地质时代与环境

Geological Time & Environment

地球46亿年历史按生物变化划分为前寒武纪、古生代、中生代、新生代。时代界线是大灭绝事件；前寒武纪约占历史的88%，古生代繁盛三叶虫，中生代是恐龙，新生代是哺乳类。化石与放射性测年确定各岩层年龄。在这个页面，用时代选择滑块按时代查看地质年代表和大灭绝事件。

46亿年的地球史

⏳ 什么是地质时代?

①将地球46亿年历史按生物变化进行划分

②前寒武纪 → 古生代 → 中生代 → 新生代

③各时代界线=大灭绝事件

地质年代表

选择时代1

💡 关键观察

①前寒武纪(0):约占地球史88% — 仅简单生物

②古生代(1):寒武纪大爆发、三叶虫·鱼类·两栖·蕨类

③中生代(2):恐龙时代·被子植物出现 / 新生代(3):哺乳类·人类

化石与年代测定

化石种类

Chart标准化石 vs 相化石

类别	标准化石	相化石
用途	确定地层年代	推测沉积当时环境
生存时间	短(限于特定时代)	长(长期存在)
分布范围	广(全球)	窄(特定环境)
示例	三叶虫(古生代)、恐龙(中生代)	珊瑚(暖海)、蕨类(湿润)

放射性年代测定

t = T_½ × log₂(N₀/N)

利用半衰期(T½)与放射性元素残量(N)确定岩石年代

半衰期概念

1半衰期:剩50% → 2:25% → 3:12.5%

C-14:半衰期5,730年(年轻样品)/ U-238:45亿年(古老岩石)

大灭绝事件

五大灭绝

List地球史的大灭绝

奥陶纪末(4.4亿年前)

冰期到来

海洋生物85%灭绝

泥盆纪末(3.6亿年前)

海洋缺氧化

海洋生物75%灭绝

二叠纪末(2.5亿年前)

西伯利亚大喷发·盘古大陆形成

生物96%灭绝(最大)

三叠纪末(2亿年前)

火山活动

生物80%灭绝

白垩纪末(6600万年前)

小行星撞击+ 火山活动

恐龙灭绝

例题与真题检验

例题 1

某岩石中放射性元素只剩最初量的1/4。若该元素半衰期为7000万年，岩石的年龄是?

每经过一个半衰期，放射性元素的量减半。1/4为(1/2)²，即经过了2个半衰期。

2个半衰期 = 7000万年 × 2 = 1.4亿年。

▸ 1.4亿年(2个半衰期)

剩余量为1/2→1/4→1/8对应半衰期1→2→3次。由剩余量倒推年龄。

例题 2

能指示地层年龄的化石和能指示沉积时环境的化石分别叫什么?

生存期短、分布广的化石只生活在特定时代，故用于确定地层年龄(标准化石)。

生存期长、只生活在特定环境的化石能指示沉积当时的环境(指相化石)。

▸ 年龄 → 标准化石 / 环境 → 指相化石

标准化石分布越广、生存期越短越好；指相化石越局限于特定环境越好。

模拟考类型

关于化石与年代测定的说法，正确的是?

①指相化石最适合确定地层的年龄

②标准化石生存期短、分布广时更好

③放射性元素经过一个半衰期后全部消失

④半衰期越短的元素越适合测定古老岩石

⑤经过一个半衰期，元素量减少到1/4

▸ ② 标准化石生存期短、分布广时更好

标准化石须准确指示某一时代，故生存期短、在多地广泛分布时更好。

地层年龄由标准化石确定(①)，放射性元素每个半衰期只减半而不消失(③)，古老岩石适合用半衰期长的元素(④)，一个半衰期后量减为1/2(⑤)。

总结

地质时代要点

前寒武纪(88%)→ 古生代(三叶虫)→ 中生代(恐龙)→ 新生代(哺乳类)

以大灭绝为分界、用放射性年代测定确定年龄

🎯 考试要点

①标准化石:生存短、分布广 → 确定地层年代

②相化石:生存长、分布窄 → 推测沉积环境

③放射性测年:利用半衰期、C-14(5,730年)、U-238(45亿年)

④二叠纪末:史上最大(生物96%灭绝)

⑤K-T灭绝:小行星撞击 → 恐龙灭绝 → 哺乳类繁盛