1、微体古生物学微体古生物学MicropaleontologyMicropaleontology微体化石微体化石是指各地质时代沉积岩中所保存是指各地质时代沉积岩中所保存的、肉眼不能识别的微小生物化石，必须借的、肉眼不能识别的微小生物化石，必须借助显微镜来研究。助显微镜来研究。超微化石超微化石更小化石（更小化石（10 m），必须借助电），必须借助电子显微镜或扫描电子显微镜来研究。子显微镜或扫描电子显微镜来研究。1、微小古生物的完整个体、微小古生物的完整个体2、大古生物中侏儒类型、大古生物中侏儒类型3、古生物的微小器官、古生物的微小器官4、主要类型：、主要类型：钙质类、硅质类、有机质类钙质类、硅质类、
2、有机质类主要微体生物门类主要微体生物门类钙质类微体化石钙质类微体化石有孔虫有孔虫、介形虫介形虫、钙质超微化石、钙质超微化石、轮藻轮藻等等 硅质类微体化石硅质类微体化石放射虫放射虫、硅藻、硅鞭藻等、硅藻、硅鞭藻等磷酸类微体化石磷酸类微体化石牙形石牙形石、小壳化石、小壳化石有机质类微体化石有机质类微体化石孢子、花粉孢子、花粉、沟鞭藻沟鞭藻、疑源类疑源类 几丁虫等几丁虫等活体底栖浮游底栖浮游底栖轮藻植物门硅硅 藻藻5-100m花粉大小各异，中间的南瓜花粉粒直径为花粉大小各异，中间的南瓜花粉粒直径为0.2毫米毫米孢粉有有 孔孔 虫虫 有孔虫有孔虫 海底沉积物中最常见的 单细胞生物化石 具有碳酸钙(Ca
3、CO3)质的壳原生动物门概述原生动物门概述 原生动物是原生动物是最低等的一类动物最低等的一类动物，是与多，是与多细胞后生动物对应的单细胞动物。细胞后生动物对应的单细胞动物。原生动物的原生动物的个体由单细胞个体由单细胞组成。但它组成。但它是是一个完整的有机体一个完整的有机体，具有作为一个动物，具有作为一个动物应有的主要生活机能。如新陈代谢、刺应有的主要生活机能。如新陈代谢、刺激感应、运动和繁殖等。激感应、运动和繁殖等。原生动物原生动物个体微小个体微小。类器官和分类依据类器官和分类依据 原生动物为了行使各种生活机能，单细原生动物为了行使各种生活机能，单细胞的各部分进行分化，各司一定功能，胞的各部分
4、进行分化，各司一定功能，形成了形成了类器官类器官。例如：例如：鞭毛、纤毛和伪足等就是原生动鞭毛、纤毛和伪足等就是原生动物的运动类器官物的运动类器官。活活 体体底栖底栖浮游浮游一一.有孔虫的一般特征有孔虫的一般特征 概述：概述：有孔虫是有孔虫是一种具伪足的微一种具伪足的微小单细胞动物，小单细胞动物，大多具矿物质硬大多具矿物质硬壳，壳，壳上都有开壳上都有开口，壳壁上还有口，壳壁上还有许多小孔。许多小孔。1mm以下，最大以下，最大110mm。身体由一团细胞质构成，身体由一团细胞质构成，分化为内外两层，外层薄分化为内外两层，外层薄而透明叫外质；内层颜色而透明叫外质；内层颜色较深叫内质。较深叫内质。外质
5、伸出许多根状或丝状外质伸出许多根状或丝状伪足伪足，主要功能是运动、，主要功能是运动、摄取和消化食物、清除废摄取和消化食物、清除废物并物并分泌壳质构成外壳分泌壳质构成外壳。内质具一个或多个核，核内质具一个或多个核，核随着个体的生长而增大。随着个体的生长而增大。底栖底栖浮游底栖比例比例冲洗后富集壳形多样、几何形态坚固，仿生学建筑壳形多样、几何形态坚固，仿生学建筑地层中保存丰度高（晚白垩世，西藏，切片）1.房室房室2.口孔口孔3.初房初房4.终室终室5.隔壁隔壁6.缝合线缝合线7.前壁前壁8.口面口面基本构造基本构造有孔虫口孔形状与位置有孔虫口孔形状与位置末端圆形末端圆形末端缝状末端缝状基部缝状基部
6、缝状树枝状树枝状末端放射状末端放射状帽缘状帽缘状扣眼状扣眼状新月形新月形十字形十字形筛状筛状脐部脐部脐脐-脐外脐外背背-脐脐半圆赤道半圆赤道二二.壳体成分、构造及形态壳体成分、构造及形态 由由细胞质分泌钙质细胞质分泌钙质或再加或再加上上外来物质胶结外来物质胶结而成，而成，有孔虫的壳形各式各样，有孔虫的壳形各式各样，少数构造比较简单，但多少数构造比较简单，但多数壳形十分复杂，数壳形十分复杂，按房室多少及其排列按房室多少及其排列可划可划分几种类型分几种类型形形 态态 单房室壳单房室壳：仅由一个房室构成，具一个或多个口孔，：仅由一个房室构成，具一个或多个口孔，壳常成球形、瓶形，还有放射状及树枝状等。
7、壳常成球形、瓶形，还有放射状及树枝状等。双房室壳双房室壳：常为一个球形初房和一个管状的第二房：常为一个球形初房和一个管状的第二房室组成。由于第二房室位置和形状的变化，形成各室组成。由于第二房室位置和形状的变化，形成各种壳形，有圆管形、圆盘形、球形、之字形等。种壳形，有圆管形、圆盘形、球形、之字形等。多房室壳：多房室壳：由两个以上的房室构成，因房室排列形由两个以上的房室构成，因房室排列形式不同而产生不同的构造和形态。式不同而产生不同的构造和形态。壳形如下壳形如下单列式壳：单列式壳：房室基本上沿一条直线或弧线排列成单行。房室基本上沿一条直线或弧线排列成单行。双列式壳、三列式壳双列式壳、三列式壳平旋
8、式壳：平旋式壳：房室围绕通过初房的一设想轴，在房室围绕通过初房的一设想轴，在一个平面上盘旋排列，设想轴和旋卷平面互一个平面上盘旋排列，设想轴和旋卷平面互相垂直。相垂直。螺旋式壳：螺旋式壳：房室围绕通过初房的一设想轴在若房室围绕通过初房的一设想轴在若干个彼此平行的平面上螺旋式排列，设想轴干个彼此平行的平面上螺旋式排列，设想轴和旋卷平面互相垂直。和旋卷平面互相垂直。绕旋式壳：绕旋式壳：一种是房室沿一设想轴绕旋排列，一种是房室沿一设想轴绕旋排列，另一种类型是粟米虫式，即房室在若干个方另一种类型是粟米虫式，即房室在若干个方向不同而彼此以一定角度相交的平面上绕旋向不同而彼此以一定角度相交的平面上绕旋排列
9、，每个壳圈由两个房室构成排列，每个壳圈由两个房室构成。（。（P P219219）其它：其它：扇形式壳、半环式壳、混合型壳等。扇形式壳、半环式壳、混合型壳等。2 壳壁成分壳壁成分1）钙质壳钙质壳(calcareous)2）胶结或砂质壳）胶结或砂质壳(agglutinated or arenaceous)3）假几丁质壳假几丁质壳(pseudochitinous)4）硅质壳硅质壳(siliceous)壳壁成分壳壁成分 1 1、假几丁质壳、假几丁质壳 一种含蛋白质的有机质，一种含蛋白质的有机质，类似几丁质。由于其薄而易碎，类似几丁质。由于其薄而易碎，很少保很少保存成化石存成化石 2 2、胶结壳、胶结壳
10、 由自身分泌的胶结物胶结外由自身分泌的胶结物胶结外来物质而成；胶结物成分多为有机质，来物质而成；胶结物成分多为有机质，次为碳酸钙、氢氧化铁；外来物质有石次为碳酸钙、氢氧化铁；外来物质有石英、长石、方解石、文石、辉石、磁铁英、长石、方解石、文石、辉石、磁铁矿、角闪石、黑云母及其它生物的碎块。矿、角闪石、黑云母及其它生物的碎块。3 3、钙质壳、钙质壳 由细胞质分泌矿物质组成，主由细胞质分泌矿物质组成，主要为碳酸钙，常结晶成方解石或文石要为碳酸钙，常结晶成方解石或文石（1 1）似瓷质壳）似瓷质壳 不透明的钙质壳，外表不透明的钙质壳，外表似瓷器，一般无微孔。似瓷器，一般无微孔。（2 2）钙质微粒状壳）
11、钙质微粒状壳 由紧密排列的极微由紧密排列的极微小方解石晶体构成（由自身分泌而成）小方解石晶体构成（由自身分泌而成）（3 3）钙质透明多孔壳）钙质透明多孔壳 具微孔，由方解具微孔，由方解石小柱状晶体组成，晶体平行排列稍成石小柱状晶体组成，晶体平行排列稍成放射状。放射状。冲洗后富集壳形多样、几何形态坚固，仿生学建筑壳形多样、几何形态坚固，仿生学建筑 有孔虫壳壁的分层性有孔虫壳壁的分层性 三三.有孔虫的分类有孔虫的分类自然分类自然分类人为分类人为分类有孔虫的分类依据有孔虫的分类依据1、壳壁成分、壳壁成分2、壳壁的微细构造、壳壁的微细构造3、壳壁的分层性、壳壁的分层性4、房室数目、房室数目5、口孔特点
12、及其饰变、口孔特点及其饰变6、壳壁构造的复杂化、壳壁构造的复杂化7、房室排列方式与形状、房室排列方式与形状有孔虫目有孔虫目12目目(P221)超科超科 科科 属属 种种 （亚种）（亚种）蜓目蜓目(Fusulinida(Fusulinida)在在低纬度海区低纬度海区石炭石炭二叠纪二叠纪的石灰岩层中，常的石灰岩层中，常常见到一种象纺织用的梭子（又称蜓）形状的小常见到一种象纺织用的梭子（又称蜓）形状的小化石，这就是化石，这就是蜓蜓，这种有孔虫能分泌各种形态的，这种有孔虫能分泌各种形态的多房外壳，又叫多房外壳，又叫纺缍虫纺缍虫。它的个体很小，一般和小米、大米、黄豆、云豆它的个体很小，一般和小米、大米、
13、黄豆、云豆差不多。因此，需要用放大镜观察寻找，找到后，差不多。因此，需要用放大镜观察寻找，找到后，还需要把它从几个方向切开来观察还需要把它从几个方向切开来观察。我们在天然。我们在天然露头上见到的蜓很多就是它的切开面。露头上见到的蜓很多就是它的切开面。蜓又名纺锤虫，是一类已绝灭的大型有孔蜓又名纺锤虫，是一类已绝灭的大型有孔虫，具钙质微粒壳，浅海底栖生物，生活虫，具钙质微粒壳，浅海底栖生物，生活于水深于水深100米的热带、亚热带正常浅海环米的热带、亚热带正常浅海环境，境，是是CP重要的标准化石重要的标准化石。我国蜓类化石丰富，是主要的产国之一。我国蜓类化石丰富，是主要的产国之一。演化迅速演化迅速,
14、分布广分布广,有重要的生物地层意义有重要的生物地层意义.蜓壳的形态与构造蜓壳的形态与构造 壳的基本形态：壳的基本形态：多房室包旋壳多房室包旋壳 蜓壳体由若干壳圈组成，壳圈绕中心的一蜓壳体由若干壳圈组成，壳圈绕中心的一个壳室（称个壳室（称初房初房，多为圆球形）旋转，外，多为圆球形）旋转，外壳圈壳圈层层包裹内壳圈通常形成纺缍形或椭层层包裹内壳圈通常形成纺缍形或椭圆形、透镜形、球形或晚期壳圈松开等。圆形、透镜形、球形或晚期壳圈松开等。构造：构造：1 1、初房初房 2 2、旋壁旋壁:旋壁切成薄片在显微镜下观察可旋壁切成薄片在显微镜下观察可分为许多类型，分为许多类型，是蜓化石鉴定的主要依据。是蜓化石鉴定
15、的主要依据。3 3、旋轴旋轴3、隔壁、前壁、隔壁孔：隔壁、前壁、隔壁孔：隔壁是旋壁弯向蜓体中心隔壁是旋壁弯向蜓体中心 的部分，将蜓壳分为一格一格的小房室，隔壁可以的部分，将蜓壳分为一格一格的小房室，隔壁可以 是平直的，也可以发生不同程度的褶皱。褶皱的隔是平直的，也可以发生不同程度的褶皱。褶皱的隔 壁，在轴切面上表现为褶曲状，称隔壁褶皱壁，在轴切面上表现为褶曲状，称隔壁褶皱4、通道通道：隔壁基部中央的开口，两侧具次生堆：隔壁基部中央的开口，两侧具次生堆 积物积物旋脊旋脊。5、列孔和拟旋脊列孔和拟旋脊：某些高级的蜓类隔壁基部具：某些高级的蜓类隔壁基部具 有一排小孔。有一排小孔。6、轴积轴积切面类型
16、：切面类型：轴切面轴切面：通过初房，平行旋轴：通过初房，平行旋轴旋切面旋切面：通过初房，垂直旋轴：通过初房，垂直旋轴弦切面弦切面：未通过初房，平行旋轴：未通过初房，平行旋轴蜓壳的构造变化蜓壳的构造变化 壳形变化：壳形变化：长轴型、等轴型、短轴型长轴型、等轴型、短轴型 隔壁变化：隔壁变化：平直平直两端褶皱两端褶皱全面褶皱全面褶皱 旋向沟旋向沟 旋壁变化：旋壁变化：具分层结构具分层结构 原生壁原生壁（致密层，透明层，（致密层，透明层，蜂巢层蜂巢层）次生壁次生壁（内、外疏松层，终壳圈的外表面（内、外疏松层，终壳圈的外表面 没有外疏松层）没有外疏松层）蜂巢层：蜂巢层：位于致密层之下，是一较厚而具蜂巢位
17、于致密层之下，是一较厚而具蜂巢状构造的壳层，在垂直旋壁的切面上呈梳状。状构造的壳层，在垂直旋壁的切面上呈梳状。蜓壳的构造变化蜓壳的构造变化 旋壁结构：旋壁结构：蜓分类的重要依据之一。蜓分类的重要依据之一。单层式单层式:致密层致密层原始类型原始类型 双层式：双层式：致密层致密层+透明层透明层古纺锤蜓型古纺锤蜓型 致密层致密层+蜂巢层蜂巢层麦蜓型麦蜓型 三层式：三层式：致密层致密层+内、外疏松层内、外疏松层原小纺锤蜓型原小纺锤蜓型 致密层致密层+蜂巢层蜂巢层+内疏松层内疏松层费伯克蜓型费伯克蜓型 四层式：四层式：致密层致密层+透明层透明层+内、外疏松层内、外疏松层小纺锤蜓型小纺锤蜓型 副隔壁副隔壁
18、：P的蜓类，蜂巢层局部规则的下延聚集形成比的蜓类，蜂巢层局部规则的下延聚集形成比隔壁略短的薄板。隔壁略短的薄板。轴向副隔壁，旋向副隔壁轴向副隔壁，旋向副隔壁 蜓目的分类蜓目的分类 主要分类依据：主要分类依据：壳形、旋壁构造、隔壁性壳形、旋壁构造、隔壁性质和次生堆积物质和次生堆积物 两个超科：两个超科：纺锤蜓超科纺锤蜓超科（旋壁由致密层、透明层或旋壁由致密层、透明层或 蜂巢层及疏松层组成；蜂巢层及疏松层组成；具旋脊和通道具旋脊和通道）CP 费伯克蜓超科费伯克蜓超科（具拟旋脊具拟旋脊、两组副隔壁两组副隔壁，旋壁：致密层旋壁：致密层+蜂巢层蜂巢层 隔壁平直隔壁平直）P 蜓类的演化蜓类的演化 主要的演
19、化趋向主要的演化趋向：早石炭世后期早石炭世后期 二叠纪末期二叠纪末期 1、壳体不断增长、壳体不断增长：低级：低级1mm，高级可大十几倍。，高级可大十几倍。壳形壳形：短轴型：短轴型等轴型或长轴型等轴型或长轴型 2、旋壁构造复杂化、旋壁构造复杂化：极为重要而明显的现象。极为重要而明显的现象。单层式单层式三层式三层式四层式，出现四层式，出现蜂巢层蜂巢层C2 副隔壁副隔壁P1（加固蜓壳的结构）（加固蜓壳的结构）3、隔壁和旋脊的变化、隔壁和旋脊的变化：A类：类：隔壁平值，旋脊发育隔壁平值，旋脊发育 隔壁两端褶皱，旋脊不发育隔壁两端褶皱，旋脊不发育 隔壁全面褶皱，旋脊消失；隔壁全面褶皱，旋脊消失；（纺锤蜓
20、超科）（纺锤蜓超科）B类：类：隔壁不发生褶皱，发育拟旋脊和副隔壁，隔壁不发生褶皱，发育拟旋脊和副隔壁，（费伯克蜓超科）（费伯克蜓超科）蜓类的生物地层分带（蜓类的生物地层分带（C13P1P2P末）末）五五.有孔虫的生态有孔虫的生态2 2、现代有孔虫生态分布、现代有孔虫生态分布海洋：海洋：滨海滨海大洋盆地大洋盆地半咸水湖盆半咸水湖盆1、生态类型：、生态类型：底栖与浮游底栖与浮游有孔虫生态的环境控制因素有孔虫生态的环境控制因素物理因素：物理因素：深度深度：浮游有孔虫随深度加大而增多，底栖有孔虫出浮游有孔虫随深度加大而增多，底栖有孔虫出现分带现分带温度温度：广温性与窄温性；暖水、温水和冷水动物群广温性
21、与窄温性；暖水、温水和冷水动物群光度光度底质性质底质性质：细粒沉积物和碳酸盐；粗粒碎屑物细粒沉积物和碳酸盐；粗粒碎屑物化学因素：化学因素：盐度盐度：正常盐度正常盐度33-36；不同盐度有不同的组合；不同盐度有不同的组合Ph值、微量元素值、微量元素等等生物因素：生物因素：营养圈营养圈有孔虫不同深度组合有孔虫不同深度组合生物群落：生物群落：浮游浮游/底栖：外生种、内生种底栖：外生种、内生种四四.有孔虫的演化与地史分布有孔虫的演化与地史分布寒武纪寒武纪（少）（少）现代（多）现代（多）奇杆虫亚目奇杆虫亚目串珠虫亚目串珠虫亚目蜓亚目蜓亚目小粟虫亚目小粟虫亚目轮虫亚目轮虫亚目重要类型重要类型浮游有孔虫浮游
22、有孔虫的地史分布的地史分布与全球气候与全球气候变化趋势变化趋势相关相关新生代浮游有孔虫的地史分布新生代浮游有孔虫的地史分布地史中有孔虫的三个繁盛期：地史中有孔虫的三个繁盛期：1.石炭纪石炭纪 二叠纪（二叠纪（蜓亚目蜓亚目）2.白垩纪白垩纪（轮虫亚目轮虫亚目）（大绝灭）（大绝灭）3.古近纪古近纪（轮虫亚目轮虫亚目）浮游有孔虫浮游有孔虫对对白垩白垩-古近纪古近纪界线界线的的识别识别六六.有孔虫化石的应用有孔虫化石的应用1.地层时代的确定地层时代的确定（1）底栖有孔虫地史分布的）底栖有孔虫地史分布的 时代意义时代意义石炭石炭-二叠纪二叠纪蜓类的蜓类的化石分带化石分带新生代新生代底栖底栖有孔虫有孔虫的
23、的地质时限地质时限（2）浮游有孔虫化石分带的）浮游有孔虫化石分带的 年代意义年代意义依据浮游有孔虫的分布特征确定各种类型的化石带。以特征种命名以字母命名：古近纪 Pn 新近纪 Nn白垩纪早期白垩纪早期浮游有孔虫分布浮游有孔虫分布与化石带与化石带统统阶阶有孔虫有孔虫 (31带）带）钙质超微化石钙质超微化石 (19带）带）放射虫放射虫 (9带）带）K2Maastr.A.mayaroensisN.frequensA.tylotusG.gansseriL.quadratusCampanianG.aegypticaT.aculusA.pseudoconulusG.havaensisG.calcarata
24、A.specillataG.ventricosaG.elevataSantonianD.asymetricaK.magnificusT.urnaConiacianD.concavataM.furcatusTuronianM.schneegansiM.staurophoH.helveticaC.exignumCenomanianW.archaeocretaceaG.obliguusO.somphediaR.cushmaniR.reichliR.globotruncanoidesK1AlbianR.appenninicaS.orbiculofenestrusA.umbilicataR.ticine
25、nsisE.turriseiffeliR.subticinensisT.praeticinensisP.cretaceaS.euganeaT.primulaH.planispiraP.angustusC.pythiaeAptianT.bejaouaensisM.hoschulziD.tytthoporaS.septemporatus/BerriacianC.gulekhensisC.crenulatus浮游有孔虫浮游有孔虫对对白垩白垩-古近纪古近纪界线界线的的识别识别2.生物地理的恢复生物地理的恢复狭温类型（暖水种、冷水种）狭温类型（暖水种、冷水种）狭盐类型狭盐类型深度局限类型深度局限类型代表
26、特定环境和地理区代表特定环境和地理区全球有孔虫生物分区：全球有孔虫生物分区：1 北极区；北极区；2 亚北极区；亚北极区；3 过渡区；过渡区；4 亚热带亚热带 5 热带区；热带区；6 亚热带；亚热带；7过渡区；过渡区；8 亚南极区；亚南极区；9 南极区南极区墨西哥湾底栖有孔虫分区墨西哥湾底栖有孔虫分区3.古环境与古海洋学的应用古环境与古海洋学的应用对瞬间发生的事件，微体生物反应最为灵敏。对瞬间发生的事件，微体生物反应最为灵敏。恢复化石壳体中所记录的环境信息。恢复化石壳体中所记录的环境信息。对有孔虫等生物个体、居群和群落采用定量对有孔虫等生物个体、居群和群落采用定量分析研究方法，一方面提高化石带定
27、年精度，分析研究方法，一方面提高化石带定年精度，另一方面充分恢复生态信息。另一方面充分恢复生态信息。定量环境分析指标：定量环境分析指标：浮游浮游/底栖有孔虫底栖有孔虫(P/B)有孔虫有孔虫/介形虫介形虫 钙质壳钙质壳/胶结壳胶结壳 丰度、分异度标志丰度、分异度标志 内生种内生种/外生种（底质有机含量）外生种（底质有机含量）超出传统古生物学内容，体现不同超出传统古生物学内容，体现不同学科渗透。学科渗透。以有孔虫壳体作为稳定同位素或微以有孔虫壳体作为稳定同位素或微量元素的测试材料，测试量元素的测试材料，测试O,C,Sr,Nd 等，恢复古环境与古海洋学条等，恢复古环境与古海洋学条件。件。壳体氧同位素反映底层水温变化壳体氧同位素反映底层水温变化有孔虫壳体氧同位素反映中新世海洋气候事件有孔虫壳体氧同位素反映中新世海洋气候事件300040005000 M硅质硅质钙质钙质CCDLysocline分解水层分解水层
