如何从地层记录中重建地质历史? 如果你得到化石,如何知道它在地质时间尺度上的绝对时间?

栏目:古籍资讯发布:2023-08-21浏览:1收藏

如何从地层记录中重建地质历史? 如果你得到化石,如何知道它在地质时间尺度上的绝对时间?,第1张

化石是埋藏在地层里的古代生物的遗物。最常见的化石是由牙齿和骨骼形成的。古代动物死后,尸体的内脏、肌肉等柔软的组织很快便会腐烂,牙齿和骨骼因为有机质较少,无机质较多,却能保存较长的时间。如果尸体恰好被泥沙掩埋,与空气隔绝,腐烂的过程便会放慢。泥沙空隙中有缓慢流动的地下水。水流一方面溶解岩石和泥沙内的矿物质,另一方面将水中过剩的矿物质沉淀下来或成为晶体,随着水流会逐渐渗进埋在泥沙中的骨内,填补牙齿和骨骼有机质腐烂后留下的空间。如果条件合适,由外界渗进骨内的矿物质在牙齿和骨骼腐烂解体之前能有效地替代骨骼原有的有机质,牙齿和骨骼便完好地保存成为化石。由于化石中的大量矿物质是极为细致地慢慢替代其中的有机质,所以能完整地保存牙齿和骨骼原来的形态,连电子显微镜才能看清的组织形态都能原样保存。天长日久,骨骼的重量不断增加,由原来的牙齿和骨头变成了还保存牙齿和骨头原有的外形和内部结构的石头,这个过程被称作“石化过程”

。 化石(fossil) 保存在岩层中的古生物遗体、遗物和活动遗迹。化石一词源自拉丁文fossillis,意为挖掘。化石是古生物学的主要研究对象,它为研究地质时期的动、植物生命史提供了证据。中国古籍中早已有关于化石的记载,如春秋时代的计然和三国时代的吴晋,都曾提到山西省产“龙骨”,“龙骨”即古代脊椎动物的骨骼和牙齿的化石;《山海经》也有“石鱼”(即鱼化石)的记述;南朝齐梁时期陶弘景有对琥珀中古昆虫的记述;宋朝沈括对螺蚌化石和杜绾对鱼化石的起源,已有了正确认识。迄今,发现最早的细菌化石为距今35亿年前的澳大利亚瓦拉翁纳群中的丝状细菌化石。

形成条件 地史时期的生物,只有一小部分与地质环境相适宜,保存下来成为化石:①生物本身必须具有一定的硬体,如无脊椎动物的贝壳、甲壳,脊椎动物的骨骼、牙齿,植物的树干、叶子和孢子、花粉等;②生物死亡后必须迅速地被沉积物埋藏起来,免遭生物、机械或化学作用的破坏;③必须经过较长时间的各种石化作用。生物遗体如果是原地埋藏,就比较容易形成完整的化石,如中国山东临朐晚第三纪中新统山旺组中保存大量完好的动、植物化石。另一种情况是生物死后的遗体可能经受各种搬运作用,这些在异地埋藏的化石,一般都有不同程度的损坏,分选程度较好,有时还有定向排列现象。以生物的遗体、遗迹的埋藏和化石的形成过程作为研究对象的学科,称为埋藏学。

保存类型 化石保存类型一般可分为实体化石、模铸化石、遗迹化石和化学化石。①实体化石是指古生物遗体本身全部或部分被保存下来的化石,如中国抚顺第三纪煤层中琥珀内的昆虫化石,是在严密封闭的情况下保存下来的。西伯利亚第四纪冰期冻土中的猛犸象,是在严寒冷冻的条件下整体保存的。但多数化石仅能保存生物的硬体部分,而且经受了明显的变化,即石化作用。具有几丁质、几丁—蛋白质或蛋白质骨骼中容易挥发的成分(氧、氢、氮)经升溜作用而消失,仅留下碳质薄膜,因而又称炭化作用,如笔石和植物的叶子经炭化作用保存下来。生物硬体的组成物质,部分被地下水溶解,由外来矿物质填充代替,就可以保存原来硬体的微细构造,称为交代作用,如硅化木,其年轮甚至植物细胞形状仍能清晰可见。②模铸化石是指生物遗体在底质、围岩、填充物中留下的印模和复铸物。根据化石与其围岩的关系可以分为若干类型,如印痕化石、印模化石、铸型化石和复型化石。③遗迹化石是指古代生物生活活动时,在底质沉积物表面或内部留下的痕迹和遗物,如脊椎动物的足迹化石、蠕形动物的爬迹化石和动物的排泄物粪化石或卵化石。广义的遗迹化石还包括旧古器时代古人类的劳动工具、文化遗物等。④化学化石是指古代生物的遗体虽然未能保存下来,但组成生物的有机成分经分解后形成各种有机物如氨基酸、脂肪酸等,仍可保留在岩层中,足以证明古代生物的存在。这类化石叫化学化石。

研究意义 18世纪末至19世纪初,英国W.史密斯在地层层序律的基础上,根据化石的纵向分布建立了化石顺序律。这不仅利用化石确定地层时代,且为生物进化提供了证据。古生物学家发现地层层位越高,所含化石类别越多,化石的形态构造越复杂,反映了生物类别从少到多、形态构造从简单到复杂、从低级到高级的进化规律。

生物化石的古生态研究是重建地史时期古地理、古气候的重要依据。每种生物都是生活在一定的环境,适应环境的结果。各种生物在其习性行为和身体形态构造上都具有反映环境条件的特征。利用这些特征就可以推断生物的生活环境,例如海生生物化石珊瑚、有孔虫等反映海洋环境;陆生植物叶片、树根、昆虫等则反映大陆环境。根据一个地质时期各种生物化石的生活环境和气候条件的研究,就可以推断该时期的海陆分布、海岸线位置和湖泊、河流、沼泽的范围等。古环境和古气候的重建对地质历史的了解是十分重要的。此外,生物的硬体部分还可以形成反映古环境、古气候的岩石标志,如贝壳岩反映海滨环境,生物岩礁反映低纬度暖海环境,泥炭或煤反映潮湿沼泽环境等。

化石资料的大量收集还为古生物的系统分类提供了基础。现代生物是古代生物经过漫长的地质时期发展而成的,各种生物之间都存在着不同程度的亲缘关系,从而建立了一个反映生物界亲缘关系和进化发展的自然分类系统。

化石的类群 古生物与现代生物一样,一般分为低级的原核生物和高级的真核生物两大类,共有5个界,即原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界,界以下依次为门、纲、目、科、属、种等单位。

由于生物是由低级到高级发展到现代的,地史上各个时期的生物门类都不相同,每个时期的化石类群与当时的生物门类相关。不同地史时期有其发达的生物门类,也就有其特征的化石类群,有些门类在该时期占统治地位,有些门类在该时期衰退或灭绝。总之,按时间的进程,生物门类与化石类群的变化,显示了生物演化的系统发展历史。

1、《中庸》

《中庸》是中国古代论述人生修养境界的一部道德哲学专著,是儒家经典之一,原是《礼记》第三十一篇,相传为战国时期子思所作。

其内容肯定“中庸”是道德行为的最高标准,把“诚”看成是世界的本体,认为“至诚”则达到人生的最高境界,并提出“博学之,审问之,慎思之,明辨之,笃行之”的学习过程和认识方法。

宋代从《礼记》中抽出,与《大学》《论语》《孟子》合为“四书”。宋元以后,成为学校官定的教科书和科举考试的必读书,对中国古代教育和社会产生了极大的影响。

其主要注本有程颢《中庸义》、程颐《中庸解义》、朱熹《中庸章句》、李塨《中庸传注》、戴震《中庸补注》、康有为《中庸注》、马其昶《中庸谊诂》和胡怀琛《中庸浅说》等。

2、《春秋》

《春秋》,即《春秋经》,又称《麟经》或《麟史》,中国古代儒家典籍“六经”之一。也是周朝时期鲁国的国史,现存版本由孔子修订而成。

《春秋》是中国第一部编年体史书,共三十五卷,是儒家经典之一且为十三经中篇幅最长的,在四库全书中列为经部。记述范围从公元前722(鲁隐公元年)至公元前479年(鲁哀公十六年)。

《春秋》用于记事的语言极为简练,然而几乎每个句子都暗含褒贬之意,被后人称为“春秋笔法”、“微言大义”。

后来出现了很多对《春秋》所记载的历史进行补充、解释、阐发的书,被称为“传”。代表作品是称为“春秋三传”的《左传》、《公羊传》、《谷梁传》。

2019年2月报道,从海昏侯墓出土简牍5200余枚,专家释读后发现包括《春秋》在内的儒家经典及其训传。

3、《资治通鉴》

《资治通鉴》(常简作《通鉴》),由北宋司马光主编的一部多卷本编年体史书,共294卷,历时19年完成。

主要以时间为纲,事件为目,从周威烈王二十三年(公元前403年)写起,到五代后周世宗显德六年(公元959年)征淮南停笔,涵盖16朝1362年的历史。

在这部书里,编者总结出许多经验教训,供统治者借鉴,宋神宗认为此书“鉴于往事,有资于治道”,即以历史的得失作为鉴诫来加强统治,所以定名为《资治通鉴》。《资治通鉴》全书294卷,约300多万字,另有《考异》、《目录》各三十卷。

4、《史记》

《史记》最初称为《太史公》或《太史公记》、《太史记》,是西汉史学家司马迁撰写的纪传体史书,是中国历史上第一部纪传体通史,记载了上至上古传说中的黄帝时代,下至汉武帝太初四年间共3000多年的历史。

太初元年(前104年),司马迁开始了《太史公书》即后来被称为《史记》的史书创作。该著作前后经历了14年,才得以完成。

《史记》全书包括十二本纪(记历代帝王政绩)、三十世家(记诸侯国和汉代诸侯、勋贵兴亡)、七十列传(记重要人物的言行事迹,主要叙人臣,其中最后一篇为自序)、十表(大事年表)、八书(记各种典章制度记礼、乐、音律、历法、天文、封禅、水利、财用)。

《史记》共一百三十篇,五十二万六千五百余字,比《淮南子》多三十九万五千余字,比《吕氏春秋》多二十八万八千余字。《史记》规模巨大,体系完备,而且对此后的纪传体史书影响很深,历朝正史皆采用这种体裁撰写。

《史记》被列为“二十四史”之首,与后来的《汉书》《后汉书》《三国志》合称“前四史”,对后世史学和文学的发展都产生了深远影响。

其首创的纪传体编史方法为后来历代“正史”所传承。《史记》还被认为是一部优秀的文学著作,在中国文学史上有重要地位,被鲁迅誉为“史家之绝唱,无韵之《离骚》”,有很高的文学价值。刘向等人认为此书“善序事理,辩而不华,质而不俚”。

5、《诗经》

《诗经》,是中国古代诗歌开端,最早的一部诗歌总集,收集了西周初年至春秋中叶(前11世纪至前6世纪)的诗歌,共311篇。

其中6篇为笙诗,即只有标题,没有内容,称为笙诗六篇(《南陔》、《白华》、《华黍》、《由庚》、《崇丘》、《由仪》),反映了周初至周晚期约五百年间的社会面貌。

《诗经》的作者佚名,绝大部分已经无法考证,传为尹吉甫采集、孔子编订。《诗经》在先秦时期称为《诗》,或取其整数称《诗三百》。

西汉时被尊为儒家经典,始称《诗经》,并沿用至今。诗经在内容上分为《风》、《雅》、《颂》三个部分。《风》是周代各地的歌谣;

《雅》是周人的正声雅乐,又分《小雅》和《大雅》;《颂》是周王庭和贵族宗庙祭祀的乐歌,又分为《周颂》、《鲁颂》和《商颂》。

孔子曾概括《诗经》宗旨为“无邪”,并教育弟子读《诗经》以作为立言、立行的标准。先秦诸子中,引用《诗经》者颇多,如孟子、荀子、墨子、庄子、韩非子等人在说理论证时,多引述《诗经》中的句子以增强说服力。

至汉武帝时,《诗经》被儒家奉为经典,成为《六经》及《五经》之一。

《诗经》内容丰富,反映了劳动与爱情、战争与徭役、压迫与反抗、风俗与婚姻、祭祖与宴会,甚至天象、地貌、动物、植物等方方面面,是周代社会生活的一面镜子。

——古代文史典籍

化石是存留在古代地层中的古生物遗体、遗物或遗迹。化石的分类方式有很多种,最普遍的方式是按其留存的生物遗迹类型分为三类:实体化石,遗迹化石,分子化石。

生物分界一般以一万年前为界限,一万年前的生物为古生物,一万年前以后的为现生生物。由于自然灾害,如:火山爆发、泥石流等自然灾害瞬间将其掩埋隔离氧化形成。

在漫长的地质年代里,地球上曾经生活过无数的生物,这些生物死亡后的遗体或是生活遗留下来的痕迹,许多都被当时的泥沙掩埋起来。

在随后的岁月中,这些生物遗体中的有机质被分解殆尽,坚硬的部分如外壳、骨骼、枝叶等与包围在周围的沉积物一起经过石化变成了石头,但是它们原来的形态、结构(甚至一些细微的内部构造)依然保留着。

扩展资料:

中国古生物化石保护基金会( CFPF )发起于2005年,成立于2008年。公募基金会是真正意义上的取之于民,用之于民。

(1)开展促进中国古生物化石及地质环境保护事业发展的募捐活动,接受海内外热心古生物化石及地质环境公益事业的有关组织和个人的捐赠。为增加本基金会资金而进行的基金保值、增值运作和投资活动;

(2)开展有关古生物化石及地质环境知识的科普教育活动,宣传化石及地质环境保护的意义和相关的法律法规,唤起全民保护意识;

(3)协助政府做好古生物化石及地质环境的合理利用、建立化石博物馆、防止古生物化石被乱采滥挖、倒买倒卖、走私贩运;

(4)重点资助一些古生物化石及地质环境的资源调查研究、科学发掘和国际交流合作等项目。奖励对古生物化石及地质环境保护工作出色的单位和个人;

(5)按照捐赠者意愿设立的符合本基金会宗旨的资助项目;

(6)开展其他有利于古生物化石及地质环境保护的公益项目和活动;承担政府部门委托的其他专项任务。

——化石

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