晚古生代

晚古生代屬於顯生宙古生代的晚期。古生代兩個分期的晚期。晚古生代形成的地層稱上古生界。晚古生代分為泥盆紀、石炭紀和二疊紀。晚古生代隨着陸地面積的擴大，地理環境的變遷，給生物發展帶來了新的變化。植物和脊椎動物迅速由水生向陸生髮展，形成晚古生代陸生動、植物大發展的新局面。陸地出現了裸蕨植物羣。孢子植物繁盛，並在二疊紀晚期出現了裸子植物。晚古生代是陸生脊椎動物發展的時期。在地史上曾將晚古生代稱為魚類和兩棲類時代。海生無脊椎動物中出現了菊石、有孔蟲和竹節石。曾發生過兩次生物集羣滅絕：①晚泥盆世弗拉斯階和法門階之間的生物量的突然變化以及生態系的更替。②二疊紀末期的四射珊瑚、牀板珊瑚、三葉蟲以及腕足動物的大部分科屬滅絕，成為劃分古生代與中生代的標誌。晚古生代，全球岩石圈各板塊繼續運動，由於北半球各板塊間的碰撞、拼合，並與岡瓦納大陸相接，到二疊紀末形成了聯合古陸。晚古生代中、後期在南半球冰川廣佈。著名礦產有與生物礁伴生的石油、天然氣，與蒸發巖伴生的鉀鹽。陸生植物的繁盛，造成地史上大規模煤和油頁岩的堆積。

晚古生代開始於4.1億年前,結束於2.45億年前，持續時間1.75億年。晚古生代包括泥盆紀、石炭紀和二疊紀。晚古生代時隨着陸地面積的不斷擴大，陸生生物開始發生和繁盛。魚及無頜類廣佈於泥盆紀，兩棲類全盛於石炭紀和二疊紀。植物界從水生髮展到陸生，出現了裸蕨植物羣。孢子植物達到繁盛並在二疊紀晚期出現裸子植物。海生無脊椎動物中出現了菊石、有孔蟲和竹節石。同時發生了兩次生物集羣滅絕：晚泥盆世弗拉斯階和法門階之間的生物量的突然變化以及生態系的更替；二疊紀末期的四射珊瑚、牀板珊瑚、三葉蟲以及腕足動物的大部分科屬絕滅，成為劃分古生代與中生代的標誌。陸生植物的繁盛，造成地史上大規模煤和油頁岩的堆積。與生物礁伴生的石油、天然氣，與蒸發巖伴生的鉀鹽都是本時期著名的礦產。晚古生代中後期在南半球有廣佈的冰川活動。晚古生代也是各大陸逐漸拼接的時期。由於海西構造階段的一系列運動，北半球各地槽帶結束褶皺成山，主要板塊碰撞形成統一的勞亞古陸。同時，與岡瓦納古陸相聯形成聯合大陸。

包括泥盆紀、石炭紀和二疊紀，共經歷了1.7億年。加里東運動的結果使海域縮小，陸地面積擴大，為動植物向陸地遷移提供了有利環境，陸生植物第一次繁盛，首次形成全球性的重要煤期，並出現不同的植物地理分區。脊椎動物中魚類繼續發展，出現了兩棲類、爬行類，完成了登陸的重要演化步驟。晚古生代的生物界形成了陸生植物、脊椎動物和無脊椎動物的三足鼎立。華力西運動使天山—興安地槽褶皺上升。秦嶺崑崙地槽大部分也已褶皺上升，部分仍保持地槽狀態直至三疊紀。華南板塊西緣的三江地槽在華力西運動後部分已褶皺上升，部分仍保持地槽狀態。 生物界面貌和生物地理分區按泥盆、石炭、二疊3紀分述生物界簡況：泥盆紀是脊椎動物飛躍發展的時期，魚類特別繁盛。最老的四足動物，原始兩棲類化石魚石螈發現於晚泥盆世。至石炭、二疊紀兩棲類已達到極盛時期。晚石炭世出現最早的爬行類化石。志留紀末期出現了最早的以裸蕨植物為代表的第一批陸生植物，這是植物發展史上的大進化。泥盆紀早、中期裸蕨植物仍佔統治地位，但中期石松植物及節蕨類已很發育；晚期出現新型的真蕨類。至此喬木狀植物已佔相當優勢，開始出現小規模的森林，並形成可採煤系。晚石炭世至早二疊世石松類、節蕨類和真蕨類空前繁盛，與之伴生的有種子蕨和科達類。晚二疊世石松、真蕨、種子蕨和科達類大為衰退，而能適應乾燥寒冷氣候的裸子植物中的銀杏、蘇鐵和松柏類相繼出現。晚古生代時珊瑚、腕足、菊石和?類十分繁盛。二疊紀末期四射珊瑚、?類、腕足動物大部分類羣、三葉蟲、海雷和許多苔蘚蟲相繼絕滅，出現新的類羣，標誌着新時期的開始。

植物地理分區泥盆紀至早石炭世植物分區還不明顯。晚石炭世後，一般可分為3區：熱帶亞熱帶植物區，在中國主要分佈在天山—興安嶺地槽以南、雅魯藏布江板塊縫合線以北的廣大地區。大羽羊齒是該區的重要代表，又稱華夏植物區，中國大部分地區屬此區。温帶植物區，又稱安加拉植物區或通古斯植物區，匙葉是該區的重要代表，中國天山—陰山以北地區屬此區。以温涼氣候為代表的岡瓦納植物區，舌羊齒為重要代表，中國雅魯藏布江板塊縫合線以南地區屬此區。

動物地理分區基本上與早古生代相似。最北部仍為天山—興安區。泥盆紀時生物羣分異度低，常見小型單體珊瑚，石炭紀時珊瑚不很發育，早二疊世既有大量冷水型底棲動物，又有豐富的暖水動物，具混合色彩。最南部的分區界限比早古生代稍北移至班公錯—丁青—瀾滄江一線，此線以南為岡底斯—喜馬拉雅區。早泥盆世生物羣大量發育西歐型分子，而極少地方分子，晚石炭世至早二疊世含有寬鉸蛤等冷水動物羣。介於上述二區之間為古地中海區。泥盆紀生物羣基本上屬舊世界區系，但發育有大量地方性科屬。早石炭世以上揚子古陸為界，東西二側生物羣有所差異，東側地方型種屬較發育。二疊紀時古地中海區仍發育暖水型動物。

①華北—塔里木地台。華北地台晚石炭世開始沉積，上石炭統為海陸交互相含煤沉積，厚度不大。二疊紀後發生海退，此後不再遭受海侵。二疊紀早期為含煤沉積，晚期為乾燥氣候下的紅色內陸盆地沉積。地台西緣鄂爾多斯西側的拗陷帶下降較快，石炭系厚度有時可達東部的10倍。塔里木地台周緣，泥盆係為陸相紅色碎屑岩，偶有海相夾層。下石炭統全為海相碳酸鹽巖沉積，缺失早石炭世早期地層。二疊紀時為陸相雜色碎屑岩、玄武岩，厚度千餘米。祁連山褶皺帶泥盆係為陸相紅色粗碎屑岩，早石炭世海水重新侵入，以濱海及潟湖相沉積為主，晚石炭世發育有海陸交互相的含煤沉積。二疊系為內陸盆地沉積。

②板塊南緣的秦嶺—崑崙地槽。泥盆紀時崑崙山一帶為一套厚度巨大的複雜巖系，由於枚巖、片岩及少量灰巖組成。北秦嶺泥盆系僅有中上統。為具復理石韻律的變質泥砂質沉積，夾灰巖和菱鐵礦，局部含中基性火山岩及火山碎屑岩。石炭系崑崙山一帶為基性至中性火山岩、硅質岩、碎屑岩及碳酸鹽巖，總厚2000～8000米，與下伏地層常為了整合接觸。秦嶺北側（山陽—桐城以北）二疊紀為厚達7000米的板岩、礫狀灰巖。崑崙山、巴顏喀拉山一帶，主要為碎屑岩、火山碎屑岩、碳酸鹽巖，為典型的復理石，厚度百餘米至萬米，華力西運動後，除部分仍保持地槽狀態直至三疊紀外，均已結束地槽狀態。

③板塊北緣地槽區。主要出露在內蒙古、吉林中部一帶。泥盆係為變質砂岩、砂岩、頁岩夾板巖、灰巖。石炭系為碳酸鹽巖、碎屑岩夾陸相火山岩。二疊系以碎屑岩（海陸相均有）夾灰巖、酸性熔岩。

①揚子地台。泥盆紀時地台主體升出海面，海侵範圍限於滇黔桂地區，下泥盆統大多為陸相—濱海淺海相碎屑到泥灰質沉積，中晚泥盆世巖相分異明顯，由黔桂至湘粵、鄂西直至蘇浙皖地區，依次為正常淺海相、以碳酸鹽巖為主變為海陸交互相、以碎屑岩為主及完全陸相的紅色碎屑岩沉積。早石炭世的巖相分異大體類似於泥盆紀。晚石炭世海侵範圍更大，至早二疊世早期是本區海侵最大的時期之一，淺海碳酸鹽巖廣泛發育。晚期巖相自黔桂向東至湘、鄂一帶由淺海相灰巖漸變為常含燧石結核的灰巖，硅質成分增多，再東至蘇、浙、皖、閩等地變為硅質頁岩及碎屑岩為主。早二疊世末，本區發生東吳運動，普遍上升，在西部還發生了大規模的基性火山噴發，稱“峨眉山玄武岩”。東吳運動使本區晚二疊世早期廣泛發育陸相至海陸交互相含煤沉積，海水較深地區以灰巖為主，底部夾含煤沉積，西部地區仍有玄武岩噴發。晚二疊世後期本區又發生新的海侵，大致分為二種巖相：一種以灰巖為主，一種以硅質頁岩、硅質岩為主，西部及東南沿海閩西等地仍發育有陸相含煤沉積。

②板塊北緣海槽區。主要出露在南秦嶺一帶，上古生界基本為穩定淺海碳酸鹽巖沉積。崑崙山地槽的上古生界見塔里木—華北板塊南緣地槽區。

③板塊西緣地槽區。主要包括金沙江、瀾滄江、怒江和川西等地，泥盆係為碳酸鹽巖、變質岩及砂岩，石炭系為碳酸鹽巖和碎屑岩夾有含煤沉積。下二疊統為灰巖夾硅質岩、板岩、礫岩或玄武岩，上二疊統為灰巖、基性火山岩夾碎屑岩。

哈薩克斯坦中間板塊、西伯利亞板塊南緣—天山興安地槽上古生界主要為海相碎屑岩，伴隨有大量中基性、中酸性火山噴發巖夾部分灰巖及陸相夾層，厚度大，巖性變化劇烈，少部分變質，地層多為不整合，植物屬安加拉植物羣，與西伯利亞相同（哈薩克斯坦板塊與西伯利亞板塊在石炭紀時已併合，形成安加拉古陸）。早二疊世末或晚二疊世初，西伯利亞板塊與塔里木—中期板塊拼合，地槽褶皺升起，晚二疊世普遍出現陸相砂礫岩及中酸性大陸噴發。

岡底斯—拉薩中間板塊（岡瓦納大陸）泥盆係為碳酸鹽巖夾有碎屑岩、硅質岩等岩石，生物羣缺少華南常見屬種。石炭、二疊系為碳酸鹽巖、碎屑岩及火山岩。石炭紀已多處發現冰海相的雜礫岩，並含有寬鉸蛤等冰水動物羣。如今滇西一帶下二疊系發現似瓦岡貝等重要腕足類羣，説明本區屬岡瓦納大陸北側陸緣帶。

印度板塊（岡瓦納大陸）喜馬拉雅海槽泥盆係為正常淺海沉積，下統為筆石頁岩夾灰巖，中上統為石英砂岩或灰巖，含底棲生物化石，生物羣性質與華南有一定差異。石炭系為巨厚的碎屑岩夾少量泥灰岩，局部變質，晚石炭世初期以含有冰水沉積為特徵，所含腕足動物與岡瓦納大陸上類似。本區缺失上二疊統，下統主要為頁岩、粉砂岩、砂質頁岩、生物碎屑灰巖，除含有舌羊齒為代表的岡瓦納植物羣外，還含有冷水動物羣。從石炭、二疊系的沉積及生物羣特徵都説明喜馬拉雅地區當時應屬岡瓦納大陸。

聯合大陸（泛大陸）的形成及其古緯度晚古生代初期，北半球存在古歐美板塊、古西伯利亞板塊、古哈薩克斯坦板塊、古中國板塊（塔里木—中朝板塊、華南板塊等）和南半球的岡瓦納大陸（地塊），各板塊之間又被大洋盆地分隔。晚古生代期間古歐美板塊與古西伯利亞板塊的碰撞導致烏拉爾地槽褶皺升起（哈薩克斯坦先與西伯利亞板塊併合），古西伯利亞板塊與古中國板塊的拼合使中亞地槽褶皺上升，至此北半球幾個大陸已聯合形成勞亞大陸，同時岡瓦納大陸與歐美板塊拼接，致使萊茵華力西（海西）地槽、阿帕拉契亞地槽褶皺上升，歐美大陸和岡瓦納大陸連接在一起，因而到二疊紀末期形成巨大的聯合大陸，又稱泛古大陸。陸生獸孔類爬行動物在南非、印度、東歐和中國新疆北部的普遍分佈是聯合大陸的有力佐證。根據古地磁資料所繪製的各大陸分佈圖表明，古北美與古歐洲在晚古生代的大部分時間內位於赤道附近及低緯度地區。歐亞大陸與岡瓦納大陸之間的特提斯海區（古地中海區）也位於同樣位置，均屬熱帶、亞熱帶或乾燥氣候帶，生物礁、含煤沉積、蒸發巖及紅層發育，植物羣為華夏植物羣。中國測得的二疊紀晚期華北地台處於北緯14.8°，古西伯利亞石炭、二疊紀時位於北緯40°～50°，西伯利亞通古斯盆地測得石炭紀古地磁為北緯50°。西伯利亞與中國北部地區發育安加拉植物羣，代表温帶氣候。南半球的岡瓦納大陸正處於中、高緯度區，因而在下石炭世、上二疊世廣泛出現大陸冰川作用。石炭、二疊紀存在冷水動物羣和舌羊齒植物羣，正是反映了中、高緯地區的温涼和極地氣候帶的環境。