2021学年第三节 地球的演化过程学案及答案

第三节　地球的演化过程

一、原始大气、海洋和陆地

1.原始陆地形成过程:

2.原始大气和海洋的形成过程:

二、地质年代表

1.地层:地壳在发展过程中形成的,具有一定时代含义的成层的岩石和堆积物。

2.化石:岩石形成过程中保存下来的石化的古代生物遗体或遗迹。

3.地层单位和地质年代表:

(1)根据地层顺序和古生物遗体或遗迹把地球漫长的历史划分为若干地层单位。

(2)地质年代表是按时代早晚把地质年代进行编年。

三、地球的演化史

1.太古代:

(1)时间范围:自地球诞生至距今25亿年的时间段。

(2)地理环境特征:

①构造活动剧烈;

②大气成分二氧化碳含量高;

③水体分布广泛,陆地面积不大;

④水体中铁矿沉积;

⑤生物主要是原始细菌,地层中化石极为贫乏。

2.元古代:

(1)时间范围:距今25亿年～5.41亿年。

(2)地理环境特征:

①多次构造运动→末期形成稳定的古陆地;

②生物藻类日益繁盛→大气中氧气增多;

③地层有较丰富的铁矿,开始出现紫红色石英砂岩和赤铁矿层。

3.古生代:

(1)时间范围:距今5.41亿年～2.5217亿年,可分为早古生代和晚古生代。

(2)地理环境特征。

①构造运动剧烈,劳亚古陆和冈瓦纳古陆形成。

②早古生代时期海洋无脊椎动物发展。

③晚古生代脊椎动物发展,从海洋向陆地发展,从鱼类到两栖类再到爬行类。

④晚古生代蕨类植物繁盛,森林茂密,是地质史上重要的成煤时期。

4.中生代:

(1)时间范围:距今2.5217亿年～0.66亿年。

(2)地理环境特征。

①燕山运动→中国地质轮廓地貌基础,冈瓦纳古陆→古大西洋和古印度洋。

②蕨类植物衰退,裸子植物繁盛,是重要的造煤时代。

③爬行动物盛行,被称为“爬行动物时代”,其中最占优势的是恐龙。

5.新生代:

(1)时间范围:距今0.66亿年至今。

(2)地理环境特征。

①喜马拉雅运动→阿尔卑斯山脉、喜马拉雅山脉、安第斯山脉→海陆分布与现在渐趋一致。

②被子植物高度繁盛、草原面积扩大、哺乳动物快速发展。

③第四纪出现了人类。

【实践探索】

　　　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。三叶虫等不同化石群埋藏在不同的地层中。据了解,1 000万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。

1.三叶虫生活的地质环境是什么?

提示:远古海洋中。

2.青藏高原地理环境经历了怎样的变化?

提示:经历了由海洋向陆地环境的演变。

【质疑批判】

　判断下列说法的正误。

1.元古代时期出现了藻类、海绵等低等的多细胞生物。  ( √)

2.古生代早期海生无脊椎动物繁盛且出现了两栖类。  ( × )

3.在中生代第四纪出现了人类,这是生物发展史上的重大飞跃,因为人类是46亿年地球史上的唯一高级智慧动物。               ( × )

4.新生代形成了现代的海陆分布格局。  (√)

【实践探索】

读侏罗纪景观复原图,完成下列各题。

(1)读图发现中生代地球上最繁盛的动物是哪一类?

提示:爬行动物,尤其恐龙盛行。

(2)到白垩纪恐龙灭绝后,地球上又出现的较为高级的动物是哪一种?

提示:恐龙灭绝后,出现哺乳动物的大发展。

能力一　依据地层和化石推测地质年代及地理环境

【能力形成】

依据地层分析地理环境——“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。如图示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是平行且连续分布。如果地层发生弯曲,说明该处地壳产生过水平运动,如果地壳同一岩层之间发生明显的位移,说明该处地壳产生过垂直运动;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,地壳发生过剧烈的变化。

(3)确定地理环境特征。

沉积地层是由沉积物组成,因此沉积地层中保持着原有地层组成物质。依据地层组成物质可以确定当时的地理环境特征,如:

①岩石及其形成时的地表环境。

②化石及其形成时的地理环境。

【情境探究】

材料一　2020年6月26日,阳泉发现两株2.7亿年前大型树化石。此次发现的两株国家一级木化石进一步丰富了阳泉化石资源。

材料二　燕子石学名叫三叶虫化石。在其形成进程中,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,身小如雨燕而得名。

探究

(1)推断三叶虫生活的地理环境特征及在地球上灭绝的时间。(区域认知:对区域的特征、问题进行分析)

提示:三叶虫生活在早古生代温暖的海水里。在地球上灭绝的时间是古生代末期。

(2)举例说明地层和化石研究对地球历史认识的主要作用。(综合思维:时空的综合)

提示:首先可以根据地层中保存下来的化石来确定地层的时代和顺序。例如,含三叶虫、大羽羊齿化石的,为古生代地层;其次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。例如,红色岩层指示氧化环境。

【典题训练】

　　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70cm,这是在青藏高原的核心地带、这么高的海拔首次发现棕榈化石。全球现生棕榈科植物共有2 500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(1)、(2)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】(1)选B,(2)选D。第(1)题,青藏高原上发现棕榈化石,说明了该地区地质史上曾经有过高温湿润的气候,后来地壳上升,才演化成高原气候。第(2)题,从题干可知棕榈科植物需要高温湿润的气候条件。

【类题再练】

　　读某地地质剖面略图,完成(1)、(2)题。

(1)图中属于古生代地层的是 (　　)

A.①②    B.①③

C.①④    D.②③

(2)根据图中化石推测,动物在这一时期经历的演化过程是 (　　)

A.海洋无脊椎动物—爬行动物—脊椎动物

B.海洋无脊椎动物—脊椎动物—爬行动物

C.爬行动物—海洋无脊椎动物—脊椎动物

D.爬行动物—脊椎动物—海洋无脊椎动物

【解析】(1)选A,(2)选B。第(1)题,读图可知图中化石的地质年代。如含三叶虫化石为古生代早期,含早期鱼类化石为古生代中期,含恐龙化石为中生代,含裸子植物化石为古生代晩期和中生代。根据化石的地质年代关系,属古生代地层的是①②地层。第(2)题,从动物的进化来看,古生代早期是海洋无脊椎动物空前繁盛的时代;古生代中期出现了脊椎动物——鱼类;中生代爬行动物盛行,也就是恐龙盛行。结合图示化石推测,动物在这一时期经历的演化过程是海洋无脊椎动物、脊椎动物、爬行动物的过程。

　　　　【补偿训练】

　　读“地质构造图”,完成(1)、(2)题。

(1)图中岩层按由老到新的顺序是 (　　)

A.①②③④　　　　B.①③②④

C.①②④③   D.①③④②

(2)如果在①岩层中发现了大量的珊瑚化石,那么可以推断当时的沉积环境是 (　　)

A.温暖的浅海   B.温暖的深海

C.寒冷的深海   D.寒冷的浅海

【解析】(1)选B,(2)选A。第(1)题,读图可知,图中岩层①③④为水平沉积岩层,沉积岩形成年代越久,其位置越向下,所以按照由老到新的顺序依次为①③④。②岩层为侵入岩,将①③岩层破坏,形成于①③岩层以后,而④岩层没有被破坏,说明④岩层形成最晚,故顺序为①③②④。第(2)题,珊瑚化石指示清澈温暖的浅海环境。

能力二　地球的演化历程分析

【能力形成】

1.海陆变迁:

2.生物演化:

3.矿产形成:

4.生物的灭绝:

两次全球性生物大规模灭绝时期

【典例示范】

　　地质年龄的先后顺序,依次是寒武纪-奥陶纪-志留纪-泥盆纪-石炭纪-二叠纪-三叠纪-侏罗纪-白垩纪-古近纪-新近纪-第四纪。读图,完成(1)、(2)题。

(1)关于甲、乙两个地质年代示意图,下列说法正确的是 (　　)

A.甲是古生代,乙是中生代

B.甲是中生代,乙是古生代

C.甲是古生代,乙是元古代

D.甲是新生代,乙是古生代

(2)乙地质年代末期 (　　)

A.蕨类植物明显衰退  B.恐龙灭绝

C.出现被子植物 D.爬行动物盛行

【思路点拨】解答该题的思路如下:

【解析】(1)选B,(2)选A。第(1)题,读甲、乙两个地质年代示意图,甲地质年代对应的动物是恐龙,为中生代;乙地质年代对应的是两栖动物或无脊椎动物,为古生代。第(2)题,乙地质年代末期进入裸子植物时期,蕨类植物明显衰退;恐龙灭绝是在甲地质年代末期;没有出现被子植物;爬行动物盛行是在甲时期。

【类题再练】

　　(2021·荆州高一检测)下图表示地球上部分生物类型出现的时间范围,横向宽度越大,代表生物物种越多。读图完成(1)～(3)题。

(1)图中所示生物中,出现最早的是 (　　)

A.爬行类   B.鸟类

C.两栖类   D.鱼类

(2)爬行类动物物种最多的地质年代是 (　　)

A.古生代   B.中生代

C.元古代   D.新生代

(3)随着环境变迁,生物在不断演化。新生代时期生物发展阶段进入 (　　)

A.哺乳动物时代   B.爬行动物时代

C.海生藻类时代   D.裸子植物时代

【解析】(1)选D,(2)选B,(3)选A。第(1)题,从图中可以看出,鱼类出现在古生代早期。第(2)题,爬行类动物物种最多的地质年代是中生代。第(3)题,图中显示,新生代时,表示哺乳类的条带宽度,在各类动物中增长最为速度,哺乳类动物物种丰富且增长迅速,因此新生代时期生物发展阶段进入哺乳动物时代。图中显示,爬行动物在新生代物种较少。根据所学知识可知,海生藻类时代是古生代早期。裸子植物时代是古生代后期和中生代前期。

　　　　【补偿训练】

　　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。据此完成(1)、(2)题。

(1)原始鱼类出现在 (　　)

A.元古宙　　　　　B.古生代中期

C.古生代后期   D.中生代中期

(2)含三叶虫化石的地层是 (　　)

A.古生代地层   B.元古宙地层

C.中生代地层   D.新生代地层

【解析】(1)选B,(2)选A。第(1)题,古生代早期是海洋无脊椎动物空前繁盛的时期;中期,出现了脊椎动物——鱼类;后期,鱼类逐渐演化成两栖类。第(2)题,不同时代的地层中,含有不同的生物化石。三叶虫是古生代的海生无脊椎动物,在古生代末期灭绝,故只有古生代地层中含有三叶虫化石。

1.(水平1)研究地球历史最主要的途径是 (　　)

A.火山活动  B.地壳运动

C.地层    D.板块碰撞

【解析】选C。地层是具有时间顺序的层状岩石,一般先沉积的在下,后沉积的在上,在地层的形成过程中,有些生物的遗体或遗迹会在沉积物中保存下来,形成化石,这样可用地层研究地球的历史。

　　(水平1、2)某地层分布有下图所示的化石,读图,完成2、3题。

2.该地层形成的时间最不可能的是 (　　)

A.寒武纪   B.二叠纪

C.石炭纪   D.泥盆纪

3.该地层形成的地理环境是 (　　)

A.湖泊   B.高山

C.高原   D.盆地

【解析】2选A,3选A。第2题,寒武纪常被称为“三叶虫的时代”,这是因为寒武纪岩石中保存有比其他类群丰富的矿化的三叶虫硬壳化石,读图可知图示区域展示的是鱼类化石,最早鱼类出现在奥陶纪;因此可知该地层形成的时间最不可能的是寒武纪。第3题,读图可知该图展示的是鱼类化石,因此可知该地层形成的地理环境应该是多水的环境。

　　(水平1、2)生物是在地球发展历史中产生的,但在地质历史时期也经历过一些不利于生物生存的环境变化阶段,导致大量生物物种的衰退和灭绝。据此回答4、5题。

4.恐龙灭绝可能发生的地质历史时期是 (　　)

A.太古代   B.古生代

C.中生代   D.新生代

5.石炭—二叠纪是地质史上最重要的成煤时期,由此可推知当时的环境特点为 (　　)

A.干燥,冷热多变   B.湿润,森林茂密

C.炎热,降水稀少   D.寒冷,冰雪广布

【解析】4选C,5选B。第4题,古生代末期,原始鱼类和古老的两栖类动物全部灭亡;中生代末期,恐龙全部灭亡。第5题,根据题干可知,石炭—二叠纪是地质史上最重要的成煤时期,由于煤炭是植物的枝叶和根茎在地面上堆积而成的一层极厚的黑色的腐殖质,说明其当时生长的环境特点为气候湿润,森林茂密,寒冷、干燥的环境植被差。

6.(水平1、2)读甲、乙两地岩层分布示意图,完成下列要求。

(1)A～G地层中形成最早和最晚的分别是哪一层?分别形成于什么地质年代?

(2)A～G层和W～Z层中可能形成于同一地质年代的地层有哪些?列举相关地层并说明判断理由。

【解析】第(1)题,由生物进化的基本规律:在越古老的地层中的化石所代表的生物,结构越简单,分类地位越低等,水生生物的化石也越多;在距今越近的地层中的化石所代表的生物,结构越复杂,分类地位越高等,陆生生物的化石也越多;A层的化石为三叶虫化石、菊石化石,为结构最简单,分类最低等的生物,形成年代最早,形成于古生代;G层的化石有哺乳类动物化石,结构最复杂,分类最高等的生物,形成年代最晚,形成于新生代。第(2)题,从图中可以看出,B和W、F和Y、G和Z属同一年代,因为每对地层中含有相同的古生物化石。C和X属同一年代,因为地层的先后顺序和岩石类型相同。

答案:(1)A层最早,形成于古生代;G层最晚,形成于新生代。

(2)B和W、F和Y、G和Z属同一年代,因为每对地层中含有相同的古生物化石。C和X属同一年代,因为地层的先后顺序和岩石类型相同。