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華南前泥盆紀(jì)構(gòu)造演化從華夏地塊到加里東期造山帶一、本文概述本文旨在探討華南地區(qū)前泥盆紀(jì)的構(gòu)造演化過(guò)程,從華夏地塊的形成到加里東期造山帶的崛起。通過(guò)對(duì)華南地區(qū)地質(zhì)歷史的研究,我們將深入了解這一地區(qū)在地球早期歷史中的構(gòu)造活動(dòng)、板塊運(yùn)動(dòng)以及地殼演化。本文將對(duì)華南地區(qū)前泥盆紀(jì)的地質(zhì)事件進(jìn)行系統(tǒng)的梳理和分析,以期揭示華南地區(qū)構(gòu)造演化的主要特征和規(guī)律,為地質(zhì)學(xué)和相關(guān)領(lǐng)域的研究提供有益的參考。華南地區(qū)位于歐亞大陸的東南部,其地質(zhì)歷史復(fù)雜多樣,包含了豐富的地質(zhì)信息和多樣的礦產(chǎn)資源。前泥盆紀(jì)時(shí)期是華南地區(qū)地質(zhì)演化的關(guān)鍵階段,也是地殼運(yùn)動(dòng)和板塊構(gòu)造活動(dòng)最為活躍的時(shí)期之一。在這一時(shí)期,華南地區(qū)經(jīng)歷了多次構(gòu)造事件的疊加和改造,形成了現(xiàn)今所見(jiàn)的復(fù)雜地質(zhì)格局。本文將以華夏地塊為基礎(chǔ),探討其在前泥盆紀(jì)時(shí)期的構(gòu)造演化過(guò)程。華夏地塊作為華南地區(qū)的重要組成部分,其形成和演化對(duì)于整個(gè)華南地區(qū)的構(gòu)造格局具有重要影響。本文還將重點(diǎn)關(guān)注加里東期造山帶的形成和發(fā)展,分析其在華南地區(qū)構(gòu)造演化中的重要作用。通過(guò)對(duì)華南地區(qū)前泥盆紀(jì)構(gòu)造演化的研究,我們不僅可以深入了解地球早期歷史中的構(gòu)造活動(dòng)和板塊運(yùn)動(dòng),還可以為資源勘探、地質(zhì)災(zāi)害防治等領(lǐng)域提供科學(xué)依據(jù)。因此,本文的研究具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。二、華夏地塊的地質(zhì)特征與演化歷程華夏地塊,作為華南地區(qū)的重要構(gòu)造單元,具有獨(dú)特的地質(zhì)特征和演化歷程。其基底主要由前寒武紀(jì)變質(zhì)巖系組成,廣泛分布于地塊內(nèi)部,構(gòu)成了地塊的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。這些變質(zhì)巖系經(jīng)歷了多期次的構(gòu)造熱事件,記錄了地塊復(fù)雜的地質(zhì)歷史。在地質(zhì)年代上,華夏地塊經(jīng)歷了多階段的構(gòu)造演化。最早可以追溯到新元古代,當(dāng)時(shí)地塊處于裂解和擴(kuò)張的構(gòu)造環(huán)境,形成了廣泛的裂谷和洋盆。這些裂谷和洋盆的存在,為后續(xù)的巖漿活動(dòng)和沉積作用提供了重要的條件。隨著時(shí)間的推移,華夏地塊逐漸進(jìn)入了匯聚構(gòu)造環(huán)境。在早古生代,地塊與周緣地塊的碰撞和拼合,形成了早期的造山帶。這一時(shí)期的構(gòu)造活動(dòng),導(dǎo)致了地殼的縮短和增厚,同時(shí)也伴隨著大規(guī)模的巖漿活動(dòng)和變質(zhì)作用。這些地質(zhì)事件在地塊內(nèi)部留下了深刻的印記,形成了各種構(gòu)造形跡和巖石組合。進(jìn)入泥盆紀(jì),華夏地塊進(jìn)入了加里東期造山帶的發(fā)展階段。這一時(shí)期,地塊經(jīng)歷了強(qiáng)烈的構(gòu)造變形和巖漿活動(dòng)。構(gòu)造變形主要表現(xiàn)為褶皺和斷裂的形成,這些構(gòu)造形跡不僅在地表廣泛發(fā)育,而且在地下深處也有明顯的表現(xiàn)。巖漿活動(dòng)也異常活躍,形成了大量的花崗巖類和火山巖類。這些巖漿巖不僅在地塊內(nèi)部廣泛分布,而且與地塊的構(gòu)造變形密切相關(guān)。加里東期造山帶的形成,標(biāo)志著華夏地塊構(gòu)造演化的一個(gè)重要階段。這一時(shí)期的構(gòu)造活動(dòng),不僅塑造了地塊的基本格局,而且對(duì)地塊的后續(xù)演化產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。通過(guò)對(duì)華夏地塊地質(zhì)特征與演化歷程的研究,我們可以更深入地理解華南地區(qū)前泥盆紀(jì)的構(gòu)造演化過(guò)程,為地質(zhì)學(xué)和相關(guān)領(lǐng)域的研究提供重要的參考。三、加里東期造山帶的形成與演化華南地區(qū)在加里東期經(jīng)歷了重要的構(gòu)造演化,形成了現(xiàn)今所見(jiàn)的加里東期造山帶。這一造山帶的形成與演化過(guò)程,對(duì)于理解華南地區(qū)前泥盆紀(jì)的構(gòu)造歷史具有重要意義。在加里東期早期,華南地區(qū)主要受到南北向的擠壓應(yīng)力作用,導(dǎo)致了地殼的縮短和褶皺的形成。這一過(guò)程中,華夏地塊作為華南地區(qū)的主要構(gòu)造單元,經(jīng)歷了強(qiáng)烈的變形和抬升,形成了許多北東向的褶皺和斷裂。同時(shí),伴隨著巖漿活動(dòng)的增強(qiáng),大量的花崗巖侵入體沿著斷裂帶侵入,形成了廣泛分布的花崗巖帶。隨著加里東期造山過(guò)程的深入,華南地區(qū)的構(gòu)造格局發(fā)生了顯著的變化。南北向的擠壓應(yīng)力逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)闁|西向的拉張應(yīng)力,導(dǎo)致了地殼的伸展和裂谷的形成。在這一過(guò)程中,華夏地塊與周邊地塊的邊界逐漸模糊,形成了更為廣闊的加里東期造山帶。加里東期造山帶的演化過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜而漫長(zhǎng)的地質(zhì)歷史過(guò)程。它不僅涉及到地殼的縮短和伸展,還涉及到巖漿活動(dòng)、變質(zhì)作用、熱液活動(dòng)等多種地質(zhì)作用。這些地質(zhì)作用相互交織、相互影響,共同塑造了加里東期造山帶的獨(dú)特構(gòu)造特征和地質(zhì)景觀。加里東期造山帶的形成與演化是華南地區(qū)前泥盆紀(jì)構(gòu)造演化的重要組成部分。通過(guò)對(duì)這一造山帶的研究,我們可以更深入地了解華南地區(qū)的構(gòu)造歷史,為地質(zhì)學(xué)和相關(guān)學(xué)科的發(fā)展提供重要的依據(jù)和參考。四、從華夏地塊到加里東期造山帶的構(gòu)造演化過(guò)程華南地區(qū)在泥盆紀(jì)之前的構(gòu)造演化歷史,是一段復(fù)雜而又引人入勝的歷程。這一區(qū)域的地質(zhì)演化,可以從華夏地塊的初始形態(tài),一直追溯到加里東期造山帶的形成。這個(gè)過(guò)程不僅涉及到地殼的升降運(yùn)動(dòng)、巖漿活動(dòng)、板塊碰撞等多種地質(zhì)作用,還揭示了華南地區(qū)地殼演化的深刻內(nèi)涵。華夏地塊,作為華南地區(qū)的一個(gè)重要地質(zhì)單元,其初始形態(tài)是在古元古代至中元古代期間形成的。這個(gè)時(shí)期的華夏地塊,主要表現(xiàn)為一系列穩(wěn)定的克拉通盆地和邊緣海盆。這些盆地在地質(zhì)歷史的長(zhǎng)河中,經(jīng)歷了多次的沉積和抬升,形成了豐富的巖石記錄和地質(zhì)信息。隨著時(shí)間的推移,華夏地塊逐漸與周邊地塊發(fā)生相互作用,這種相互作用在地質(zhì)上表現(xiàn)為板塊的匯聚和碰撞。特別是到了新元古代晚期至早古生代期間,華南地區(qū)經(jīng)歷了一次重要的構(gòu)造變革,這就是加里東運(yùn)動(dòng)。加里東運(yùn)動(dòng)是一次大規(guī)模的構(gòu)造運(yùn)動(dòng),它導(dǎo)致了華南地區(qū)地殼的大規(guī)模變形和抬升,形成了現(xiàn)今所見(jiàn)的加里東期造山帶。加里東期造山帶是華南地區(qū)構(gòu)造演化的重要標(biāo)志,它的形成標(biāo)志著華南地區(qū)從穩(wěn)定的克拉通盆地和邊緣海盆,轉(zhuǎn)變?yōu)榛顒?dòng)的大陸邊緣和造山帶。這個(gè)過(guò)程涉及到地殼的強(qiáng)烈變形、巖漿的廣泛侵入、以及大規(guī)模的構(gòu)造抬升。這些地質(zhì)作用共同塑造了華南地區(qū)現(xiàn)今的地貌格局和地質(zhì)特征。在加里東期造山帶形成的過(guò)程中,華南地區(qū)的地殼結(jié)構(gòu)也發(fā)生了深刻的變化。一方面,原有的克拉通盆地和邊緣海盆被抬升和變形,形成了復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造和豐富的礦產(chǎn)資源;另一方面,新的巖漿活動(dòng)和構(gòu)造抬升,也為華南地區(qū)的地殼增添了新的物質(zhì)和能量。從華夏地塊到加里東期造山帶的構(gòu)造演化過(guò)程,是華南地區(qū)地殼演化的一個(gè)重要階段。這個(gè)過(guò)程不僅揭示了華南地區(qū)地殼演化的歷史軌跡,也為我們理解地殼運(yùn)動(dòng)、板塊碰撞、巖漿活動(dòng)等地質(zhì)作用提供了寶貴的線索和證據(jù)。這個(gè)過(guò)程也為我們探索華南地區(qū)的地質(zhì)資源、礦產(chǎn)資源以及環(huán)境演變等提供了重要的地質(zhì)背景和科學(xué)依據(jù)。五、華南前泥盆紀(jì)構(gòu)造演化的影響與意義華南前泥盆紀(jì)構(gòu)造演化,從華夏地塊的形成到加里東期造山帶的崛起,對(duì)中國(guó)乃至全球的地質(zhì)歷史產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。這一演化過(guò)程不僅塑造了華南地區(qū)的基本地貌格局,而且對(duì)區(qū)域內(nèi)的礦產(chǎn)資源分布、沉積盆地形成、生物地理分區(qū)等方面都產(chǎn)生了決定性的作用。華南前泥盆紀(jì)構(gòu)造演化對(duì)于區(qū)域礦產(chǎn)資源的形成和分布具有重要影響。在這一時(shí)期,華南地區(qū)經(jīng)歷了多期的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和巖漿活動(dòng),形成了豐富的金屬和非金屬礦產(chǎn)資源。這些礦產(chǎn)資源不僅對(duì)于當(dāng)?shù)氐慕?jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義,而且對(duì)于理解地球內(nèi)部的物質(zhì)循環(huán)和成礦規(guī)律也具有重要的科學(xué)價(jià)值。前泥盆紀(jì)構(gòu)造演化對(duì)華南地區(qū)的沉積盆地形成和演化產(chǎn)生了重要影響。在這一時(shí)期,隨著地殼的升降運(yùn)動(dòng)和海陸交互作用,華南地區(qū)形成了多個(gè)沉積盆地。這些盆地在不同的地質(zhì)時(shí)期接受了不同來(lái)源、不同類型的沉積物,形成了豐富的地層序列和沉積相組合,為古生物學(xué)、沉積學(xué)等學(xué)科的研究提供了寶貴的資料。華南前泥盆紀(jì)構(gòu)造演化還對(duì)生物地理分區(qū)產(chǎn)生了重要影響。在這一時(shí)期,隨著華南地區(qū)與周邊地區(qū)的構(gòu)造聯(lián)系不斷加強(qiáng),生物交流和遷徙變得更加頻繁。這不僅促進(jìn)了生物多樣性的增加,也為華南地區(qū)特有生物群落的形成提供了條件。華南地區(qū)在古地理上的位置使其成為連接不同生物地理區(qū)的重要橋梁,對(duì)于全球生物地理格局的形成和演化產(chǎn)生了重要影響。華南前泥盆紀(jì)構(gòu)造演化對(duì)于區(qū)域地質(zhì)、礦產(chǎn)、沉積和生物地理等方面都產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。它不僅揭示了華南地區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)歷史和演化過(guò)程,而且為相關(guān)領(lǐng)域的研究提供了寶貴的資料和啟示。未來(lái)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和研究的不斷深入,我們對(duì)華南前泥盆紀(jì)構(gòu)造演化的認(rèn)識(shí)將更加深入和全面。六、結(jié)論與展望本文系統(tǒng)回顧了華南地區(qū)前泥盆紀(jì)的構(gòu)造演化歷程,從華夏地塊的形成與演化,到加里東期造山帶的形成和發(fā)展,進(jìn)行了詳細(xì)的論述和分析。通過(guò)對(duì)華南地區(qū)不同時(shí)期、不同構(gòu)造單元的沉積、巖漿、變質(zhì)作用和構(gòu)造變形的研究,揭示了華南前泥盆紀(jì)構(gòu)造演化的基本框架和主要特征。結(jié)論部分,我們認(rèn)為華南前泥盆紀(jì)構(gòu)造演化是一個(gè)多階段、多因素共同作用的復(fù)雜過(guò)程。華夏地塊的形成是華南前泥盆紀(jì)構(gòu)造演化的重要基礎(chǔ),其經(jīng)歷了多期次的裂解與匯聚,形成了獨(dú)特的基底構(gòu)造和沉積蓋層。加里東期造山帶的形成則是華南地區(qū)構(gòu)造演化的重要里程碑,標(biāo)志著華南地區(qū)由克拉通盆地構(gòu)造體制向造山帶構(gòu)造體制的轉(zhuǎn)變。展望未來(lái),我們認(rèn)為華南前泥盆紀(jì)構(gòu)造演化的研究仍有許多工作需要做。在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查方面,需要進(jìn)一步加強(qiáng)野外地質(zhì)工作,提高地質(zhì)資料的精度和覆蓋度,為深入研究提供更多可靠的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。在理論研究方面,需要深入探討華南前泥盆紀(jì)構(gòu)造演化的動(dòng)力學(xué)機(jī)制,揭示其深層次的地球動(dòng)力學(xué)背景。隨著新技術(shù)、新方法的不斷發(fā)展,如地球物理勘探、地球化學(xué)分析等,也將為華南前泥盆紀(jì)構(gòu)造演化的研究提供更多新的手段和方法。華南前泥盆紀(jì)構(gòu)造演化是一個(gè)復(fù)雜而重要的研究領(lǐng)域,其研究成果對(duì)于認(rèn)識(shí)華南地區(qū)乃至整個(gè)華南板塊的地質(zhì)演化歷史具有重要意義。未來(lái),我們期待通過(guò)更多的研究和實(shí)踐,不斷深化對(duì)華南前泥盆紀(jì)構(gòu)造演化的認(rèn)識(shí)和理解。參考資料:揚(yáng)子陸塊南緣是我國(guó)重要的地質(zhì)研究區(qū)域,其構(gòu)造演化歷史對(duì)于理解大陸動(dòng)力學(xué)和地殼形成與演化具有重要的科學(xué)意義。特別是在前泥盆紀(jì)時(shí)期,這一地區(qū)的構(gòu)造活動(dòng)極為復(fù)雜,對(duì)全球地質(zhì)構(gòu)造格局產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。本文將重點(diǎn)探討這一時(shí)期構(gòu)造演化的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)機(jī)制。運(yùn)動(dòng)學(xué)主要研究構(gòu)造變動(dòng)的表現(xiàn)形式和過(guò)程。在前泥盆紀(jì),揚(yáng)子陸塊南緣的構(gòu)造演化主要表現(xiàn)為板塊的匯聚、碰撞、俯沖和隆升。通過(guò)對(duì)比不同地質(zhì)時(shí)期的地層和構(gòu)造形跡,我們可以了解這些構(gòu)造變動(dòng)的方向、速度和規(guī)模。例如,一些研究表明,該地區(qū)在早前泥盆紀(jì)時(shí)期可能發(fā)生了大規(guī)模的板塊匯聚,導(dǎo)致了顯著的構(gòu)造變形和巖漿活動(dòng)。動(dòng)力學(xué)研究則關(guān)注于引起構(gòu)造變動(dòng)的力源和機(jī)制。在揚(yáng)子陸塊南緣,前泥盆紀(jì)構(gòu)造演化的主要?jiǎng)恿赡軄?lái)自于地幔流動(dòng)、地殼重力以及地球自轉(zhuǎn)等因素。這些動(dòng)力學(xué)機(jī)制相互作用,導(dǎo)致了地殼的增厚、變質(zhì)、混合巖化和地殼結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化。例如,一些研究表明,地幔流動(dòng)可能對(duì)板塊匯聚和地殼增厚產(chǎn)生了重要影響,而地殼重力則可能在俯沖過(guò)程中起到了關(guān)鍵作用。揚(yáng)子陸塊南緣前泥盆紀(jì)構(gòu)造演化的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)研究為我們揭示了這一地區(qū)復(fù)雜的地質(zhì)歷史和構(gòu)造機(jī)制。未來(lái)的研究需要進(jìn)一步深化對(duì)這一地區(qū)地質(zhì)演化的理解,以更好地應(yīng)用于資源勘探、地震預(yù)測(cè)以及環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。這也將有助于我們更深入地理解地球系統(tǒng)的整體行為和演化。泥盆紀(jì)(DevonianPeriod),符號(hào)是D,是地質(zhì)時(shí)代古生代中的第四個(gè)紀(jì),泥盆紀(jì)屬于顯生宙古生代,開(kāi)始于同位素年齡416±8Ma,結(jié)束于2±5Ma。泥盆紀(jì)晚期,兩棲動(dòng)物出現(xiàn)。2022年9月,澳大利亞研究人員在192億年前至589億年前的泥盆紀(jì)一條古老的有頜魚(yú)化石身上發(fā)現(xiàn)了一顆有8億年歷史的心臟——這是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最古老的心臟。泥盆紀(jì)在英語(yǔ)中叫Devonian,名稱來(lái)自英國(guó)德文郡,因該地的泥盆紀(jì)地層被最早研究。其他語(yǔ)言的稱呼與英文大同小異。中文名稱源自舊時(shí)日本人使用日語(yǔ)漢字音讀的音譯名“泥盆紀(jì)”(音讀:デーボンキ羅馬字:deebonki)。泥盆紀(jì)早期裸蕨類繁榮。中期后,腕足類和珊瑚發(fā)育、原始菊石、昆蟲(chóng)出現(xiàn)。晚期原始兩棲類、迷齒類出現(xiàn),蕨類植物和原始裸子植物出現(xiàn);無(wú)頜類趨于滅絕。年代:05億年前—5億年前。從泥盆紀(jì)開(kāi)始,地球又開(kāi)始發(fā)生了海西運(yùn)動(dòng)。因此,泥盆紀(jì)時(shí)許多地區(qū)升起,露出海面成為陸地,古地理面貌與早古生代相比有很大的變化。在泥盆紀(jì)里蕨類植物繁盛,昆蟲(chóng)和兩棲類興起。在泥盆紀(jì)與石炭紀(jì)中間隔著一次大規(guī)模物種大滅絕——超級(jí)地幔柱。在此次物種大滅絕中,75%的物種滅絕。是滅絕物種第二多的物種大滅絕,僅次于第一多的二疊紀(jì)物種大滅絕——西伯利亞暗色巖事件。主要滅絕動(dòng)物有:盾皮魚(yú)類、艾登堡母魚(yú)。脊椎動(dòng)物進(jìn)入飛躍發(fā)展時(shí)期,魚(yú)形動(dòng)物數(shù)量和種類增多,現(xiàn)代魚(yú)類——硬骨魚(yú)開(kāi)始發(fā)展。泥盆紀(jì)常被稱為“魚(yú)類時(shí)代”。泥盆紀(jì)(Devonian):泥盆紀(jì)時(shí)期是指古生代中葉的這段期間??闪矸譃槿齻€(gè)時(shí)期-早泥盆世時(shí)期、中泥盆世時(shí)期、以及晚泥盆世時(shí)期。地質(zhì)年代名稱,古生代的第四個(gè)紀(jì),約開(kāi)始于05億年前,結(jié)束于5億年前,持續(xù)約5000萬(wàn)年。泥盆紀(jì)分為早、中、晚3個(gè)世,地層相應(yīng)地分為下、中、上3個(gè)統(tǒng)。早期裸蕨繁茂,中期以后,蕨類和原始裸子植物出現(xiàn)。無(wú)脊椎動(dòng)物除珊瑚、腕足類和層孔蟲(chóng)(Stromatoporoidea,腔腸動(dòng)物門,水螅蟲(chóng)綱的一個(gè)目)等繼續(xù)繁盛外,還出現(xiàn)了原始的菊石(Ammonites,屬軟體動(dòng)物門,頭足綱的一個(gè)亞綱)和昆蟲(chóng)。脊椎動(dòng)物中魚(yú)類(包括甲胄魚(yú)、盾皮魚(yú)、總鰭魚(yú)等)空前發(fā)展,故泥盆紀(jì)又有“魚(yú)類時(shí)代”之稱。晚期甲胄魚(yú)趨于滅絕,原始兩棲類(迷齒類(Labyrinthodontia)(亦稱堅(jiān)頭類)開(kāi)始出現(xiàn)的?!澳嗯琛保―evon)來(lái)自日語(yǔ),是英國(guó)英格蘭西南半島上的一個(gè)郡名的日語(yǔ)音譯(現(xiàn)稱德文郡,Devonshire),日語(yǔ)中“泥”讀dee,“盆”讀bon,所以日本人就用漢字“泥盆”翻譯英文Devon。泥盆紀(jì)是英國(guó)地質(zhì)學(xué)家塞奇威克(A.Sedgwick)和默奇森(R.I.Muchison)研究了該郡的“老紅砂巖”后,于1839年命名的。這個(gè)時(shí)期形成的地層稱為“泥盆系”,代表符號(hào)為“D”。腕足類在泥盆紀(jì)發(fā)展迅速,志留紀(jì)開(kāi)始出現(xiàn)的石燕貝目成為泥盆紀(jì)的重要化石。穿孔貝目、扭月貝目、無(wú)洞貝目和小嘴貝目在劃分和對(duì)比泥盆紀(jì)地層中也極為重要。泡沫型和雙帶型四射珊瑚相當(dāng)繁盛。早泥盆世以泡沫型為主,雙帶型珊瑚開(kāi)始興起;中、晚泥盆世以雙帶型珊瑚占主要地位。竹節(jié)石類始于奧陶紀(jì),泥盆紀(jì)一度達(dá)到最盛,泥盆紀(jì)末期絕滅。其中以薄殼型的塔節(jié)石類最繁盛,光殼節(jié)石類也十分重要。牙形石演化到泥盆紀(jì)又進(jìn)入一個(gè)發(fā)展高峰,這個(gè)時(shí)期以平臺(tái)型分子大量出現(xiàn)為特征。昆蟲(chóng)類化石最早也發(fā)現(xiàn)于泥盆紀(jì)。泥盆紀(jì)是脊椎動(dòng)物飛越發(fā)展的時(shí)期,魚(yú)類相當(dāng)繁盛,各種類別的魚(yú)都有出現(xiàn),故泥盆紀(jì)被稱為“魚(yú)類的時(shí)代”。早泥盆世以無(wú)頜類為多,中、晚泥盆世盾皮魚(yú)相當(dāng)繁盛,它們已具有原始的顎,偶鰭發(fā)育,成歪形尾。早泥盆世裸蕨植物較為繁盛,有少量的石松類植物,多為形態(tài)簡(jiǎn)單、個(gè)體不大的草本類型;中泥盆世裸蕨植物仍占優(yōu)勢(shì),但原始的石松植物更發(fā)達(dá),出現(xiàn)了原始的楔葉植物和最原始的真蕨植物;晚泥盆世到來(lái)時(shí),裸蕨植物瀕于滅亡,石松類繼續(xù)繁盛,節(jié)蕨類、原始楔葉植物獲得發(fā)展,新的真蕨類和種子蕨類開(kāi)始出現(xiàn)。泥盆系最初研究于英格蘭西南部的德文郡(Devonshire),德文郡的泥盆系由海相沉積巖組成,但在威爾士、蘇格蘭和英格蘭西部,泥盆系卻是巨厚的陸相老紅砂巖。早泥盆世時(shí),北美是一個(gè)低洼的大陸,海水甚少,阿巴拉契亞地槽在泥盆紀(jì)的大部分時(shí)間內(nèi)接受了沉積。這時(shí)期的巖石見(jiàn)于密西西比河谷、大湖區(qū)、加拿大西北部和阿巴拉契亞地區(qū)。泥盆紀(jì)的地層在紐約州發(fā)育的最好,這里層序完整,化石豐富。紐約州西部泥盆系出露于亞利桑那、科羅拉多、猶他、懷俄明、愛(ài)達(dá)荷、蒙大拿和內(nèi)華達(dá)州。大部分屬于中、晚泥盆世。泥盆系也出露于不列顛群島、德國(guó)、法國(guó)和蘇聯(lián);中國(guó)和亞洲的其他地點(diǎn);南非;澳大利亞和新西蘭;以及南美。在北美,泥盆紀(jì)末以始于中泥盆的一個(gè)造山運(yùn)動(dòng)——阿肯特幕的高潮為標(biāo)記,這次上升,伴有巨大的火山活動(dòng),隆起了從阿巴拉契亞地區(qū)經(jīng)新英格蘭到加拿大的沿海各省的山脈。氣候顯示泥盆紀(jì)時(shí)是溫暖的?;涗浾f(shuō)明遠(yuǎn)至北極地區(qū)當(dāng)時(shí)處于溫帶氣候。泥盆紀(jì)的生物以陸生植物的擴(kuò)展為特征,植物從株小無(wú)葉的種到株高達(dá)十二米的樹(shù)狀蕨類均有。海洋無(wú)脊椎動(dòng)物異常豐富,由造礁珊瑚、海綿、棘皮動(dòng)物、軟體動(dòng)物和眾多的腕足動(dòng)物組成。脊椎動(dòng)物經(jīng)歷了一次幾乎是爆發(fā)式的發(fā)展,淡水魚(yú)和海生魚(yú)類都相當(dāng)多,這些魚(yú)類包括原始無(wú)頜的甲胄魚(yú)類;有頜具甲的盾皮魚(yú)類;以及真正的鯊魚(yú)類。還有與頜連結(jié)起來(lái)身長(zhǎng)達(dá)9米具重甲的鯊魚(yú)狀的節(jié)頸魚(yú)類。新的類型有肺魚(yú)類,一種既有腮,也發(fā)育著肺作為輔助呼吸器官的原始類型,這類魚(yú)的某些代表今天仍然活著,形成用腮呼吸的魚(yú)類和用肺呼吸空氣的兩棲動(dòng)物間的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。它不但將漂浮囊改變成原始肺,而且這些魚(yú)的某些進(jìn)化到成對(duì)的闊鰭狀的鰭狀肢,使其能夠在水面上生活一個(gè)短時(shí)期,同時(shí)有能在陸地上的有限的運(yùn)動(dòng)能力。鑒于脊椎動(dòng)物的空前演化,泥盆紀(jì)曾被稱為魚(yú)類時(shí)代。最重要的是顯示出從總鰭類演化而來(lái)的原始爬行動(dòng)物——四足類(四足脊椎動(dòng)物)的出現(xiàn)。泥盆系的有些巖石具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,在阿巴拉契亞地區(qū)產(chǎn)玻璃砂,在安大略、紐約、俄亥俄和印第安納產(chǎn)建筑石料,而北美的許多地方產(chǎn)石油和天然氣。泥盆紀(jì)是地球生物界發(fā)生巨大變革的時(shí)期,由海洋向陸地大規(guī)模進(jìn)軍是這一時(shí)期最突出、最重要的生物演化事件。脊椎動(dòng)物進(jìn)入飛躍發(fā)展時(shí)期,各種魚(yú)類空前繁盛,有頜類、甲胄魚(yú)數(shù)量和種類增多,現(xiàn)代魚(yú)類——硬骨魚(yú)開(kāi)始發(fā)展。因此,泥盆紀(jì)常被稱為“魚(yú)類時(shí)代”。在泥盆紀(jì)晚期,由魚(yú)類進(jìn)化而來(lái)的兩棲類登上陸地,標(biāo)志著脊椎動(dòng)物開(kāi)始了脫離水體并最終征服陸地的演化歷程。陸生植物裸蕨在陸地上完全站穩(wěn)了腳根,并且,它們的三支后代石松類、楔葉類和真蕨類開(kāi)始大發(fā)展,到泥盆晚期,出現(xiàn)了許多這類植物構(gòu)成的成片森林,大地真正地披上了綠裝。植物的成功登陸,使荒漠的大陸變成綠洲,標(biāo)志著植物的發(fā)展在泥盆紀(jì)進(jìn)入了新的階段。另外,泥盆紀(jì)中晚期的陸地上還出現(xiàn)了最早的裸子植物,但直到二疊紀(jì)晚期它們才成為陸地植物的主角。泥盆紀(jì)時(shí),海生無(wú)脊椎動(dòng)物的組成發(fā)生了重大變化。古生代早期極為繁盛的三葉蟲(chóng)只剩下少數(shù)代表;奧陶紀(jì)和志留紀(jì)非常繁榮的筆石僅剩下少量的單筆石和樹(shù)筆石類;菊石正逐漸取代鸚鵡螺類成為軟體動(dòng)物中的主要類群。腕足動(dòng)物和珊瑚動(dòng)物有進(jìn)一步發(fā)展,但種類與奧陶紀(jì)和志留紀(jì)有所不同,這一時(shí)期的腕足動(dòng)物主要以石燕類為主,而珊瑚則以床板珊瑚和四射珊瑚為主。從距今約65億年前的晚泥盆紀(jì)至早石炭紀(jì)之際發(fā)生了第二次物種大滅絕,或稱為晚泥盆紀(jì)大滅絕,呈現(xiàn)兩個(gè)高峰,中間間隔100萬(wàn)年,是地球史上第四大物種滅絕事件,海洋生物遭到重創(chuàng),82%的海洋物種滅絕。滅絕的科占當(dāng)時(shí)科總數(shù)的30%,滅絕選擇性地發(fā)生,滅絕的海生動(dòng)物達(dá)70多科,其滅絕情況可能比陸生生物更為嚴(yán)重。這次滅絕事件的時(shí)間范圍較寬,規(guī)模較大,受影響的門類也多。當(dāng)時(shí)淺海的珊瑚幾乎全部滅絕,當(dāng)時(shí)赤道淺水水域的珊瑚礁則是全部滅絕,深海珊瑚也部分滅絕,層孔蟲(chóng)幾乎全部消失,竹節(jié)石全部滅亡,浮游植物的滅絕率也達(dá)90%以上,腕足動(dòng)物中有三大類滅絕,無(wú)頜魚(yú)及所有的盾皮魚(yú)類受到嚴(yán)重影響。陸生植物以及淡水物種,比如原始爬行動(dòng)物,也受到影響。此次大滅絕中受影響最大的是那些生活在暖水中的物種,因此很多科學(xué)家認(rèn)為造成這次大滅絕事件的原因,是一次與奧陶紀(jì)末相似的全球變冷事件。根據(jù)這一理論,晚泥盆世的大滅絕是由岡瓦納大陸的另一次冰川作用引發(fā)的,巴西北部這一時(shí)期的沉積物中有證據(jù)支持這一假設(shè)。此期間的彗星撞擊事件曾被認(rèn)為可能是這次大滅絕的誘因。加拿大古生物學(xué)家迪格比邁凱輪在1969年提出泥盆紀(jì)滅絕事件是由小行星撞擊造成的。然而,盡管有晚泥盆世碰撞事件(見(jiàn)的阿拉莫火球影響),但是沒(méi)有存在一個(gè)足夠大的泥盆紀(jì)火山口的證據(jù)支持。通過(guò)同位素測(cè)量碳,氧和鍶,從全面的環(huán)境分析,元素分析,熱冷氣候快速變化的重大環(huán)境變化,少雨、海平面下降、海水含氧量下降,這些變化可能也是造成大規(guī)模滅絕中的一個(gè)因素。77億年前,地球進(jìn)入了泥盆紀(jì)晚期。此時(shí)的地球與現(xiàn)在的有很大不同:泛大陸尚未形成,今天的南美洲、非洲、印度以及南極洲形成岡瓦納大陸,其它陸地則分裂成一系列島嶼,分布在世界各地。陸地上首次出現(xiàn)了森林,由于沒(méi)有植食性動(dòng)物,森林很快遍布全球。陸地上只有少量節(jié)肢動(dòng)物,如早期昆蟲(chóng),大部分動(dòng)物都生活在海洋。魚(yú)類在第一次生物大滅絕事件中發(fā)展壯大,很快成為海洋的霸主。現(xiàn)在的魚(yú)類只有三個(gè)分支:硬骨魚(yú)、軟骨魚(yú)、圓口魚(yú)。而泥盆紀(jì)時(shí)還有另外兩種:頭甲魚(yú)和盾皮魚(yú),其中盾皮魚(yú)是海洋的主宰者。有一種盾皮魚(yú)叫做鄧氏魚(yú),是海洋中的頂級(jí)掠食者。鄧氏魚(yú)身長(zhǎng)10米,體重4噸,咬合力達(dá)3000千克每平方厘米,足以將鋼筋咬得粉碎,這樣的咬合力出現(xiàn)于古近紀(jì)的巨齒鯊能與之匹敵。這次災(zāi)難的罪魁禍?zhǔn)资菐r漿。300億立方千米被稱為“超級(jí)地幔柱”的巖漿由于不明原因脫離了外核,從西伯利亞地區(qū)噴涌而出。77億年前的一天,地球忽然開(kāi)始劇烈晃動(dòng),同時(shí),大量高溫氣體從西伯利亞地區(qū)的海床裂縫中噴出,這導(dǎo)致附近的海水開(kāi)始沸騰,殺死了大量生物。緊接著,300多億立方千米的巖漿噴涌而出。滾落的巖石很快就摧毀了附近所有的珊瑚礁和其他生物。巖漿不僅使海水溫度大幅升高,燙死了成千上萬(wàn)的生物,還污染了海水。巖漿中的有毒物質(zhì)與海水發(fā)生化學(xué)反應(yīng),使海水發(fā)生酸化,大量動(dòng)物因無(wú)法呼吸而死亡。災(zāi)難發(fā)生5000年后,海水中的污染物擴(kuò)散到了大氣中,其中大部分是溫室氣體——二氧化碳。這導(dǎo)致全球氣溫迅速升高,達(dá)到30攝氏度,洋流也停止了運(yùn)動(dòng)。在赤道地區(qū),海水溫度有20攝氏度升到32攝氏度,這摧毀了更多的珊瑚,因?yàn)樗鼈儫o(wú)法在高溫中生存。災(zāi)難發(fā)生十萬(wàn)年后,巖漿還在繼續(xù)噴發(fā),而此時(shí)又出現(xiàn)了一個(gè)新的殺手:植物。你可能會(huì)很奇怪,植物能制造氧氣,怎會(huì)是殺手?此前,陸地上并沒(méi)有土壤,但由于植物枯枝敗葉的腐化,土壤出現(xiàn)了。雨水將大量土壤沖進(jìn)海洋,成為海藻很好的養(yǎng)料。海藻的興盛消耗量大量氧氣,加快了動(dòng)物的滅絕。災(zāi)難發(fā)生75萬(wàn)年后,天空中的水蒸氣與二氧化硫發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成酸雨。連續(xù)數(shù)萬(wàn)年的酸雨的泛濫使植物的數(shù)量進(jìn)一步減少,土壤發(fā)生酸化。超級(jí)地幔柱沖破海床130萬(wàn)年后,又發(fā)生了新的災(zāi)難。從前的火山噴發(fā)都發(fā)生在海洋中,而這次發(fā)生在陸地上。76億年前,中國(guó)的西部地區(qū),大地開(kāi)始劇烈顫動(dòng),一個(gè)直徑8千米的火山口中,20萬(wàn)立方千米巖漿噴涌而出。巖漿淹沒(méi)了方圓50千米所有的地方,殺死了這范圍內(nèi)所有的生物?;鹕竭€噴發(fā)出了許多火山灰和有毒氣體,它們遮天蔽日,完全遮住了陽(yáng)光,地球陷入了200萬(wàn)年的長(zhǎng)夜之中。過(guò)去100多萬(wàn)年中,地球的溫度不斷升高,但這時(shí),火山灰使陽(yáng)光發(fā)生折射,地球無(wú)法獲得太陽(yáng)能,氣溫開(kāi)始迅速下降。海水從32攝氏度跌到16攝氏度,淺海中的魚(yú)卵立刻全部死亡。地球陷入了嚴(yán)重的冰期事件,這場(chǎng)冰期比我們熟知的那場(chǎng)距今一萬(wàn)年前的要嚴(yán)重一倍。災(zāi)難發(fā)生150萬(wàn)年后,地球開(kāi)始了一百多萬(wàn)年間的第一場(chǎng)降雪。大雪持續(xù)了數(shù)年,覆蓋了緯度大于45的所有地區(qū)。冰冷海水中的生物大量死亡,它們無(wú)法適應(yīng)這種從高溫到低溫的快速變化。災(zāi)難發(fā)生200萬(wàn)年后,寒冷的天氣過(guò)去了,巖漿也不再噴發(fā)。但地球的生命跡象幾乎全部消失,地球需數(shù)十萬(wàn)年才能恢復(fù)以往的生機(jī)。海洋中的動(dòng)物幾乎全部消失,而微生物抓住了機(jī)會(huì),開(kāi)始大量繁衍,這很像寒武紀(jì)生命大爆發(fā)之前,地球由微生物主宰,微生物難道會(huì)重新成為地球霸主嗎?答案是否定的。曾經(jīng)加速動(dòng)物滅絕的植物這次成為了救星,它們制造大量氧氣,使地球逐漸恢復(fù)生機(jī)。地球上空的有毒氣體逐漸消散,氣溫逐漸穩(wěn)定下來(lái),并又出現(xiàn)了四季變化。滅絕事件在超級(jí)地幔柱沖破海床500萬(wàn)年,也就是距今72億年前終于結(jié)束了。超級(jí)地幔柱滅絕事件是地球史上持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng),嚴(yán)重程度第三的自然災(zāi)難,它使得那時(shí)75%的生物都永遠(yuǎn)的消失。包括頂級(jí)掠食者鄧氏魚(yú)在內(nèi)的所有盾皮魚(yú),首種胎生脊椎動(dòng)物艾登堡母魚(yú)、陸地脊椎動(dòng)物的祖先真掌鰭魚(yú)和提塔利克魚(yú)以及所有頭甲魚(yú)都在這場(chǎng)浩劫中滅絕了。在這場(chǎng)災(zāi)難中,有一項(xiàng)了不起的進(jìn)化:出現(xiàn)了首次能在陸地行走的脊椎動(dòng)物:提塔利克魚(yú)。提塔利克魚(yú)雖滅絕了,但它們的一支進(jìn)化成更先進(jìn)的物種:魚(yú)石螈。魚(yú)石螈是包括人類在內(nèi)的所有四足脊椎動(dòng)物的祖先,它們迅速代替節(jié)肢動(dòng)物成為陸地霸主。讓我們來(lái)總結(jié)一下這場(chǎng)滅絕事件中的災(zāi)難因素:300多億立方千米的巖漿、忽冷忽熱的極端氣候數(shù)百萬(wàn)年的長(zhǎng)夜、大量有毒氣體、缺氧的海水以及冰期。這些因素疊加在一起,構(gòu)成了嚴(yán)重的災(zāi)難——超級(jí)地幔柱滅絕事件。泥盆紀(jì)古地理的基本格架主要由岡瓦納大陸、勞亞大陸及其間的古地中海和古太平洋組成(見(jiàn)圖)。岡瓦納古陸是最完整、最大的古陸,包括已知大陸殼的一半以上,圍繞南極地區(qū)分布。由非洲、阿拉伯半島、馬達(dá)加斯加、南美、印度、澳大利亞、新西蘭、南極和可能的南歐、土耳其、阿富汗、伊朗、中國(guó)西藏等組成。勞亞大陸的西部,由勞倫古陸和波羅的古陸構(gòu)成超大陸,亦稱歐美聯(lián)合大陸。勞倫古陸以北美地臺(tái)為主體,加上蘇格蘭、部分的愛(ài)爾蘭。波羅的古陸主要包括烏拉爾以西的俄羅斯地臺(tái)、芬蘭、斯堪的納維亞半島。歐美聯(lián)合大陸的陸相沉積含有近似的非海相和淡水的魚(yú)化石、植物化石。歐美聯(lián)合大陸以東為一些分散的大型陸塊或小型至微型陸地群組成,其中,以西伯利亞、哈薩克斯坦、華北和華南古陸較大。后者的位置接近赤道附近和北半球中緯帶。西伯利亞則處于高緯帶。泥盆紀(jì)時(shí)的海水覆蓋面積約占地球的85%,其分布特點(diǎn)包括廣闊的構(gòu)成北半球的古太平洋,位于岡瓦納古陸以北的古地中海和各陸塊之間狹窄的陸間海,以及大陸之上的陸表海。P.H.赫克爾和B.J.維茨克(1979)提出的海洋循環(huán)模式,認(rèn)為由于地球自轉(zhuǎn),陸地阻隔的原因,強(qiáng)海流發(fā)育于大洋的西邊。北半球中緯度地帶海流向東,南半球的洋流在亞熱帶區(qū)存在兩組反相旋流,高緯度地區(qū)岡瓦納陸架之上為正向旋流。根據(jù)古地磁資料推斷,泥盆紀(jì)時(shí)的極點(diǎn)大約位于非洲南部津巴布韋和博茨瓦納一帶。根據(jù)沉積物性質(zhì)推斷的古氣候,表明北美可能位于亞熱帶,俄羅斯地臺(tái)位于干燥氣候帶,導(dǎo)致劇烈的蒸發(fā)。西伯利亞地臺(tái)存在礁相蒸發(fā)巖、碳酸鹽巖和紅層,哈薩克斯坦具有厚的碎屑巖、紅層、煤層、鋁土巖,并含蒸發(fā)巖,推測(cè)它們的氣候從溫濕到干熱。岡瓦納超級(jí)大陸的南部主要發(fā)育厚而單一的碎屑巖,僅局部含碳酸鹽巖,可能代表寒冷或溫濕氣候。南美東部主要為碎屑巖,缺失碳酸鹽巖和陸相沉積;以雙殼類為主,分異度很低,珊瑚、層孔蟲(chóng)、苔蘚蟲(chóng)等骨骼化石極少或缺失,均表明屬于寒帶氣候。巴西東北部巴納伊巴盆地沉積有冰磧巖、冰磧礫巖、季候紋泥,表明有過(guò)冰川活動(dòng)。泥盆紀(jì)時(shí)年和日的長(zhǎng)度與今天不同,據(jù)各類化石(珊瑚、層孔蟲(chóng)、雙殼類)生長(zhǎng)紋數(shù)的測(cè)定,每年平均400天,每晝夜約為21~22小時(shí)。泥盆紀(jì)時(shí),月球和地球之間的距離大約是現(xiàn)今的一半,這與地球物理學(xué)家和天文學(xué)家的推斷吻合,歸結(jié)為地球自轉(zhuǎn)速度的減弱。造山運(yùn)動(dòng)、海進(jìn)海退和生物事件阿卡迪運(yùn)動(dòng)沿著北美中東部形成高地,影響到從紐芬蘭到紐約州的北阿伯拉契亞地區(qū)下中泥盆統(tǒng)褶皺南諾維斯科提亞微板塊與歐美聯(lián)合大陸發(fā)生碰撞。勞倫古陸的北緣和西緣在福蘭克林和科迪勒拉帶內(nèi)發(fā)生了埃爾斯米爾和安特勒造山運(yùn)動(dòng),中、晚泥盆世時(shí)該運(yùn)動(dòng)幾乎遍及北極全區(qū)西北非已知的毛里塔尼亞造山帶,從錫拉-萊昂(SirraLeone)一直延伸到小阿特拉斯山脈。東澳大利亞遭受強(qiáng)烈臺(tái)伯拉波造山運(yùn)動(dòng),使得泥盆系內(nèi)部和其下伏不同時(shí)代地層不整合接觸,形成尼卡姆巴山系。中朝古陸祁連山區(qū)的寧夏運(yùn)動(dòng)發(fā)生在中、晚泥盆世,表現(xiàn)為兩套陸相地層間的不整合接觸。某些學(xué)者曾推斷西伯利亞板塊與哈薩克斯坦板塊的碰撞發(fā)生在晚泥盆世。泥盆紀(jì)沉積具有兩個(gè)主要的海進(jìn)-海退旋回,以中泥盆世早期和晚泥盆世晚期的海退分開(kāi),幾乎見(jiàn)于所有泥盆系發(fā)育區(qū)。次一級(jí)的全球性海平面升降變化亦十分明顯。M.豪斯(1983)總結(jié)出紐約州泥盆系的18次海平面升降變化曲線,分別與比利時(shí)、德國(guó)、前蘇聯(lián)歐洲部分的相應(yīng)層位進(jìn)行對(duì)比,中國(guó)華南地區(qū)亦有明顯反映。J.G.約翰森等(1985)認(rèn)為至少有14次全球性海平面升降引起的泥盆紀(jì)海進(jìn)-海退旋回(簡(jiǎn)稱T-R旋回),均以加深事件然后伴隨著向上變淺的層序?yàn)樘卣?。由海平面變化、缺氧事件以及可能的天體撞擊造成的全球性生物事件在泥盆紀(jì)內(nèi)部反復(fù)發(fā)生。主要表現(xiàn)為生物的突然滅絕和大量輻射。它們多與特殊的黑色巖系出現(xiàn)密切關(guān)聯(lián)。泥盆紀(jì)內(nèi)部至少有8次全球性生物事件被識(shí)別。其中特別重要的有3次:①法西塞拉斯(Pharci-ceras)事件或稱塔凡尼克事件,發(fā)生于中晚泥盆世之交,接近腕足動(dòng)物頭貝的滅亡至弓石燕出現(xiàn)之間的時(shí)期。腕足類的6個(gè)科,四射珊瑚15個(gè)科消失。菊石類中的無(wú)棱菊石科(Agoniatitidae)、扁菊石科(Pinacitidae)和似古菊石科(Anarcestidae)的大部分消失,代之出現(xiàn)臍狀葉激增的皺菊石科(Pharciceratidae)新演化系列。隨著這個(gè)事件以后,等環(huán)節(jié)石類(Homoctenids)發(fā)生分異,掌鱗牙形石類(Palmatolepids)輻射,浮游介形類生物量突增。這一事件與海面上升吻合。②凱勒瓦瑟爾(Kellewasser)事件,代表晚泥盆世內(nèi)部的生物危機(jī),亦稱弗拉斯-法門事件,最明顯的變化是生物量急劇下降,造礁生物消失,竹節(jié)石類腕足動(dòng)物的3個(gè)目四射珊瑚的十多個(gè)科滅亡。這一事件之后,世界各地普遍海退,蒸發(fā)巖廣布,南美出現(xiàn)了冰川沉積③亨根貝格(Hengenberg)事件,發(fā)生在接近泥盆-石炭系界線附近。晚泥盆世盛行的海神石、Pha-copida三葉蟲(chóng)、盾皮魚(yú)類及無(wú)頜類全部滅亡。牙形石在掌鱗牙形石類(palmatolepids)和管牙形石類(siphonodellids)演化系列之間出現(xiàn)淺水原顎牙形石(protognathodus)生物相。事件之后,菊石、牙形石、介形石、珊瑚、腕足、脊椎動(dòng)物等門類均發(fā)生新的輻射。與這一事件相聯(lián)系的黑色頁(yè)巖廣泛分布于西歐、北美和華南。中國(guó)的海洋生物屬歸世界區(qū)系,可進(jìn)一步劃分為準(zhǔn)噶爾-興安區(qū)、南天山區(qū)、華南區(qū)和西藏-滇西區(qū)、中國(guó)早泥盆世脊椎動(dòng)物,大部分為地方性類型,屬于華南獨(dú)立生物區(qū)。沉積地層一般劃分為老紅砂巖相、萊茵相和海西相,分別代表大陸環(huán)境、近岸和遠(yuǎn)岸的海相環(huán)境。不同盆地沉積模式各異。以德國(guó)-比利時(shí)盆地為代表的巖相,早泥盆世多為近濱、前濱碎屑巖相,中、晚泥盆世發(fā)育陸棚碎屑巖相、臺(tái)地碳酸鹽巖相、盆地泥質(zhì)巖相和水下隆起碳酸鹽巖相。華南與西歐類似,差異在于泥盆紀(jì)中、晚期臺(tái)地內(nèi)部廣布以浮游相硅質(zhì)-泥質(zhì)、碳酸鹽巖沉積,形成臺(tái)、盆交錯(cuò)的古地理格局。北美東部則相反,早、中泥盆世為較淺水碳酸巖分布,而晚泥盆世全為,較深水的黑頁(yè)巖與三角洲相卡斯基爾穿插沉積。準(zhǔn)噶爾-興安褶皺帶和澳大利亞-新西蘭地槽區(qū)以島弧型火山碎屑沉積為主。屬于泥盆紀(jì)的特殊巖石類型有:①沿老紅古陸分布的老紅砂巖;②發(fā)育在加拿大、烏拉爾、比利時(shí)和華南的礁灰?guī)r;③廣布于北美臺(tái)地的黑色頁(yè)巖;④華南地區(qū)含錳硅質(zhì)巖以及早泥盆世初期的筆石頁(yè)巖等。由于命名地區(qū)德文郡的地層構(gòu)造復(fù)雜、層序不清、局部變質(zhì)。故傳統(tǒng)上一般以萊茵地區(qū)和阿登地區(qū)的為國(guó)際泥盆系分類標(biāo)準(zhǔn),劃分為3個(gè)統(tǒng)7個(gè)階。由于加里東運(yùn)動(dòng)的影響,許多地區(qū)泥盆系不整合于志留系之上。捷克波希米亞地區(qū)具有整合的志留-泥盆系界線剖面,泥盆系底界以等寬單筆石(Monograptusuniformisuniformis)的出現(xiàn)為標(biāo)志(見(jiàn)彩圖).布拉格附近克倫克剖面第20層被確定為志留-泥盆系界線層型剖面和點(diǎn)。泥盆-石炭系界線定義為凹溝管牙形石(Siphonodellasulcata)的首次出現(xiàn),全球界線層型剖面和點(diǎn)建立在法國(guó)南部地區(qū)的拉塞雷。世界各主要地區(qū)泥盆系劃分情況見(jiàn)表。中國(guó)的泥盆系在北方主要分布于天山、興安嶺、準(zhǔn)噶爾、內(nèi)蒙古草原等區(qū),以地槽型火山碎屑沉積為主。中朝地塊和塔里木地塊大部為剝蝕區(qū),僅局部發(fā)育陸相紅色碎屑沉積,華南泥盆系最為發(fā)育,具有多種沉積類型,以地臺(tái)型淺海和濱海沉積為主。碳酸鹽臺(tái)地占據(jù)大部分,其間為縱橫交錯(cuò)的海盆切割。沿江南古陸南緣則發(fā)育寬廣的近岸型碎屑-碳酸鹽巖沉積。西南區(qū)沉積比較復(fù)雜,發(fā)育有火山巖且部分變質(zhì)。秦嶺-龍門山區(qū)沉積狀況近似華南區(qū)。泥盆系內(nèi)部除寧夏運(yùn)動(dòng)見(jiàn)于祁連山外,尚未發(fā)現(xiàn)造山運(yùn)動(dòng)。中泥盆世中期的造陸運(yùn)動(dòng)十分顯著,席卷整個(gè)華南區(qū)。泥盆紀(jì)具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值。世界古生代和約50%以上賦存于泥盆系。其中,俄羅斯烏拉爾-伏爾加地區(qū)和加拿大阿爾伯達(dá)地區(qū)的儲(chǔ)量約占75%,它們一般與礁灰?guī)r和黑色頁(yè)巖等含油母巖的發(fā)育有關(guān)。與蒸發(fā)巖有關(guān)的鉀鹽礦分布于加拿大薩斯喀契溫等地。烏拉爾中泥盆統(tǒng)含有豐富的。很多晚泥盆世的黑色頁(yè)巖與磷礦、鈾礦有關(guān)。中國(guó)南部泥盆系礦產(chǎn)極為豐富:沉積型沿泥盆紀(jì)古海岸線分布,特別是晚泥盆世寧鄉(xiāng)式赤鐵礦具有經(jīng)濟(jì)意義;錳礦和磷礦則多與盆地相硅質(zhì)沉積密切相關(guān);鉛、鋅、錫等有色金屬與礁相或礁后相石灰?guī)r有關(guān);廣布的與石英砂巖是常見(jiàn)的建筑和玻璃原料;新疆北部泥盆紀(jì)火山巖系是賦存金、銅的層位。由泥盆紀(jì)巖石風(fēng)化和侵蝕形成的地貌構(gòu)成了世界很多著名的旅游勝地。如華南以及捷克和斯洛伐克摩拉維亞的巖溶、北萊茵景觀、英國(guó)西南部和蘇格蘭沿海海蝕地貌、法國(guó)布列斯特海港等。2022年9月,澳大利亞研究人員在192億年前至589億年前的泥盆紀(jì)一條古老的有頜魚(yú)化石身上發(fā)現(xiàn)了一顆有8億年歷史的心臟——這是迄今為止發(fā)現(xiàn)的最古老的心臟,以及一個(gè)單獨(dú)的胃、腸和肝臟。2023年1月30日上午,記者
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