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奥陶纪(4.9——4.38亿年前)
在距今4.4亿年前的奥陶纪末期,是地球史上第三大的物种灭绝事件,约85%的物种灭亡。
古生物学家认为这次物种灭绝是由全球气候变冷造成的。
在大约4.4亿年前,现在的撒哈拉所在的陆地曾经位于南极,当陆地汇集在极点附近时,容易造成厚厚的积冰---奥陶纪正是这种情形。
大片的冰川使洋流和大气环流变冷,整个地球的温度下降了,冰川锁住了水,海平面也降低了,原先丰富的沿海生物圈被破坏了,导致了85%的物种灭绝。
奥陶纪早、中期继承了寒武纪的气候,气候温暖、海侵广泛,温暖的海水把石灰岩和盐岩沉淀在冈瓦纳大陆的赤道地区(Australia澳洲、India印度、China中国与Antarctica南极洲);
奥陶纪晚期则进入了一个大冰期。
冰原的厚度可以达到3km,覆盖了非洲(Africa)的北部与中部的大部分以及部分的南美洲(Amazonia,亚马逊盆地)。
奥陶纪中期,在北美落基山脉地区出现了原始脊椎动物异甲鱼类——星甲鱼和显褶鱼,在南半球的澳大利亚也出现了异甲鱼类。
海生无脊椎动物空前发展,其中以笔石、三叶虫、鹦鹉螺类和腕足类最为重要。
珊瑚自中奥陶世开始大量出现,复体的珊瑚虽说还较原始,但已能够形成小型的礁体。
植物仍以海生藻类为主,但淡水植物据推测可能在奥陶纪也已经出现。
志留纪(4.38——4.1亿年前)
这个时期植物开始登上陆地。
其中,裸蕨类和石松类是目前已知最早的陆生植物。
伴随着陆生植物的发展,志留纪晚期还出现了最早的昆虫和蛛形类节肢动物。
在海中出现了有颌骨的鱼类--棘鱼类,棘鱼类演化出了鳃盖骨,为随后鱼类等高等脊椎动物的大发展奠定了基础。
海洋无脊椎动物发生了重要的更新,繁盛一时的三叶虫逐渐衰退,板足鲎类开始兴起,是当时海洋节肢动物中个体最大的种类。
海中有成群的珊瑚聚集生活,最后形成珊瑚礁。
志留纪初期,南极冰盖迅速消融,导致志留纪海洋和大气环流减弱,纬向气候分带不明显,深海部分相对较暖,含氧量较低,易成滞流。
因此,除高纬度的冈瓦纳大陆外,其他各板块大都处于干热或温暖的气候条件下。
泥盆纪(4.1——3.54亿年前)
泥盆纪时许多地区升起,露出海面成为陆地,古地理面貌与早古生代相比有很大的变化。
泥盆纪时的海水覆盖面积约占地球的85%,其分布特点包括广阔的构成北半球的古太平洋,位于冈瓦纳古陆以北的古地中海和各陆块之间狭窄的陆间海,以及大陆之上的陆表海。
第二次物种大灭绝发生在泥盆纪晚期,其原因也是地球气候变冷和海洋退却。
在距今约3.65万年前的泥盆纪后期,历经两个高峰,中间间隔100万年,是地球史上第四大的物种灭绝事件,海洋生物遭到重创。
最早的两栖类和裸子植物出现
脊椎动物中鱼类(包括甲胄鱼、盾皮鱼、总鳍鱼等)空前发展,故泥盆纪又有“鱼类时代”之称。
晚期甲胄鱼趋于绝灭,原始两栖类(迷齿类(Labyrinthodontia)(亦称坚头类)开始出现。
无脊椎动物除珊瑚、腕足类和层孔虫(Stromatoporoidea,腔肠动物门,水螅虫纲的一个目)等继续繁盛外,还出现了原始的菊石(Ammonites,属软体动物门,头足纲的一个亚纲)和昆虫。
早期裸蕨繁茂,中期以后,蕨类和原始裸子植物出现。
石炭纪(3.54——2.95亿年前)
在上石炭纪的末期找到了最古老的可以算作爬行动物的骨骼化石。
这时也出现了最早的带有硬壳的蛋。
最早的无翼的昆虫在下泥盆纪时代就出现了,到上石炭纪已有有翼的昆虫。
这些昆虫还无法折叠它们的翅膀(如蜻蜓等),石炭统煤系地层中发现超过500种的昆虫。
石炭纪海中的主要鱼类是活动灵便的辐鳍鱼类。
海百合是石炭纪出现的新生物,它们属于棘皮动物。
其它留下许多化石的动物有苔藓虫动物门的动物和希瓦格蜓和纺锤蜒,后两者是单细胞动物,但它们可以达到10厘米大。
...
石炭纪时在陆地上生活的唯一的脊椎动物是两栖动物,但它们还保存着相当的水生习性。
由于它们在陆地上还没有竞争对手,因此它们的种类非常多,有些一直长到6米长。
二叠纪(2.95——2.5亿年前)
早二叠世的气温被认为是相当低的,其后才逐渐改变。
巨大的沙漠覆盖了盘古大陆(Pangea)的西半部,南半球广泛的含煤建造则标示一种温湿的气候。
二叠纪末生了有史以来最严重的大灭绝事件,估计地球上有96%的物种灭绝,其中95%的海洋生物和75%的陆地脊椎动物灭绝。
三叶虫、海蝎以及重要珊瑚类群全部消失。
陆栖的单弓类群动物和许多爬行类群也灭绝了。
2012年11月10日
这次大灭绝使得占领海洋近3亿年的主要生物从此衰败并消失,让位于新生物种类,生态系统也获得了一次最彻底的更新,为恐龙类等爬行类动物的进化铺平了道路。
科学界普遍认为,这一大灭绝是地球历史从古生代向中生代转折的里程碑。
其他各次大灭绝所引起的海洋生物种类的下降幅度都不及其1/6,也没有使生物演化进程产生如此重大的转折。
科学家认为,在二叠纪曾经发生海平面下降和大陆漂移,这造成了最严重的物种大灭绝。
那时,所有的大陆聚集成了一个联合的古陆,富饶的海岸线急剧减少,大陆架也缩小了,生态系统受到了严重的破坏,很多物种的灭绝是因为失去了生存空间。
更严重的是,当浅层的大陆架暴露出来后,原先埋藏在海底的有机质被氧化,这个过程消耗了氧气,释放了二氧化碳。
大气中氧的含量有可能减少了这对生活在陆地上的动物非常不利。
随着气温升高,海平面上升,又使许多陆地生物遭到灭顶之灾,海洋里也成了缺氧地带。
地层中大量沉积的富含有机质的页岩是这场灾难的证明。
三叠纪(2.5——2.05亿年前)
哺乳最早出现在三叠纪末,是属于原兽亚目的卵生食虫动物。
在三叠纪翼龙和多类的恐龙始祖类群出现,包括了槽齿龙和板龙等等。
世界上最早的乌龟——原颚龟也出现在三叠纪晚期。
在海洋中新的珊瑚种类诞生了,它们组成比较小的珊瑚群。
软体动物中的鹦鹉螺从唯一幸存二叠纪-三叠纪灭绝事件的一支恢复起来,形成新的种类。
一开始的鱼类种类比较少,说明只有少数种类幸存了不久前的那次灾难。
第一批鱼龙出现了。
在大陆上幸存的植物有苏铁、石松和舌羊齿。
在北半球,针叶树比较繁茂,在南半球舌羊齿在三叠纪早期是主要树木。
盘古大陆(Pangea)的形成是始于泥盆纪,经由大陆与大陆彼此之间持续的碰撞,一直持续到三叠纪晚期,才导致了这块超大陆的成形。
三叠纪时的气候炎热干燥,这形成了现在可以看到的当时留下来的典型的红色沙石。
当时季节分明,有强烈的雨季。
在两极比较潮湿温和。
第4次物种大灭绝事件
三叠纪以一次灭绝事件结束,尤其对海洋生物来说它的摧毁惨重:
牙形石灭绝,除鱼龙外所有的海生爬行动物消失。
腕足动物、腹足动物和贝壳等无脊椎动物受到巨大冲击。
在海洋中,22%的属,大约一半的种消失。
这次灭绝事件并非在所有地方的摧残程度都一样。
在有些地方几乎没有任何影响。
在其它一些地方实际上所有的迷龙和大多数合弓类动物都消失了。
许多早期的恐龙也均灭绝,而那些发达一些的恐龙却幸存了。
许多槽齿目动物也都灭绝了。
幸存的植物包括针叶类和苏铁。
侏罗纪(2.05——1.37亿年前)
侏罗纪时期的大气层氧气含量是现今的130%,二氧化碳含量是工业时代前的7倍,气温则是高于今日约摄氏3°
C。
大型主龙类爬行动物成为优势物种。
在空中,翼龙目成为常见的飞行动物,占据者各种生态位。
在侏罗纪后期,第一种鸟类出现。
侏罗纪的海洋里,鱼类和海生爬行动物繁荣,此时的海生爬行动物包含:
鱼龙目、蛇颈龙目、海生鳄鱼(地蜥鳄科与真蜥鳄科)。
三叠纪的干旱、大陆型气候,在侏罗纪逐渐消失。
在无脊椎动物方面,出现了数种新动物,包含厚壳蛤类(一群可形成暗礁的多样化双壳纲动物)与箭石目。
侏罗纪时期的有壳无脊椎动物相当多样,有壳无脊椎动物造成的生物侵蚀增加,尤其是生痕化石。
侏罗纪的气候温暖、潮湿,使地表布满大型森林。
如同三叠纪,此时期的优势植物是裸子植物的松柏纲,它们十分多样化,是各地大型森林的主要成员。
苏铁也相当常见,银杏与树蕨常出现在森林中。
较小型蕨类,可能是优势低矮植物。
北半球的中高纬度地区,类似银杏的植物特别普遍。
在南半球,罗汉松则是常见的植物,银杏与线银杏目较为少见。
在海洋中,红藻开始出现。
晚侏罗纪至晚白垩纪中生代场景图(北美洲)
越往前推每天的时间越短侏罗纪时期的地球每天只有约22小时每月20多天一年接近400天
越早的地质年代地球自转时间与月球公转时间越短而且月球离地球的距离越近
所以如果你有幸来到侏罗纪的夜晚不但会发现那时候的夜晚星空与今天看起来很不一样还会发现那时候的月亮比现在的看起来要大一点点
白垩纪(1.37——0.65亿年前)
白垩纪是地质年代中中生代的最后一个纪,长达8000万年,是显生宙的最长一个阶段。
第5次生物大灭绝事件
在白垩纪晚期的马斯特里赫特阶末期,曾发生大幅度的生物多样性衰退,时间相当于K-T界限。
在灭绝事件过后,造成许多空缺的生态位,生态系统花了长时间才恢复原本的多样性。
在灭绝事件中,不同的演化支,或是各个演化支内部,呈现出明显差异的灭绝程度。
在白垩纪晚期,食物链底层是由依赖光合作用的生物构成,例如浮游植物与陆地植物,如同现今的状况。
证据显示,草食性动物因所依赖的植物衰退,而数量减少;
同样地,顶级掠食者(例如暴龙)也接连受到影响。
颗石藻(Coccolithophore)与软体动物(包含菊石亚纲、厚壳蛤、水生蜗牛、蚌),还有以上述硬壳动物维生的动物,在这次灭绝事件中灭亡,或遭受严重打击。
例如,沧龙类被认为以菊石为食,这群海生爬行动物在白垩纪-第三纪灭绝事件中灭亡。
杂食性、食虫性、以及食腐动物在这次灭绝事件中存活,可能因为它们的食性较多变化。
白垩纪末期似乎没有完全的草食性或肉食性哺乳动物。
哺乳动物与鸟类在K-T事件中存活。
科学家假设,这些生物以生物的有机碎屑为生,因此得以在这次植物群崩溃的灭绝事件存活。
在河流生物群落中,只有少数动物灭亡;
因为河流生物群落多以自陆地冲刷下来的生物有机碎屑为生,较少直接以活的植物为生。
海洋也有类似的状况,但较为复杂。
生存在浮游带的动物,所受到的影响远比生存在海床的动物还大。
生存在浮游带的动物几乎完全以活的浮游植物为生,而生存在海床的动物,则以生物的有机碎屑为食,或者可转换成以生物的有机碎屑为食。
在这次灭绝事件存活下来的生物中,最大型的陆地动物是鳄鱼与离龙目,是半水生动物,并可以生物碎屑为生。
现代鳄鱼可以食腐为生,并可长达数月未进食;
幼年鳄鱼的体型小,成长速度慢,在头几年多以无脊椎动物、死亡的生物为食。
这些特性可能是鳄鱼能够存活过白垩纪末灭绝事件的关键。
巴列姆阶时期的气候出现寒冷的趋势,这个变化自侏罗纪最后一期就已开始。
高纬度地区的降雪增加,而热带地区比三叠纪、侏罗纪更为潮湿。
但是,冰河仅出现高纬度地区的高山,而较低纬度仍可见季节性的降雪。
巴列姆阶末期,气温开始上升,持续到白垩纪末期。
气温上升的原因是密集的火山爆发,制造大量的二氧化碳进入大气层中。
中洋脊沿线形成许多热柱,造成海平面的上升,大陆地壳的许多地区由浅海覆盖者。
位在赤道地区的特提斯洋,有助于全球暖化。
在阿拉斯加州与格陵兰发现的植物化石,以及自白垩纪南纬15度地区发现的恐龙化石,证明白垩纪的气温相当温暖。
热带地区与极区间的温度梯度平缓,原因可能是海洋的流动停滞,并造成行星风系的虚弱。
分布广泛的油页岩层,以及缺氧事件,可证实海洋的流动停滞。
根据沉积层的研究指出,热带的海水表面温度约为摄氏42°
,高于现今约摄氏17°
;
而全球的海水平均表面温度为摄氏37°
。
而海洋底层温度高于目前的温度约摄氏15到20°
白垩纪各时期板块运动
白垩纪时期的北美洲被中间的西部内陆海道分割成东西两块大陆
西部内陆海道面积最大时,宽约1000公里。
北美洲的东西两部各有大型分水岭,河流的注入使这片海域的水较淡,并将侵蚀作用带来的泥沙,在沿岸形成三角洲地形。
在白垩纪末期,造山运动持续地将陆海道逐渐缩小。
西部内陆海道南退却至墨西哥湾。
在古新世早期,西部内陆海道持续缩小,形成密西西比湾,其最北缘到今日的田纳西州。
新生代(6500万年前——现在)
古近纪(6500——2330万年前)
古近纪动物界的基本特点是哺乳动物的迅速辐射演化。
除了适应陆地生活的多种方式外,还出现了天空飞翔的蝙蝠类和重新适应海中生活的鲸类。
海生无脊椎动物中以有孔虫类、软体动物、六射珊瑚等为主。
淡水介形类等亦大量繁育。
由于古地中海区海相古近系中常含有货币虫,所以在欧洲常称古近纪为货币虫纪。
植物界中,从晚白垩世开始开始占主要地位的被子植物,更趋繁盛,植物分区更接近现代。
始新世初始,澳大利亚和南极洲仍然相连,同时温暖的赤道洋流汇入寒冷的南极水域,使得热量在全球范围内获得分配,从而保持全球的较高温度。
但是在4500万年前,当澳大利亚从南方大陆中分裂出来时,温暖的赤道洋流开始偏离南极地区,在两块大陆之间形成了一个孤立的寒冷水道。
南极地区持续变冷,南极水域开始结冻,并向北方输送冷水和海冰,使寒冷局势进一步加剧。
北方的超级大陆——劳亚古大陆也开始分裂,欧洲、格陵兰岛和北美洲相继从中分裂而出。
北美洲西部,于始新世开始了造山运动,在平原的抬升过程中形成了诸多巨大的湖泊,并进而沉积形成了绿河岩层。
在欧洲,阿尔卑斯山脉的抬升将特提斯洋的最后残迹——地中海包围,从而使特提斯洋最终消失,并形成了另外一个浅海,这个浅海的北部区域分布着一系列的群岛。
虽然北大西洋正在扩张,但是北美洲和欧洲之间可能仍有陆桥相连,因为两块大陆上的动物区系十分相似。
印度次大陆继续漂离非洲大陆,并开始撞击亚洲大陆,喜马拉雅山脉开始形成。
渐新世,各大洲继续飘移向它们目前所在的位置。
南极洲越来越孤立,并最终成为一个永久性的冰封大陆。
北美洲西部的造山运动仍在继续;
非洲板块持续向北挤压欧亚板块,阿尔卑斯山脉随之开始隆起,并将特提斯洋的残余部分与大洋隔离开。
在渐新世早期,欧洲遭遇到了短期的海洋入侵,这种状况在北美洲则较少发生。
渐新世早期在北美洲和欧洲之间似乎仍有陆桥相连,因为这段时期这两处的动物区系仍然十分相似。
在渐新世的某段时间里,南美洲最终与南极洲分离,并漂向北美洲;
这也使得南极洲环流得以畅通无阻,最终使南极大陆的温度急剧下降。
由于被称为古新世-始新世极热事件(PETM或IETM)的、地球地质历史记录中出现的最快的、强度最大的一次全球变暖事件,地球温度迅速升高,这次迅速和剧烈的升温(在高纬度地区温度上升了7°
C之多)持续的时间少于10万年,但是导致了大量物种急剧灭绝,从而形成了古新世和始新世生态系统的分野。
在始新世中期开始的气候变冷,致使到了始新世末期时大陆内部开始变得干燥,在某些地区,森林分布区域萎缩。
此时新发展起来的草原也仅限于河岸和湖畔地区,还未扩展至平原地区和现今的热带或亚热带大草原地区。
气候变冷亦导致了季节变化的出现。
落叶树种能够更好的适应剧烈的温度变化,于是比之常绿树种,开始占有优势。
在始新世末期,落叶林覆盖了北方大陆的大片区域,包括北美洲、欧亚大陆和北极地区;
雨林则只分布在了赤道和近赤道的南美洲、非洲、印度次大陆和澳大利亚。
在始新世开始之时,南极大陆上还覆盖着大片的温带雨林,乃至是亚热带雨林,但是随着时间流逝,气候变得越来越寒冷;
喜热的热带植被消失了,到渐新世开始之时,这块大陆上的植被变成了落叶林和广袤的苔原。
古近纪时期全球气温持续下降的趋势在渐新世被打断,在40万年之间气温急剧下降8.2℃之后进入了一段长达700万年的气温平稳震荡期。
渐新世时期生态系统发生的一个重要改变是草原在全球的扩张,而热带阔叶林则萎缩至赤道一带。
新近纪(2300万-至今)
中中新世是安琪马动物群时期,长鼻目自非洲,安琪马自北美迁入欧亚大陆形成全新的动物群;
晚中新世至早上新世,为三趾马动物群时期,三趾马从北美迁入,草原型动物大量出现。
中新世时植物界的地理分区已比较明显。
最早的类人的动物在上新世末出现。
非洲与欧亚大陆的碰撞,南北美洲之间的地峡的形成和亚洲和北美洲之间的地峡的形成导致过去分散存在的种类混合、迁徙和互相接触。
二千万年前,南极洲(Antarctica)整个被冰雪所覆盖,同时北方的大陆也开始迅速冷却。
世界看起来已经和今天非常类似,不过佛罗里达(Florida)和亚洲(Asia)的一部份则还是在海洋的覆盖下。
上新世时大陆板块继续向它们今天的位置移动,上新世初它们离今天的位置约为250千米,上新世它们离今天的位置约70千米。
南美洲与北美洲通过巴拿马地峡连接到一起,导致南美洲的有袋目动物几乎灭绝。
巴拿马地峡的形成对地球的气候有很大影响,原来沿赤道的大洋暖流被切断,大西洋开始变冷,大西洋和北冰洋的水温降低。
非洲板块与欧洲板块的碰撞使地中海开始形成。
古地中海消失。
海面的降低使亚洲和阿拉斯加之间形成了一条地峡。
上新世时气候开始变冷变干,四季比此前的中新世分明,有点像今天的气候。
上新世开始前后南极洲开始被冰雪覆盖,中纬度的冰川在上新世末期前也已发展,北冰洋的冰层形成。
上新世末南极洲已经终年被冰雪覆盖。
上新世气候的变化对植物带来的变化很大,全世界热带种类减少,落叶森林扩展,北方被松柏林和冻土地带覆盖,除南极洲外在所有的大陆上草原扩张。
只有在赤道地区还有热带森林,在亚洲和非洲热带大草原和沙漠出现。
上新世的海洋依然相当温暖,但其水温在不断下降。
北冰洋的冰盖形成后使得气候变得干燥,北大西洋上的浅寒流加剧。
第四纪(260万年前至今已被并入新近纪)
这一时期绝大多数动、植物属种与现代相似,只有很少新的动物种类产生(可能因为这段时间还比较短),在更新世末期,在北半球有不少哺乳动物(如剑齿虎、猛犸象、乳齿象、雕齿兽等)灭绝。
马、骆驼等在北美洲灭绝。
气候显著特征为气候变冷、有冰期与间冰期的明显交替。
在冰川期中冰川可以一直延伸到纬度40度的地方。
此时,欧洲发生过五大冰期:
多脑冰期、群智冰期、民德冰期、里斯冰期和玉木冰期。
大约5千万年后,北美洲可能向西移动;
而欧亚大陆将向东移动,甚至向南,不列颠群岛将向北极靠近,而西伯利亚将南移到亚热带地区。
非洲将和欧洲、阿拉伯半岛相撞,地中海和红海(特提斯洋的最后残余)完全消失。
一座新的山脉将从伊比利半岛开始延伸通过南欧(新形成地中海山脉),经过中东进入亚洲,甚至可能形成比勃朗峰更高的山。
类似的状况发生在澳洲和东南亚相撞,新的隐没带环绕澳洲沿岸和延伸到中印度洋;
同时南加州和下加利福尼亚半岛将和阿拉斯加撞击形成新的山脉。
约1.5亿年后大西洋将停止扩张,并因为大西洋中洋脊进入隐没带开始缩小,南美洲和非洲之间的中洋脊可能会先隐没。
印度洋也被认为会因为印度洋海底地壳在中印度洋海沟隐没而缩小。
北美大陆和南美大陆将推向东南。
非洲南部将通过赤道到达北半球。
澳洲大陆将与南极洲相撞并到达南极点。
当大西洋中洋脊最后的板块分离区进入美洲沿岸的隐没带,大西洋将快速闭合消失,加速终极盘古大陆形成。
2.5亿年后,大西洋和印度洋将消失,北美大陆与非洲大陆相撞,但位置会偏南。
南美大陆预期将重叠在非洲南端上,巴塔哥尼亚将和印尼接触,环绕着印度洋的残余(称为印度-大西洋)。
南极洲将重新到达南极点。
太平洋将扩大并占据地球表面一半
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