地質歷史
第一節 地殼歷史的研究方法
地殼的發展歷史簡稱地史。地球表面有廣闊的大洋、起伏的大陸、復雜多樣的自然環境、千差萬別的動植物群落，如此豐富多彩的自然環境都是地球發避孕藥演變的結果。為了了解地殼發展的過程和演化規律，就必需要研究地史。
一、地史的研究方法
（一）地層的劃分和對比
1、地層劃分的依據
所謂地層是在地殼發展過程中形成的各種層巖石的總稱，包括變質的和火山成因的成層巖石在內。從時代上講，地層有老有新，具有時間的概念，地層
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地層具有時代的概念，所以地層就有所謂上下或新老關系，這叫做地層層序，如果地層沒有受過擾動，愈處于下部的地層時代愈老，愈處于上部的地層時代愈新，叫做正常層位。這各上新下老的關系叫地層層序律。
劃分地層的主要根據如下：
(1)沉積旋回和巖性變化
對于一個地區的地層進行劃分時，一般是先建立一個標準剖面凡是地層出露完全、順序政黨接觸關系清楚、化石保存良好的剖面就可以做為標準剖面。如果是海相地層，往往表現出巖相由粗到細又由細到粗的重復變化，宋一次變化稱一個沉積旋回，也就是每一套海侵層位和海退層位構成一個完整的沉積旋回。
噴出巖時代的確定（噴出時代在P1后， P2前）
(2)巖層接觸關系
一種關系是侵入接觸，即巖漿體侵入圍巖之中，另一種關系是沉積接觸，即侵入巖上升地表遭受侵蝕之后，又被新的沒積巖層所覆蓋。
(3)古生物（化石）
凡是保存在地層中的地質時期的生遺體（如動物骨骼、硬殼等）和遺跡（如動物足印、蟲穴、蛋、糞便、人類石器等）都叫化石。
一定種類的生物或生物群總是埋藏在一定時代的地層里，而相同地質年代的地層里必定保存著相同或近似種屬的化石或化石群。這種關系就叫生物層序律。
只有那些演化最快（地層中垂直分布距離短）、水平分布最廣的化石，才是鑒定地質年代最有價值的化石，這樣的化石叫標準化石。
2、地層的對比
地層的對比是指不同地區的地層進行時代的比較。在地層對比的基礎上能了解廣大地區的地史發展過程的共性和異性，才體認識地層區域性特征，了解地層空間分異的情況。
（二）巖相古地理分析
1、沉積相的分類
根據沉積環境可以把沉積地層分為海相、過渡相和陸相三大類。
（1）海相沉積 分為：
A、濱海相 發育于低潮線和高潮線之間及其臨近地帶的狹長濱海區，潮汐作用和波浪作用占主要地位。
B、淺海相 存在于海面到海面下200m左右的淺海地區，約相當于于大陸架上的海洋部分。沉積物以陸源細碎悄物質及化學和生物化學沉積物質為主，富含生物遺體，但也常含有海盆中形成的內碎屑。
巖海洋各沉積區相古地理分析
C、半深海相和深海相 存在于半深海（海面下約200—2500m）和深海（2500以下）地區，即相當于大陸坡及海盆底地帶。深海沉積物中有一種特殊沉積物，少含或基本不含有陸屑物質。
(2)過渡相沉積（海陸混合相沉積） 發育于濱海地區。其中主要包括三角洲相和澙湖相：
A、三角洲相 B、澙湖相
(3)陸相沉積
陸相沉積類型多種多樣，橫向變化顯著，地層對比也比較困難。沉積物中以碎屑（礫、砂、泥）成分為主，有時含陸生動植物化石。主要有殘積、坡積、洪積、沖積、湖泊和沼澤沉積、風積、冰川和洋水沉積、洞穴堆積等。
2、巖相分析的主要根據
A、生物化石
化石可以用來指示古地理環境。例如珊瑚化石指示清澈溫暖的淺海環境（現代珊瑚生活要求：水溫20℃左右，水中沒有混雜的泥沙，水深不超過50~70m）。
B、巖性特征和結構
巖性特征、結構和構造等是一定環境下的沉積物的表現形式，因此可以作為巖相分析的重要根據。例如，紅色巖層指示氧化環境；黑色頁巖并含黃鐵礦指示還原環境。
C、特殊礦物
有些礦物可以起指相作用。例如海綠石代表較深淺海環境；石膏、石鹽等代表干燥環境。
二、地質年代
地球自形成以來大約經歷了46億年的歷史，和月球年齡（據月巖測定）大致相同。研究有關地球歷史演化和測定地質事件的年齡與時間序列，稱為地質年代學。地質年代包括兩種，相對地質年代和同位素地質年齡。
三、地層系統
由于地層劃分的目的、根據和適用范圍不同，地層劃分系統可有兩類：一是區域性或地方性的，以巖性變化為主的地層劃分，稱為巖性地層分類系統，地層單位為群、組、段等；一是國際性的、全國性或大區域性的，以時代為準的地層劃分，稱為年代地層分類系統，地層單位為宇、界、系、統、階等，與其相對就的地質時代為宙、代、紀、世、期等。
第二節 前寒武紀——太古宙和元古宙
前寒武紀又稱前古生代，指寒武紀或古生代以前即距今5.7億年以前的地質時代，是地球歷史最早的地質階段。這一時期形成的地層稱前寒武系。地球的年齡為46億年，大約從40億年前開始進入地質階段，前寒武紀時距約為34億年，約占地質歷史85%的時間。1989年，國際地層委員會通過了元古宙分為3個代的方案，并已于全球地層表中采用。
一、太古宙
（一）太古宙的一般地歷特征
太古宙（38—25億年）形成了薄而活動的原始地殼，出現了水圈和氣圈，蘊育和誕生了低級的生命。
1、缺氧的所圈及水體
2、薄弱的地殼和頻繁的巖漿活動
常有大規模的超基性、基性斷裂噴溢活動，并和硬砂巖、泥巖等一起經變質形成特殊火山沉積組合的綠巖帶。
3、巖石變質很深
在漫長的時間中，多次的巖漿活動、構造運動，使巖石普遍發生熱變質、深變質（區域變質）。
4、海洋占絕對優勢
陸地面積不大，又不十分穩定，所以不易形成分異充分的沉積。
太古宙晚期陸核分布示意圖（據王鴻禎等）
5、陸核形成
在太古宙中、晚期形成了穩定的基底地塊——陸核。陸核的形成標志著地殼構造發展的第一大階段的結束。
（二）太古宙地層的重要礦產
以鐵礦具有世界性的普遍意義——鞍山式鐵礦；
石英脈金礦——如澳洲西部、南非和北美，我國山東招遠、河北遵化、青龍等地；
偉晶巖中常有鋰、鉍、鎢、錫以及白云母、稀有元素、稀土素等——如內蒙古；
在侵入的基性及超基性巖中常有鎳、鉻、銅等礦床——如美國的蘇必利爾湖區和南非的津巴布韋等；
釩鈦磁鐵礦——河北大廟；
大型銅礦——山西中條山等。
二、元古宙
（一）元古宙的一般地史特征
元古宙同位素年齡從25—6或（5.7）億年，共經歷19億年的悠入時間。元古宙劃分為3個代。25—18億年為古代，18—10億年為中元古代，10—6或（5.7）億年為新元古長。其中新元古代的后半段，即8—6或（5.7）億年單劃分稱震旦紀。地古宙的地史具有下述特征。
疊層石集合體的部分形態
1、柱狀；2、棒槌狀；3、陀螺狀；4、錐狀
1、從缺氧氣圈到貧氧氣圈
由于藻類植物日益繁盛，它們營光合作用不斷吸收大氣中的CO2，放出O2，使所圈和水體從缺氧發燕尾服到含有較多氧的狀態。
2、從原核生物到真核生物
太古宙已出現菌類和藍綠藻類，到元古宙得到進一步發展。在巖層中廣布藍綠藻類的群體，經生物作用和沉積作用形成疊層石。
3、由陸核到原地臺和古地能
在太古宙晚期的構造運動阜平運動之后，中國和世界大陸上都出現了小規模的穩定核心，稱為陸核，這是陸殼構造發展的第一階段。
早元古代中期的構造運動——中國五臺運動；
早元古代晚期的構造運動——中國稱呂梁運動。
原地臺——陸核進一步擴大，形成規模較大的穩定地區，稱為原地臺。
古地臺——中元古代晚期在世界上終于出現了若干大規模穩定的古地臺。由陸核到原地臺和古地臺，是陸殼構造發展的第二個階段。
（三）中國元古宙的礦產
元古代所經歷的時間很長，沉積的厚度也很大，如燕山地區中、上元古界最厚達10000m，相當于同一地區古生界地層的基礎倍。因此，這一部分地層中含有比較豐富的礦產。
1、鐵礦
中元古代，在華北地區，特別是沿內蒙古古陸的南側，沉積了大量淺海相鮞狀和腎狀赤鐵礦。以河北宣化、龍關一帶的宣龍式鐵礦最為典型。
在燕山地區的薊縣系鐵嶺組中，也可見到沉積赤鐵礦，稱四海式鐵礦（因北京延慶四海而命名）。
2、錳礦
在華北地區長城系高于莊組中下部，常夾有一層錳礦或含錳頁巖及含錳灰巖。如在薊縣高于莊組中有含錳帶，稱薊縣式錳礦，但多為低品位。
三、震旦紀
震旦紀距今8—6（5.7）億年，屬于新元古代的晚期。近年用同位素測定，北方的震旦系年齡為18—10億年；而南方震旦系則為8—6億年，二者不是同時關系而是上下關系。本節所說的震旦紀以長江三峽剖面為代表的震旦紀，屬于新元古代最后期的一個紀，是從元古同向古生代寒武紀過渡的一個紀，也是在中國命名并向國際推薦的一個紀一級的地質年代單位。
（一）世界古地理基本輪廓
到了元古宙末期即震旦紀，大陸殼已經形成為許多大規模的穩定的部分——八大古地臺。這些古地臺中部分到后來一直屹立于海面之上，未接受析的沉積，構成地盾部分；但大部分發育蓋層，一般認為從震旦紀開始，才在穩定的地臺上發育了穩定類型的蓋層。
震旦紀處于從新元古代向古生代過渡的階段，它既是前古生代的尾聲，也是古生代的序幕。
前寒武紀地臺和地槽分布略圖
中國地臺；西伯利亞地臺；俄羅斯地臺；加拿大地臺；巴西地臺；非洲地臺；印度地臺；澳大利亞地臺；蒙古地槽；古地中海地槽；加里東地槽；烏拉爾地槽；西太平洋地槽；塔斯馬尼亞地槽；科迪勒拉地槽，安第斯地槽；阿巴拉契亞地槽
根據南半球地臺分布情況及構造特點，上述巴西地臺、非洲地臺、印度地臺和澳大利亞地臺是一個穩定的聯合古陸，在中生代以前它們還沒有分裂，總稱岡瓦納古陸。
在古地臺之間或其周圍，是一些相對活動的地帶，從大地構造角度叫地槽，從古地理角度可以叫海槽。
從板塊角度推測，從震旦紀開始，直到古生代末期，是岡瓦納古陸聯合階段，而北方古陸則處于分裂階段。到后來則正相反，岡瓦納古陸逐漸解體，而北方各陸則趨向于聯合。
（二）繁盛藻類和后生動物大量出現
晚震旦世，門類多樣的后生動物大量出現，反映生物界的一次飛躍。首先是在澳大利亞南部弗林德斯山伊迪卡拉（Ediacara）發現了豐富的無殼動物，其中以腔腸動物門水母類為主，兼有環節運動及可能屬于節肢動物的一些化石，是一個以軟軀體后生動物為主體的動物群，稱為伊迪卡拉裸露動物群。
從生物地層學角度，如后生物的大量出現和高級藻類的繁盛，震旦紀具有承前啟后的特色，是寒武紀生物群發展的前奏，或者說地質歷史即將進入一個新紀元。
（三）中國震旦紀古地理輪廓
（四）最古老的一次大冰期????震旦紀冰期
震旦紀時，中國許多地方、澳大利亞、非洲、南美、北美、亞歐等大陸上普遍出現冰川，這是已知的具有世界意義的最古老的一次冰期——震旦紀大冰期。
這次大期至少可能包括兩期：一是7.4—7億年，冰磧層分布最廣；一是6.5億年。
第三節 早古生代
早古生代（PZ1）距今6（5.7）—4.09億年。早古生代形成的地層叫下古生界。劃分為三個紀，即寒武紀、奧陶紀和志留紀。寒武紀約開始于5.7億年（另一種意見開始于6億年）前，結束于5.1億年前，形成的地層稱寒武系（C）。志留紀約開始于4.39億年前，結束于4.09億年前。志留紀形成的地層稱志留系（S）。奧陶紀（O），取名于英國威爾士地區的古民族名稱，開始于5.1 億年至4.39億年前，形成地層稱奧陶系。
一、動物界的第一次大發展
海生無脊椎動物時代
寒武系底部（如云南晉寧梅樹村組）或震旦系頂部（如三峽燈影組上部）含有大量個體微小的原始硬殼無脊椎動物化石（統稱為小殼動物群），故在國際上決定以地層中開始出現小殼化石的層位作為寒武系的底界。
寒武紀已發現動物化石除脊椎動物外，幾乎所有門類都有了。其中最多的是節肢動物中的三葉蟲，其數量占生物分類總數的60—70%，故寒武紀又稱“三葉蟲時代”。
從奧陶紀開始，主要是志留紀，出現了淡水原始的魚類無頜類，屬于脊椎動物，說明新時代即將來臨。寒武、奧陶紀都以海生藻類為主，到了志留紀，出現半陸生的裸蕨植物，也意味著即將進入一個新的時代。
寒武紀三葉蟲（After Raymond Siever）
寒武紀出現生命“大爆炸”。1984年，中科院南京地質古生物研究科研人員在云南澄江縣發現5.3億年前（相當早寒武世）的動物化石群，包括節肢類、脊索類、葉足類、腕足類等40多門類的80多種動物，引起國內外科學家的重視，認為這是地球生命演化史上的重大事件，認為這是地球生命演化史上的重大事件，是目前世界上能了解寒武紀生命“大爆炸”呈生命多樣性的窗口和有力佐證。
二、加里東構造階段世界古地理輪廊及地史特征
（一）加里東運動和加里東構造階段
早古生代發生了具有世界影響的構造運動——加里東運動。從廣義講，發生在早古生代的構造運動稱加里東運動；但狹義的加里東運動，則指志留紀后期的構造運動。早古生代這一時期，稱為加里東構造階段。
（三）世界古地理格局及其演變
古生代初期，全球計有北美（相當槽臺說的地塊、地臺，下同）俄羅斯（歐洲）、西伯利亞、哈薩克斯坦、塔里木、華北海中朝）、華南（揚子）等古陸，以及包括南美、非洲、印度、南極洲、澳大利亞的岡瓦納古陸。岡瓦納古陸當時處于南半球高緯度地區，北半球各古陸則位于中、低緯度地區，俄羅斯古陸之間是一片海洋，稱古大西洋。俄羅斯與西伯利亞古陸之間是古烏拉爾海。
志留紀末期，北美板塊向歐洲板塊俯沖，形成加里東褶皺帶，相當現在的西北歐及英國一帶，初步形成勞亞大陸（又稱勞亞古陸或北方大陸Laurasia），并導致古大西洋關閉。中國的祁連海，在志留紀末期，也封閉消失，使柴達木板塊和華北海中朝）板塊拼合在一起。此外，其他一些古海洋，如揚子板塊、澳大利亞板塊的外側以及古特提斯海等，也都遭受加里東運動不同程度的影響，導致積壓大陸板塊邊緣的陸殼增生。這種環境的變化，必將導致生物界的重大變革，意味著一個新的時代即將到來。
（四）早古生代氣候
寒武紀大部地區氣候比較溫暖、干燥，如中國北部和東北南部，以及巴基斯坦等，都有紅紫色頁巖、食鹽假晶（中國的饅頭組）、具有紫紅色氧化圈礫石的礫巖（即竹葉狀灰巖）等沉積巖。
奧陶紀早、中期氣候和寒武紀相似，氣候比較溫暖。當時北美、西伯利亞和中國華北地區，都有蒸發巖沉積，推測曾存在干熱氣候環境，屬于低緯度地區。奧陶紀晚期，在岡瓦納大陸的西部即非洲西北地區，出現大規模的大陸冰蓋沉積，代表極地寒冷氣候。志留紀初期，當時南極冰蓋迅速消融，導致大氣環流減弱，緯向氣候分帶不甚明顯，有些淺海地方變為較深海水，環流不暢，含氧量降低，形成滯流環境。
三、早古生代中國地史概況
（一）三個主要穩定核心
前寒武紀在中國形成三個穩定核心：華北地臺、塔里木地臺和揚子地臺或者稱它們為板塊，基底是復雜的變質巖系，蓋層是穩定沉積類型。
華北地臺、揚子地臺、 塔里木地臺
圍繞上述各地臺（板塊）或地臺與地臺之間，都是相對活動、拗掐較深的活動地帶，如蒙古、興安地槽、天山地槽、祁連地槽、秦嶺地槽、昆侖地槽等。
中國早寒武紀古地理略圖（宋春青等據王鴻禎簡化）
1、陸地；2、海；3、后期斷裂；4、地殼接合帶；5、火山巖；6、膏鹽沉積
華北地臺和揚子地臺寒武喜沉積意想比較圖（據王鴻禎）
在揚子地臺東南部，包括今皖南、蘇南、浙西、湘、粵、桂、贛西等地，屬于陸緣海性質，相對比較活動，向東越過島弧帶，為陸緣外海，拗陷較深，沉積很厚。
（二）加里運動對中國的影響
首先，晚奧陶世華北地臺海退，形成廣大古陸。以后華北地臺的北緣發生破碎，有島弧發育，并向南疊接，形成加里東褶皺帶；華北地臺的南緣北秦嶺地槽，也形成加里東疊接帶；志留紀末期，祁連地槽褶皺隆起。這樣，柴達木地塊和阿拉善地塊對接；揚子地臺與華北地臺部分對接，穩定地區進一步擴大。特別是位于揚子地臺和華夏地塊之間的東南部活動帶，受到加里東運動的影響尤為強烈，二者對接碰撞，形成一條寬廣的加里東造山帶。
（三）中國早古生代礦產
1、磷（磷塊巖）礦
重要磷礦主要分布于古陸邊緣地帶，如康滇古陸東側，江南古陸西側，秦嶺淮陽古陸兩側。寒武系底部磷礦是我國重要的磷礦資源，對于發展農業生產有很重要的作用。
2、石膏
在山西呂梁山東麓，中奧陶統馬家溝組灰巖上部，含有石膏層，厚數米至十數米。
3、石灰巖
我國下古生界為海相巖層，其中石灰巖分布很廣。特別是在華北及東北南部，因中奧陶世海侵達到最高潮，普遍沉積了厚層而質純的石灰巖（馬家溝組灰巖）。
第四節 晚古生代
晚古生代距今4.09—2.5億年，晚古生代形成的地層稱上古生界，地層年代符號是Pz2。劃分為三個紀，即泥盆紀、石炭紀、二疊紀。泥盆紀距今4.09—3.62億年，形成的地層稱泥盆系（D）。石炭紀距今3.62—2.90億年，形成的地層稱石炭系（C），石炭紀是因其地層中含煤百得名。二疊二分性明顯，下部以海相類巖為主，上部以海陸交互相和陸相含煤沉積為主。因此，西歐把二疊系分為兩個統。
一、晚古生代生物界的飛躍發展
志留紀已開始發現原始的裸蕨植物，但此是陸生植物的先驅。到泥盆紀才有相當繁盛以裸蕨為代表的陸生植物群。所以，泥盆紀稱裸蕨時代。
（二）動物界的兩次大飛躍
從無脊椎到有脊椎，從水中到陸上
魚類從志留紀開始出現而繁盛于泥盆紀,因此，泥盆紀又稱魚類時代。
石炭紀有一種叫總鰭魚的魚逐漸演化成兩棲類。再進一步演化，終于形成兩棲類，所以石炭二疊紀又稱為兩棲動物時代。
中晚石炭世，兩棲類中的一支進化到原始原爬行動物，而爬行動物則真正地“征服”了大陸。
晚古生代動物及動物化石舉例
A.兩種蜓的化石切片:左.Fusulina,C2右.Pseudodoliolina,P1;B.中國石燕,D3；C.鶚頭貝,D2；D.云南貝,D3；E.拖鞋珊瑚,D2；F.多角珊瑚,D；G.異甲魚,D2 ；H.一種石炭紀的兩棲類——石炭螈復原圖；I.一種二疊紀的兩棲類——引螈復原圖
二、海西構造階段世界古地理格局變化及地史特征
（一）海西構造階段地史特征
晚古生代的，特別是石炭二疊紀的地殼運動，稱為海西運動，也稱華力西運動。晚古生代可以稱為海西構造階段。
第一個特點——從地層內容來看，上古生界比下古生界要復雜的多。
第二個特點——海西構造階段使陸塊從分散趨向集中。
（二）聯合古陸的形成
從石炭紀到二疊紀，西歐地槽、烏拉爾地槽、中亞-蒙古地槽、中國西北各地槽、阿巴拉契亞地槽、塔斯馬尼亞地槽等，由于各陸塊的碰撞都發生強烈褶皺，并伴隨巖冰侵入活動和火山噴發活動，使原在加里東時期聯結在一起的北美古陸和歐洲古陸，因烏拉爾地槽褶皺又和西伯利亞板塊對接在一起，形成更加廣大的統一的勞亞古陸。勞亞古陸又稱北方大陸，由勞倫古陸與歐亞大陸聯合而成的大陸。
這時，勞亞古陸和南方的岡瓦納古陸為一條古地中海所分隔，這種南北對峙的統一大陸又稱聯合古大際（或稱泛大陸）。
（三）晚古生代氣候
據古地磁資料推斷，泥盆紀南極位置大約位于現在非洲南部津巴布韋和埔茨瓦納一帶，北極位于亞洲以東的古太平洋中。古赤道正好穿過加拿大北部、北歐和澳大利亞以東的海洋，北美、俄羅斯、中亞等可能處于亞熱帶、熱帶干燥氣候條件下，有紅層和蒸發鹽沉積。岡瓦納古陸的部分地區則處于極地及寒冷氣候環境。
石炭紀末二疊紀初岡瓦納大陸古緯度位置及冰川分布（王鴻禎據Seyfert & Sirkin簡化）
1、冰川分布范圍；2、冰流方向；中國珠峰區位置
石炭紀時的南極位于岡瓦納古陸南極洲上，北極位于西伯利亞。古赤道通過北美洲中部、西北歐，經黑海穿過中國西北、華南，到達印度尼西亞。到了中、晚石炭世以至二疊紀，陸地面積不斷擴大，各地氣候條件亦不相同，在不同環境下繁生的各類植物，分別占領了不同的生態空間，在地史上呈現第一次明顯的植物分區現象。在勞亞古陸上的植物群總稱北方植物群。
（四）北方大陸廣大煤田形成和南方大陸冰川廣布
石炭、二疊紀是世界上最重要的成煤時代。歐美植物群和華夏植物群均代表熱帶潮濕氣候，它們分布的地方往往形成廣大煤田。安卡拉植物和岡瓦納植物群均代表溫涼氣候，但在一定條件下也可形成重要煤田。石炭紀赤道通過北美、西北歐、中亞、中國西北和華南、印尼等地，其兩側是熱帶和亞熱帶植物叢生的地帶，因此，從煤田分布面積來看，北方大陸遠遠大于南方大陸。
石炭二疊紀冰川分布（冰流方向）
當石炭二疊紀南方岡瓦納古陸上卻是冰雪晶瑩，出現了震旦紀和奧陶紀以來規模最大的一次冰川活動。石炭紀末至二疊紀初，冰川活動持續時間長達5000萬年，僅據巴西境內統計，冰磧層覆蓋面積超過400萬km2。
三、晚古生代中國地史概況
（一）由海向大陸環境轉化
中國也和世界許多地方一樣，是由海洋占優勢向陸地面積進一步擴大發展的時代。晚古生代也曾多次發生海侵，有時海侵范圍還相當廣泛，但就整個時代看，主要還是陸地在不斷擴大。
經過海西運動，海水已經大規模撤退，環列中國西北和北方的各地槽都已褶皺為山，華北、東北以及華南的一部分，已連結成廣闊的大陸，只在西藏、西南和華南等相對狹小的地方，還有海水存在。所以說，晚古生代是從海洋向陸地轉化的重大變革時期，也是使中國出現陸地空前占優勢的時代。
中國晚泥盆世古地理略圖（據宋春青，等）
中國東部晚石炭世古地理略圖（據宋春青，等）
中國晚二疊世早期古地理略圖（據宋春青）
（二）中國晚古生代礦產
主要有鐵、錳、鋁、土、煤及金屬礦產。
1、鐵礦
中國南方中、上泥盆統中有豐富的赤鐵礦和菱鐵礦，分布于湖南、鄂西、贛東等地，這類鐵礦因首先發現于湖南寧鄉，故稱寧鄉式鐵礦。
在華北地臺中石炭統底部，也就是中奧陶統石灰巖侵蝕面上，相當普遍地分布有一層赤鐵礦或褐鐵礦，稱山西式鐵礦。規模一般不大，但多為富礦。
2、錳礦
主要分布于南方上古生界地層中，含礦層位較多。廣西壯族自治區泥盆系榴江組底部與中部有含錳礦層，稱桂平式錳礦，沉積環境主要為古陸邊緣淺海地帶。
3、煤
石炭二疊紀是最主要的造煤時代，華北地臺的成煤時期是中、上石炭統和下二疊統下部，合稱石炭二疊紀煤系。煤田具有含煤地層厚度不大（一般二、三百米，最大可達五、六百米），但層位穩定、分布廣、面積大、儲量豐、質量好的特點。如有名的開灤、淮南、平頂山、淄博、，以及本溪、焦作、大同、太原、峰峰等煤礦。
華南地區因海水長期漫覆，只有海退間隙在濱海低地形成一些小塊煤田。所以，南方煤田分布規模較小而分散。但成煤地層時代延續長，在下、中、上石炭統和下、上二疊統中幾乎都有煤層存在，其中以上二疊統龍潭組更為重要形成海陸交互相煤系，如有名的江西樂平煤系，浙江禮賢煤系，安微宣涇煤系，湖南斗嶺煤系，云南宣威煤系等。
4、鋁土礦
華北地臺石炭二疊系含煤地層中常有數層鋁土礦和耐火粘土，特別是位于最底部（即中奧陶統灰巖侵蝕面之上，本溪組之下）的鋁土礦，質量好，分布廣，通稱G層鋁土。石炭紀初南海方侵范圍還不廣，許多地方位于海面之上，結果使大量鋁的風化物搬運入海，于古陸邊緣的近岸地帶形成了重要鋁土礦。
5、金屬礦產
因在各地槽中有巖漿活動，形成許多金屬礦產，例如西北祁連山地區的著名斑狀銅礦，其有色金屬礦以及阿爾泰山地區的鉛、鋅、鐵等礦，大都和巖漿侵入體有關。
第五節 中生代
中生代距含2.50—0.65億年，中生代形成的地層稱中生界，地層年代符號為Mz。中生代劃分為三個紀，即三疊紀、侏羅紀、白堊紀。三疊紀距今2.50—2.08億年，形成的地層稱三疊系（T）。侏羅紀距今2.08—1.35億年，形成的地層稱侏羅系（J）。白堊紀距今1.35—0.65億年，形成的地層稱白堊系（K）。
一、中生代生物界的新發展
中生代是生物界大變革的時代，無論是古植物或古動物，其演化均進入一個新階段。
（一）裸子植物時代
更能適應各種環境的以種子繁殖的裸子植物，從晚三疊世初露頭角，到中生代更加迅速地發展起來了。因此，中生代又稱裸子植物時代。蘇鐵、銀杏、松柏等類是最主要的代表植物。
祿豐龍,J
（二）爬行動物時代
中生代爬行動物的高度發展，因此中生代也稱爬行動物時代。恐龍是中生代爬行動物的代表。
在晚三疊世，還發現了從爬行動物到哺乳動物的過渡類型，我國云南發現的云南卞氏獸的下顎骨像爬行動物，而牙齒卻像哺乳動物。這說明爬行動物的一支已開始的哺乳動物演化。
（三）無脊椎動物進一步發展
中生代由于陸地面積不斷擴大，適應各種生態環境的淡水軟體動物，如又殼類、復足類、葉肢介、介形蟲等也十分發育，和這些軟體動物伴生的還有各種昆蟲，淡水輪藻等，以及屬于硬骨魚類的狼鰭魚等，后者在我國北方晚侏羅紀地層中化石很多。
（四）恐龍全部滅亡????最突出的生物事件
到中生代末，亦即白堊紀結束，昌盛并稱“霸”中生代的菊石類和恐龍類等突然全部絕滅?？铸埥^滅的原因推測有多種，近年來最流行的是小行星撞擊說。
二、中生代全球大地構造和古地理演化
（一）中生代的構造運動
中生代是構造運動劇烈而頻繁的時代，是巖石圈板塊發展演化趨勢向于形成近代構架模式的時代，也是巖石圈板塊從聯合又走向分裂、漂移、逐步完成近代海陸分布格局的時代。
（二）聯合古陸解體
晚侏羅世世界古地理圖（據劉本培）
（三）中生代古地理概況
在印支和燕山期，因聯合古大陸的分裂解體以及特提海的擴大，曾引起侏羅紀特別是白堊紀的巨大規模的海侵，白堊紀特提斯海張開到最大限度，現在的中南歐和中近東的許多國家都淹沒在海水之中，但在亞洲東部和中國大部分，除去西南邊陲等地區有海侵外，廣大地區都是位于海面以上的陸地。
（四）環太平洋內生金屬成礦帶形成
中生代巖漿活動頻繁而強烈。特別是環太平洋帶，燕山期大量中酸性巖漿侵入和噴發活動形成種類繁多而豐富的金屬礦產，稱為太平洋內生金屬成礦帶。這個金屬成礦帶是太平洋板塊向大陸板塊俯沖消融導致巖漿和火山活動的必然產物。
（五）中生代氣候和沉積礦產
三疊紀初氣候比較干燥，以后由炎熱向溫濕轉化，氣候分帶現象很明顯。在赤道兩側各有一條寬闊的干旱帶，在高緯地帶和極區（北極區），存在有潮濕地帶。
侏羅紀，因海侵范圍擴大，潮濕氣候分布益加廣泛。
白堊紀氣候也比較溫暖，在北緯40°—90°地帶年平均溫度為10℃，未見極地冰蓋跡象，格陵壯和阿拉斯加等高緯度地區，可以見到溫帶和亞熱帶植物化石。地表許多地區植被濃密，形成許多白堊系大煤田。但在一些干燥地區的紅層中也形成許多有價值的膏鹽礦床。
三、中生代中國地史概況
中國恰好夾在環太平洋和古特提斯海兩大活動地帶的中間，所以中生代構造運動和巖漿活動的規模和強度，是古生代以來任何時期無法比擬的。
（一）印支運動結束南海北陸的局面，中國基本形成大陸環境
到侏羅紀，在中國只有西藏、青海南部、兩廣沿海以及東北烏蘇里江下游等處仍有海侵。到白堊紀亦大致如此，在臺灣地區也發現過早白堊世的菊石和海相雙殼類化石。印支運動以后，從侏羅紀開始中國已經基本結束了南海北陸的分布格局，南北東西形成一片寬廣大陸。
（二）燕山運動期從南北分異轉向東西分異
印支運動以后，大興安嶺-太行山-武陵山一線東西兩側，顯示出更為明顯的分異現象。該線以西出現大型穩定內陸盆地，如北方的鄂爾多斯盆地和川鄂盆地，該線以東則屬于環太平洋強烈的地殼構造運動和巖漿活動帶，形成一系列新華夏小型裂谷盆地群，從北方的大興安嶺、內蒙古、燕山地區，到南方的閩浙沿海，在侏羅紀和白堊有多次大規模的火山噴發活動。同時，形成NNE或NE向褶皺斷裂山地，以及眾多斜列的隆起和拗陷。
在上述大大小小盆地里，形成了許多煤層；在一些盆地中還形成石油、天然氣和油頁巖，在松遼平原的白堊系中，石油尤為豐富。
（三）大規模的巖漿侵入和噴發活動
三疊紀末期，在秦嶺、川西、長江下游、藏北等地區，都有印支期巖漿侵入活動。特別是伴隨著燕山運動，在靠近太平洋的東部，從北到南，如大興安嶺、燕山地區、山東半島、浙江、福建等地，都有大規模的中酸性火山噴發活動，形成安山巖、流紋巖及火山碎屑巖，厚度可達一、二千米到三、四千米以上。同時，還有大規模的中酸性巖漿侵入活動，形成所謂燕山期花崗巖，并生成了多種有價值的內生金屬礦產。
（四）西部地區古生代褶皺帶強烈上升
中國西部地區各古生代褶皺山脈，如天山、阿爾泰山、祁連山、昆侖山等，在燕山運動中都重新活動，強烈上升，并出現了準噶爾、塔里木等大型盆地，在盆地和山前拗陷盆地中堆積了厚達四、五千米以上的陸相中生界地層，其中經常含有煤層和各種礦產。
至于中國西南地區，如藏北、滇西、川西一帶，也分別在印支期和燕山期褶皺隆起?？錾矫}、念青唐古拉山脈、橫斷山脈都是這時形成的。
（五）中國中生代礦產
1、金屬礦產
A、在四川、湖北、甘肅、新疆等侏羅紀含煤地層中常夾有沉積鐵礦層，以湖相成因的菱鐵礦、赤鐵礦為主，稱綦江式鐵礦。
B、在我國東部尤其是在我國東南、東南形成了W、Sn、Mo、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Hg等重要金屬礦產。
2、可燃性礦產
A、中生代是重要成煤期，如山西大同，河北下花園，北京門頭溝，遼西北票，鄂爾多斯盆地的神府、東勝等；東北北部如雞西、鶴崗以及遼寧阜新煤田等。
B、中生代的大型盆地，如鄂爾多斯盆地、柴達木盆地、準噶爾盆地等，以及東北著名的大慶油田。
第六節 新生代
新生代是地球歷史最近6500萬年的地質時代，其已經歷的時間僅相當古生代的一個紀。新生代形成的地層稱新生界（Kz）。新生代分為第三紀和第四紀。
一、早第三紀
（一）向近代發展的生物界
被子值物開始出現于早白堊世晚期，到早第三紀極度繁盛，此時被子植物以喬木為主，無論是種類和數量都較中生代有很大增加。
新生代動物界也發生了重大變化。晚白堊世時哺乳動物大約有10多個科，但到古新世卻增加到40多個科，始新世又增加了大約80%，不過大多數都是些古老的和土著的種類。到漸新世，一些趨向近代化的種類，如奇蹄目、偶蹄目以及食肉目、嚙齒目等逐漸獲得繁衍。
（二）喜馬拉雅構造階段地史特征
新生代的構造運動稱新阿爾卑斯運動，又稱喜馬拉雅運動，簡稱喜山運動。
從中生代進入新生代，世界古地理形式見圖。
早第三紀初期，歐亞大陸和岡瓦納大陸的非洲和印度部分之間尚橫亙一條古地中海。早第三紀末，歐亞板塊和南方板塊碰撞加劇，地球上出現了橫貫東西的山脈，有北非的阿特拉斯、歐洲的比利牛斯、阿爾卑斯和喀爾巴阡，以及向東延伸的高加索和喜馬拉雅等地球上最年輕的褶皺山脈。古地中海只剩殘余部分。北美的海岸山脈、南美的安第斯山脈，亞洲的堪察加半島、日本列島、大洋洲的南島和北島等，相繼褶皺隆起或形成島弧。
早第三紀后期，亞洲大陸的最后形成和中國東部邊緣海域的形成，奠定了中國現代地勢的基本結構。
拗陷盆地、東非大斷裂繼續發展，并有大規模的玄武巖噴發活動。中國東部在中生代強烈褶皺斷裂運動和巖漿活動之后，差異性升降運動和裂隙式玄武巖噴發活動都很強烈。
加里東和海西階段形成的古老褶皺帶，在喜馬拉雅運動中也表現出劇烈上升和斷裂。許多古老褶皺山脈經過長期侵蝕之后，在這一階段又重新恢復了它們的挺拔高聳的面貌。
岡瓦納大陸繼續分裂漂移，越來越接近現代地理面貌。
二、晚第三紀
（一）接近現代的生物界
植物界已基本上由現生屬組成，并有大量現生種。和現代不同的是北半球喜暖植物分布范圍延伸到更靠北的地方，如西伯利亞生長溫帶闊葉林，北歐生長熱帶常綠植物。到上新世末，因氣候變冷，喜暖植物南退。
（二）晚第三紀地史特征
晚第二紀全球海陸分布輪廓已經和現代相似，只是海水所占面積比現在稍大，而陸地面積比現在稍小。在歐洲阿爾卑斯山升起后，古地中海逐漸變成封閉的內陸海，其余部分經過多次變化，海水消失，殘留下來黑海、里海和咸海。中國大陸則當時沿海各海域都是陸地，后來才為海水所侵沒。
經過喜馬拉雅運動期，阿爾卑斯-喜馬拉雅山脈和環太平洋山脈都已形成，并繼續隆起，特別是青藏高原的隆起是地史發展中的一件重要事件，對生物界的分布、遷徙和氣候的變化影響甚巨。
三、第四紀
第四紀是地史發展的最新階段，也是生物界發展的最新階段，現代海陸分布及地貌起伏形勢已經形成，但新構造運動仍很強烈，氣候變化和氣候波動仍很頻繁，周期性地出現過冰川活動，堆積了引人注目的大面積黃土，特別是出現了有智能的人類，成為占有和改造地球的主人，從這個意義上講，地球的歷史進入了一個空前的嶄新的時代。
（一）向現代繼續演化的生物界
第四紀生物界總的面貌已和今天相似，以西北歐為例，在現生植物中大約有80%，在第四紀開始時就已經存在了。但動物界變化較大，特別是哺乳動物發展很快，第四紀哺乳動物和上新世相比，在119個種中，僅有6個種是在上新世生存過的。自然環境變化迅速，再加上人類出現后的狩獵活動，是導致哺乳動物絕滅的重要因素。
馬趾的演化和第四紀動物舉例
A. 馬趾的演化 1.真馬；2.三趾馬；3.中新馬；4.漸新馬；5.始新馬；B.劍齒虎；C.腫骨鹿,Q2-Q3；D.猛馬象,Q2-Q3 ；E.批毛犀,Q2
（二）頻繁而普遍的新構造運動
第四紀雖然已形成現代全球構造和地理面貌，但新構造運動卻在時時刻刻改變和塑造著新的面貌。大洋中脊不斷向外擴張，如太平洋板塊中脊兩側，每年向東移動6.6cm，向西移動最大可達11cm。美國全球定位系統衛星（1994）提供的數據顯示，澳大利亞大陸正在以每年5~8 cm的速度朝著北東方向緩慢移動。喜馬拉雅山和青藏高原雖然在喜馬拉雅運動期間即已隆起，但第四紀以來上升速度和幅度急劇增大。地質學家考察認為珠穆朗瑪峰還在繼續增高，年平均增高1cm。
由于板塊的碰撞和俯沖，不僅導致青藏高原的隆起，而且導致大陸內部斷裂運動的增加，如天山和祁連山都因斷裂而產生差異性升降運動，上升部分形成高山，高山之間則形成斷陷河谷或盆地，如天山西北部賽里木湖便是上升山塊中的下陷洼地。許多早期的斷塊山地，如長江下游的廬山和九華山，華北平原上的泰山，在第四紀也都繼續上升，而松遼平原、華北平原等在繼續下沉，反映了新構造運動的繼承性特點。
喜馬拉雅山脈和青藏高原衛星
圖象圖象顯示今天這個星球上最大的板塊構造碰撞系統——喜馬拉雅山脈和青藏高原。印度與亞洲的碰撞還在繼續中。青藏高原的面積是美國的將近一半，13座海拔8000m以上的山脈均分布在喜馬拉雅山脈地區。
（三）第四紀沉積物和礦產
1、第四紀沉積下界
1977年，國際第四紀會議建議，以意大利的弗利卡（Vrica）剖面作為上新統和更新統的分界剖面，其地質年齡今定為164萬年。中國地質學者認為第四紀應定在黃土沉積的下界，因為黃土沉積反映了氣候和環境發生了顯著的變化，黃土開始沉積時間距今248萬年，故第四紀開始暫定在距今248萬年。
2、第四紀沉積物特征
第四紀沉積物的特點是：大多數未膠結呈松散狀態，保存比較完整，厚度一般不大，有湖相沉積、風成沉積、冰川沉積、冰水沉積、洞穴沉積、殘積、坡積、重力堆積、火山堆積、生物沉積和海相沉積等。
3、第四紀海侵
中國的第四系主要是陸相沉積。海相沉積只限于濱海地帶及河口沉積，或者遭受第四紀海侵的地方。據研究華北平原沿海地區在更新世共有5次海侵，全新世還有一次海侵。一般認為海侵主要與間冰期引起的海面上升有關。因海侵時間短促，規模較小，所以也有人稱為海泛。
4、黃土與氣候波動記錄
歐洲和北美的黃土分布在冰川作用區外圍，一般認為是冰嘖物和冰水沉積物的粉砂顆粒，被風吹揚搬運到冰川作用區外圍地帶堆積而成。中國黃土（含古土壤層）主要分布于干旱沙漠地區外圍，一般認為是西北沙漠、戈壁地區的粉砂顆粒，被西風急流攜帶到目前的黃土地區，降落堆積而成。
5、第四紀礦產
第四紀的礦產以砂礦為主，如鎢、錫、金、金剛石及稀有元素礦物等。
廣西富川、鐘山、賀縣地區是有名的鎢、錫砂礦區，并含稀有元素；
金沙江、黑龍江流域有現代河流沖積砂金礦；
南海諸島上有現代鳥糞堆積；
內蒙古等地內陸湖泊中有鈉鹽；
西藏高原上的內陸湖泊中有硅藻土、硼砂；
柴達木盆地有鈉鹽等；
臺灣還有與第四紀火山活動有關的硫磺和其他礦產。
（四）第四紀大冰期
1、大洋期洋川分布
大約在晚第三紀即距今1400~1100萬年前冰期即已開始，但到第四紀才出現冰期和間冰期交替的現象。在冰期最寒冷時期，北半球高緯地區形成大陸冰蓋，格陵蘭冰蓋把格陵蘭和冰島全都覆蓋了，勞倫大冰蓋覆蓋了整個加拿大，并向南延伸到紐約和辛辛那提一帶；斯堪的那維亞冰蓋達到北緯48℃，幾乎把歐洲的一半都掩埋住，冰蓋最大厚度約達3000m；西伯利亞冰蓋占據了西伯利亞北部，大約達到北緯60℃；許多高山地區，如阿爾卑斯山、高加索山、喜馬拉雅山等都出現了較大規模的山地冰川。在南半球，南美南端、澳大利亞東南部、新西蘭等地也都發現第四紀冰川的遺跡。
北半球更新世冰川分布范圍（據Flint,1970）
2、冰期劃分與對比
歐洲阿爾卑斯山區是研究第四紀洋川的典型地區。據阿爾卑斯山冰川沉積物研究結果，劃分為恭茲、民德、里斯、玉木4個冰期和3個間冰期。
在30年代，李四光根據對廬山冰川遺跡的研究，把中國第四紀冰川劃分為鄱陽、大姑、廬山3個冰期。
（五）人類的出現
人類的出現是第四紀的重大事件，也是第四紀生物發展史上的一次重大飛躍。第四紀實際上是人類時代。
人類的發展可以分為古猿、直立人（猿人）、早期智人（古人）和晚期智人（新人）四個階段。
（六）全新世
全新世是第四紀最后一個分期，開始年代距今12000～10000年。它與更新世的分界是第四紀最后一次冰期結束、氣候由寒轉暖為標志，因此也稱冰后期。
全新世生物幾乎都是現代種。全新世延續至今的時間很短，但自然地理狀況仍然在不斷地變化。全新世海面變化比較顯著，冰后期海面迅速上升，到距今11000年時，海面上升到－60m位置。距今6000年時，海面上升到目前位置，但仍不時有一定幅度的波動。
全新世氣候總的趨勢是轉向溫暖，但氣候波動非常明顯。
全新世地層厚度很小，但分布很廣。
人類在全新世進入現代人階段，早期屬于新石器文化時代，人類會磨制石器，以后又會制作陶器，并且有了農業和畜牧業。此后人類進入銅器時代、鐵器時代，直到現代。人類的歷史是從使用天然工具到自己制造工具，從應用天然火到人工取火，石器時代到金屬時代，一直到電能、原子能時代。人類的歷史就是改造客觀世界的同時也逐步改造人類本身的歷史。
》
第一節 地殼歷史的研究方法
地殼的發展歷史簡稱地史。地球表面有廣闊的大洋、起伏的大陸、復雜多樣的自然環境、千差萬別的動植物群落，如此豐富多彩的自然環境都是地球發避孕藥演變的結果。為了了解地殼發展的過程和演化規律，就必需要研究地史。
一、地史的研究方法
（一）地層的劃分和對比
1、地層劃分的依據
所謂地層是在地殼發展過程中形成的各種層巖石的總稱，包括變質的和火山成因的成層巖石在內。從時代上講，地層有老有新，具有時間的概念，地層和巖層這兩個名詞相似，但巖層一般是泛指各種成層巖石，而不必具有時代的概念。
地層具有時代的概念，所以地層就有所謂上下或新老關系，這叫做地層層序，如果地層沒有受過擾動，愈處于下部的地層時代愈老，愈處于上部的地層時代愈新，叫做正常層位。這各上新下老的關系叫地層層序律。
劃分地層的主要根據如下：
(1)沉積旋回和巖性變化
對于一個地區的地層進行劃分時，一般是先建立一個標準剖面凡是地層出露完全、順序政黨接觸關系清楚、化石保存良好的剖面就可以做為標準剖面。如果是海相地層，往往表現出巖相由粗到細又由細到粗的重復變化，宋一次變化稱一個沉積旋回，也就是每一套海侵層位和海退層位構成一個完整的沉積旋回。
噴出巖時代的確定（噴出時代在P1后， P2前）
(2)巖層接觸關系
一種關系是侵入接觸，即巖漿體侵入圍巖之中，另一種關系是沉積接觸，即侵入巖上升地表遭受侵蝕之后，又被新的沒積巖層所覆蓋。
(3)古生物（化石）
凡是保存在地層中的地質時期的生遺體（如動物骨骼、硬殼等）和遺跡（如動物足印、蟲穴、蛋、糞便、人類石器等）都叫化石。
一定種類的生物或生物群總是埋藏在一定時代的地層里，而相同地質年代的地層里必定保存著相同或近似種屬的化石或化石群。這種關系就叫生物層序律。
只有那些演化最快（地層中垂直分布距離短）、水平分布最廣的化石，才是鑒定地質年代最有價值的化石，這樣的化石叫標準化石。
2、地層的對比
地層的對比是指不同地區的地層進行時代的比較。在地層對比的基礎上能了解廣大地區的地史發展過程的共性和異性，才體認識地層區域性特征，了解地層空間分異的情況。
（二）巖相古地理分析
1、沉積相的分類
根據沉積環境可以把沉積地層分為海相、過渡相和陸相三大類。
（1）海相沉積 分為：
A、濱海相 發育于低潮線和高潮線之間及其臨近地帶的狹長濱海區，潮汐作用和波浪作用占主要地位。
B、淺海相 存在于海面到海面下200m左右的淺海地區，約相當于于大陸架上的海洋部分。沉積物以陸源細碎悄物質及化學和生物化學沉積物質為主，富含生物遺體，但也常含有海盆中形成的內碎屑。
巖海洋各沉積區相古地理分析
C、半深海相和深海相 存在于半深海（海面下約200—2500m）和深海（2500以下）地區，即相當于大陸坡及海盆底地帶。深海沉積物中有一種特殊沉積物，少含或基本不含有陸屑物質。
(2)過渡相沉積（海陸混合相沉積） 發育于濱海地區。其中主要包括三角洲相和澙湖相：
A、三角洲相 B、澙湖相
(3)陸相沉積
陸相沉積類型多種多樣，橫向變化顯著，地層對比也比較困難。沉積物中以碎屑（礫、砂、泥）成分為主，有時含陸生動植物化石。主要有殘積、坡積、洪積、沖積、湖泊和沼澤沉積、風積、冰川和洋水沉積、洞穴堆積等。
2、巖相分析的主要根據
A、生物化石
化石可以用來指示古地理環境。例如珊瑚化石指示清澈溫暖的淺海環境（現代珊瑚生活要求：水溫20℃左右，水中沒有混雜的泥沙，水深不超過50~70m）。
B、巖性特征和結構
巖性特征、結構和構造等是一定環境下的沉積物的表現形式，因此可以作為巖相分析的重要根據。例如，紅色巖層指示氧化環境；黑色頁巖并含黃鐵礦指示還原環境。
C、特殊礦物
有些礦物可以起指相作用。例如海綠石代表較深淺海環境；石膏、石鹽等代表干燥環境。
二、地質年代
地球自形成以來大約經歷了46億年的歷史，和月球年齡（據月巖測定）大致相同。研究有關地球歷史演化和測定地質事件的年齡與時間序列，稱為地質年代學。地質年代包括兩種，相對地質年代和同位素地質年齡。
三、地層系統
由于地層劃分的目的、根據和適用范圍不同，地層劃分系統可有兩類：一是區域性或地方性的，以巖性變化為主的地層劃分，稱為巖性地層分類系統，地層單位為群、組、段等；一是國際性的、全國性或大區域性的，以時代為準的地層劃分，稱為年代地層分類系統，地層單位為宇、界、系、統、階等，與其相對就的地質時代為宙、代、紀、世、期等。
第二節 前寒武紀——太古宙和元古宙
前寒武紀又稱前古生代，指寒武紀或古生代以前即距今5.7億年以前的地質時代，是地球歷史最早的地質階段。這一時期形成的地層稱前寒武系。地球的年齡為46億年，大約從40億年前開始進入地質階段，前寒武紀時距約為34億年，約占地質歷史85%的時間。1989年，國際地層委員會通過了元古宙分為3個代的方案，并已于全球地層表中采用。
一、太古宙
（一）太古宙的一般地歷特征
太古宙（38—25億年）形成了薄而活動的原始地殼，出現了水圈和氣圈，蘊育和誕生了低級的生命。
1、缺氧的所圈及水體
2、薄弱的地殼和頻繁的巖漿活動
常有大規模的超基性、基性斷裂噴溢活動，并和硬砂巖、泥巖等一起經變質形成特殊火山沉積組合的綠巖帶。
3、巖石變質很深
在漫長的時間中，多次的巖漿活動、構造運動，使巖石普遍發生熱變質、深變質（區域變質）。
4、海洋占絕對優勢
陸地面積不大，又不十分穩定，所以不易形成分異充分的沉積。
太古宙晚期陸核分布示意圖（據王鴻禎等）
5、陸核形成
在太古宙中、晚期形成了穩定的基底地塊——陸核。陸核的形成標志著地殼構造發展的第一大階段的結束。
（二）太古宙地層的重要礦產
以鐵礦具有世界性的普遍意義——鞍山式鐵礦；
石英脈金礦——如澳洲西部、南非和北美，我國山東招遠、河北遵化、青龍等地；
偉晶巖中常有鋰、鉍、鎢、錫以及白云母、稀有元素、稀土素等——如內蒙古；
在侵入的基性及超基性巖中常有鎳、鉻、銅等礦床——如美國的蘇必利爾湖區和南非的津巴布韋等；
釩鈦磁鐵礦——河北大廟；
大型銅礦——山西中條山等。
二、元古宙
（一）元古宙的一般地史特征
元古宙同位素年齡從25—6或（5.7）億年，共經歷19億年的悠入時間。元古宙劃分為3個代。25—18億年為古代，18—10億年為中元古代，10—6或（5.7）億年為新元古長。其中新元古代的后半段，即8—6或（5.7）億年單劃分稱震旦紀。地古宙的地史具有下述特征。
疊層石集合體的部分形態
1、柱狀；2、棒槌狀；3、陀螺狀；4、錐狀
1、從缺氧氣圈到貧氧氣圈
由于藻類植物日益繁盛，它們營光合作用不斷吸收大氣中的CO2，放出O2，使所圈和水體從缺氧發燕尾服到含有較多氧的狀態。
2、從原核生物到真核生物
太古宙已出現菌類和藍綠藻類，到元古宙得到進一步發展。在巖層中廣布藍綠藻類的群體，經生物作用和沉積作用形成疊層石。
3、由陸核到原地臺和古地能
在太古宙晚期的構造運動阜平運動之后，中國和世界大陸上都出現了小規模的穩定核心，稱為陸核，這是陸殼構造發展的第一階段。
早元古代中期的構造運動——中國五臺運動；
早元古代晚期的構造運動——中國稱呂梁運動。
原地臺——陸核進一步擴大，形成規模較大的穩定地區，稱為原地臺。
古地臺——中元古代晚期在世界上終于出現了若干大規模穩定的古地臺。由陸核到原地臺和古地臺，是陸殼構造發展的第二個階段。
（三）中國元古宙的礦產
元古代所經歷的時間很長，沉積的厚度也很大，如燕山地區中、上元古界最厚達10000m，相當于同一地區古生界地層的基礎倍。因此，這一部分地層中含有比較豐富的礦產。
1、鐵礦
中元古代，在華北地區，特別是沿內蒙古古陸的南側，沉積了大量淺海相鮞狀和腎狀赤鐵礦。以河北宣化、龍關一帶的宣龍式鐵礦最為典型。
在燕山地區的薊縣系鐵嶺組中，也可見到沉積赤鐵礦，稱四海式鐵礦（因北京延慶四海而命名）。
2、錳礦
在華北地區長城系高于莊組中下部，常夾有一層錳礦或含錳頁巖及含錳灰巖。如在薊縣高于莊組中有含錳帶，稱薊縣式錳礦，但多為低品位。
三、震旦紀
震旦紀距今8—6（5.7）億年，屬于新元古代的晚期。近年用同位素測定，北方的震旦系年齡為18—10億年；而南方震旦系則為8—6億年，二者不是同時關系而是上下關系。本節所說的震旦紀以長江三峽剖面為代表的震旦紀，屬于新元古代最后期的一個紀，是從元古同向古生代寒武紀過渡的一個紀，也是在中國命名并向國際推薦的一個紀一級的地質年代單位。
（一）世界古地理基本輪廓
到了元古宙末期即震旦紀，大陸殼已經形成為許多大規模的穩定的部分——八大古地臺。這些古地臺中部分到后來一直屹立于海面之上，未接受析的沉積，構成地盾部分；但大部分發育蓋層，一般認為從震旦紀開始，才在穩定的地臺上發育了穩定類型的蓋層。
震旦紀處于從新元古代向古生代過渡的階段，它既是前古生代的尾聲，也是古生代的序幕。
前寒武紀地臺和地槽分布略圖
中國地臺；西伯利亞地臺；俄羅斯地臺；加拿大地臺；巴西地臺；非洲地臺；印度地臺；澳大利亞地臺；蒙古地槽；古地中海地槽；加里東地槽；烏拉爾地槽；西太平洋地槽；塔斯馬尼亞地槽；科迪勒拉地槽，安第斯地槽；阿巴拉契亞地槽
根據南半球地臺分布情況及構造特點，上述巴西地臺、非洲地臺、印度地臺和澳大利亞地臺是一個穩定的聯合古陸，在中生代以前它們還沒有分裂，總稱岡瓦納古陸。
在古地臺之間或其周圍，是一些相對活動的地帶，從大地構造角度叫地槽，從古地理角度可以叫海槽。
從板塊角度推測，從震旦紀開始，直到古生代末期，是岡瓦納古陸聯合階段，而北方古陸則處于分裂階段。到后來則正相反，岡瓦納古陸逐漸解體，而北方各陸則趨向于聯合。
（二）繁盛藻類和后生動物大量出現
晚震旦世，門類多樣的后生動物大量出現，反映生物界的一次飛躍。首先是在澳大利亞南部弗林德斯山伊迪卡拉（Ediacara）發現了豐富的無殼動物，其中以腔腸動物門水母類為主，兼有環節運動及可能屬于節肢動物的一些化石，是一個以軟軀體后生動物為主體的動物群，稱為伊迪卡拉裸露動物群。
從生物地層學角度，如后生物的大量出現和高級藻類的繁盛，震旦紀具有承前啟后的特色，是寒武紀生物群發展的前奏，或者說地質歷史即將進入一個新紀元。
（三）中國震旦紀古地理輪廓
（四）最古老的一次大冰期????震旦紀冰期
震旦紀時，中國許多地方、澳大利亞、非洲、南美、北美、亞歐等大陸上普遍出現冰川，這是已知的具有世界意義的最古老的一次冰期——震旦紀大冰期。
這次大期至少可能包括兩期：一是7.4—7億年，冰磧層分布最廣；一是6.5億年。
第三節 早古生代
早古生代（PZ1）距今6（5.7）—4.09億年。早古生代形成的地層叫下古生界。劃分為三個紀，即寒武紀、奧陶紀和志留紀。寒武紀約開始于5.7億年（另一種意見開始于6億年）前，結束于5.1億年前，形成的地層稱寒武系（C）。志留紀約開始于4.39億年前，結束于4.09億年前。志留紀形成的地層稱志留系（S）。奧陶紀（O），取名于英國威爾士地區的古民族名稱，開始于5.1 億年至4.39億年前，形成地層稱奧陶系。
一、動物界的第一次大發展
海生無脊椎動物時代
寒武系底部（如云南晉寧梅樹村組）或震旦系頂部（如三峽燈影組上部）含有大量個體微小的原始硬殼無脊椎動物化石（統稱為小殼動物群），故在國際上決定以地層中開始出現小殼化石的層位作為寒武系的底界。
寒武紀已發現動物化石除脊椎動物外，幾乎所有門類都有了。其中最多的是節肢動物中的三葉蟲，其數量占生物分類總數的60—70%，故寒武紀又稱“三葉蟲時代”。
從奧陶紀開始，主要是志留紀，出現了淡水原始的魚類無頜類，屬于脊椎動物，說明新時代即將來臨。寒武、奧陶紀都以海生藻類為主，到了志留紀，出現半陸生的裸蕨植物，也意味著即將進入一個新的時代。
寒武紀三葉蟲（After Raymond Siever）
寒武紀出現生命“大爆炸”。1984年，中科院南京地質古生物研究科研人員在云南澄江縣發現5.3億年前（相當早寒武世）的動物化石群，包括節肢類、脊索類、葉足類、腕足類等40多門類的80多種動物，引起國內外科學家的重視，認為這是地球生命演化史上的重大事件，認為這是地球生命演化史上的重大事件，是目前世界上能了解寒武紀生命“大爆炸”呈生命多樣性的窗口和有力佐證。
二、加里東構造階段世界古地理輪廊及地史特征
（一）加里東運動和加里東構造階段
早古生代發生了具有世界影響的構造運動——加里東運動。從廣義講，發生在早古生代的構造運動稱加里東運動；但狹義的加里東運動，則指志留紀后期的構造運動。早古生代這一時期，稱為加里東構造階段。
（三）世界古地理格局及其演變
古生代初期，全球計有北美（相當槽臺說的地塊、地臺，下同）俄羅斯（歐洲）、西伯利亞、哈薩克斯坦、塔里木、華北海中朝）、華南（揚子）等古陸，以及包括南美、非洲、印度、南極洲、澳大利亞的岡瓦納古陸。岡瓦納古陸當時處于南半球高緯度地區，北半球各古陸則位于中、低緯度地區，俄羅斯古陸之間是一片海洋，稱古大西洋。俄羅斯與西伯利亞古陸之間是古烏拉爾海。
志留紀末期，北美板塊向歐洲板塊俯沖，形成加里東褶皺帶，相當現在的西北歐及英國一帶，初步形成勞亞大陸（又稱勞亞古陸或北方大陸Laurasia），并導致古大西洋關閉。中國的祁連海，在志留紀末期，也封閉消失，使柴達木板塊和華北海中朝）板塊拼合在一起。此外，其他一些古海洋，如揚子板塊、澳大利亞板塊的外側以及古特提斯海等，也都遭受加里東運動不同程度的影響，導致積壓大陸板塊邊緣的陸殼增生。這種環境的變化，必將導致生物界的重大變革，意味著一個新的時代即將到來。
（四）早古生代氣候
寒武紀大部地區氣候比較溫暖、干燥，如中國北部和東北南部，以及巴基斯坦等，都有紅紫色頁巖、食鹽假晶（中國的饅頭組）、具有紫紅色氧化圈礫石的礫巖（即竹葉狀灰巖）等沉積巖。
奧陶紀早、中期氣候和寒武紀相似，氣候比較溫暖。當時北美、西伯利亞和中國華北地區，都有蒸發巖沉積，推測曾存在干熱氣候環境，屬于低緯度地區。奧陶紀晚期，在岡瓦納大陸的西部即非洲西北地區，出現大規模的大陸冰蓋沉積，代表極地寒冷氣候。志留紀初期，當時南極冰蓋迅速消融，導致大氣環流減弱，緯向氣候分帶不甚明顯，有些淺海地方變為較深海水，環流不暢，含氧量降低，形成滯流環境。
三、早古生代中國地史概況
（一）三個主要穩定核心
前寒武紀在中國形成三個穩定核心：華北地臺、塔里木地臺和揚子地臺或者稱它們為板塊，基底是復雜的變質巖系，蓋層是穩定沉積類型。
華北地臺、揚子地臺、 塔里木地臺
圍繞上述各地臺（板塊）或地臺與地臺之間，都是相對活動、拗掐較深的活動地帶，如蒙古、興安地槽、天山地槽、祁連地槽、秦嶺地槽、昆侖地槽等。
中國早寒武紀古地理略圖（宋春青等據王鴻禎簡化）
1、陸地；2、海；3、后期斷裂；4、地殼接合帶；5、火山巖；6、膏鹽沉積
華北地臺和揚子地臺寒武喜沉積意想比較圖（據王鴻禎）
在揚子地臺東南部，包括今皖南、蘇南、浙西、湘、粵、桂、贛西等地，屬于陸緣海性質，相對比較活動，向東越過島弧帶，為陸緣外海，拗陷較深，沉積很厚。
（二）加里運動對中國的影響
首先，晚奧陶世華北地臺海退，形成廣大古陸。以后華北地臺的北緣發生破碎，有島弧發育，并向南疊接，形成加里東褶皺帶；華北地臺的南緣北秦嶺地槽，也形成加里東疊接帶；志留紀末期，祁連地槽褶皺隆起。這樣，柴達木地塊和阿拉善地塊對接；揚子地臺與華北地臺部分對接，穩定地區進一步擴大。特別是位于揚子地臺和華夏地塊之間的東南部活動帶，受到加里東運動的影響尤為強烈，二者對接碰撞，形成一條寬廣的加里東造山帶。
（三）中國早古生代礦產
1、磷（磷塊巖）礦
重要磷礦主要分布于古陸邊緣地帶，如康滇古陸東側，江南古陸西側，秦嶺淮陽古陸兩側。寒武系底部磷礦是我國重要的磷礦資源，對于發展農業生產有很重要的作用。
2、石膏
在山西呂梁山東麓，中奧陶統馬家溝組灰巖上部，含有石膏層，厚數米至十數米。
3、石灰巖
我國下古生界為海相巖層，其中石灰巖分布很廣。特別是在華北及東北南部，因中奧陶世海侵達到最高潮，普遍沉積了厚層而質純的石灰巖（馬家溝組灰巖）。
第四節 晚古生代
晚古生代距今4.09—2.5億年，晚古生代形成的地層稱上古生界，地層年代符號是Pz2。劃分為三個紀，即泥盆紀、石炭紀、二疊紀。泥盆紀距今4.09—3.62億年，形成的地層稱泥盆系（D）。石炭紀距今3.62—2.90億年，形成的地層稱石炭系（C），石炭紀是因其地層中含煤百得名。二疊二分性明顯，下部以海相類巖為主，上部以海陸交互相和陸相含煤沉積為主。因此，西歐把二疊系分為兩個統。
一、晚古生代生物界的飛躍發展
志留紀已開始發現原始的裸蕨植物，但此是陸生植物的先驅。到泥盆紀才有相當繁盛以裸蕨為代表的陸生植物群。所以，泥盆紀稱裸蕨時代。
（二）動物界的兩次大飛躍
從無脊椎到有脊椎，從水中到陸上
魚類從志留紀開始出現而繁盛于泥盆紀,因此，泥盆紀又稱魚類時代。
石炭紀有一種叫總鰭魚的魚逐漸演化成兩棲類。再進一步演化，終于形成兩棲類，所以石炭二疊紀又稱為兩棲動物時代。
中晚石炭世，兩棲類中的一支進化到原始原爬行動物，而爬行動物則真正地“征服”了大陸。
晚古生代動物及動物化石舉例
A.兩種蜓的化石切片:左.Fusulina,C2右.Pseudodoliolina,P1;B.中國石燕,D3；C.鶚頭貝,D2；D.云南貝,D3；E.拖鞋珊瑚,D2；F.多角珊瑚,D；G.異甲魚,D2 ；H.一種石炭紀的兩棲類——石炭螈復原圖；I.一種二疊紀的兩棲類——引螈復原圖
二、海西構造階段世界古地理格局變化及地史特征
（一）海西構造階段地史特征
晚古生代的，特別是石炭二疊紀的地殼運動，稱為海西運動，也稱華力西運動。晚古生代可以稱為海西構造階段。
第一個特點——從地層內容來看，上古生界比下古生界要復雜的多。
第二個特點——海西構造階段使陸塊從分散趨向集中。
（二）聯合古陸的形成
從石炭紀到二疊紀，西歐地槽、烏拉爾地槽、中亞-蒙古地槽、中國西北各地槽、阿巴拉契亞地槽、塔斯馬尼亞地槽等，由于各陸塊的碰撞都發生強烈褶皺，并伴隨巖冰侵入活動和火山噴發活動，使原在加里東時期聯結在一起的北美古陸和歐洲古陸，因烏拉爾地槽褶皺又和西伯利亞板塊對接在一起，形成更加廣大的統一的勞亞古陸。勞亞古陸又稱北方大陸，由勞倫古陸與歐亞大陸聯合而成的大陸。
這時，勞亞古陸和南方的岡瓦納古陸為一條古地中海所分隔，這種南北對峙的統一大陸又稱聯合古大際（或稱泛大陸）。
（三）晚古生代氣候
據古地磁資料推斷，泥盆紀南極位置大約位于現在非洲南部津巴布韋和埔茨瓦納一帶，北極位于亞洲以東的古太平洋中。古赤道正好穿過加拿大北部、北歐和澳大利亞以東的海洋，北美、俄羅斯、中亞等可能處于亞熱帶、熱帶干燥氣候條件下，有紅層和蒸發鹽沉積。岡瓦納古陸的部分地區則處于極地及寒冷氣候環境。
石炭紀末二疊紀初岡瓦納大陸古緯度位置及冰川分布（王鴻禎據Seyfert & Sirkin簡化）
1、冰川分布范圍；2、冰流方向；中國珠峰區位置
石炭紀時的南極位于岡瓦納古陸南極洲上，北極位于西伯利亞。古赤道通過北美洲中部、西北歐，經黑海穿過中國西北、華南，到達印度尼西亞。到了中、晚石炭世以至二疊紀，陸地面積不斷擴大，各地氣候條件亦不相同，在不同環境下繁生的各類植物，分別占領了不同的生態空間，在地史上呈現第一次明顯的植物分區現象。在勞亞古陸上的植物群總稱北方植物群。
（四）北方大陸廣大煤田形成和南方大陸冰川廣布
石炭、二疊紀是世界上最重要的成煤時代。歐美植物群和華夏植物群均代表熱帶潮濕氣候，它們分布的地方往往形成廣大煤田。安卡拉植物和岡瓦納植物群均代表溫涼氣候，但在一定條件下也可形成重要煤田。石炭紀赤道通過北美、西北歐、中亞、中國西北和華南、印尼等地，其兩側是熱帶和亞熱帶植物叢生的地帶，因此，從煤田分布面積來看，北方大陸遠遠大于南方大陸。
石炭二疊紀冰川分布（冰流方向）
當石炭二疊紀南方岡瓦納古陸上卻是冰雪晶瑩，出現了震旦紀和奧陶紀以來規模最大的一次冰川活動。石炭紀末至二疊紀初，冰川活動持續時間長達5000萬年，僅據巴西境內統計，冰磧層覆蓋面積超過400萬km2。
三、晚古生代中國地史概況
（一）由海向大陸環境轉化
中國也和世界許多地方一樣，是由海洋占優勢向陸地面積進一步擴大發展的時代。晚古生代也曾多次發生海侵，有時海侵范圍還相當廣泛，但就整個時代看，主要還是陸地在不斷擴大。
經過海西運動，海水已經大規模撤退，環列中國西北和北方的各地槽都已褶皺為山，華北、東北以及華南的一部分，已連結成廣闊的大陸，只在西藏、西南和華南等相對狹小的地方，還有海水存在。所以說，晚古生代是從海洋向陸地轉化的重大變革時期，也是使中國出現陸地空前占優勢的時代。
中國晚泥盆世古地理略圖（據宋春青，等）
中國東部晚石炭世古地理略圖（據宋春青，等）
中國晚二疊世早期古地理略圖（據宋春青）
（二）中國晚古生代礦產
主要有鐵、錳、鋁、土、煤及金屬礦產。
1、鐵礦
中國南方中、上泥盆統中有豐富的赤鐵礦和菱鐵礦，分布于湖南、鄂西、贛東等地，這類鐵礦因首先發現于湖南寧鄉，故稱寧鄉式鐵礦。
在華北地臺中石炭統底部，也就是中奧陶統石灰巖侵蝕面上，相當普遍地分布有一層赤鐵礦或褐鐵礦，稱山西式鐵礦。規模一般不大，但多為富礦。
2、錳礦
主要分布于南方上古生界地層中，含礦層位較多。廣西壯族自治區泥盆系榴江組底部與中部有含錳礦層，稱桂平式錳礦，沉積環境主要為古陸邊緣淺海地帶。
3、煤
石炭二疊紀是最主要的造煤時代，華北地臺的成煤時期是中、上石炭統和下二疊統下部，合稱石炭二疊紀煤系。煤田具有含煤地層厚度不大（一般二、三百米，最大可達五、六百米），但層位穩定、分布廣、面積大、儲量豐、質量好的特點。如有名的開灤、淮南、平頂山、淄博、，以及本溪、焦作、大同、太原、峰峰等煤礦。
華南地區因海水長期漫覆，只有海退間隙在濱海低地形成一些小塊煤田。所以，南方煤田分布規模較小而分散。但成煤地層時代延續長，在下、中、上石炭統和下、上二疊統中幾乎都有煤層存在，其中以上二疊統龍潭組更為重要形成海陸交互相煤系，如有名的江西樂平煤系，浙江禮賢煤系，安微宣涇煤系，湖南斗嶺煤系，云南宣威煤系等。
4、鋁土礦
華北地臺石炭二疊系含煤地層中常有數層鋁土礦和耐火粘土，特別是位于最底部（即中奧陶統灰巖侵蝕面之上，本溪組之下）的鋁土礦，質量好，分布廣，通稱G層鋁土。石炭紀初南海方侵范圍還不廣，許多地方位于海面之上，結果使大量鋁的風化物搬運入海，于古陸邊緣的近岸地帶形成了重要鋁土礦。
5、金屬礦產
因在各地槽中有巖漿活動，形成許多金屬礦產，例如西北祁連山地區的著名斑狀銅礦，其有色金屬礦以及阿爾泰山地區的鉛、鋅、鐵等礦，大都和巖漿侵入體有關。
第五節 中生代
中生代距含2.50—0.65億年，中生代形成的地層稱中生界，地層年代符號為Mz。中生代劃分為三個紀，即三疊紀、侏羅紀、白堊紀。三疊紀距今2.50—2.08億年，形成的地層稱三疊系（T）。侏羅紀距今2.08—1.35億年，形成的地層稱侏羅系（J）。白堊紀距今1.35—0.65億年，形成的地層稱白堊系（K）。
一、中生代生物界的新發展
中生代是生物界大變革的時代，無論是古植物或古動物，其演化均進入一個新階段。
（一）裸子植物時代
更能適應各種環境的以種子繁殖的裸子植物，從晚三疊世初露頭角，到中生代更加迅速地發展起來了。因此，中生代又稱裸子植物時代。蘇鐵、銀杏、松柏等類是最主要的代表植物。
祿豐龍,J
（二）爬行動物時代
中生代爬行動物的高度發展，因此中生代也稱爬行動物時代。恐龍是中生代爬行動物的代表。
在晚三疊世，還發現了從爬行動物到哺乳動物的過渡類型，我國云南發現的云南卞氏獸的下顎骨像爬行動物，而牙齒卻像哺乳動物。這說明爬行動物的一支已開始的哺乳動物演化。
（三）無脊椎動物進一步發展
中生代由于陸地面積不斷擴大，適應各種生態環境的淡水軟體動物，如又殼類、復足類、葉肢介、介形蟲等也十分發育，和這些軟體動物伴生的還有各種昆蟲，淡水輪藻等，以及屬于硬骨魚類的狼鰭魚等，后者在我國北方晚侏羅紀地層中化石很多。
（四）恐龍全部滅亡????最突出的生物事件
到中生代末，亦即白堊紀結束，昌盛并稱“霸”中生代的菊石類和恐龍類等突然全部絕滅?？铸埥^滅的原因推測有多種，近年來最流行的是小行星撞擊說。
二、中生代全球大地構造和古地理演化
（一）中生代的構造運動
中生代是構造運動劇烈而頻繁的時代，是巖石圈板塊發展演化趨勢向于形成近代構架模式的時代，也是巖石圈板塊從聯合又走向分裂、漂移、逐步完成近代海陸分布格局的時代。
（二）聯合古陸解體
晚侏羅世世界古地理圖（據劉本培）
（三）中生代古地理概況
在印支和燕山期，因聯合古大陸的分裂解體以及特提海的擴大，曾引起侏羅紀特別是白堊紀的巨大規模的海侵，白堊紀特提斯海張開到最大限度，現在的中南歐和中近東的許多國家都淹沒在海水之中，但在亞洲東部和中國大部分，除去西南邊陲等地區有海侵外，廣大地區都是位于海面以上的陸地。
（四）環太平洋內生金屬成礦帶形成
中生代巖漿活動頻繁而強烈。特別是環太平洋帶，燕山期大量中酸性巖漿侵入和噴發活動形成種類繁多而豐富的金屬礦產，稱為太平洋內生金屬成礦帶。這個金屬成礦帶是太平洋板塊向大陸板塊俯沖消融導致巖漿和火山活動的必然產物。
（五）中生代氣候和沉積礦產
三疊紀初氣候比較干燥，以后由炎熱向溫濕轉化，氣候分帶現象很明顯。在赤道兩側各有一條寬闊的干旱帶，在高緯地帶和極區（北極區），存在有潮濕地帶。
侏羅紀，因海侵范圍擴大，潮濕氣候分布益加廣泛。
白堊紀氣候也比較溫暖，在北緯40°—90°地帶年平均溫度為10℃，未見極地冰蓋跡象，格陵壯和阿拉斯加等高緯度地區，可以見到溫帶和亞熱帶植物化石。地表許多地區植被濃密，形成許多白堊系大煤田。但在一些干燥地區的紅層中也形成許多有價值的膏鹽礦床。
三、中生代中國地史概況
中國恰好夾在環太平洋和古特提斯海兩大活動地帶的中間，所以中生代構造運動和巖漿活動的規模和強度，是古生代以來任何時期無法比擬的。
（一）印支運動結束南海北陸的局面，中國基本形成大陸環境
到侏羅紀，在中國只有西藏、青海南部、兩廣沿海以及東北烏蘇里江下游等處仍有海侵。到白堊紀亦大致如此，在臺灣地區也發現過早白堊世的菊石和海相雙殼類化石。印支運動以后，從侏羅紀開始中國已經基本結束了南海北陸的分布格局，南北東西形成一片寬廣大陸。
（二）燕山運動期從南北分異轉向東西分異
印支運動以后，大興安嶺-太行山-武陵山一線東西兩側，顯示出更為明顯的分異現象。該線以西出現大型穩定內陸盆地，如北方的鄂爾多斯盆地和川鄂盆地，該線以東則屬于環太平洋強烈的地殼構造運動和巖漿活動帶，形成一系列新華夏小型裂谷盆地群，從北方的大興安嶺、內蒙古、燕山地區，到南方的閩浙沿海，在侏羅紀和白堊有多次大規模的火山噴發活動。同時，形成NNE或NE向褶皺斷裂山地，以及眾多斜列的隆起和拗陷。
在上述大大小小盆地里，形成了許多煤層；在一些盆地中還形成石油、天然氣和油頁巖，在松遼平原的白堊系中，石油尤為豐富。
（三）大規模的巖漿侵入和噴發活動
三疊紀末期，在秦嶺、川西、長江下游、藏北等地區，都有印支期巖漿侵入活動。特別是伴隨著燕山運動，在靠近太平洋的東部，從北到南，如大興安嶺、燕山地區、山東半島、浙江、福建等地，都有大規模的中酸性火山噴發活動，形成安山巖、流紋巖及火山碎屑巖，厚度可達一、二千米到三、四千米以上。同時，還有大規模的中酸性巖漿侵入活動，形成所謂燕山期花崗巖，并生成了多種有價值的內生金屬礦產。
（四）西部地區古生代褶皺帶強烈上升
中國西部地區各古生代褶皺山脈，如天山、阿爾泰山、祁連山、昆侖山等，在燕山運動中都重新活動，強烈上升，并出現了準噶爾、塔里木等大型盆地，在盆地和山前拗陷盆地中堆積了厚達四、五千米以上的陸相中生界地層，其中經常含有煤層和各種礦產。
至于中國西南地區，如藏北、滇西、川西一帶，也分別在印支期和燕山期褶皺隆起?？錾矫}、念青唐古拉山脈、橫斷山脈都是這時形成的。
（五）中國中生代礦產
1、金屬礦產
A、在四川、湖北、甘肅、新疆等侏羅紀含煤地層中常夾有沉積鐵礦層，以湖相成因的菱鐵礦、赤鐵礦為主，稱綦江式鐵礦。
B、在我國東部尤其是在我國東南、東南形成了W、Sn、Mo、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Hg等重要金屬礦產。
2、可燃性礦產
A、中生代是重要成煤期，如山西大同，河北下花園，北京門頭溝，遼西北票，鄂爾多斯盆地的神府、東勝等；東北北部如雞西、鶴崗以及遼寧阜新煤田等。
B、中生代的大型盆地，如鄂爾多斯盆地、柴達木盆地、準噶爾盆地等，以及東北著名的大慶油田。
第六節 新生代
新生代是地球歷史最近6500萬年的地質時代，其已經歷的時間僅相當古生代的一個紀。新生代形成的地層稱新生界（Kz）。新生代分為第三紀和第四紀。
一、早第三紀
（一）向近代發展的生物界
被子值物開始出現于早白堊世晚期，到早第三紀極度繁盛，此時被子植物以喬木為主，無論是種類和數量都較中生代有很大增加。
新生代動物界也發生了重大變化。晚白堊世時哺乳動物大約有10多個科，但到古新世卻增加到40多個科，始新世又增加了大約80%，不過大多數都是些古老的和土著的種類。到漸新世，一些趨向近代化的種類，如奇蹄目、偶蹄目以及食肉目、嚙齒目等逐漸獲得繁衍。
（二）喜馬拉雅構造階段地史特征
新生代的構造運動稱新阿爾卑斯運動，又稱喜馬拉雅運動，簡稱喜山運動。
從中生代進入新生代，世界古地理形式見圖。
早第三紀初期，歐亞大陸和岡瓦納大陸的非洲和印度部分之間尚橫亙一條古地中海。早第三紀末，歐亞板塊和南方板塊碰撞加劇，地球上出現了橫貫東西的山脈，有北非的阿特拉斯、歐洲的比利牛斯、阿爾卑斯和喀爾巴阡，以及向東延伸的高加索和喜馬拉雅等地球上最年輕的褶皺山脈。古地中海只剩殘余部分。北美的海岸山脈、南美的安第斯山脈，亞洲的堪察加半島、日本列島、大洋洲的南島和北島等，相繼褶皺隆起或形成島弧。
早第三紀后期，亞洲大陸的最后形成和中國東部邊緣海域的形成，奠定了中國現代地勢的基本結構。
拗陷盆地、東非大斷裂繼續發展，并有大規模的玄武巖噴發活動。中國東部在中生代強烈褶皺斷裂運動和巖漿活動之后，差異性升降運動和裂隙式玄武巖噴發活動都很強烈。
加里東和海西階段形成的古老褶皺帶，在喜馬拉雅運動中也表現出劇烈上升和斷裂。許多古老褶皺山脈經過長期侵蝕之后，在這一階段又重新恢復了它們的挺拔高聳的面貌。
岡瓦納大陸繼續分裂漂移，越來越接近現代地理面貌。
二、晚第三紀
（一）接近現代的生物界
植物界已基本上由現生屬組成，并有大量現生種。和現代不同的是北半球喜暖植物分布范圍延伸到更靠北的地方，如西伯利亞生長溫帶闊葉林，北歐生長熱帶常綠植物。到上新世末，因氣候變冷，喜暖植物南退。
（二）晚第三紀地史特征
晚第二紀全球海陸分布輪廓已經和現代相似，只是海水所占面積比現在稍大，而陸地面積比現在稍小。在歐洲阿爾卑斯山升起后，古地中海逐漸變成封閉的內陸海，其余部分經過多次變化，海水消失，殘留下來黑海、里海和咸海。中國大陸則當時沿海各海域都是陸地，后來才為海水所侵沒。
經過喜馬拉雅運動期，阿爾卑斯-喜馬拉雅山脈和環太平洋山脈都已形成，并繼續隆起，特別是青藏高原的隆起是地史發展中的一件重要事件，對生物界的分布、遷徙和氣候的變化影響甚巨。
三、第四紀
第四紀是地史發展的最新階段，也是生物界發展的最新階段，現代海陸分布及地貌起伏形勢已經形成，但新構造運動仍很強烈，氣候變化和氣候波動仍很頻繁，周期性地出現過冰川活動，堆積了引人注目的大面積黃土，特別是出現了有智能的人類，成為占有和改造地球的主人，從這個意義上講，地球的歷史進入了一個空前的嶄新的時代。
（一）向現代繼續演化的生物界
第四紀生物界總的面貌已和今天相似，以西北歐為例，在現生植物中大約有80%，在第四紀開始時就已經存在了。但動物界變化較大，特別是哺乳動物發展很快，第四紀哺乳動物和上新世相比，在119個種中，僅有6個種是在上新世生存過的。自然環境變化迅速，再加上人類出現后的狩獵活動，是導致哺乳動物絕滅的重要因素。
馬趾的演化和第四紀動物舉例
A. 馬趾的演化 1.真馬；2.三趾馬；3.中新馬；4.漸新馬；5.始新馬；B.劍齒虎；C.腫骨鹿,Q2-Q3；D.猛馬象,Q2-Q3 ；E.批毛犀,Q2
（二）頻繁而普遍的新構造運動
第四紀雖然已形成現代全球構造和地理面貌，但新構造運動卻在時時刻刻改變和塑造著新的面貌。大洋中脊不斷向外擴張，如太平洋板塊中脊兩側，每年向東移動6.6cm，向西移動最大可達11cm。美國全球定位系統衛星（1994）提供的數據顯示，澳大利亞大陸正在以每年5~8 cm的速度朝著北東方向緩慢移動。喜馬拉雅山和青藏高原雖然在喜馬拉雅運動期間即已隆起，但第四紀以來上升速度和幅度急劇增大。地質學家考察認為珠穆朗瑪峰還在繼續增高，年平均增高1cm。
由于板塊的碰撞和俯沖，不僅導致青藏高原的隆起，而且導致大陸內部斷裂運動的增加，如天山和祁連山都因斷裂而產生差異性升降運動，上升部分形成高山，高山之間則形成斷陷河谷或盆地，如天山西北部賽里木湖便是上升山塊中的下陷洼地。許多早期的斷塊山地，如長江下游的廬山和九華山，華北平原上的泰山，在第四紀也都繼續上升，而松遼平原、華北平原等在繼續下沉，反映了新構造運動的繼承性特點。
喜馬拉雅山脈和青藏高原衛星
圖象圖象顯示今天這個星球上最大的板塊構造碰撞系統——喜馬拉雅山脈和青藏高原。印度與亞洲的碰撞還在繼續中。青藏高原的面積是美國的將近一半，13座海拔8000m以上的山脈均分布在喜馬拉雅山脈地區。
（三）第四紀沉積物和礦產
1、第四紀沉積下界
1977年，國際第四紀會議建議，以意大利的弗利卡（Vrica）剖面作為上新統和更新統的分界剖面，其地質年齡今定為164萬年。中國地質學者認為第四紀應定在黃土沉積的下界，因為黃土沉積反映了氣候和環境發生了顯著的變化，黃土開始沉積時間距今248萬年，故第四紀開始暫定在距今248萬年。
2、第四紀沉積物特征
第四紀沉積物的特點是：大多數未膠結呈松散狀態，保存比較完整，厚度一般不大，有湖相沉積、風成沉積、冰川沉積、冰水沉積、洞穴沉積、殘積、坡積、重力堆積、火山堆積、生物沉積和海相沉積等。
3、第四紀海侵
中國的第四系主要是陸相沉積。海相沉積只限于濱海地帶及河口沉積，或者遭受第四紀海侵的地方。據研究華北平原沿海地區在更新世共有5次海侵，全新世還有一次海侵。一般認為海侵主要與間冰期引起的海面上升有關。因海侵時間短促，規模較小，所以也有人稱為海泛。
4、黃土與氣候波動記錄
歐洲和北美的黃土分布在冰川作用區外圍，一般認為是冰嘖物和冰水沉積物的粉砂顆粒，被風吹揚搬運到冰川作用區外圍地帶堆積而成。中國黃土（含古土壤層）主要分布于干旱沙漠地區外圍，一般認為是西北沙漠、戈壁地區的粉砂顆粒，被西風急流攜帶到目前的黃土地區，降落堆積而成。
5、第四紀礦產
第四紀的礦產以砂礦為主，如鎢、錫、金、金剛石及稀有元素礦物等。
廣西富川、鐘山、賀縣地區是有名的鎢、錫砂礦區，并含稀有元素；
金沙江、黑龍江流域有現代河流沖積砂金礦；
南海諸島上有現代鳥糞堆積；
內蒙古等地內陸湖泊中有鈉鹽；
西藏高原上的內陸湖泊中有硅藻土、硼砂；
柴達木盆地有鈉鹽等；
臺灣還有與第四紀火山活動有關的硫磺和其他礦產。
（四）第四紀大冰期
1、大洋期洋川分布
大約在晚第三紀即距今1400~1100萬年前冰期即已開始，但到第四紀才出現冰期和間冰期交替的現象。在冰期最寒冷時期，北半球高緯地區形成大陸冰蓋，格陵蘭冰蓋把格陵蘭和冰島全都覆蓋了，勞倫大冰蓋覆蓋了整個加拿大，并向南延伸到紐約和辛辛那提一帶；斯堪的那維亞冰蓋達到北緯48℃，幾乎把歐洲的一半都掩埋住，冰蓋最大厚度約達3000m；西伯利亞冰蓋占據了西伯利亞北部，大約達到北緯60℃；許多高山地區，如阿爾卑斯山、高加索山、喜馬拉雅山等都出現了較大規模的山地冰川。在南半球，南美南端、澳大利亞東南部、新西蘭等地也都發現第四紀冰川的遺跡。
北半球更新世冰川分布范圍（據Flint,1970）
2、冰期劃分與對比
歐洲阿爾卑斯山區是研究第四紀洋川的典型地區。據阿爾卑斯山冰川沉積物研究結果，劃分為恭茲、民德、里斯、玉木4個冰期和3個間冰期。
在30年代，李四光根據對廬山冰川遺跡的研究，把中國第四紀冰川劃分為鄱陽、大姑、廬山3個冰期。
（五）人類的出現
人類的出現是第四紀的重大事件，也是第四紀生物發展史上的一次重大飛躍。第四紀實際上是人類時代。
人類的發展可以分為古猿、直立人（猿人）、早期智人（古人）和晚期智人（新人）四個階段。
（六）全新世
全新世是第四紀最后一個分期，開始年代距今12000～10000年。它與更新世的分界是第四紀最后一次冰期結束、氣候由寒轉暖為標志，因此也稱冰后期。
全新世生物幾乎都是現代種。全新世延續至今的時間很短，但自然地理狀況仍然在不斷地變化。全新世海面變化比較顯著，冰后期海面迅速上升，到距今11000年時，海面上升到－60m位置。距今6000年時，海面上升到目前位置，但仍不時有一定幅度的波動。
全新世氣候總的趨勢是轉向溫暖，但氣候波動非常明顯。
全新世地層厚度很小，但分布很廣。
人類在全新世進入現代人階段，早期屬于新石器文化時代，人類會磨制石器，以后又會制作陶器，并且有了農業和畜牧業。此后人類進入銅器時代、鐵器時代，直到現代。人類的歷史是從使用天然工具到自己制造工具，從應用天然火到人工取火，石器時代到金屬時代，一直到電能、原子能時代。人類的歷史就是改造客觀世界的同時也逐步改造人類本身的歷史。
