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石炭紀
石炭紀(Carboniferous)約處于地質年代兩億八千六百萬至三億六千萬年前,它可以區分為兩個時期:始石炭紀(又叫密西西比紀,三億兩千至三億六千萬前)、和后石炭紀(又叫賓夕法尼亞紀,兩億八千六百至三億兩千萬年前)。 石炭紀(Carboniferous period)是古生代的第5個紀,開始于距今約3.55億年至2.95億年,延續了6500萬年。石炭紀時陸地面積不斷增加,陸生生物空前發展。當時氣候溫暖、濕潤,沼澤遍布。大陸上出現了大規模的森林,給煤的形成創造了有利條件。石炭紀晚期地球海陸分布圖
目錄 特征 來源 動物演化 植物演化 古氣候與礦產 收縮展開 特征石炭紀是 地殼運動 非常活躍的時期,因而 古地理 的面貌有著極大的變化。這個時期 氣候 分異現象又十分明顯,北方古 大陸 為溫暖潮濕的聚煤區, 岡瓦納大陸 卻為寒冷大陸 冰川 沉積環境。氣候分帶導致了動、 植物地理 分區的形成。
來源石炭紀是植物 世界 大繁盛的代表時期。石炭紀開始于距今3.5億年,延續了約6500萬年。由于這一時期形成的 地層 中含有豐富的 煤炭 ,因而得名“石炭紀”。據統計,屬于這一時期的 煤炭儲量 約占全世界總儲量的50%以上。
動物演化石炭紀 陸生生物 飛躍發展, 海生 無脊椎動物 也有所更新。
與 泥盆紀 相比, 蜓類 是石炭紀 海生無脊椎動物 中最重要的類群,而 腕足動物 盡管在類群上減少,但數量多,依舊占相當重要地位, 頭足類 則以 菊石 迅速發展為主。
在 石炭紀 晚期, 脊椎動物 演化史出現一次飛躍,從此擺脫了對水的依 賴,以適應更加廣闊的生態領域,以 北美 賓夕法尼亞 早期地層中的 林蜥 為代表。生活在陸上的 昆蟲 ,如 蟑螂 類和 蜻蜓 類,是石炭紀突然崛起的一類 陸生動物 ,它們的出現與當時茂盛森林密切相關,其中有些 蜻蜓 個體巨大,兩翅張開大者可達70cm。
石炭紀 的海生 無脊椎動物 與 泥盆紀 比較起來,有了顯著的變化。 淺海底棲動物 中仍以 珊瑚 、 腕足類 為主。早石炭世晚期的浮游和游泳的動物中,出現了新興的 筳類 , 菊石 類仍然繁盛, 三葉蟲 到石炭紀已經大部分絕滅,只剩下幾個屬種。
最早發現于 泥盆紀 的昆蟲類,在石炭紀得到進一步的繁盛,已知石炭、 二疊紀 的昆蟲就達1300種以上。 陸生脊椎動物 進一步繁盛, 兩棲動物 占到了統治地位。 早石炭世 一開始, 兩棲動物 蓬勃發展,主要出現了 堅頭類 (也稱 迷齒類 ),同時繁盛的還有 殼椎類 。
植物演化石炭紀 (3.5億年前)——壯觀的 蕨類 森林.
石炭紀是 植物 世界大繁盛的代表時期。 早石炭世 的植物面貌與 晚泥盆世 相似,古 蕨類植物 延續生長,但只能適應于濱海低地的環境; 晚石炭世植物 進一步發展,除了 節蕨類 和 石松類 外, 真蕨類 和 種子蕨類 也開始迅速發展。 裸子植物 中的 苛達樹 是一種高大的 喬木 ,成為造 煤 的重要材料之一。
石炭紀的氣候溫暖濕潤,有利于植物的生長。隨著陸地面積的擴大, 陸生植物 從濱海地帶向大陸內部延伸,并得到空前發展,形成大規模的森林和沼澤,給煤炭的形成提供了有利條件,所以,石炭紀成為地史時期最重要的成煤期之一。此外,石炭紀也是 地殼運動 頻繁的時期 ,許多地區這時 褶皺 上升,形成 山系 和陸地,地形高差起伏,使地球上產生明顯的氣候分異。按照地理環境的不同,科學家們根據石炭紀的植物分布特點劃分出各具特色的 植物地理區 ,每一植物地理區都有自己的特色 植物群 (flora)和一定的生態特征。
在石炭紀的 森林 中,既有高大的 喬木 ,也有茂密的 灌木 。 喬木 中的木賊根深葉茂, 木賊 的 莖 可以長到20~40 厘米 粗,它們喜愛 潮濕 ,廣泛分布在河流沿岸和湖泊沼澤地帶。 石松 是另一類喬木,它們挺拔雄偉,成片分布,最高的石松可達40米。石炭紀時,早期的 裸子植物 (如 蘇鐵 、 松柏 、 銀杏 等)非常引人注目,但 蕨類植物 的數量最為豐富。蕨類植物是灌木林中的旺族,它們雖然低矮,但大量占據了森林的下層空間,緊簇擁擠,蒸蒸日上。可以這樣說,今天 地球 上之所以蘊藏有如此豐富的 煤炭資源 ,與石炭紀的 植物界 的繁盛密切相關。 中國 是煤炭資源大國,外國科學家們曾經指出,石炭紀森林的廣袤和茂密可以從中國所產煤層的厚度上看出來,有的 煤層厚度 竟然超過120米,這相當于2440米的 原始植物質 的厚度。
植物是怎樣變成煤炭的呢?由于石炭紀的植物種類繁多,生長迅速,它們死后即便有一部分很快腐爛,但仍有許多枝干倒伏后避免了 風化作用 和 細菌 、 微生物 的破壞。石炭紀森林的不少林地是被水浸泡著的沼澤地,死亡后的植物枝干很快會下沉到稀泥中,那里實際上是一種封閉的 還原環境 ,在這種環境中植物枝干避免了外界的破壞,并在 壓實作用 和其它作用下緩慢地演變成 泥炭 。年復一年,由植物形成的泥炭在地層中得到保存,并又經歷了 成煤作用 后成為初級的煤炭-褐煤。褐煤是一種劣質煤, 褐煤 再經過長時間的壓實后,才能形成真正意義上的煤—— 煙煤 。 褐煤 轉化成煙煤要付出巨大的“代價”,據 地質學家 們推算,0.3米厚的煙煤是由6米厚的象褐煤這樣的植物質壓縮而成的。
石炭紀 森林 分布在地球陸地的許多地方,在中國北方的 華北平原 ,就曾保存著石炭紀的廣袤森林, 山西 的 煤層 應該是最好的證據。在石炭紀時, 山西 大地歷經 海水 的數次入侵,海陸頻頻交替。每當海水退卻, 陸地植物 便在溫暖潮濕的環境下迅速繁盛,一期又一期的森林就這樣生成了。成煤的泥炭 沼澤 植物林中,主要以石松類、 科達類 、種子蕨類、真蕨類等為主,當我們今天開發 山西 的煤炭資源時,有誰能夠知道并辨認出那些形形色色的 史前植物 呢?
古氣候與礦產根據石炭紀的 珊瑚礁 ...
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