炭纪的珊瑚1年有385—390圈生长纹，说明石炭纪一年的天数要比现代多。第二节各门类古生物简介•一、常见的古无脊椎动物简介•1、原生动物门（Protozoa)：是一类最低等的微体动物，属于真核单细胞动物，多为水生。原生动物整个生物体只有一个细胞。本门常见化石有放射虫、有孔虫等。•（1）放射虫目（Radiolaria)：寒武纪延续至今，是一类海生浮游原生动物。其形态多样，一般为球形、帽形等。个体直径0.1一2.5mm。大多数放射虫的骨骼绕中心紧密连成网状，骨骼成分多为硅质，其沉落海底不易溶解，可大量富集成放射虫软泥。•（2）有孔虫目（Foraminiferida)：寒武纪始现、延续至今，是一类水生的原生动物。它具有细胞质分泌的或由细胞质分泌物粘结外来物质而成的外壳，由若干个房室构成，壳径一般小于10mm。原始的有孔虫仅具假几丁质壳。•（2）海绵动物（Spongia)：寒武纪以前延续至今，是一类固着海底的低等多细胞动物。其钙质或硅质骨针，常保存为化石。•（3）古杯动物（Archaeocyatha)：•单体形状如杯，故名古杯动物。其硬体由具孔的钙质骨板构成，始现于早寒武世并迅速繁盛，中寒武世末衰退，其固着底栖于海底，在20一30m深的温暖海域可形成古杯礁。•（4）珊瑚（Anthozoa)：寒武纪延续至今，属腔肠动物，其形态多样，有单体也有复体，其外壁表面可有生长线、纹，体内有隔壁、横板等板片。珊瑚主要固着于温暖的盐度正常的浅海底。现代造礁珊瑚均为复体，多生活于25一29℃，水深20m左右的清澈海底，非造礁珊瑚以单体为主，适应性较广。国内外发现许多大型珊瑚礁油气藏。•（5）腹足类（Gastropoda)：寒武纪延续至今，属于软体动物门，通常有一个螺旋壳（成年壳一般无对称面），主要是移动底栖在水底，以浅海最丰富。•（6）头足类（Cehalopoda)：晚寒武世延续至今，是浮游生活于海洋中的软体动物，鹦鹉螺、章鱼、乌贼、已绝灭的菊石类都属之。化石头足类常具钙质外壳，壳内分若干房室，一般二侧对称。•（7）双壳类（Bivalvia)：寒武纪延续至今，是具有两个壳的软体动物，蚌、蛤、海扇都属之。除个别类型（如牡砺）外，其两壳一般同形等大，相互对称。其生活于各种水体（淡水类型泥盆纪始现），移动或固着底栖。•（11）腕足动物（Brachiopoda)：寒武纪以前延续至今，海生底栖，具有两个不等壳，每个壳本身两侧对称。•（8）三叶虫（Arthropoda)：是生活于古生代的海生节肢动物。其身体扁平，背甲被两条背沟纵分为三叶故名，其前后又横分为头、胸和尾甲。多数三叶虫移动底栖，少数浮游生活。•（9）介形虫（Ostracoda)：寒武纪延续至今，属于节肢动物门甲壳超纲，个体微小，一般长0.4—2mm。左、右两个壳不等大。壳的成分主要是几丁质和钙质。壳侧视多为半圆、圆、长卵、三角及楔形等，壳表光滑或有蜂窝、网、瘤、刺、脊等纹饰。广布于海洋、淡水、半咸水等各种水体，在浅海分异度最高。在含油气地层和油层划分对比及沉积环境分析等方面有重要作用。•（10）介甲目（Conchostracoda)：泥盆纪始现，延续至今，属于节肢动物门甲壳超纲鳃足纲，因有叶状附肢，所以通常称叶肢介。它有左、右二个同形等大半透明的几丁质薄壳，一般长5—10mm，壳体较扁平，侧视多为椭圆、半圆、卵形等。壳面上一般都有规则的生长线。相邻生长线之间的壳面叫生长带，其上有网状、线脊状、瘤状等纹饰。现生叶肢介常生活于热带至温带地区的内陆池塘、沟渠等小型的偏碱性水域。晚古生代至三叠纪的叶肢介化石常与海生生物保存在一起，推测当时叶肢介生活于正常浅海，侏罗纪以来广布于陆相地层中。•（12）海百合（Crinoidea)：中寒武世始现，延续至今，是一类海生的貌似百合花的棘皮动物。常见的主要是其茎部的茎环化石。现代海百合多生活于较深水中，古生代和中生代的海百合常与浅海造礁生物伴生，说明海百合的生活环境发生了改变。海百合茎•（13）笔石动物（GraPtozoa)：是一类生存于中寒武世至早石炭世的海生群体动物，因化石形态貌似写在石头上的文字，故名。树形笔石固着底栖于浅海，正笔石类浮游生活。•（14）牙形石（Conodonts)：是一类生活于寒武纪至三叠纪的海生动物的内骨骼，貌似牙齿，故名。其主要成分是磷酸钙，一般小于1mm。常分散保存，有时若干个形态不同的牙形石成行、成对、规则的排列在一起，形成一个自然组合（牙形石群集）。