泥盆纪

地质时代古生代中的第四个纪

泥盆纪

泥盆纪(Devonian Period),显生宙古生代第四个纪,晚古生代第一纪,以笔石Uncinatograptus uniformis(均一钩笔石)首现作为开始标志,其时间划分为419.2±3.2Ma~358.9±0.4Ma,历时约6000万年,设立三统七阶,建立七枚“金钉子”,其“金钉子”系统已确立完毕。泥盆纪底界划分来自于同位素测年为419.2±3.2Ma的泥盆系下泥盆统底界“金钉子”——洛赫考夫阶底界“金钉子”;顶界划分来自于同位素测年为358.9±0.4Ma的石炭纪底界杜内阶底界“金钉子”。[0][1]泥盆纪时期开始,陆地面积不断扩大,随着板块运动的发展,开始形成由北方北美、欧亚为主体的劳亚大陆和南方由南美、非洲、澳大利亚、南极洲等构成的冈瓦纳大陆,逐渐形成存在于晚古生代一早中生代时期的全球性超大陆泛大陆,也称为盘古大陆。泥盆纪时期随着陆生植物的发展,大气中二氧化碳的浓度降至接近现代水平,从志留纪时期的“温室地球”转变成“冰室地球”。泥盆纪时期以脊椎动物中的鱼类大量繁盛为特征,称为鱼类时代;晚泥盆纪出现了鱼类向两栖类的转变,标志着动物界开始向陆地方向演化。陆地上维管植物迅速繁盛,泥盆纪晚期乔木型陆生植物已占相当优势,并可形成小型森林,标志着植物界已完成了脱离水体的变革。[0][2]泥盆纪晚期有两次大规模的生物灭绝事件,分别是弗拉期与法门期交界期(F—F)形成的凯尔瓦瑟事件(Kellwasser Event)和泥盆纪—石炭纪(D—C)交界期形成的汉根贝格事件(Hangenberg Event),造成生物量急剧下降,生物多样性系统崩溃,许多在早古生代繁盛的物种灭绝。[3]

泥盆纪(Devonian Period),显生宙古生代第四个纪,晚古生代第一纪,以笔石Uncinatograptus uniformis(均一钩笔石)首现作为开始标志,其时间划分为419.2±3.2Ma~358.9±0.4Ma[注1],历时约6000万年,设立三统七阶,建立七枚“金钉子”,其“金钉子”系统已确立完毕。泥盆纪底界划分来自于同位素测年为419.2±3.2Ma的泥盆系下泥盆统底界“金钉子”——洛赫考夫阶底界“金钉子”;顶界划分来自于同位素测年为358.9±0.4Ma的石炭纪底界杜内阶底界“金钉子”。[1][2]

泥盆纪时期开始,陆地面积不断扩大,随着板块运动的发展,开始形成由北方北美、欧亚为主体的劳亚大陆和南方由南美、非洲、澳大利亚、南极洲等构成的冈瓦纳大陆,逐渐形成存在于晚古生代一早中生代时期的全球性超大陆泛大陆,也称为盘古大陆。泥盆纪时期随着陆生植物的发展,大气中二氧化碳的浓度降至接近现代水平,从志留纪时期的“温室地球”转变成“冰室地球”。泥盆纪时期以脊椎动物中的鱼类大量繁盛为特征,称为鱼类时代;晚泥盆纪出现了鱼类向两栖类的转变,标志着动物界开始向陆地方向演化。陆地上维管植物迅速繁盛,泥盆纪晚期乔木型陆生植物已占相当优势,并可形成小型森林,标志着植物界已完成了脱离水体的变革。[1][3]泥盆纪晚期有两次大规模的生物灭绝事件,分别是弗拉期与法门期交界期(F—F)形成的凯尔瓦瑟事件(Kellwasser Event)和泥盆纪—石炭纪(D—C)交界期形成的汉根贝格事件(Hangenberg Event),造成生物量急剧下降,生物多样性系统崩溃,许多在早古生代繁盛的物种灭绝。[4]

定名

泥盆纪英文Devonian一词是由英国地质学家亚当·塞奇威克(Adam Sedgwick)和罗德里克-默奇森(Roderick Murchison)于1839年在英国的德文郡(Devon)创建,泥盆系一词用以指代该地区广泛分布的“老红砂岩(Old Red Sandstone)”同期的地层单元,"泥盆"一词是Devon的日文汉字音译。[1][4][5]

国际地层年代表

1972年,国际地层委员会建立了全球第一个地层“金钉子”,泥盆纪底界“金钉子”—洛赫考夫阶底界“金钉子”;1985年通过了“三统七阶”的泥盆纪标准年代地层系统,其地层系统自下而上为下泥盆统(洛赫考夫阶、布拉格阶、埃姆斯阶)、中泥盆统(埃菲尔阶、吉维特阶)、上泥盆统(弗拉阶、法门阶)。至1996年埃姆斯阶底界“金钉子”确立,泥盆纪“金钉子”系统已全部确立。[1][2][4]

统(世)阶(期)GSSP批准时间底界值(Ma)顶界值(Ma)GSSP 位置开始标志
下泥盆统洛赫科夫阶1972年批准419.2±3.2410.8±2.8捷克巴兰德地区西南部的Suchomasty村庄的克伦(Klonk)剖面笔石(Monograptus uniformis)首次出现,后被厘定为Uncinatograptus Uniformis(均一钩笔石)的首次出现
布拉格1989年批准410.8±2.8407.6±2.6捷克布拉格市中心西南8千米处的威尔卡丘克勒(Velká Chuchle)剖面牙形刺(Eognathodus sulcatus sulcatus)-槽始颚齿刺槽亚种首次出现
埃姆斯阶1995年批准407.6±2.6393.3±1.2乌兹别克斯坦基塔布(Kitab)地质公园的辛齐尔班峡谷(Zinzil'ban)剖面牙形刺分子(Polygnathus kitabicus)-基塔普多颚刺首次出现
中泥盆统艾费尔阶1985年批准393.3±1.2387.7±0.8德国西部艾菲尔山区Wetteldorf剖面牙形刺(Polygnathus costatus partitus)-肋脊多颚刺新分亚种首次出现
吉维阶1994年批准387.7±0.8382.7±1.6摩洛哥Anti-Atlas地区的塔菲拉勒特(Tafilalt)一带牙形刺(Polygnathus hemiansatus)-半柄多颚刺首现
上泥盆统弗拉斯阶1986年批准382.7±1.6372.2±1.6法国黑山(Montage Noire)南部Col du Puech de la Suque剖面牙形刺(Ancyrodella rotundiloba)-圆叶锚刺首现
法门阶1993年批准372.2±1.6358.9±0.4法国南部埃罗省塞塞农市(Cessenon)和山东南的上库米亚克采石场牙形刺(Palmatolepis triangularis)-三角掌鳞刺首现
-参考文献:[1][2][6]

中国地层表

中国地质调查局和全国地层委员会组织实施下,经原国土资源部批准(国土资[2014]374号)出版发行了《中国地层表(2014)》,《中国地层表》《中国地层指南及中国地层指南说明书》是中国地质行业标准规范重要内容之一,在参考国际地层学研究的基础上编制了中国地区的地层年代表,该地层表将泥盆纪地层系统设立为三统十阶。[7]

统(世)阶(期)中国年代表底界值(Ma)顶界值(Ma)命名命名点位开始标志
下泥盆统洛赫科夫阶莲花山阶[8]
(弃用暂未定)
416——王钰、俞昌民1962年命名[8]中国广西壮族自治区贵港市北部龙山圩附近的莲花山[9]笔石(Monograptus uniformis)首次出现[8]
布拉格阶那高岭阶————王钰、俞昌民1962年命名[8]中国广西壮族自治区横州市横县六景北六坎口水库那高岭组[10]牙形石(Polygnathus dehiscens)首次出现[8]
埃姆斯阶郁江阶————王钰、俞昌民1962年命名[8]中国广西壮族自治区横州市横县六景车站北[11]牙形石(Polygnathus dehiscens)首次出现[8]
四排阶——397.5王钰、俞昌民1962年命名[8]中国广西壮族自治区来宾市象州县大乐石朋村[12]阶定义不完善[8]
中泥盆统艾费尔阶应堂阶397.5——侯鸿飞1978年命名[8]中国广西壮族自治区来宾市象州县大乐应堂村[13]阶定义不完善[8]
吉维阶东岗岭阶——385.3王钰、俞昌民1962年命名[8]中国广西壮族自治区来宾市象州县斗篷岭[14]以大型腕足动物鴞头贝属(Stringocephalus)首现为标志[8]
上泥盆统弗拉斯阶佘田桥阶385.3——王钰、俞昌民1962年命名[8]中国湖南省邵东市邵东县余田桥镇[15]阶底界尚未正式定义,大致以腕足类(Cyrtospirifer)首现为标志[8]
法门阶锡矿山————王钰、俞昌民1962年命名[8]中国湖南省冷水江市锡矿山地区[16]牙形石(triangularis)首现[8]
阳朔阶(建议,未正式建立)————殷保安2008年建议[8]中国广西壮族自治区桂林市阳朔县[17]牙形石(trachytera)首现[8]
邵东阶——359.58侯鸿飞1985年命名[8]中国广西壮族自治区桂林市二塘镇以西的额头村剖面[18]有孔虫(E·regularis)首现[8]

全球构造

志留纪末期结束了加里东构造阶段,从泥盆纪时期开始进入了海西构造旋回和海西构造阶段。[19]泥盆纪时期的板块活动相对稳定,其地理板块相对延续了志留纪时期的时代特征,南部由冈瓦纳大陆为主大陆,赤道附近形成了有劳伦大陆和波罗的大陆碰撞形成劳俄大陆。地球表面大部分被海水覆盖,主要洋区为泛大洋(Panthalassic Ocean),哈萨克斯坦岛弧外延与西伯利亚板块之间形成索伦克尔洋(Solonker Ocean),华北华南板块与瓦岗纳大陆进一步分离,古特提斯洋(Paleotethys Ocean)范围扩大。泥盆纪中、晚期,大洋中脊的快速扩张导致全球海平面上升,陆地面积进一步扩大,劳俄大陆与冈瓦纳大陆逐渐靠近,为日后盘古超大陆(Pangea)形成奠定了基础。[1][20][21]

地层及地理特征

泥盆纪时期大陆上首次广泛发育红色砂岩,被称为“老红砂岩大陆”。陆地范围的扩大出现了许多陆相沉积的地层。根据岩性、岩相、生物相及底栖组合大体可推断出泥盆纪出现过两次大规模的海侵海退过程,一次出现在早泥盆纪晚期,一次出现在中泥盆纪吉维期中晚期,海侵活动导致底栖腕足类、珊瑚类的空前繁盛。泥盆纪的沉积物岩相出现了明显的地域特点,表明了其气候分带的现象。泥盆纪时期海洋及陆地上出现了种类丰富、数量众多的化石,表明了动植物该这一时期呈现出演化加速的进程。[1][8]

板块名称主要地区主要变化
冈瓦纳大陆南美洲、非洲、阿拉伯半岛印度澳大利亚、南极、南欧洲、土耳其、阿富汗、伊朗、中国西藏喜马拉雅地区大陆的中央仍为稳定地区,边缘地区有海侵迹象
南美地区:位于泥盆纪时期的南极地区,显示出冷水动物群性质,大多由浅海碎屑岩组成
非洲地区:北部以砂岩石灰岩为主,古地中海生物地理区,近似热带性气候,化石丰富。南部位于南极位置,化石层中出现冰碛层,呈寒带动物群性质
澳大利亚:东部为地槽型沉积,以碎屑岩为主,有中、酸性火山岩,厚度较大,中部为陆相红色砂岩,西部为碳酸盐岩。气候干旱炎热
劳俄大陆
(欧美大陆)
北美、苏格兰爱尔兰、部分俄罗斯地台芬兰斯堪的纳维亚半岛劳俄大陆由劳伦大陆和波罗的大陆碰撞形成,整体位于赤道低纬度地区,边缘为陆表海相和边缘海盆地,中晚期形成少量弧后盆地;中部为老红砂岩分布区
北美地区:位于赤道附近,泥盆纪初期处于隆起剥蚀状态,东西两侧的阿帕拉契亚地槽与科迪勒拉地槽为海区,两侧地槽区多火山岩,表明该地区发生过明显的造山运动;中泥盆纪为海侵状态,海水浸没北美地台40%地区,盛产鸮头贝拖鞋珊瑚,多为灰岩;晚期盛产海神石等化石,以海相形、页岩为主
欧洲地区:泥盆纪地层发育较好,德国比利时地区是国际泥盆系研究的经典地区,其地层以近滨和前滨碎屑岩相为特征,多为硬砂岩、砂岩、杂色页岩,富产展翼状石燕动物群,岩相变化明显;中泥盆系,以石灰岩、页岩为主,富含珊瑚、腕足类、珊瑚、层孔虫等底栖生活为主的化石;顶层以泥灰岩泥岩和砂岩为主,盛产竹节石、棱莉石、海神石等菊石化石和浮游物化石
西伯利亚板块西伯利亚地台位于北半球中低纬度地区,泥盆系底层发育不全,分布不广
西部和南部地区:为典型的红色陆相地层,多为陆源碎屑岩、灰岩、白云岩、泥灰岩等,盛产有孔虫、棘皮动物、苔藓虫和腕足动物化石
北部地区:多为中晚期地层沉积,以海相灰岩和白云岩为主,产有xiāo头贝、弓石燕等化石
中国阿尔泰地区和兴安地区:位于西伯利亚板块南缘,为活动陆缘和被动陆缘构造环境,多火山活动,以碎屑岩、碳酸盐岩为主,岩壳厚度大,岩性变化强烈,生物化石以底栖生物为主,多为腕足动物、三叶虫、双壳类和苔藓虫等
华南板块华南地台整体为出露状态,泥盆系发育良好,层序完整,化石丰富,中国大多泥盆系标准剖面定位于此,多为海相型沉积,分为近岸相(曲靖型)、浅水相(象州型)、过渡型和深水相(南丹型)四种类型
浅水相代表近岸一侧浅水、富养、水动力较强、透光的整体环境,沉积物多为各类灰岩、白云岩、碎屑岩,生物类型多为底栖类生物,腕足类表现为厚壳型、壳体较大、纹饰发育,四射珊瑚多为角状单体类型,其他常见生物有牙形石、竹节虫、层孔虫、床板珊瑚、双壳类、介形虫、苔藓虫等,主要分布于中国广东湖南广西云南四川、西秦岭等地区
深水相又称为浮游相,岩性主要为黑色页岩、泥岩、泥晶灰岩、白云质灰岩、硅质岩、燧石团快灰岩、扁豆状灰岩等,海底少光,以腕足类、双壳类动物为特征,多为浮游类型的牙形石、竹节虫、菊石、介形虫、三叶虫等,主要分布于中国广西地区
过渡型位于浅水相和深水相之间,以亮晶灰岩、白云质灰岩、次生白云岩为主,其生物层具有混生的提点,常见动物有腕足类动物、层孔虫、床板珊瑚、四射珊瑚,主要分布于中国贵州地区、广西北流、广西南丹、云南等地区
近岸相为陆相滨海相,以红色陆相滨海相沉积为主,夹泥灰岩、浅色砂岩,富含古脊椎动物化石、沟鳞鱼等,主要分布于中国云南曲靖等地区
华北板块华北地台、中国北方华北地台:主体缺失泥盆纪沉积
中国北方:主要由阴山—天山、秦岭—昆仑两大构造带构成,北部为阴山—天山构造带,以北称为准噶尔—兴安岭地层区,属地槽型陆源碎屑和火山沉积建造,两大构造带之间为塔里木—华北地层区,主要为陆缘红色沉积
参考资料[1][8][20][22][23]

铁矿

泥盆纪时期的铁矿资源大多处于当时的古陆边缘地带,初期海侵规模较小,在陆地上形成大量的风化物质,中、晚期时期海侵规模变大,许多陆地重新被海水淹没,风化物质在海陆交界地带沉积形成了典型的沉积矿产。[22][20]

锰矿

锰矿的形成多与深水环境有关,属于典型的沉积型矿产,泥盆纪中、晚期受海侵影响,形成含锰矿层,如中国广西壮族自治区碳酸锰矿床,也称为桂平式锰矿。[22][20]

能源矿产

包括石油、天然气。生物礁的大量分布有利于油气资源的形成。如俄罗斯乌拉尔地区上泥盆统的浅海相礁灰岩油田资源、加拿大中、上泥盆统交界处礁相岩层内的石油资源。[22][20]

建材、化工原料矿产

泥盆纪时期盛产的石灰岩石英岩及铝土页岩是现今重要的建筑材料或陶瓷原料。[24]

其他

频繁的火山活动易形成诸多含矿矿层,泥盆纪时期多产层控型金属矿产,如中国华南湘粤地区的铅、锌、钨、锡、锑、碱铁矿,中国秦岭地区的铅、锌、铜、汞、锑及硫铁矿。[24]

气候环境

泥盆纪早期的海退使得陆地面积不断增加,根据泥盆纪沉积物的分布显示,泥盆纪时期已具有明显气候分带的现象。泥盆纪时期的南极位置约在现今非洲南部津巴布韦博茨瓦纳一带,北极位于泛大洋中,其地层化石中多为寒带的冷水动物群,这也与古地磁资料所推断的结果相近。赤道穿过加拿大北部、北欧及澳大利亚东部的海洋,非洲北部、澳大利亚、欧洲南部和中国的华南地区位于当时的热带和亚热带地区,该部分地区在炎热干燥的气候条件下,形成了热带地区特有的红层和蒸发岩沉积。[1][20][22]

从总体来看,泥盆纪的时期处于长期稳定的温暖环境,早期低纬度地区的海水表层温度可达35℃,至中期海水表层温度稳定在26~28℃之间,温暖适宜的环境使得造礁生物迅速发展,促进了后生动物礁的繁盛。晚期海水温度迅速上升,长期持续的高温引发了后生动物礁的大量死亡,逐渐引发形成了弗拉期与法门期交界期的生物大灭绝[1][20][22]

生命发展

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泥盆纪生物发展

脊椎动物

泥盆纪时期出现了大量的鱼类化石,无颌类和有颌类在近岸浅水环境中得到快速分异,数量和种群迅速增加,被称为鱼类时代。

泥盆世早期的鱼类以无颌类(甲胄鱼类)和原始的有颌类(盾皮鱼类)为主,泥盆纪中、晚期出现了软骨鱼类(鲨鱼)和高等硬骨鱼类(硬鳞鱼类、肺鱼和总鳍鱼类)。泥盆纪晚期,发现从总鳍鱼类中演化出可以用鳃和肺呼吸的“爬行”鱼类(如格陵兰岛上泥盆统的地层鱼石螈(Ichthyostega)),成为脊椎动物从鱼类向两栖类进化的重大事件。[1][20][22]

物种名称所属种类主要代表物种生活时代主要变化特征形象图参考资料
甲胄鱼类(Ostracoderms)无颌类头甲鱼目、鳍甲鱼目,盔甲鱼类、多鳃鱼等奥陶纪始现,泥盆纪末灭绝原始鱼类,外形似鱼,头及身体多为骨甲,没有上下颌骨,也没有骨质的中轴骨或脊椎
盔甲鱼类漫游憨鱼
盔甲鱼类漫游憨鱼
[25][26]
盾皮鱼类(Placodermi)有颌类节颈鱼目、扁平鱼目、胴甲鱼目、硬鲛目、叶鳞鱼目、褶齿鱼目和古椎鱼目志留纪始现,泥盆纪末灭绝最原始的有颌鱼类,现代的各种鱼类大多由盾皮鱼发展演化而来,盾皮鱼体表有分节的盾形骨质甲板,骨甲一般包裹在身体的前部,具有成对鼻孔、颌及偶鳍
恐鱼—盾皮鱼分支种类
恐鱼—盾皮鱼分支种类
[27][28][29]
软骨鱼类(Chondrichthyes)有颌类现代软骨鱼类可分为板鳃亚纲和全头亚纲2个亚纲,共13目60科180属约994种。主要由鲨类,yáo类和银鲛类组成志留纪始现,未灭绝骨骼全为软骨,体被盾鳞或者光滑无鳞,牙齿和棘刺坚硬,骨骼多由软骨组成,口、鳃位于腹位,由盾皮鱼类演化而来,泥盆纪时期受海侵活动生活环境改变,被迫从淡水迁徙至海中,最为知名的是美国伊利湖南岸克利夫页岩地层中发现的裂口鲨(Cladoselache)化石
鲨鱼—软骨鱼类分支
鲨鱼—软骨鱼类分支
[30][31][32][33][34]
硬骨鱼类
(Osteichthyes)
有颌类总鳍鱼类、肺鱼类泥盆纪始现,未灭绝具有内鼻孔及肉质偶鳍,体内长出一对囊状突起,起原始肺脏的作用,用以代替鳃的功能,水体干涸时可以在泥沙地上爬行
矛尾鱼(拉蒂迈鱼)—现今存活的总鳍鱼分支
矛尾鱼(拉蒂迈鱼)—现今存活的总鳍鱼分支
[35][36][34]
两栖类有颌类坚头类鱼石螈泥盆纪始现,未灭绝水栖类动物到陆栖类动物的中间过渡类型,形态特征及体内的骨骼结构显示出具有从鱼类向两栖类进化的过渡特征,可能由总鳍鱼类的某个分支演化而来,总鳍鱼类具有强大的肉鳍,能用肉鳍在泥地种爬行,用鳃和肺呼吸,近似于两栖类动物
鱼石螈复原图
鱼石螈复原图
[34][20]

无脊椎动物

泥盆纪作为晚古生代的第一个地质时期,其无脊椎动物方面与早古生代呈现出显著不同的特点,早生古代繁盛的三叶虫大幅衰退,繁盛于奥陶纪志留纪笔石几乎全部灭绝,只剩少数的单笔石类和树笔石类,单笔石类在泥盆纪早期还作为重要的标准化石,但很快灭绝。鹦鹉螺类大量减少,海林qín类近乎灭绝。腕足类和珊瑚类进一步发展,成为泥盆纪的常见种类,头足类中的无棱菊石类和棱菊石类、苔藓虫、层孔虫、双壳类腹足类牙形石等也在泥盆纪时期得到一定程度的发展。[1][20][22]

名称所属科目出现时期灭绝时期泥盆纪变化特征标志及常见物种形象图参考资料
三叶虫(Trilobites)节肢动物门、三叶虫纲寒武纪二叠纪明显衰落泥盆纪时期三叶虫主要由镜眼虫目、齿肋虫超科组成,表现为出现剑状尾部和叉状尾;身体可以弯曲来躲避危险;胃部较大,分析认为该变化可能与三叶虫从以动物为食转变为以植物或泥土中吸取养料为食的转变有关
镜眼虫目主要特点为裂膜眼,眼大;头鞍特别膨大并向前扩大,面线为前颊类型
镜眼虫化石
镜眼虫化石
[37][38][39]
腕足类(Brachiopoda)腕足动物门寒武纪早期未灭绝繁盛阶段泥盆纪腕足类动物处于繁盛阶段,常见物种有阔石燕(Euryspirifer)、弓石燕(Cyrtospirifer)、穿孔贝类及小嘴贝类,正形贝类和五房贝类相继衰退;早中期的石燕贝类贝体较宽阔,向两侧伸展较远,中槽、中隆上无纹饰;晚期贝体多为方四形,全部壳面,中槽、中隆区有放射线或放射褶,排列较密
弓石燕化石
弓石燕化石
[20][37]
珊瑚类 (Coral)刺胞动物门寒武纪未灭绝繁盛泥盆纪时期珊瑚类以双带型单体或复体珊瑚、泡沫型珊瑚为主,是地史上规模较大的造礁时期之一,早期以泡沫型为主,晚期泡沫型大多灭绝以双带型为主,主要代表有拖鞋珊瑚(Calceola)、分珊瑚(Disphyllum)、六方珊瑚(Hexagonaiia)等
拖鞋珊瑚化石
拖鞋珊瑚化石
[20][37]
头足类(Cephalopoda)软体动物门寒武纪未灭绝繁盛阶段泥盆纪时期以无棱菊石型和棱菊石型缝合线为主,分布广泛,是泥盆纪时期地层划分和对比的重要依据。主要代表有尖叶棱菊石(Manticoceras)、乌克曼菊石(Wocklumeria)等
棱菊石化石
棱菊石化石
[20][37]
竹节石类(Tentaculita)软体动物门奥陶纪侏罗纪繁盛至灭绝泥盆纪时期的竹节石类生物分布广泛,数量丰富,演化迅速,在该段时期繁荣至顶峰阶段并于泥盆纪末期迅速减少近乎灭绝。其主要代表物种为塔节石类(Nowakida),早期个体较大,横环和纵肋较为密集,中期个体变小,横环和纵肋较稀,呈明显的方格状,环、肋交汇处常形成明显的瘤状突起——[20]

植物类

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泥盆纪就存在的松叶蕨

志留纪末期陆地出现了少数的裸蕨类植物,至泥盆纪时期陆生植物已在全球范围内分布,并逐渐演化出根、茎、叶的系统分化。晚期裸蕨类植物灭绝,节蕨类、石松类真蕨类发展,出现了原始的裸子植物,共同形成了最早的森林系统。[1][20][22]

阶段主要植物种类主要特征参考资料
早期以裸蕨类植物为主,石松类和楔叶类出现蕨类植物是一种生长于近水地区的半陆生植物,早期的裸蕨类植物分为两种发展类型,一种为瑞尼蕨型(Rhynia),后期演化成为真蕨;另一种为工蕨型(Zosterophyllum),与石松植物较为接近,可能由此演化成为石松植物。裸蕨类的植物无根、茎、叶系统的分化,植物体近似叶状体,茎轴纤弱,维管束小,茎表皮有气孔并角质化,茎内有简单的输导组织[1][20][37]
中、晚期裸蕨类、石松类、楔叶类、真蕨类共同发展,裸子植物出现陆生维管植物辐射演化发展,逐渐演化出根、茎、叶的系统分化,出现真蕨类植物,蕨类植物的繁衍辐射演化出现了石松类及木贼类植物,同时出现了前裸子植物,古羊齿属树木高度可达20米,至泥盆纪晚期已经初步形成小规模森林[1][20][37][40]

泥盆纪大灭绝

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泥盆纪大灭绝相关视频

弗拉期-法门期之交(F-F)大规模集群灭绝事件

持续时间特征原因影响参考资料
约一百万年,可分为上、下Kellwasser两个时期,持续时间分别为20万年和15万年,中间间隔约60万年循序渐进的物种灭绝过程,以低新生率为主要特征,有着多期性、“瞬间性”、差异性、关联性的基本特征直接因素:全球性气候变化,主要为海平面升降、海洋缺氧、海水温度变化
其他因素:海水富养化、海洋酸化、大气CO2分压变化、板块运动、火山作用、天文年代旋回叠加作用
显生宙以来地球生态系统五大灭绝事件之一,被称为Kellwasser事件,共造成海洋生态系统中80%以上的物种灭绝和显生宙最大规模的后生动物礁的消亡
主要影响中低纬度地区浅海生态系统的底栖生物群落与浅层水体中浮游和游泳生物,泥盆纪时期特有的生物礁系统崩溃,珊瑚、层孔虫、苔藓虫等基本灭绝
[1][40][41]

泥盆纪-石炭纪之交(D-C)生物灭绝事件

持续时间特征原因影响参考资料
持续10万年至30万年幕式特征,主幕开始于Hangenberg黑色页岩底部,伴随黑色页岩的广泛出现和浅层海底沉积物颗粒的碳酸盐岩平台环境异常;第二幕为冰期结束后的海侵沉积环境和碳酸盐工厂环境复苏导致幸存物种的最终消亡和陆地植物群更替主要原因:全球性海平面下降,成冰事件,海洋中碳、氮元素异常该事件被称为Hangenberg事件
首幕事件最终造成深水区牙形刺、菊石、和介形类的灭绝率达到40%、85%、50%;浅水区的层孔虫、介形类豆石介目完全灭绝,珊瑚大量消亡,打断了F-F灭绝事件后的复苏进程
第二幕事件导致海洋中几丁虫、盾皮鱼的灭绝和疑源类、有孔虫脊椎动物多样性的降低和陆地植物群的更替
[1]

参考资料 41

  1. 参考 1
  2. 国际地层年代表(2022年10月版) — 国际地层学委员会
  3. 参考 3
  4. 泥盆纪 — 中国大百科全书(第3版)网络版
  5. 参考 5
  6. 全球边界层型截面和点 — 国际地层学委员会
  7. 《中国地层表(2014)》正式实施 — 中国地质调查局
  8. 参考 8
  9. 莲花山阶 — 中国大百科全书第三版(网络版)
  10. 那高岭阶 — 中国大百科全书第三版(网络版)
  11. 郁江阶 — 中国大百科全书第三版(网络版)
  12. 四排阶 — 中国大百科全书第三版(网络版)
  13. 应堂阶 — 中国大百科全书第三版(网络版)
  14. 东岗岭阶 — 中国大百科全书第三版(网络版)
  15. 佘田桥阶 — 中国大百科全书第三版(网络版)
  16. 锡矿山阶 — 中国大百科全书第三版(网络版)
  17. 阳朔阶 — 中国大百科全书第三版(网络版)
  18. 邵东阶 — 中国大百科全书第三版(网络版)
  19. 参考 19
  20. 参考 20
  21. 鱼类的时代——泥盆纪 — 知乎
  22. 参考 22
  23. 曲靖型 — OpenGMS
  24. 参考 24
  25. 甲胄鱼类 — 中国大百科全书第三版(网络版)
  26. 甲胄鱼 — 化石网
  27. 真正的鱼类--盾皮鱼 — 化石网
  28. 盾皮鱼大家族 — 中国科普博览
  29. 盾皮鱼类 — 中国大百科全书第三版(网络版)
  30. 新疆塔里木盆地早志留世软骨鱼类研究获进展----中国科学院 — 中国科学院
  31. 古老的海洋杀手——鲨鱼类 — 中国科普博览
  32. 软骨鱼类 — 中国大百科全书第三版(网络版)
  33. 软骨鱼纲(Chondrichthyes) — 中国作物种质信息网
  34. 参考 34
  35. 生物学家证明矛尾鱼是名符其实的活化石 — 中国科学院南京地质古生物研究所
  36. 硬骨鱼类 — 中国大百科全书第三版(网络版)
  37. 参考 37
  38. 参考 38
  39. 参考 39
  40. 参考 40
  41. https://d.wanfangdata.com.cn/Periodical/ChlQZXJpb2RpY2FsQ0hJTmV3UzIwMjMwMzIxEhB6Z2t4LWNkMjAwMTA4MDA3Ggg1YXU0bG1jNQ%3D%3D

注释

  1. Ma:地质年代单位,百万年
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