科学·技术·社会-理想的“地质时钟”课件.ppt

1、化石是研究生物进化的最好的证据。我们如何测算某一地层或化石的形成年代呢？理想的地质时钟理想的地质时钟化石 同位素 半衰期关键词：P127你还存在哪些疑问？在小组内进行交流汇总1、什么是同位素？是否具有不同的化学性质？2、什么叫半衰期？半衰期有什么特点，为什么说同位素是理想的地质时钟？238U的衰变方程式？你还知道哪些可以衰变的同位素？3、岩石有哪些种类？都能代表本地层的样本用于年代的测算吗？4、如何利用同位素的衰变来计算岩石或化石的年龄？构建其公式。2、什么叫半衰期？半衰期有什么特点，为什么说同位素是理想的地质时钟？238U的衰变方程式？你还知道哪些可以衰变的同位素？238U 45亿年235U

2、 7亿年14C 5730年131I 8天P71放射性元素衰变的快慢是由核内部自身因素决定的,跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。施加压力和体高温度也不能改变它的半衰期。所以说同位素是理想的地质时钟。设计实验：测定某种同位素的半衰期并设计实验数据记录表4、如何利用同位素的衰变来计算岩石或化石的年龄？例1：假设岩石中的铅都是铀衰变形成的。经测定某化石所含的238U和206Pb的比例是2：1，那么，我们就可以知道，这块化石大约是在30亿年前形成的。用数学知识来构建用数学知识来构建其公式模型其公式模型3、岩石是怎么形成的？初始铅放射铅碳14测年技术 要推断一块古木的年代，可以先把古木加温，制取1g

3、碳的样品，再用粒子粒子计数器计数器进行测量，如果测得样品每分钟衰变的次数正好是现代植物所制样品的一半，表明这块古木经过了14C的一个半衰期，即5730年，如果测得每分钟衰变的次数是其他值，也可以根据半衰期计算出古木的年代。怎么算？碳14一般不用来推算大于5万年的化石，为什么？P72放射性平衡 自然界中的碳主要是12C，也有少量14C。14C是高层大气中的12C原子核在太阳射来的高能粒子流的作用下产生的。14C具有放射性，能够自发的进行衰变，变成氮。14C原子不断产生又不断衰变，达到动态平衡，因此它在大气中的含量相当稳定。活的植物通过光合作用和呼吸作用与环境交换碳元素，体内14C的比例与大气中的

4、相同，植物枯死后，遗体内的14C仍在衰变，不断减少，但是不能得到补充。因此，根据放射性强度减小的情况就可以推算植物死亡的时间。P721、地球的年龄是如何测定的？A放射性元素半衰期测定岩石B地表底层的分布C地球上化石的分布同位素地质测定法，这是测定地球年龄的最佳方法，是计算地球历史的标准时钟根据这种办法，科学家找到的最古老的岩石，有38亿岁。然而，最古老岩石并不是地球出世时留下来的最早证据，不能代表地球的整个历史。这是因为，婴儿时代的地球是一个炽热的熔融球体，最古老岩石是地球冷却下来形成坚硬的地壳后保存下来的。本世纪60年代末，科学家测定取自月球表面的岩石标本，发现月球的年龄在44至46亿年之间

5、。于是，根据目前最流行的太阳系起源的星云说，太阳系的天体是在差不多时间内凝结而成的观点，便可以认为地球是在46亿年前形成的。然而，这是依靠间接证据推测出来的。事实上，至今人们还没有在地球自身上发现确凿的“档案”，来证明地球活了46亿年。2.为什么用球粒陨石作地球的参照模型？球粒陨石落在地面的陨石，80%属于被称之为“球粒陨石”类陨石。除了它的特殊“球粒”结构，其成分类似于地幔中的橄榄岩。此外，它还含自然铁。如果除去自然铁颗粒，剩余成分将近于橄榄岩。所以自然铁颗粒可看成组成地核的基本元素。进一步发现，球粒陨石中铁与硅酸盐之比接近于地核与地幔中铁与硅酸盐之比。这使人们意识到地球的雏形是由球粒陨石一

6、类物质聚集而成，后经一次分异作用形成了幔和核。该模式认为，现今的太阳系最初是一团炽热气体状星云，其化学成分与现今太阳相同。炽热星云发光而失去热量变冷，直至一些组分处于气态不稳定的温度，这些组分开始凝聚成固体。这些颗粒聚集增大，首先形成陨石，进而形成行星。地球从46亿年前形成，从一个炽热的岩浆球逐渐冷却固化（计算表明仅需1亿年），出现原始的海洋、大气与陆地，但仍然是地质活动剧烈、火山喷发遍布、熔岩四处流淌，在41亿年前到38亿年前地球持续遭到了大量小行星与彗星的轰击。冥古宙在38亿年前结束后，内太阳系不再有大规模撞击事件。一、冥古宙（地球形成38亿年前）地球的演化发展二、太古宙（38-25亿年前

7、）太古宙结束于25亿年前的大氧化事件，以甲烷为主的还原性的太古宙原始大气转变为氧气丰富的氧化性的元古宙大气，并导致了持续3亿年的地球第一个冰期休伦冰期。最早的生命诞生于距今约36亿年前，但已知最古老的化石在南非发现的32亿年前的超微化石古杆菌和巴贝通球藻。这是最原始的原核生物。在南非的布拉维群灰岩中，还发现了31亿年前的蓝绿藻类形成的大型化石叠层石。藻类植物日益繁盛，它们通过光合作用不断吸收大气中的CO2，放出O2，从中元古代开始，地层开始有含铁紫红色石英砂岩及赤铁矿层形成，说明当时大气中已含有相当多的游离氧。大气及水体中氧的增多，给生物的发展和演化准备了物质条件。三、元古宙（255.4亿年前

8、）古生代（5.42.5亿年前）（1）寒武纪（5.434.9亿年前）寒武纪生命“大爆炸”在寒武纪开始后的短短数百万年时间里，包括现生动物几乎所有类群祖先在内的大量多细胞生物突然出现，这一爆发式的生物演化事件被称为寒武纪生命“大爆炸”。带壳、具骨骼的海洋无脊椎动物趋向繁荣，它们营底栖生活，以微小的海藻和有机质颗粒为食物，其中，最繁盛的是节肢动物三叶虫，故寒武纪又称为“三叶虫时代”，其次是腕足动物、古杯动物、棘皮动物和腹足动物。（2）奥陶纪（4.94.38亿年前）气候从温暖到严寒3.生物最早的鱼类出现奥陶纪中期，在北美落基山脉地区出现了原始脊椎动物异甲鱼类星甲鱼和显褶鱼，在南半球的澳大利亚也出现了异

9、甲鱼类。海生无脊椎动物空前发展，其中以笔石、三叶虫、鹦鹉螺类和腕足类最为重要。珊瑚自中奥陶世开始大量出现，复体的珊瑚虽说还较原始，但已能够形成小型的礁体。植物仍以海生藻类为主，但淡水植物据推测可能在奥陶纪也已经出现。4.第一次物种大灭绝在距今4.4亿年前的奥陶纪末期，约85%的物种灭亡。古生物学家认为这次物种灭绝是由全球气候变冷造成的。在大约4.4亿年前，现在的撒哈拉所在的陆地曾经位于南极，当陆地汇集在极点附近时，容易造成厚厚的积冰-奥陶纪正是这种情形。大片的冰川使洋流和大气环流变冷，整个地球的温度下降了，冰川锁住了水，海平面也降低了，原先丰富的沿海生物圈被破坏了，导致了85%的物种灭绝。（3

10、）志留纪（4.384.1亿年前）2.气候志留纪初期，南极冰盖迅速消融，导致志留纪海洋和大气环流减弱，纬向气候分带不明显，深海部分相对较暖，含氧量较低，易成滞流。因此，除高纬度的冈瓦纳大陆外，其他各板块大都处于干热或温暖的气候条件下。3.生物最早的陆地植物出现这个时期最大的特点是植物开始登上陆地。作为陆生高等植物的先驱，低等维管束植物开始出现并逐渐占领陆地，其中，裸蕨类和石松类是目前已知最早的陆生植物。伴随着陆生植物的发展，志留纪晚期还出现了最早的昆虫和蛛形类节肢动物。在海中出现了有颌骨的鱼类-棘鱼类，棘鱼类演化出了鳃盖骨，为随后鱼类等高等脊椎动物的大发展奠定了基础。海洋无脊椎动物发生了重要的更

11、新，繁盛一时的三叶虫逐渐衰退，板足鲎类开始兴起，是当时海洋节肢动物中个体最大的种类。海中有成群的珊瑚聚集生活，最后形成珊瑚礁。（4）泥盆纪（4.13.54亿年前）最早的两栖类和裸子植物出现，第二次物种大灭绝（5）石炭纪（3.542.95亿年前）最早的爬行类出现（6）二叠纪（2.952.5亿年前）第三次物种大灭绝，为恐龙类等爬行类动物的进化铺平了道路（二）中生代（2.5亿年前6500万年前）（1）三叠纪（2.52.05亿年前）最早的哺乳类和被子植物、恐龙开始出现，第4次物种大灭绝，恐龙在此后的1500万年中是地球上最主要、种类最多和数量最大的动物群。（2）侏罗纪（2.051.37亿年前）（3）白垩纪（1.370.65亿年前）白垩纪晚期第5次生物大灭绝 （三）新生代（6500万年前现在）（1）古近纪（65002330万年前）（2）新近纪（3）第四纪（260万年前至今）