古生物学及地层学实验指导书学生用

古生物学及地层学实验指导书学生用 编写 王 英 哲 资源与环境工程学院地质教研室 2006年8月12日 0 前 言 实验课是古生物学教学的重要环节～只有充分系统地观察和认识各门类化石的结构、形态～才能把握其分类依据和分类系统～最终掌握生物发生、发展和演化的规律。 本实验指导书根据我院《古生物学及地层学》教学大纲要求～结合我院古生物实验室实际及专业方向特点编制～共开设实验8个～22学时。要求学生通过实验能够基本掌握古生物学的研究方法～进行独立的化石鉴定和资料的综合查询～掌握古地理环境的分析及岩相古地理图的编制方法。 实验成绩主要结合实验、标本测验等给出成绩～占课程总成绩的20%。 编者 2006(8 1 实验一 原生动物门 一、实验内容: 主要观察原生动物门纺锤蜓目的重要化石标本和切片～鉴定纺锤蜓化石～认识纺锤蜓化石不同方向的切片～掌握各内部结构、构造特征～学会纺锤蜓化石的鉴定方法。 二、实验目的 通过观察化石切片、教学挂图、教学幻灯片～学会鉴定纺锤蜓动物化石。 三、实验要求 1、正确使用生物显微镜, 2、正确选择纺锤蜓轴切片, 3、观察纺锤蜓内部结构、构造并给以正确描述, 4、根据镜下观察纺锤蜓轴切片特征～描绘纺锤蜓轴切片图形, 5、根据描述纺锤蜓轴切片的结构构造特征～给以正确命名～并写出其时代。 四、实验分组及实验报告 每班分四组～每组7，8人～每人鉴定化石8块左右～每人写一份实验报告。 五、实验观察的化石特征描述 1,小泽筳 Ozawainella壳小～凸 镜形。旋壁由致密层及 内、外疏松层组成～或 具透明层。隔壁平直。 旋脊发达。初房小。石 炭纪至二叠纪。 2 2,假史塔夫艇Pseudostaffella壳小～近球形到近正方形。旋壁由致密层和内～外疏松层组成。旋脊发达～高而大～有些种中向两侧延伸。隔壁平直。中石炭世。 3,古纺缍筳Palaeofusulina壳 小～厚纺缍形。旋壁由致密层和透明 层组成。隔壁强烈褶皱而规则～在轴 切面中～褶曲线往往作柱状排列。无 旋脊。初房较大。晚二叠世。 44,纺缍筳Fusulina壳小 到大～纺缍形到长纺缍形。旋壁 由致密层、透明层和内、外疏松 层组成。隔壁全面强烈褶皱。旋 脊小～不甚发达。初房较大。中 石炭世。 5,小纺缍筳Fusulinella壳小到 中等大小～纺缍形。旋壁由致密层、透 明层和内～外疏松层组成。隔壁褶皱仅 限于两极。旋脊粗大。初房小。中石炭 世。 6,希瓦格筳 Schwagerina壳小到大～多 为纺缍形。旋壁由致密层和 蜂巢层组成。隔壁强烈褶皱。 旋脊无～或仅见于最初壳圈 上～但很微弱。晚石炭世至早二叠世。 3 7,费伯克筳Verbeekina壳中 等到巨大～圆球形或近圆球形。 旋壁由致密层～蜂巢层和内疏松 层组成。隔壁平直。具列孔。拟 旋脊发育于内部和外部的壳圆。 初房小。早二叠世。 8,米斯蜓Misellina 壳 中等到大～长纺锤状到圆柱 状～旋壁仅见致密层～副隔壁 为上细下粗的钟摆状。二叠 世。 4 5 实验二 腔肠动物门 一、实验内容: 主要观察腔肠动物门珊瑚纲的重要化石标本和切片～鉴定皱纹珊瑚、横板珊瑚化石～认识珊瑚化石不同方向的切片～掌握各内部结构、构造特征～学会珊瑚化石的鉴定方法。 二、实验目的 通过观察化石标本、切片、教学挂图、教学幻灯片～学会鉴定珊瑚动物化石。 三、实验要求 1、通过珊瑚的横切片、纵切片及标本～观察珊瑚的内部结构、构造并给以正确描述, 2、根据观察珊瑚内部构造特征～描绘珊瑚横切片、纵切片中表现的构造特征的图形, 3、根据描述珊瑚的结构构造特征～给以正确命名～并写出其时代。 四、实验分组及实验报告 每班分四组～每组7，8人～每人鉴定化石8块左右～每人写一份实验报告。 五、实验观察的化石特征描述 1,六方珊瑚Hexagonaria块状复体～个体角柱状。隔壁两级。鳞板带宽～由多列的鳞板板组成。横板带较窄。泥盆纪。 6 2,贵州珊瑚Kueichouphyllum大型单体～锥柱状。一级隔壁多且长～次级隔壁亦长。鳞板带宽～宽度相当于次级隔壁的长度。横板不完整。早石炭世。 3,假乌拉珊瑚Pseudouralinia中等至大型单体～锥柱状。边缘具泡沫板。主部的隔壁短 而厚～对部的隔壁长而薄～后者常伸达中心。横板泡沫状。早石炭世。 4,袁氏珊瑚Yuanophyllum 单体～中等大小～对隔壁伸至 中心形成单中柱～青年期中柱 较粗～成年期中柱变薄弯曲～ 磷板带宽～约占珊瑚体一半～ 人字形磷板～横板不完整～短 小向中心上升。早石炭世晚 期。 7 5,棚珊瑚Dibunophyllum单体～具蛛网状复中柱～中板长～ 平分复中柱～一级隔壁内端可达复中柱边缘～横板泡沫状～向中 心上升。石炭纪。 6,拖鞋珊瑚Calceola单体～拖鞋状～一面平坦～一平拱形。隔壁短脊状。萼穴下凹。体内常为灰质物充填。早至中泥盆世。 7,泡沫珊瑚Cystiphyllum单体。隔壁短刺状～散布于泡沫状的鳞板和横板的凸面上志留纪。 8,早板珊瑚Hayasakaia丛状复体～个体近平行～横切面近四边形。具连接管。横板不完整。边缘具泡沫板。早二叠世。 8 9,蜂巢珊瑚Palaeofavosites 块状复体～个体角柱状。具角孔。 隔壁刺状。横板完整平列。晚奥 陶世至志留纪。 六、参观海绵、古杯动物化石。 9 10 实验三 碗足动物门 一、实验内容: 主要观察碗足动物的重要化石标本～鉴定碗足动物化石～认识碗足动物化石的内、外部结构、构造特征～学会碗足动物化石的鉴定方法。 二、实验目的 通过观察化石标本、教学挂图、教学幻灯片～学会鉴定碗足动物化石。 三、实验要求 1、通过碗足动物化石标本的观察～了解其内、外部结构、构造并给以正确描述, 2、根据观察碗足动物化石内外部构造特征～描绘碗足动物化石的图形, 3、根据描述碗足动物化石的结构构造特征～给以正确命名～并写出其时代。 四、实验分组及实验报告 每班分四组～每组7，8人～每人鉴定化石8块左右～每人写一份实验报告。 五、实验观察的化石特征描述 1、中华正形贝Sinorthis近方形平凸型。铰合线直稍短于壳宽。间面发育三角孔洞开。 背壳具浅宽的中槽。壳面具插入式增加的放射线。早奥陶世。 2、扬子贝横方形。Yangtzella 背壳凸度较腹壳强。腹间面及三角 孔显著。中槽中隆明显。仅有同心 纹。早至中奥陶世。 3、五房贝Peniamerus长卵形 11 或近五边形双凸型。壳面平滑或具同 心纹。腹壳内具双柱匙形台～背壳内 具腕匙台。志留纪。 4、双腹扭形贝Dicoelostrophi历 肺叶形凸凹型。两壳沿纵中线都有一 个深槽。具细密且分叉式增加的放射纹。中泥盆世。 5、网格长身贝Dictyclostus近方形凹凸型。铰合线直略等于壳宽～主端耳翼状。两壳前部弯曲成膝曲状。放射线与同心线组成网格状～交点上具壳刺。同心皱发育于两侧。石炭纪至二叠纪。 近三角形6、云南贝Yunnanella 双凸型。具中槽中隆。放射线为分叉 式或插入式～在壳体前缘由若干放射 线合并或由单根放射线扩大而成棱 形放射褶。晚泥盆世。 7、无洞贝AtryPo近圆形或长卵形～背凸型。铰合线短。具三角双板。放射线及同心线发育～有时具同心层及壳刺。具无洞贝型腕螺。志留纪至晚泥盆世。 8、弓石燕Cyrtospirifer石燕形双凸型。腹间面微凹。三角孔发育。中槽中隆明显～其 上放射线较细密～且作分叉式或插入式增多。中槽中隆两侧壳面上放射线较粗～简单不分叉。晚泥盆世至早石炭世。 9、鹗头贝壳体大～卵圆形双凸。铰合线Stringocephalus短。腹壳喙显著～作钩状弯曲。茎孔卵圆形。间面发育具三角双板。壳内中隔板显著。壳面近于平滑～仅有同心纹。中泥盆世。 12 13 实验四 软体动物门 一、实验内容: 主要观察软体动物的重要化石标本～鉴定软体动物化石～认识软体动物化石的内、外部结构、构造特征～学会软体动物化石的鉴定方法。 二、实验目的 通过观察软体动物化石标本、教学挂图、教学幻灯片～学会鉴定软体动物化石。 三、实验要求 1、通过软体动物化石标本的观察～了解其内、外部结构、构造并给以正确描述, 2、根据观察软体动物化石内外部构造特征～描绘软体动物化石的图形, 3、根据描述软体动物化石的结构构造特征～给以正确命名～并写出其时代。 四、实验分组及实验报告 每班分四组～每组7，8人～每人鉴定化石8块左右～每人写一份实验报告。 五、实验观察的化石特征描述 ,一,腹足纲 1, 蛇卷螺Ophileta低锥形～周缘角状～螺环断面略呈三角形。脐孔宽大。具生长线。奥陶纪。 2) 链房螺Hormotoma塔形～螺塔高。螺环凸圆～壳口椭圆形～具缺凹。裂带位于螺环 中部或下部。生长线明显。奥陶纪一泥盆纪。 ,二,瓣鳃纲 1,费尔干蚌Ferganoconcha不大～壳薄。略膨凸至相当膨 14 凸。没有后壳顶脊～壳顶基本上不突出铰边。后韧式。同心线明显。片状齿短。侏罗纪。 2,褶翅蛤Myophoria近三角形～前转。后壳顶脊显著或弱。每壳具两个主齿。壳面光滑或具放射饰。三叠纪。 3,富饰蚌NiAPononaia椭圆～长梯、长卵至楔卵形。壳面中部放射饰相交成“F”字形～其前后侧的放射饰相交成“人”字形。铰齿上沟纹很细～中央齿发育很差。侏罗纪至白垩纪。 4,褶珠蚌Plicatounio壳多横长～后腹角一般发育。壳面放射褶脊在后腹部较宽较凸～同心线过放射褶脊时上曲,而过放射沟时下曲。后壳顶脊宽圆但不显著。白垩纪。 5,正海扇Eumor户hotis 等侧或不等侧。左壳膨凸,右 壳扁平。前耳具有明显的足丝 凹 口～以耳凹与壳顶分开。 后耳较大。具有多级的放射棱 脊。三叠纪。 6,鱼鳞蛤Daonella半圆 形。等壳～均扁。壳嘴近于中央。具放射脊及发育不等的同心 线。无耳。中三叠世至晚三叠世。 ,三,头足纲 1,震旦角石Sinoceras长圆锥形。体管细小。隔壁颈直～约为半个气室的深度。壳面饰有显著的波状横纹。中奥陶世。 2,阿门角石Armenoceras壳直。壳体大。隔壁密。隔壁颈极短而外弯～常与隔壁接触。体管环积发育。奥陶纪。 3,假腹菊石Pseudogastrioceras壳近内卷呈厚饼状。脐小。腹部穹圆。侧面外部及腹 部有旋纹～侧面内围光滑。晚二叠世。 六、参观软舌螺、竹节石化石。 15 16 实验五 节肢动物门 一、实验内容: 主要观察节肢动物门三叶虫纲的重要化石标本～鉴定三叶虫动物化石～认识三叶虫动物化石的背甲构造特征～学会三叶虫动物化石的鉴定方法。 二、实验目的 通过观察三叶虫动物化石标本、教学挂图、教学幻灯片～学会鉴定三叶虫动物化石。 三、实验要求 1、通过三叶虫动物化石标本的观察～了解其结构、构造并给以正确描述, 2、根据观察三叶虫动物化石构造特征～描绘三叶虫动物化石的图形, 3、根据描述三叶虫动物化石的结构构造特征～给以正确命名～并写出其时代。 四、实验分组及实验报告 每班分四组～每组7，8人～每人鉴定化石8块左右～每人写一份实验报告。 五、实验观察的化石特征描述 1、球接子Agnostina头部无眼及面线～ 唇瓣格架状～凸度大胸部2节～肋刺尖端指 向前方～早寒武世至晚奥陶世。 2、莱德利基虫头鞍长、锥形～具2—3对鞍沟～Redlichia 眼叶长～新月形～靠近头鞍～内边缘极窄。面线前支与中轴线成45?-90?夹角。尾板极小～亚洲、大洋洲、北非洲～早寒武世。 3、叉尾虫头鞍大～强烈上凸呈卵形或两侧平行～Dorypyge 前侧具一对前坑。外边缘极窄～具颈刺～固定颊窄。尾轴高凸～ 17 两侧近平行～后端圆滑～肋部肋沟显著～间肋沟微弱。边缘不甚清楚～有6对尾刺～其中第5对最长～第6对最短。壳面具小瘤点.亚洲、欧洲、大洋洲～中寒武世。 4、毕雷氏虫Bailiella Matthew～1885 头鞍锥形～前端浑圆～内边缘宽～无眼～但 有时可见微弱的眼脊～固定颊极宽～活动颊 极窄。尾小～横宽～分节清楚～尾缘显著。 亚洲、欧洲、北美洲～北非～中寒武世。 5、德氏虫Damesella Walcott～1905头甲横宽～头鞍长～向前收缩～鞍沟短。无内边缘～外边缘宽～略上凸～眼叶中等大小～固定颊宽。尾轴逐渐向后收缩～末端浑圆～肋沟较间肋沟宽而深～边缘窄不显著～具长短不同的尾刺6—7对。壳面具瘤点。东亚～中寒武世晚期。 6、蝴蝶虫Blackwelderia Walcott～ 1906头盖横宽～头鞍急速向前收缩～呈截 锥形。最后一对鞍沟长～向后急斜～具深凹 的内边缘和翘起的外边缘,眼叶中等大小～ 较凸出。尾轴长～锥形～末端突然收尖。边 缘较明显～一般具七对尾刺(图15—14～3)。 东亚～晚寒武世早期(偶见于中寒武世晚期)。 7、蝙蝠虫Drepanura Bergeron～1899头盖梯形～头鞍后部宽大～前部较窄～前端截切～前边缘极 窄。眼叶小～位于头鞍相对位臵的前部～ 并十分靠近头鞍～后侧翼成宽大的三角 形。尾轴窄而短～末端变尖～尾部具一 对强大的前肋刺～其间为锯齿状的次生 刺。东亚～晚寒武世早期。 18 8、王冠虫Coronocephalus头鞍上宽下窄～成棒状～后面狭窄部分被3条深而宽的横沟穿过。前颊类面线～活动颊边缘上有9个齿状瘤。尾甲长三角形或半圆形。中轴窄～平凸～向后逐渐变窄～分为35—45节。肋部分节较少～由14—15个简单的无沟的肋节组成。背沟与间肋沟窄而深～中志留世。 9、指纹头虫Dactyloccphalus头鞍较长～前缩～具有指纹状细纹～鞍沟不显著～后一对较清晰。尾甲半卵形～尾轴锥形分节明显～尾缘宽平后侧伸出一对短的三角形后侧刺。早奥陶世。 19 20 实验六 笔石动物 一、实验内容: 主要观察笔石动物的重要化石标本～鉴定笔石动物化石～认识笔石动物化石的构造特征～学会笔石动物化石的鉴定方法。 二、实验目的 通过观察笔石动物化石标本、教学挂图、教学幻灯片～学会鉴定笔石动物化石。 三、实验要求 1、通过笔石动物化石标本的观察～了解其结构、构造并给以正确描述, 2、根据观察笔石动物化石构造特征～描绘笔石动物化石的图形, 3、根据描述笔石动物化石的结构构造特征～给以正确命名～并写出其时代。 四、实验分组及实验报告 每班分四组～每组7，8人～每人鉴定化石8块左右～每人写一份实验报告。 五、实验观察的化石特征描述 1、网格笔石Dictyonema Hall～ 1851 笔石体呈锥形或盘状～胎管露 出或包围在根状 构造里～笔石枝为 正分枝～各枝平行或近于平行～枝间 有横靶连接～形成网格状～正胞直管 状～侧面呈锯齿状～副胞形状不同。 晚寒武世至早石炭世。 2、树笔石Dendrogra户细s Hall～1858 笔石体树枝状或圆锥状～分枝不规则～枝间无横靶～常具茎状或根状构造～胞管 21 性质和网格笔石相同。晚寒武世至早石炭世。 3、均分笔石 笔石体平伸至上斜伸长～正分枝～分枝三次～具5—8个末枝～第一级和第二级较短～末级枝长～胞管直管状。早奥陶世。 4、四笔石 笔石体左右对称～分枝两次～具四个笔石枝～下垂至上斜～胞管直管状。早奥陶世. 5、对笔石 笔石体具两 个笔石枝～不再分枝～两 枝下垂至上斜～胞管直管 状。早至中奥陶世。 6、中国笔石 两个下曲的笔石枝～胞管强烈曲折～始部形成背褶～末部形成腹褶,背褶和腹褶的顶端均具有相当发育的刺。早奥陶世。 7、叉笔石 两枝上斜生长 或互相交叉～胞管曲折～口部向 内转曲～口穴显著。早至晚奥陶 世。 8、心笔石 两个攀合的枝组成～末端顶部有凹陷～故笔石枝呈心脏形。早奥陶世。 9、栅笔石 笔石体横切面呈卵 形～胞管强烈弯曲～腹缘 作S形曲折～ 烟斗状,口穴显著～常为方形。早奥陶 世至早志留世。 10、弓笔石 笔石体或多或少螺旋 形弯曲或卷曲～具有胞管幼枝～幼枝有 的有二缎或更多级,胞管通常为三角形。中志留世。 六、参观棘皮动物化石。 22 23 实验七 古植物,一, 一、实验内容: 主要观察蕨类植物的重要化石标本～鉴定蕨类植物化石～认识蕨类植物化石的构造特征～学会古植物化石的鉴定方法。 二、实验目的 通过观察蕨类植物化石标本、教学挂图、教学幻灯片～学会鉴定蕨类植物化石。 三、实验要求 1、通过蕨类植物化石标本的观察～了解其结构、构造并给以正确描述, 2、根据观察蕨类植物化石构造特征～描绘蕨类植物化石的图形, 3、根据描述蕨类植物化石的结构构造特征～给以正确命名～并写出其时代。 四、实验分组及实验报告 每班分四组～每组7，8人～每人鉴定化石8块左右～每人写一份实验报告。 五、实验观察的化石特征描述 1、裸蕨 植物体最高不超过2米～粗枝二叉状～相距较大～细枝呈不等二歧式分枝～但无扁化。茎裸露或有刺。孢子囊卵形、椭圆形成对顶生于侧枝末端。原 生中柱～外皮层具气孔。早泥盆 世-晚期至晚泥盆世。 2、鳞木 本属一般指具叶座 印痕的茎干化石。叶座纵菱形或 纺锤形～少数横菱形。叶痕位叶 座的中上部～盔形或斜方形等。 24 叶痕中有束痕及两侧痕～叶舌穴位叶痕之上。叶座上有中脊～横纹～叶座间或有纵纹相隔。根据叶座、叶痕的形状～大小～叶痕在叶座中的位臵,叶痕中三点痕的位臵、相对大小,有无脊、横纹等来区别种。石炭纪至二叠纪。我国以晚石炭世至早二叠世最盛～欧美地区盛于早、中石炭世。 3、楔叶 枝节间上的纵肋直通过 节。每轮叶是3的倍数～通常是6 枚叶少数为9或更多～一般成顶端 宽而基部窄的楔形～故名。侧边一 般全缘～顶端全缘、具齿、 浅裂 或深裂。扇状脉～平行叶边缘或切 交。本属以叶的排列有无三对型、叶轮廓、叶顶端的形态和叶脉疏密、直弯等特征区别不同种。晚泥盆世至早三叠世。我国以晚 石炭世至早二叠世最盛。 4、芦木 Calamites Suckowi～1784。茎干髓模化石 上～相邻节间的纵沟～纵肋在节 部相错～纵肋的顶端常具有节下 管痕～为通气组织～有时可见较 小的节上痕。形态属。中石炭世 至二叠纪。 5、轮叶Annularia sternberg～ 1823 小枝对生～两侧对称。叶轮 生～与枝几乎位在一个平面上呈辐 射状直伸排列～叶轮具上叶缺或无～ 海轮叶6—40枚～单脉～线形或倒 披针形等～互相分离～长短近等或 25 否。以叶轮和叶的形状～叶数目等不同区别不同种。中石炭世至二叠纪。 6、瓣轮叶Lobatannularia Kawasaki～1927 末级枝上每轮 叶16一40枚～叶形状和着生方 式同轮叶～但叶长短差别大～多 少向外向上弯曲～形成明显的两 瓣～具上、下叶缺～一般下叶缺 明显～近上、下叶缺处的叶最短。 叶基部分离或大多数不同程度地连合。二叠纪～繁盛于晚二叠世～是东亚华夏植物地理区的特有植物。 7、枝脉蕨Cladophlebis Brongniart～1849 蕨叶2—4次 羽状分裂～小羽片形态常较大且 多少呈镰刀状～ 全缘或具齿～ 顶端尖或圆凸。羽状脉～侧脉常 分叉。形态属 。二叠纪至早白垩 世。世界各地。 8、鲁福德蕨 Ruffordia Seward～1894 蕨叶很纤弱～3—4次羽状分裂～各级羽轴纤细。小羽片边缘微裂～基部收缩呈楔羊齿型～线形或狭楔形～顶端尖凸或具细齿～实小羽片较短而宽～叶膜退缩。晚侏罗世至早白垩 世。 9、锥叶蕨 Coniopteris Brongmiart～1849 蕨叶2—3 次羽状分裂～羽片线形至披针 形～以宽角着生于轴上。小羽片 26 楔羊齿型～基部收缩边缘分裂为裂片。叶脉羽状～细弱中脉不显著。羽片基部下行具变态小羽片～它的后瓣裂片成线形并指向后方。实小羽片的裂片常退化～仅留柄状的中脉或侧脉～囊群着生于叶脉顶端。世界各地～侏罗纪至早白垩世～以侏罗纪最繁盛。 10、网叶蕨 蕨叶大～具长柄～柄顶端三歧分叉～每个分枝叉轴式分枝向内弯成弧形～外侧辐射状着生羽片。羽片基部相连或否～羽片裂成三角形至镰刀状小羽片～各具中脉～侧脉以直角伸出～结成多边形网格～网内有细脉结成小网。北半球晚三叠世至中侏罗世。 11、格子蕨 叶大～叶柄二歧分叉后～每个分枝又叉轴式分枝向外弯曲～内侧分出羽片～羽片浅裂成锯齿状～中脉粗直～侧脉羽状～第三次脉近直角伸出～互相连结成长方格网～网内有细网脉及盲脉。北半球晚三叠世至中侏罗世～以晚三叠世至早侏罗世最常见。 六、参观脊椎动物化石。 27 28 实验七 古植物,二, 一、实验内容: 主要观察裸子植物的重要化石标本～鉴定裸子植物化石～认识裸子植物化石的构造特征～学会古植物化石的鉴定方法。 二、实验目的 通过观察裸子植物化石标本、教学挂图、教学幻灯片～学会鉴定裸子植物化石。 三、实验要求 1、通过裸子植物化石标本的观察～了解其结构、构造并给以正确描述, 2、根据观察裸子植物化石构造特征～描绘裸子植物化石的图形, 3、根据描述裸子植物化石的结构构造特征～给以正确命名～并写出其时代。 四、实验分组及实验报告 每班分四组～每组7，8人～每人鉴定化石8块左右～每人写一份实验报告。 五、实验观察的化石特征描述 1、脉羊齿 奇数或偶数羽 状复叶。羽片舌形、镰刀形等～ 基部收缩成心形～以一点附着 于羽轴～全缘～顶端尖或钝圆。 羽状脉～中脉明显～伸至小羽 片全长之1,2或2,3处就消 散～侧脉以狭角分出～多次分 叉向外弯。早石炭世晚期至早二叠世～以中～晚石炭世最盛。 2、尼尔桑Nilssonia Brongniart～1825属尼尔桑目。羽叶 29 披针形或线形～全缘或裂成裂片～羽叶基部的叶膜很少分裂。叶膜或裂片着生于羽轴腹面～几全部覆盖羽轴。平行脉简单～或很少地分叉。二叠纪至第三纪～主要繁盛于晚三叠世至早白垩世。 3、科达CordaitesUnger～1850:细高乔木～叶大～密集螺旋着生于顶端小枝。叶形至带形～全缘～无柄～平行脉～具脉间纹或否。石炭纪系二叠纪～欧美及华夏热带植物地理区。 4、似银杏 Ginkgoites Seward～1919～emend(Florin～ 1936 叶形与现代银杏相近。 具长柄～扇形、肾形或楔形。 扇状脉。叶常二歧式分裂2—8 个或更多个的最后裂片～每个 裂片内有平行脉4，6条以上 或更多。中三叠世晚期至晚第三纪～以侏罗纪至早白垩世最盛。 5、苏铁杉Podozaraites C,F(W(Braum(d(Miinster～1843 枝轴细。叶稀螺旋状着生～呈假两列状。叶椭圆形～披针形或线形～叶脉细而直～平行叶边缘至顶端常聚缩。披针形的苞片下有两枚种子～是晚三叠世的分子。北半球晚三叠世至早白垩世。 6、枞型枝Elatocladus Halle～叶螺旋状或假两列状排列的松柏类营养枝化石～叶单脉～披针状～基部下延～和现代紫杉科～杉科化石相近。北半球晚三叠世至早白垩世。 六、参观被子植物化石～参观孢子花粉化石切片～参观牙型石化石。 30 31 实验八 相及古地理环境综合实验 一、实验目的 1(观察了解一些常见沉积相、生物相类型的识别标志。 2(学习相分析的方法。 3(学习岩相古地理图的编制。 二、实验内容 1(观察和掌握一些典型的沉积相、生物相标志～并了解其指相意义 沉积相标志主要有沉积岩组份、结构、沉积构造、生物及沉积地球化学特征。地层中肉眼可观察到的沉积结构、构造等宏观标志在沉积相分析中最常使用。沉积构造按其成因可分为生物和非生物两类～非生物成因的有层理、层面构造～如水平层理、递变层理、交错层理及雨痕、波痕、泥裂、盐类假晶等,生物成因的层面构造有生物爬迹、钻孔、潜穴等。 1,几种典型层理构造的观察,图片、标志, 2,层面构造的观察,标志,:?波痕,?泥裂,?爬迹与足迹,?石盐假晶,?底模构造 3,观察典型沉积相标志～并判断其环境 具单向斜层理的砂岩 沉积物多由粗砂、中砂组成～分选磨圆好～层理向一个方向倾斜～倾斜方向指示了水流方向～是河流环境特有的沉积特征。 富含陆生生物组合的页岩 岩石成份为粘土质,有时为硅藻土,～水平纹层发育～富含淡水双壳类、鱼、叶肢介、昆虫和蛙类化石～并见植物茎、叶化石～保存比较完整。淡水生物组合说明为陆相水体的沉积环境～化石保存很好～甚至一些细微的结构也保存下来～指示为静水环境。而沉积物细且具水平纹层～也指 32 示水体平静～并且搬运距离远。一般应为潮湿气候条件下浅水湖区的较深部分至深水湖区,湖泊中心地带,的沉积。 含植物化石的黑色页岩 岩石的颜色为黑色～粒度细～为粘土质～含有丰富的植物化石。植物化石的大量保存说明当时气候温暖、潮湿、植物生长茂盛。埋藏后～经过了脱水作用～保存下炭质～导致岩石呈黑色。细粒沉积物反映地形平坦～搬运距离较远。因此含植物化石的黑色页岩代表了温暖潮湿气候条件下的平原沼泽沉积。 竹叶状灰岩 岩石具扁长的碳酸盐质砾石～砾石从纵剖面观察类似竹叶～磨圆较好～有的竹叶状砾石表层可氧化成黄色或褐色。不定向排列或略具定向～钙质胶结。竹叶状灰岩的成因～一般认为是由于先沉积的碳酸钙在尚未固结或刚刚固结的情况下～由于风暴浪的影响而被击碎～并由波浪冲击磨圆,因不坚硬～很容易被磨圆,～随后又被新沉积的碳酸钙胶结成岩～具同生砾岩的性质。砾石表面的褐黄色晕圈通常反映这些砾石曾一度暴露水面经受氧化～表面的Fe2+被氧化成Fe3+而呈现褐黄色～它反映了海水浅且能量高的滨岸环境。 具石盐假晶的紫红色粉砂岩或粉砂质泥岩 岩石呈紫红色、红色～成分为粉砂或粘土～在层面上可见立方体状石盐假晶。石盐的形成和干旱的气候有密切关系。干旱气候条件下由于水分大量蒸发、水体中含盐度不断增加～当含盐度达到饱和时石盐就结晶出来。岩石中所见石盐假晶多数为孤立零星而分散的晶体～推测当时形成石盐时不是整个海盆干涸结晶的～只发生在一些浅水区段。石盐晶体长成之后被沉积物覆盖～又由于海水含盐度的降低而溶解～留下的孔隙被粘土质成分充填～从而保存了石盐的晶体形态～故称石盐假晶。岩石主要为细粒沉积物～说明当时地势平坦～代表干旱气候条件下滨海或滨湖地带的沉积。通常根据这 33 套岩石及其上下地层中所含化石来判断其环境。如果含有海相化石则可能为滨海沉积～如含陆相湖泊生物组合～则应为滨湖沉积。 鲕状赤铁矿 岩石为铁红色～基本成份为赤铁矿,Fe2O3,～具鲕状结构～鲕粒直径0.5~2mm左右～有时可见其中含有生物化石碎片。鲕状赤铁矿代表温热潮湿气候条件下～铁可呈胶体存在于酸性水中,水体含有腐植酸而呈酸性,～然后被河流带到海滩～亚浅海地带～在水体动荡的条件下～以砂粒或骨屑粒为核心凝聚沉淀。推测它代表了湿热潮湿气候条件下动荡的亚浅海高能环境。 含三叶虫碎片的鲕状灰岩 灰岩中具有不同含量的鲕粒～粒径1mm?。伴生有较多的三叶虫碎片。当温暖的海盆中碳酸钙含量达到过饱和时～波浪一旦搅起海底的砂粒和生物屑～碳酸钙就会围绕着它们呈同心状凝聚而沉积～并形成鲕状结构～三叶虫碎片也是波浪冲击的结果。代表了温暖动荡的浅海高能环境。 礁灰岩 岩石主体由造礁生物组成。生物含量一般占50%以上～造礁生物有珊瑚～层孔虫～藻及钙质海绵～还有一些喜礁和附礁生物与灰泥一起充填于造礁生物的孔隙中。造礁生物一般都生活在水温20?左右的热带清澈正常浅海中～水深不超过60—70m～而以30m最盛～故礁灰岩反映了热带温暖清澈的浅海环境。 底面具印模或槽模的砂岩 和泥岩呈韵律互层～每个韵律层厚度不大～十几厘米至几十厘米。砂岩基质含量较高～可见明显或不太明显的包马序列～泥岩中可见浮游生物化石,如笔石等,。代表典型的浊流,重力流,沉积。 含笔石的黑色页岩 岩石黑色～粘土质～常见不清晰的水平层理～含丰富的笔石化石～偶见黄铁矿晶粒。在一些受阻隔的海盆或海湾环境里～由于水循环受到限制～水流不畅而滞流～或者在较深的海环境中～由于底部缺氧而造成还原环境～底栖生物不 34 能生存～但有浮游的笔石落入其中而被保存下来。同时还原环境中的硫化氢与铁化合生成黄铁矿微粒～致使岩石的颜色变为黑色,水流不畅或水体较深～水能量低～水体平静～形成水平层理或纹层～沉积物也很细～故含笔石的黑色页岩代表深水或水流不畅环境下的缺氧还原沉积。 含游泳型菊石的硅质、泥质岩 黑褐、褐红、灰黑色薄层至中层铁锰质硅质岩～硅质泥岩、灰黑色薄层泥灰岩及含炭钙质页岩～水平层理～产菊石类及其它浮游生物化石～未见底栖生物化石。岩石中只保存游泳的菊石类～不见底栖生物～水平层理发育～代表较深水低能环境。 4,鉴定岩石、化石～进行沉积环境分析 序岩 石 化 石 环境分析 时号 代 描 述 命名 描 述 命名 2(岩相古地理图的概念和填图方法步骤 对地史时期中某地区的地层通过岩相分析进行综合研究～就 35 可以了解当时海陆分布、地势和气候等特点。把这些研究成果按一定的比例尺～以简明易读的图例综合表现在地理底图上～就成为古地理图。 由于地史时期的自然地理特征已经不复存在～我们不能直观地看到它～只有通过对古代沉积物进行岩相分析而间接地认识。因而人们通常在古地理图上加入沉积岩相的内容～这样便成为岩相古地理图。 在编制岩相古地理图之前～首先必须了解编图区所属大地构造分区和区域构造背景～收集文献资料。其次是进行野外资料的收集。在野外资料收集过程中～首先要测制控制性岩相剖面和若干条短的辅助性岩相剖面～并根据所选比例尺的精度要求布臵观察和观察路线～从而由点到面掌握编图区的岩性、岩相特征和分布规律。具体资料包括以下内容:岩石学资料～?岩石的物质成分,?岩石的结构构造～如颗粒大小～磨圆度、层面和层理特征,波痕、泥裂、盐类假晶、各种交错层理等,,?新生矿物及有用矿物～特别是一些指相矿物～如海绿石等,?岩层的相变及厚度变化情况,?岩层之间的接触关系。古生物学资料～?化石的种类及生态特征,?化石的埋藏情况～原地埋藏还是异地埋藏～化石排列方向和完整程度,?生物遗迹及生物扰动构造～如爬迹、钻孔、掘穴、潜穴等。 对上述资料进行整理分析之后～作出岩相古地理图的基础图件—实际资料图。随后即可着手编制岩相古地理图～编图过程中要具体解决以下几个问题: 海陆界线的确定 地质历史时期的大陆部分具有沉积～部分则处于剥蚀区而无沉积～所以海陆界线,海岸线,应划在海相沉积,最好是滨海沉积,与陆相沉积或古陆剥蚀区之间。 海盆地中不同岩相类型的圈定 即区分滨海、浅海、半深海、 36 深海及它们内部的不同岩相类型～如滨海砂砾岩相、浅海砂页岩相、浅海灰岩相…… 对陆地上的剥蚀区和沉积区以及沉积区不同沉积类型进行划分圈定～如湖泊沉积、河流沉积、山麓堆积、冰川堆积等。 编制岩相古地理图首先应该注意古地理图反映的某一段地质时期的综合沉积特征～绝非现代地理图反映的是现代“一瞬间”的自然地理景观。现代河流在图上似一条细长的绳子～而古代某段地史时期的河流相沉积则呈很宽的带状分布～它是古代河流在这段地史时期内反复迁移的结果。其次要注意沉积相的空间分布一般情况下要符合瓦尔特相律～要具有一定的共生组合规律。即成因上相近且相邻的横向或纵向上依次出现～而截然不同的两个相绝不可能毗邻。如广海陆棚相中不可能突然出现河流相沉积。 37 三、作业 1(课堂作业:对下列地层资料进行岩相分析 描 述 环境解释 紫红色长石石英砂岩与紫红色10 泥岩夹石膏层～泥岩中偶见陆 相脊椎动物骨骸化石 30—80m 杂色与紫红色泥岩～植物化石9 稀少 150—200m 黄绿色砂岩夹杂色页岩及煤8 线～含植物化石 60—100m 黑灰色砂岩、黑色页岩夹煤层～7 含丰富的植物化石 80—150m 黑色页岩夹多层煤层～夹灰岩透镜体～页岩中含植物化石～6 灰岩中含腕足类化石 90—110m 5 深灰色灰岩～含蜓类化石 5m 黑灰色页岩夹煤层～含植物化4 石 50m 灰色灰岩～含珊瑚、腕足及蜒3 类化石 5m 灰绿色～深灰色页岩～粉砂岩2 夹煤线～含植物化石 30m 1 铁～铝质古风化壳 0.5~2m 38 2(课后作业:编制某区晚泥盆世岩相古地理图 1,根据所给地区晚泥盆世地层柱状图～进行岩相分析和岩相类型的划分,图1,。 2,按所给岩相图例～将各柱状剖面的岩相类型标在各点上。 3,作所给地区晚泥盆世岩相古地理图,图2,:?画出海陆界线,?画出海相中不同岩相类型的界线,?在各自岩相带内填绘各自的图例符号。 4,根据柱状剖面图所给地层厚度～将各点厚度标在图2中的右上方～用等值线法和内插法画出等厚线。 39 图,1某区上泥盆统柱状图 40 图,2某地区晚泥盆世岩相古地理图 41