高清地质图集！揭开地质年代与地层真貌

国际年代地层表

是科学家们综合

世界地层划分、对比和

生物发展阶段的研究，

结合同位素地质年龄资料，

编制出的经典地球地层“史书”。

而年代地层表可以与

地质年代表严格对应，

因此，今天就跟随小桔

穿越回过去

解锁不同时代与地层的真貌吧!

（图源@摄图网）

01

前寒武纪

前寒武纪是地质年代中

对于显生宙之前时代的统称，

一般从约46亿年前地球形成时期开始

至寒武纪初期结束，

可细分为冥古宙、太古宙和元古宙

三个时间尺度。

前寒武系玄武岩和砂岩露头（图源@Roy Luck/flickr.com）

尽管前寒武纪占

目前地球地质时间超过80%，

但由于属于前寒武系

（寒武纪形成的地层）的

岩层、化石侵蚀破坏严重，

人们对前寒武纪的认知依旧较少。

前寒武系白云母片岩（图源@James St. John/flickr.com）

关于前寒武纪板块运动和

其他构造活动细节的证据

保存得很差，

一般认为在约40亿年前地球上

就已经存在小块的原始陆地。

风化后的前寒武系枕状熔岩（图源@Black Tusk/en.wikipedia.org）

而在11.3亿年前，

地球上的大部分陆地聚集成

一个单一的超大陆

——罗迪尼亚，

后在约7.5亿年前分裂。

重建7.5亿年前的罗迪尼亚（图源@John Goodge/usap.gov/en.wikipedia.org/Public Domain）

著名的埃迪卡拉纪，又称震旦纪，

属于前寒武纪末期

（约6.35-5.41亿年前），

该时期地层（震旦系）在我国

主要分布于华南地区及西北的部分地区。

成冰系（下）与埃迪卡拉系（上）界线的“金钉子”（GSSP）（图源@James St. John/flickr.com）

“埃迪卡拉”之名源自

澳大利亚南部的埃迪卡拉山，

地质学家Reg Sprigg于1946年

在那里首次发现了

同名埃迪卡拉动物群的化石。

埃迪卡拉动物群化石（图源@BC Geology/flickr.com/Public Domain）

这些生活于埃迪卡拉纪的生命是

迄今已知最早的

复杂多细胞生物，

包括三叶动物、前分节动物和

叶形动物等体型十分独特的生物。

埃迪卡拉纪生命复原（图源@Ryan Somma/flickr.com/ideonexus.com）

02

古生代

古生代意指远古的生物时代，

是显生宙中第一个代，

也是最长的代，跨越时间约从

5.388亿年前到2.519亿年前，

又分为6个地质时期。

寒武系黄褐色、红色砂岩和砾岩层（图源@Grand Canyon National Park/flickr.com）

寒武纪是古生代

第一个地质时期，距今约

5.388亿年前到4.854亿年前。

1835年Adam Sedgwick

依据英国威尔士北部地层建立了

"寒武系"年代地层单位。

澳大利亚前寒武系（右）-寒武系（左）不整合面（箭头处）（图源@Grand Canyon National Park/flickr.com）

据国际地层委员会厘定：

加拿大纽芬兰岛幸运角剖面

成为该时期地层界线层型剖面，

遗迹化石Treptichnus pedum

在该剖面上的首次出现点位

为厘定寒武系底界的标志。

标志寒武纪底界的Treptichnus pedum遗迹化石剖面（图源@Martin Smith/en.wikipedia.org）

在这个时代，

“寒武纪生命大爆发”事件

在相对短期的时间里为地球带来了

大量较高等生物以及物种多样性，

奇虾、三叶虫等众多著名生物

出现并徜徉于海洋中。

寒武纪生命（图源@Shape of Life/Sea Studios Foundation/shapeoflife.org）

约于4.88亿年前，

寒武纪-奥陶纪灭绝事件的发生

意味着寒武纪走向终结，

而奥陶纪开始到来，

奥陶纪所在时期约为

4.854亿年前至4.438亿年前。

奥陶系露头（图源@James St. John/flickr.com）

英国著名地层古生物学家

Charles Lapworth1879年将

广义志留系下部和

当时寒武系上部独立划分出来，

建立了“奥陶系”年代地层。

奥陶系-志留系界面层的虫迹构造（图源@James St. John/flickr.com）

1997年, 奥陶系第一个“金钉子”

(达瑞威尔阶底界)

(我国第一个“金钉子”)

确立在中国浙江常山黄泥塘剖面。

而奥陶系底界（即特马豆克阶底界）

“金钉子”于2000年确立于

加拿大纽芬兰岛西海岸的

Green Point剖面。

Green Point的化石悬崖（图源@Alphacetie/en.wikipedia.org）

“奥陶纪大辐射”是指

主要发生在奥陶纪海洋生态系统的

一次大型生命辐射事件。

这是地质历史上仅次于

寒武纪大爆发的

最重要动物辐射事件。

奥陶纪海洋复原（图源@James St. John/flickr.com）

这一事件对海洋生物的演化

造成了重要影响，

属级分类单元的动物

增长了超过3倍，

古生代演化动物群开始逐渐替代

寒武纪演化动物群。

奥陶纪生物化石（图源@Wilson44691/en.wikipedia.org/Public Domain）

随着奥陶纪末期大灭绝事件

（灭绝了超过80%的海洋生物）发生后，

开始于4.438亿年前，

结束于4.192亿年前的新时代

——志留纪，随之到来。

志留系岩层（图源@Paul VanDerWerf/flickr.com）

“志留系”之名源自

威尔士凯尔特人部落志留人。

该地层在全球分布广泛，

浅海沉积多位于

亚欧、美洲大部分地区及

澳大利亚部分地区，

非洲、南极洲多为陆地沉积。

志留系岩层（图源@James St. John/flickr.com）

志留纪生物与

奥陶纪生物谱系关系密切，

此时期笔石化石甚多，

因此被称为“笔石时代”；

陆生植物的出现也是

志留纪生物革新的一个重要标志。

笔石化石（志留纪）（图源@James St. John/flickr.com）

脊椎动物中的

无颌类在志留纪进一步发展，

有颌的盾皮鱼类和棘鱼类出现。

志留纪晚期还出现了最早的

昆虫和蛛形类节肢动物。

志留纪生物（图源@Science X: Phys.org, Medical Xpress, Tech Xplore）

泥盆纪约始于4.192亿年前，

终于3.59亿年前。

其英文名Devonian源自

英国德文郡（Devon），

这一时期的岩石在那里首次被研究。

中泥盆统石灰岩层（图源@James St. John/flickr.com）

泥盆系可分为

下部、中部和上部三段地层。

我国除华北一东北南部地区、

川中南、 黔北一带缺失外，

其他地区都有泥盆系分布。

中泥盆统页岩层（图源@StillRiverside/flickr.com/Public Domain）

泥盆纪产生了

第一次陆地上的辐射适应，

使生物遍布了陆地和淡水的

几乎大部分区域。

泥盆纪植物化石（图源@Kennethgass/en.wikipedia.org）

泥盆纪还被称为“鱼类时代”，

此时的鱼类呈现高度多样化，

早期甲胄鱼类繁盛，

中晚期有颌鱼类开始展现多样性，

其中盾皮鱼类主宰了当时的海洋环境。

盾皮鱼头部复原（图源@James St. John/flickr.com）

石炭纪始于3.589亿年前的泥盆纪末，

结束于2.989亿年前的二叠纪初，

跨越6000万年。

其名来自于该时期

在全世界各地形成的煤。

石炭系褶皱（图源@Steve Peacock/flickr.com）

我国石炭系地层发育全，

沉积类型多，

海相、 海陆交互相

和陆相均有分布，

是重要的含煤层位。

石炭系露头（图源@Wilson44691/en.wikipedia.org/Public Domain）

泥盆纪海中占支配作用的盾皮鱼类

在泥盆纪后期灭绝事件后

销声匿迹，而石炭纪海洋中的鱼类

主要是活动灵便的

软骨鱼类和辐鳍鱼类。

石炭纪环境复原（图源@David Hill/flickr.com）

石炭纪，特别是石炭纪晚期

可被称为蕨类植物时代，

蕨类植物森林的规模可从

现今煤层的规模中找到大量线索。

源自石炭系的煤（图源@James St. John/flickr.com）

二叠纪是古生代

最后一个地质时代，

其概念由地质学家罗德里克·默奇森

在1841年提出，

并以俄罗斯的“Perm”地区命名。

二叠系砂岩层（图源@James St. John/flickr.com）

二叠系地层

在我国分布广发育全，

海相、海陆交互相及陆相都有。

二叠系萨克马尔阶底界金钉子（图源@International Commission on Stratigraphy/permian.stratigraphy.org）

二叠纪被称为“两栖时代”，

大量两栖动物在这个时代出现及繁衍，

软骨鱼类和腕足类继续繁盛，

早期植物以真蕨、种子蕨为主，

但晚期发生巨大变化。

二叠系两栖动物化石（图源@Dietmar Down Under/flickr.com）

二叠纪-三叠纪灭绝事件是

有史以来最大的灭绝事件，

导致近96%的海洋生物消失，

其原因目前仍在研究中，

推测可能是火山喷发引起的

海洋pH值变化。

二叠系木化石（图源@Dietmar Down Under/flickr.com）

03

中生代

三叠纪是中生代最早和最短的一个纪，

持续时间约为2.519至2.014亿年前。

著名的盘古大陆，

又称泛大陆（ Pangaea）

便存在于这个时期。

三叠系露头（图源@James St. John/flickr.com）

1834年，

弗里德里希·奥古斯特·冯·阿尔伯蒂

以普遍分布于欧洲的三个不同岩层

（浅色石灰岩层、彩色砂岩层、深色页岩层）

(希腊语triás意为“三层”)

命名了三叠系。

二叠系-三叠系（上部厚层理煤崖砂岩）界线（图源@Dietmar Down Under/flickr.com）

由于三叠纪始于

二叠纪-三叠纪灭绝事件，

大灭绝后的地球生物圈一度十分贫瘠，

因此直到三叠纪中期，

生命才恢复了以前的多样性。

早三叠世和安尼期(中三叠世早期)海洋脊椎动物捕食者空间和地层分布（图源@文献[5]）

三叠纪生物主要包括三大类：

大灭绝事件幸存者；

短暂繁荣的新类群；

继续统治中生代的其他新类群。

爬行动物尤其是主龙类是

该时期主要的陆生脊椎动物。

三叠纪生物化石（图源@James St. John/flickr.com）

侏罗纪的开始以

三叠纪-侏罗纪大灭绝事件为标志，

起于约2.014亿年前。

此时代初期泛大陆开始分裂成

北部的劳亚大陆和南部的冈瓦纳大陆。

侏罗系海岸（图源@Paul Downey/flickr.com）

“侏罗系”之名源于欧洲侏罗山，

由法国古生物学家A.布朗尼亚尔

于1829年提出。

侏罗系砂岩（图源@James St. John/flickr.com）

侏罗纪时期地层学主要基于

菊石为指示化石，

具体菊石类群的首次出现基准

被用来标记阶段的开始，

以及阶段内较小的时间跨度。

侏罗纪恐龙化石（图源@Mike Beauregard/flickr.com）

侏罗纪时期的气候

大多温暖潮湿，

恐龙成为陆地的统治者

，鸟类及翼龙类出现，

哺乳动物也开始逐渐发展。

侏罗纪晚期始祖鸟化石（图源@H. Raab/en.wikipedia）

白垩纪是中生代最后一个纪，

从约1.45亿年前持续到6600万年前，

是整个显生宙最长的地质时期。

白垩系岩层（图源@James St. John/flickr.com）

“白垩”之名是在1822年

由比利时地质学家第哈罗伊

研究巴黎盆地时所提出，

在拉丁文意为“黏土”，

指上白垩统里由海生非脊椎动物

身上甲壳的碳酸钙

沉积而成的常见白垩层。

白垩系岩层（图源@James St. John/flickr.com）

动物界里哺乳动物还是比较小，

只是陆地动物的一小部分。

陆地优势动物为主龙类爬行动物，

尤其是恐龙类

较之前的侏罗纪时期更为多样化。

白垩纪生物复原（图源@RobinGoodfellow_(m)/flickr.com/Public Domain）

翼龙目繁盛于白垩纪时期，

但它们逐渐需要面对

鸟类辐射适应的竞争。

被子植物在白垩纪开始辐射进化，

但直到坎潘阶（晚白垩世）

才成为优势植物。

白垩纪牛角龙化石（图源@James St. John/flickr.com）

04

新生代

古近纪是一个跨越

4300万年的地质时期，

从6600万年前的白垩纪末

到23.03 百万年前，

是显生宙新生代的开始。

白垩系-古近系(K-Pg)界线剖面（图源@Jeffrey Beall/flickr.com）

古近纪全球气候脱离了

中生代晚期的湿热条件，

开始了变冷变干的趋势。

大陆在这个时期继续向

现代地图所在位置漂移，

喜马拉雅山脉随之崛起，

地中海也逐渐形成。

不整合（上白为古近系，下红为侏罗系）（图源@James St. John/flickr.com）

白垩纪-古近纪灭绝事件

见证了非鸟类恐龙的灭绝，

而哺乳动物开始在古近纪

从少数小型的广义形式进化为

我们今天看到的大多数现代变种。

古近纪古新世笨脚兽化石（图源@Dallas Krentzel/flickr.com）

新近纪从2303万年前的

古近纪末开始

持续到第四纪初的258万年前，

“Neogene（新近纪）”一词

由奥地利古生物学家

莫里茨于1853年创造。

古近系（不整合面以下）-新近系（不整合面以上）交界（图源@Dietmar Down Under/flickr.com）

在整个新近纪，

全球气候显著变冷，

十分重要的大陆移动事件是

上新世晚期在巴拿马地峡处，

南北美洲连接到了一起。

不整合（下为古近系始新统，上为新近系）（图源@Dietmar Down Under/flickr.com）

在这一时期哺乳动物和鸟类

继续进化成现代形式，

其他生命群体则相对保持不变。

第一批人类(能人Homo habilis)

在这一时期末出现在非洲。

新近纪化石（图源@Internet Archive Book Images/flickr.com/Public Domain）

第四纪从约258万年前开始，

一直持续至今，

是目前地质时代中最新的一个纪，

气候为周期性冰川期。

第四系切向交错层状的冰碛（图源@James St. John/flickr.com）

“quaternary（第四系）”一词

是由Jules Desnoyers在1829年提出的，

指法国塞纳盆地的沉积物，

这些沉积物显然比新近系岩石更年轻。

第四系河流沉积（图源@James St. John/flickr.com）

更新世末期，北方地区发生了

一次大型哺乳动物的大灭绝。

许多种类如剑齿虎、

猛犸象、乳齿象等生物

在世界范围内灭绝，

马科、骆驼科、北美猎豹等

在北美洲灭绝。

更新世（第四纪）剑齿虎化石（图源@James St. John/flickr.com）