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高中二~高中三年级 (16-18岁)

高中地理 地质时代与环境

从约 46 亿年前地球形成到现在，按照生物的重大变化分为前寒武纪、古生代、中生代和新生代。 其中前寒武纪约占 88%，化石开始大量出现的古生代以后只占 12% 多一点。 古生代与中生代、中生代与新生代的分界都与大灭绝重合；古生代三叶虫繁盛，中生代恐龙和菊石繁盛，新生代哺乳动物繁盛。 图中上方的条带按实际比例画出全部 46 亿年，下方的条带把最近 5.41 亿年放大，切换时代就能比较各个时代的长短，以及其中发生的大灭绝。

46 亿年怎样划分

⏳ 划分地质年代的依据
①地质年代按照地层和化石记录的生物重大变化来划分
②依次是前寒武纪 → 古生代 → 中生代 → 新生代，后三个合称显生宙
③古生代与中生代的分界（约 2.52 亿年前）、中生代与新生代的分界（约 6600 万年前）都与大灭绝重合
④前寒武纪与古生代的分界（约 5.41 亿年前）不是大灭绝，而是寒武纪的开始，这时带壳和骨骼的动物化石突然大量出现

按实际比例看地质年代表

古生代
💡 从图中读出的内容
①上方条带中前寒武纪约占 88%，古生代、中生代、新生代挤在右端窄窄的一条里
②下方条带把这一条放大：古生代约 2.9 亿年，中生代约 1.9 亿年，新生代 6600 万年
③五次大灭绝中，奥陶纪末、泥盆纪晚期、二叠纪末发生在古生代，三叠纪末、白垩纪末发生在中生代，而二叠纪末和白垩纪末的大灭绝分别结束了各自的时代
④新生代只占地球历史的 1.4%，现代人约在 30 万年前出现，若把地球历史比作一天，那是午夜前约 6 秒的事

化石与放射性测年

化石种类

标准化石与指相化石
类别标准化石指相化石
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）、菊石和恐龙（中生代）、货币虫（新生代）珊瑚（温暖的浅海）、蕨类（温暖潮湿的陆地）
放射性年代测定
t = T½ × log₂(N₀/N)
用半衰期（T½）、初始量（N₀）和剩余量（N）求出岩石形成以来经过的时间
半衰期概念
1半衰期:剩50% → 2:25% → 3:12.5%
C-14 半衰期 5730 年（约 5 万年以内的有机物）/ U-238 半衰期约 45 亿年（古老岩石）

五次大灭绝

五大灭绝

显生宙的五次大灭绝
奥陶纪末（约 4.43 亿年前）
冰川扩张，海平面和水温下降
约 85% 的海洋物种灭绝
泥盆纪晚期（约 3.72 亿年前）
海洋缺氧
约 75% 的海洋物种灭绝
二叠纪末（约 2.52 亿年前）
西伯利亚大规模火山喷发 → 急剧变暖与海洋酸化
最多约 96% 的海洋物种灭绝（史上最大）
三叠纪末（约 2.01 亿年前）
盘古大陆开始分裂时的大规模火山活动
约 80% 的物种灭绝
白垩纪末（约 6600 万年前）
小行星撞击 + 德干地区的大规模火山活动
约 75% 的物种灭绝（包括恐龙）

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？
1
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
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 时，分别经过了 1、2、3 个半衰期。先由剩余比例求出半衰期的个数，再乘以半衰期。
例题 2
用来确定地层年龄的化石和用来推断沉积时环境的化石，分别叫什么？
1
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）。
2
生存时间长、只生活在特定环境中的生物，它的化石一出现，就能推断沉积时的环境（指相化石）。
▸ 年龄 → 标准化石 / 环境 → 指相化石
标准化石生存越短、分布越广越好用；指相化石越局限于特定环境越好用。
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
1
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。
2
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（约 88%）→ 古生代（三叶虫）→ 中生代（恐龙、菊石）→ 新生代（哺乳动物）
按生物的重大变化划分时代，用标准化石和放射性测年确定地层年龄
🎯 考试要点
①标准化石生存时间短、分布广，用来确定地层年龄
②指相化石生存时间长、只生活在特定环境，用来推断沉积时的环境
③放射性测年利用半衰期，C-14 为 5730 年，U-238 约为 45 亿年
④二叠纪末大灭绝是史上最大的一次
⑤白垩纪末大灭绝使恐龙消失后，哺乳动物在新生代繁盛
⑥前寒武纪约占地球历史的 88%
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