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学科实践研究所是由中国“双一流”高校本硕博生组成的面向青少

年实践教育的研究团体，一直关注中国新高考、新中考改革的政

策研究与实践探索。在国家“分类考试、综合评价、多元录取”的

考试招生制度下，持续助力中国学生学业志趣探索、创新与实践

能力提升。

同心研学成立于新高考、新中考改革的重要机遇期，专门从事中

小学生研学旅行、社会实践、创新与实践能力课程与活动项目的

开发、设计与落地实施。并且，同心研学是中国研学旅行合作发

展论坛的发起单位，是高校研学创新发展联合体的创始单位。同

心研学联合中国头部“双一流”高校相关科研院所、实验室持续完

善课程与评价体系，助力中国学生夯实核心素养。

内 容

喀斯特地貌

• 喀斯特地貌的化学原理

• 喀斯特地貌的世界地理分布

• 喀斯特地貌的中国地理分布

• 世界遗产“中国南方喀斯特”

• 喀斯特地貌的贵州地理分布

• 喀斯特地貌之“洞穴”与“天坑”

壶穴（冰臼）

• 壶穴（冰臼）的含义

• 壶穴（冰臼）的形成

• 甲青壶穴群的形成模式

地层学

• 什么是三叠纪

• 化石是怎样形成的

• 贵州龙是恐龙吗

• 怎样知道三叠纪贵州是陆地还是海洋

• 为什么贵州被称为古生物王国

K A R S T I N T H E W O R L D

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Modro Jezero（蓝湖）是最美丽的喀斯特湖泊之一，克罗地亚，伊莫茨基

01 喀斯特地貌

“喀斯特”（karst）之名来自斯洛文尼亚伊斯特拉半岛的喀斯特高

原（当地称为Kars，意为岩石裸露的地方）。喀斯特是位于斯洛文

尼亚西南部河谷以南，并延伸到意大利东北角一片高地（当地称该

高地Il Carso，为喀斯特地形之意）。这里在中生代形成了分布广泛

的厚实的石灰岩层。经过长时间的水流侵蚀，形成了可能是世界上

最典型的喀斯特地貌之一。地理学家最早在该地做有系统的岩溶地

貌研究。19世纪中叶，地质学家们将这种石灰岩层所特有的地貌冠

名以“喀斯特”。

中国是世界上对喀斯特地貌现象记述和研究最早的国家，

早在晋代即有记载，尤以明徐宏祖(1586～1641)所著的《徐霞客游

记》中的记述最为详尽。

喀斯特地形又称岩溶地貌、溶蚀地形、石灰岩地形，是具有溶蚀

力的水对可溶性岩石（碳酸盐岩类、硫酸盐岩、卤盐岩[1]）进行溶

蚀等作用所形成的地表和地下形态的总称。水对可溶性岩石所进行

的作用，统称为喀斯特作用。当雨水或者地下水与地面的碳酸盐类

岩石接触时，就会有少量碳酸盐溶于水中。经过长时期的溶解侵蚀，

形成了以地表岩层千沟万壑为标志的地表特征。在喀斯特地貌下往

往存在地下河、溶洞等景象

喀斯特地形约占陆地面积的15%。中国是喀斯特面积最大、分

布最广的国家，达344万平方千米，其中以贵州为中心的西南裸

露型喀斯特地区是世界上面积最大、最集中连片分布区。

喀斯特地形的地表崎岖、土壤十分贫瘠，不利农业发展，因此在云

贵高原有“地无三里平，天无三日晴，人无三两银”的俗谚。

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02 喀斯特地貌的化学原理

岩溶作用是以可溶性基岩化学溶解为主的过程（图12.1.1）。它始于大气中的二氧化碳溶解在落到地球表面的

雨水中。当水渗入土壤时，二氧化碳会进一步富集，结果是微酸性的地表水和地下水。微酸性水与石灰岩（或

其他可溶性基岩类型）接触时会促进化学反应，使基岩缓慢溶解。岩石中现有的裂缝或裂缝优先加宽，形成更

大的裂缝，允许更多的水流动和溶解。随着裂缝的扩大，当水运输的松散岩石碎片与开口的侧面摩擦时，就会

发生机械侵蚀，其中一些最终形成洞穴。

喀斯特地貌发展的一个关键要求是水。没有水，就没有喀斯特地貌或洞穴！二氧化碳 （ CO2 ）是另一个关键

成分，因为它溶解在水中形成弱碳酸溶液（ H2CO3 ），如下所示。这种碳酸与固体石灰石（主要是CaCO3 ）

形成离子 Ca2+和 HCO3

.

H2O + CO2 -> H2CO3

CaCO3 + H2CO3 -> Ca2+ + 2HCO3

–

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其他几个因素在喀斯特的发展中也发挥着重要作用，例如：可溶性基岩的类型和性质、土壤覆盖层的厚度和类

型、以及喀斯特景观从上到下的水头或高程差（图12.1.2）。

在岩溶发育中发挥作用的一些主要基岩属性包括化学纯度、破裂性、厚度和几何形状。

一般来说，石灰石中方解石 (CaCO3

) 的百分比越大，溶解的可能性就越大。喀斯特基岩中的破裂增强了水流，

并为管道开发提供了有利地点。可溶基岩单元的厚度及其几何构造（如倾斜、褶皱、互层）可以决定喀斯特景

观的三维形状。

Figure 12.1.1 Dissolution of Limestone Via the ‘Carbon Dioxide Cascade’ Figure 12.1.2 Soil and Fractured Bedrock in the Karst Dissolution Process

喀斯特地貌主要分布在气候暖湿的石灰岩层分布区。较著名的区域有中国广西、 云南和贵州等省（区），

越南北部，南斯拉夫狄那里克阿尔卑斯山区，意大利和奥地利交界的阿尔卑斯山区，法国中央高原，俄罗斯乌拉

尔山，澳大利亚南部，美国肯塔基和印第安纳州，古巴及牙买加等地。

世界上大约 13% 的陆地表面以喀斯特地貌为特征。然而，世界上大约 25% 的人口生活在这些地区，并依靠岩溶含

水层来供水。在一些地区，如欧洲的迪纳里克地区和中国西南地区，岩溶水占供水的 50% 以上，而其他地区，如

人口超过 700 万的叙利亚大马士革，几乎完全依赖岩溶含水层来维持供水。

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（3）The Rock of Gibraltar in the

morning dawn.

（1）Karst mountains in Guilin, China.

（2）Karst Cave Postojnska-Jama

formed by the Pivka river in Slovenia.

World distribution of karstifiable rocks (Chen et al, 2017)

Source: Chen Z., Auler A., Bakalowicz M., Drew D., Griger F., Hartmann J., Jiang G., Moosdorf N., Richts A., Stevanovic Z., Veni

G.,& Goldscheider N. 2017 The World Karst Aquifer Mapping Project – Concept, Mapping Procedure and Map of

Europe. Hydrogeology Journal, 25, 771-785.

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（6）Flock of sheep in a karst

landscape. Due to the low

water retention of the top soil

in such areas, the vegetation

takes time to replenish

leading to problems in

livestock grazing.

（4）Karst Lake in Doberdo, Italy.

（5）Autumn over limestone pavement

at Malham in Yorkshire Dales

National Park.

（9）A cave-dwelling crab in the

Karst area of Gunung Sewu.

This type of crab was first

discovered by Edward

Jacobson in 1911.

（7）Red Lake is a collapse sinkhole

containing a karst lake close to

Imotski, Croatia. It is 530 metres

deep, thus it is the largest collapse

doline in Europe. Sinkholes such as

these often form in karst landscapes

posing great challenges to people

inhabiting such areas.

（8）Male Spanish wild goat on a rock

at the beautiful karst landscape of

El Torcal de Antequera, Spain.

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中国喀斯特地貌分布广泛，是世界上喀斯特分布面积最大的国家，其类型之多为世界罕见。据不完全

统计，总面积达200万平方千米，其中裸露的碳酸盐类岩石面积约130万平方千米，埋藏的碳酸盐岩石面积约70万

平方千米。碳酸盐岩石以桂、黔和滇东部地区分布最广，湘西、鄂西、川东、鲁、晋等地分布也较广。

中国喀斯特地貌分布图

中国东部喀斯特地貌呈纬度地带性分布，自南而北为热带喀斯特、亚热带喀斯特和温带喀斯特。中国西部由于受水

分的限制或地形的影响，属干旱地区喀斯特(西北地区)和寒冻高原喀斯特(青藏高原)。

喀斯特地区地表异常缺水和多洪灾，对农业生产影响很大。但地下水蕴藏量丰富，径流系数在热带喀斯特区域为

50%～80%，亚热带喀斯特区域为30%～40%，温带为10%～20%。合理开发利用喀斯特泉，对工农业的发展有重要

意义。

世界自然遗产“中国南方喀斯特”是在中国南方地区选取典型的中国喀斯特若干代表地，联合申报获得通过

的。中国南方喀斯特一期由中国云南石林喀斯特、贵州荔波喀斯特、重庆武隆喀斯特共同组成。2007年6月

27日在第31届世界遗产大会上被评选为世界自然遗产并入选《世界遗产名录》。广西桂林、贵州施秉、重庆

金佛山和广西环江组成“中国南方喀斯特二期”项目于2014年6月23日在第38届世界遗产大会中通过审议入

选世界自然遗产，作为对“中国南方喀斯特”的拓展。

中国西南部地区喀斯特分布

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（1）中国西南部地区喀斯特分布图

贵州是中国唯一一个没有平原的省份，也是一个喀斯特

地貌强烈发育的省份，广泛分布的喀斯特地貌，形成了

类型复杂多样的地表、地下岩溶景观。贵州全省有喀斯

特地貌分布的县、市多达83个，占全省县市总数的95%，

以行政区划比例来看，贵州堪称为“喀斯特王国”。

贵州，喀斯特的出露区域有128000km²，占全省面积的

73%，占比位居全国第一，峰林、石林、峡谷、盲谷、

溶洞、天坑等，类型尤其全面。

碳酸盐岩分布区以溶蚀作用为主，碳酸盐岩及碳酸盐岩

夹碎屑岩区则为溶蚀-侵蚀或溶蚀-构造作用。根据溶蚀

作用，贵州喀斯特地貌可划分为溶蚀地貌、溶蚀-侵蚀地

貌和溶蚀-构造地貌三大成因类型。

根据贵州喀斯特地貌形态组合类型发育分布情况，贵州

连片发育的喀斯特地貌分为黔中-黔西南喀斯特峰林区、

黔南-黔西北喀斯特峰丛区以及黔北-黔东北喀斯特丘从峰丛区三个喀斯特地貌区。

图（1）

图（2）

图（3）

（2）中国贵州省喀斯特分布图

（3）峰林、峰丛、孤峰剖图

洞穴（Karst Cave）：可溶性岩石中因喀斯特作用所形成的地下空间，又称溶洞、洞穴。洞穴由喀斯特水沿可溶

岩层层面节理或裂隙进行溶蚀扩大而成。

洞穴发育的基本条件：可溶性的岩石、可溶岩能提供水渗透和运移的空间、具有溶蚀能力的水、水具有流动性。

洞穴系统：是指由两个或两个以上通道组合

起来的洞穴。洞穴系统的不同洞道可能是同

时发育的，更多的情况反映了洞穴发育过程

的早期阶段、中期阶段和晚期阶段，最后多

通道连通在一起形成了一个庞大复杂的洞穴

系统。

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可停放20架空客A380

摄影：CARSTEN PETER，《国家地理》杂志

2014年10月1日，在英国利克市举办的全国洞穴大会上，一支国际激光测绘考察队汇报了中国贵州紫云自治县巨大

洞穴“苗厅”的最新测量数据。该测绘队报告认为，贵州“紫云苗厅”是世界上已知探明体积和表面积最大的洞厅。

“苗厅”是中国贵州省紫云苗族布依族自治县格凸河上一个洞内的大厅。1989年，中法探险队在考察紫云县格凸河伏

流系统时，意外发现了一间巨大的洞室，鉴于当地居民为苗族，将其命名为“苗厅”。

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喀斯特溶洞是地下水沿可溶性岩体的层面、节理或裂隙进行溶蚀扩大而成的空洞，在喀斯特溶洞发展过

程中，除了以溶蚀作用为主外，还伴有水利、机械等其他的侵蚀作用及生物作用。我国著名的喀斯特溶

洞包括贵州的龙宫、桂林的芦笛岩等。溶洞中由于洞顶渗入的地下水中CO2含量较高，对可溶性石灰岩

具有较强的溶蚀力，当这种溶液渗至洞内顶部出露形成水滴时，由于表面张力作用，水滴迅速释放出

CO2形成碳酸钙薄膜沉积，随着不断渗流、沉积，洞顶形成具有空心的管状沉积物，直径一般小于1-

2cm，成为石管。石管外壁也有渗滴水流时，石管就不断加大而成乳状沉积物，即石钟乳。当水滴从石

钟乳上跌落至洞底时，变成许多小水珠或流动的水膜，这样就促进了水滴中CO2的散逸，而在洞底产生

碳酸钙堆积，堆积物横切面没有中央通道，但具有同心圆结构，随水滴跌落不断由洞底往上增高形成锥

状、塔状及盘状的沉积物，即石笋。由于重力作用，石钟乳和石笋相对增长，直至两者连接而成的柱状

体，即石柱，随着洞顶下渗的水溶液继续沿石柱表面堆积，石柱不断加粗。含碳酸钙的水溶液在洞壁上

漫流时，因CO2迅速逸散而产生片状和层状的碳酸钙堆积，即石幔，其表面具有弯曲的流纹，高度可达

数十米，十分壮观。

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08 喀斯特地貌之“天坑”

天坑（Sinkhole）：是指具有巨大的容积，陡峭而圈闭的岩壁，深陷的井状或者桶状轮廓等非凡的空间与形态特

质，发育在厚度特别巨大、地下水位特别深的可溶性岩层中，从地下通往地面，平均宽度与深度均大于100米，底

部与地下河相连接（或者有证据证明地下河道已迁移）的一种特大型喀斯特负地貌。

天坑的形成：岩溶地质学家根据具体成因，将天坑分为冲蚀型和塌陷型两种。其中塌陷型天坑群数量居多。

（1）

（2）

（3）

天坑形成的三个阶段（杨金山绘）

（1）地下河阶段

有一条终年不竭的地下河是天坑形成的首

要条件。

（2）地下大厅（洞穴）发育阶段

在地下河强烈的侵蚀、溶蚀作用下，岩层

发生坍塌，坍塌后的物质被水流逐渐带走，

形成穹窿状的地下大厅（洞穴）。

（3）天坑阶段

地下大厅的顶板在地表水的溶蚀和重力等

作用下慢慢接近地表，并最终在地面出现

天窗，洞顶大规模塌陷，形成天坑。

注：有关天坑的几点重要信息

• 天坑是一种自然景观，由喀斯特作用形成。

因此，人为作用形成的巨型坑不能叫天坑，

比如矿坑就不能算天坑。此外陨石撞击地球

形成的陨石坑也不能叫天坑，因为它不是喀

斯特作用所形成。

• 要有一定的规模的特大型负地形才能算天坑。

这个规模一般指宽度和深度均要大于100米，

否则仍然只能叫竖井或漏斗。

• 在形态上，坑壁陡峭，呈深陷的井状或桶状

才能叫天坑。

2001年，天坑作为一个专门的喀斯特术语被专家提出。2005年，国际喀斯特天坑考察组在重庆、广西一带大规模

考察后，“天坑”这个术语在国际喀斯特学术界获得了一致的认可，并开始用汉语拼音“tiankeng”通行国际。这是继峰

林（fenglin）和峰丛（fengcong）之后，第三个由中国人定义并用汉语和拼音命名的喀斯特地貌术语。

世界天坑之最：世界上最大的天坑是“小寨”天坑，位于重庆市奉节兴隆镇小寨村。洞长626m，宽537m，总深度为

511–662m，开口面积为274,000平方米，容积11934.8万立方米。

平塘天坑群：平塘天坑群，位于贵州省平塘县塘边镇东南部，“大贵州滩”的核心地带。1988年至1992年，中美地

质专家经过三年多的联合考察，确认“大贵州滩”是距今二亿多年前的古代环境沉积，是一个侧斜的从底部到顶部链

接暴露于地面的台地，是由地下湖泊和地表的喀斯特地貌组成的约20平方公里的地块。分布着打岱河天坑、安家洞

(猫底坨)天坑、道坨天坑、夏家坨天坑、阴河天坑、八角天坑、瑶人湾天坑、中干凼天坑、螺港湾天坑、犬冒坨天

坑、石膏洞天坑、打赖坨天坑等大小不一的天坑，其深度在300m～600m之间，最高海拔1137米，最低海拔548米。

平塘天坑群

贵 州

FASTC

500m口径球面射电望远镜

FAST与平塘天坑群（喀斯特地貌）

世界10大天坑

小寨天坑平面图

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500米口径球面射电望远镜（FAST） 中国·平塘

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1、下列哪些岩石广泛分布能形成喀斯特地貌（ ）

A.花岗岩 B.玄武岩 C.石灰岩 D.大理岩

2、喀斯特地貌给人类带来的影响是（ ）

A.地表崎岖，地基稳定性强，有利于交通线的建设

B.地表崎岖，地基不稳定，不利于交通线的建设

C.平地虽小，但土壤肥沃，有利于种植业发展

D.穷山恶水，资源贫乏，不利于经济的发展

3、关于喀斯特作用的说法，正确的是（ ）

A. 属于内力作用 B. 其能量来自地球内部 C. 属流水的搬运 D. 属于流水的化学溶蚀与淀积作用

4、阅读材料，回答下列问题。

材料一 2016年7月3日，位于贵州省平塘县大窝凼洼地的世界最大单口径射电望远镜主体安装完成。该望远镜口

径达500米，面积约30个足球场大小。射电望远镜依靠接收天体发出的无线电波来工作。大窝凼洼地像一个天然

的“巨碗”，喀斯特地貌发育，地广人稀，地质历史时期曾是一片浅海。

材料二 射电望远镜景观图和贵州省地形图。

（1）指出贵州省的地形特征。

（2）分析大窝凼从浅海到洼地的过程。

（3）分析世界最大单口径射电望远镜选址大窝凼洼地的原因。

5、请根据“喀斯特洼坑形成过程中不同时期的地质状况示意图”回答问题（1）-（2）

2016年9月25日，全球最大的球面射电望远镜FAST在贵州平塘喀斯特洼坑“大窝凼”中建成启用。如图为“喀斯特洼

坑形成过程中不同时期的地质状况示意图”。

（1）“大窝凼” 附近的岩石类型是（ ）

A.侵入岩 B.喷出岩 C.沉积岩 D.变质岩

（2）喀斯特洼坑形成的地质过程，顺序正确的是（ ）

A.②①③④ B.②①④③ C.④③②① D.④①③②

6、请根据你所学过的洞穴知识回答问题（1）-（4）

洞穴呼吸，指通过洞口及围岩裂隙等呼吸通道，洞穴与外部环境进行气体交换的过程，不仅是洞穴空气与外部环

境进行气体交换的唯一途径和过程，而且是保持洞穴内部环境恒温、恒湿的前提条件。当洞内空气的温度小于洞

外大气温度时，空气交换以洞外流入洞内(即吸气)为主；反之，则以洞内流出洞外(即呼气)为主。据此完成以下

题目。

A. ① B.② C.③ D.④

（1）下列四幅图中，可正确反映洞穴与外界进行气体交换的是（ ）

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（2）与洞穴外相比，洞穴内（ ）

A.气温较高 B.气压较低 C.CO2浓度高 D.风速较大

（3）该溶洞形成的外力作用是（ ）

A.风力侵蚀 B.流水侵蚀 C.海浪侵蚀 D.流水堆积

（4）下列地区最易发生洞穴风的是（ ）

A.黄土高原 B.青藏高原 C.内蒙古高原 D.云贵高原

7、请根据根据天坑形成过程示意图回答问题（1）-（3）

天坑是指发育在碳雅盐岩喀斯特地区的一种周壁峻峭、深度与口径可达教百米的喀斯特负地形，具有巨大的容积，

底部与地下河相连接。天坑内往往能够形成独有的生态系统，下图为天坑形成不同阶段的发育示意图。据比完成

下面小题.

（1）由甲到乙的过程中该地下水循环环节的具体表现，正确的是（ ）

甲 乙 丙

①地表径流逐渐增多②地下径流不断增多③下渗量不断增加④地表蒸发加剧

A. ②③ B. ①③ C. ①② D. ②④

（2）未形成天坑的乙阶段容易形成的地质景观是（ ）

A. 石林 B. 落水洞 C. 石钟乳 D. 溶蚀洼地

（3）丙阶段天坑内独有的生态系统体现了自然地理环境的（ ）

A. 整体性 B. 差异性 C. 过渡性 D. 非地带性

8、阅读图文材料，完成下列问题。

材料一：我国广西西北部百色市有一个常年被厚重的白雾所笼罩的天坑一白洞天坑（左图）。白洞天坑的坑口长

和宽分别达220米和160米，最深的地方达312米。天坑底部生长着大量的植被，是人迹罕至的自然之地。

材料二：在白洞天坑以东距离不到五百米的地方，还有一个会冒气的山洞。山洞就像人呼吸一样，冬季时呼气呼

出的白气（水汽）直上云霄；夏季时吸气，靠近的物体可能被拽入洞中。冒气洞洞口很窄，洞口直径仅7～8米，

但洞内十分宽敞洞内气温常年保持在18℃左右、奔腾流淌的地下暗河将它和白洞天坑相连（右图）。

（1）分析白洞天坑常年被白雾笼罩的原因。

（2）运用热力环流原理简析冒气洞呼吸的过程。

（3）分析白洞天坑底部生长着大量植被的原因。

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10、请根据下图提示简述喀斯特地貌的演化进程

答：

9、促使“中国南方喀斯特” 发育的条件是（ ）

2007年6月27日，正在此间举行的第31届世界遗产大会经过审议，同意将云南石林、贵州荔波和重庆武隆“捆绑”

申报的“中国南方喀斯特”列为世界自然遗产。

①地表附近有节理发育的致密石灰岩 ②中等到较大的降雨量 ③地下水循环通畅 ④大面积冰川覆盖

A. ①②③ B. ①③④ C. ①②④ D. ②③④

11、请根据下图提示简述喀斯特地貌的化学原理

答：

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大陆漂移说约4000万年前约8000万年前

盘古大陆

今天

约1.2亿年前约1.6亿年前约2亿年前

哥伦比亚大陆约18亿年前

人类文明

原始人类

鲸类

鸟类

剑龙类

恐龙类

原始蜻蜓

两栖类

节肢类

鱼类

鹦鹉螺

三叶虫

多细胞生物

叠层石

地球的形成

多火山活动，小行星撞击

罗迪尼亚大陆约8亿年前

潘诺尼亚大陆约5.5亿年前

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地球形成至今已有46亿年了，地质学家是如何了解地球过去历史的？很重要的一项工作就是根据地层来分析。地

层一般指地质历史中形成的层状岩石，包括沉积岩、火成岩以及由两者变质而成的变质岩。譬如，目前发现地球

上最古老的沉积岩层的年代是距今39亿年，这证明至少39亿年前，地球上已存在水和大气层了，因为有水存在，

风化的岩石碎屑才会在水中沉积下来。

距今39亿～25亿年间形成的地层由于年代久远，加上受到几次大的地壳运动的挤压、破坏，以及高温岩浆活动的

影响，大多有些变质，即岩石结构有些变形，岩石质地较坚硬，岩石成分较复杂。这一时期常会形成一些特大型

的沉积铁矿，如辽宁鞍山铁矿。这一时期的地表温度较高，大约在70℃（现在平均只有15℃），又缺乏氧气，所

以不适合一般生物的生存，但却适合蓝细菌的生长，并可在地层中形成化石。但因当时蓝细菌的种类还很少，故

对地层划分起的作用不大。而沉积岩层中夹有较多的火山喷发物，加上当时发生较多、较大的地壳运动，从而导

致上下地层不一致，因此，只能利用地层中的放射性元素来测定年代。这一时期称为太古宙。

距今25亿～5.41亿年间，地球上的蓝细菌发展到了鼎盛时期，它们常把海里的岩屑固结在自己周围，从而形成颇

为壮观的叠层石，甚至形成礁体。此外，真核细胞的藻类、多细胞的藻类也一一出现，到约6亿年前，原始的动物

也出现了。但那时动物的数量和种类均很少，仅有多孔动物门的海绵类、腔肠动物门的水母类和环节动物门的蠕

虫类等。由于这一时期地壳运动和岩浆活动相对较弱，所以当时形成的地层变质较少，地质学家可以从地层中获

得如古气候、古地理、古环境、地壳运动、岩浆活动等更多的信息。这一时期在各个方面都与太古宙显著不同，

所以古生物学家称它为元古宙。随着新技术的兴起，如古地磁技术的应用，地质学家从地层中了解到19亿年前地

球大陆板块很少，且聚于北半球形成一块“泛大陆”。

从距今5.41亿年以来为显生宙，此时大量生物出现了。寒武纪大爆发后，地球上出现大量的生物，在地层中形成

许许多多化石，而且地层越新，就能见到越多更加复杂、多样的生物化石。科学家可以根据地层中的岩石、化石

来推断当时的古生物、古气候、古地理、古环境状况，以及当时发生的地壳运动、岩浆活动、海陆变迁、沉积矿

床的形成情况等，从而探知地球的历史。地层的研究与化石的研究息息相关，它是地质科学的基础，所以单独成

为一门学科——地层学。

地层学根据主要研究对象不同可以分为岩石地层学、生物地层学和年代地层学。

Some of the Monument's rock layers and the environments they formed in NPS Diagram

岩石地层学：是最主要的分支，研究不同地层的岩石特点，地层倾斜对沉积的影响，地层的化学成分等。

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Southern Brazil chronostratigraphy and biostratigraphy of Triassic units showing fossils assemblage (vertebrate assemblages).

Photo credit: Agustín G. Martinelli, Marina Bento Soares, Cibele Schwanke. Wikimedia Commons, CC BY 4.0.

生物地层学：主要研究各个地层中的生物化石，确定个地层的年代，对生物进化学说起到相当大的证实作用。 年代地层学：主要用于考古断代，不同地层的考古发现可以帮助确定其年代。

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三叠纪（Triassic Period），是中生代的第

一个地质年代，从2.5亿年前到2.0亿年前，

延续了5000万年。三叠纪之前的地质年代是二

叠纪，是古生代的最后一个地质年代，两栖动物

时代；三叠纪之后的地质年代是侏罗纪，是恐龙

的时代。

三叠纪地质年代名称是欧洲人取的。因为它来源

于欧洲三叠纪形成的三层不同颜色地层。上部是

海洋环境形成的灰色石灰岩，中间是干旱环境下

形成的红色砂岩，下部是含有机质的环境形成的

黑色页岩。

三叠纪时期形成的地层称三叠系（Triassic System）

地层。三叠纪在地球历史中具有特殊意义，它是

生物群广泛更新的时代，是大面积陆地出现的时

代，也是联合古陆开始破裂的时代。新的古地理

条件导致陆相沉积大面积分布，由此出现了红色

岩层沉积；生物地理区也发生了分异，爬行动物

和裸子植物崛起。三叠纪的开始和结尾都发生了

生物大灭绝事件。

二叠纪末（大约2.5亿年前）生物大灭绝是地质年代的五次大灭绝事件中规模最大的一次，地球上90%的海洋生物

和 70%的陆地脊椎动物灭绝。海生三叶虫、纺锤虫、四射珊瑚、海蝎全部消失；陆栖的单弓类群动物和许多爬行

类群也灭绝了。科学家认为，小行星撞击、火山喷发、大规模甲烷释放氧含量降低、海平面变动等诸多因素综合

在一起，导致了这次灭绝事件。

三叠纪末（大约2亿年前）生物大灭绝是地球五次大型灭绝事件中的第四次生物大灭绝。估计有76%的物种灭绝，

其中主要是海洋生物，包括大量海生爬行动物、一些大型两栖动物、许多造礁生物和大量头足类动物。奇怪的是，

植物似乎没有受到很严重的影响。气候变化、火山喷发和小行星撞击很可能是这次大灭绝事件的罪魁祸首。

三 叠 纪 时 期 的 恐 龙

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化石一词的字面意思是“挖出”，来自拉丁语 fossilis。化石是指在岩石记录中保存的任何曾经生命体的遗骸或痕迹。

化石包括生物残骸，如植物或动物组织、贝壳、牙齿或骨骼，甚至细菌，但也可能包括生命的痕迹，如脚印或蠕虫

洞穴。化石告诉我们地球上的生命历史，我们称之为化石记录。

化石以许多不同的方式形成，但大多数是在生物体（如植物或动物）死亡并迅速被沉积物（如泥土、沙子或火山灰）

掩埋时形成的。软组织通常被分解，只留下坚硬的骨骼或外壳（但在特殊情况下，生物体的软组织可以保存下来）。

生物体被掩埋后，更多的沉积物、火山灰或熔岩会堆积在被埋藏的生物体的顶部，最终所有层都硬化成岩石（它们

变得“石化”）。只有当侵蚀过程发生时——当岩石被磨损并被冲走时——这些曾经有生命的有机体才会从石头内部向

我们揭示出来。

不同种类的化石

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“贵州龙”不是恐龙，这是中国科学院古脊椎动物与古人类研究所资深专家和学者的结论。

《听化石的故事》一书中说：传统意义上的恐龙是指一类生活在中生代陆地上的爬行动物。它们四肢直立于身体之

下，以四足或二足行走；陆生、植食、肉食或杂食；外貌千奇百怪，体型大小悬殊，最大者40多米；恐龙卵生，生

长方式和代谢速率都接近哺乳类和鸟类。

而“贵州龙”同蛇颈龙大体相同，是半海生古爬行动物。生活在距今2.2~2.3亿年的三叠纪中期，同后恐龙时代相当。

“贵州龙”小脑袋，长脖子，身体宽扁，四肢仍保留趾爪，既能像鱼龙一样游泳，也能像鳄鱼一样匍匐前行。大部分

时间生活在水里，宽大的脚掌及细长的尾巴很适用于在水中游泳。它喜欢吃鱼及小型水生动物。是胎生。

那为什么同恐龙一样有“龙”字呢？其原因为动物的中文译名中“龙”字的含义，通常只是说明这种动物属于爬行动物，

而不是特指恐龙。同样，蛇颈龙、大部龙、中龙、鱼龙、芙蓉龙、翼龙等等 ，都不是恐龙。

“贵州龙”化石最早发现于1957年5月，是中国地质博物馆的胡承志从云南到贵州在黔西南顶效绿荫村发现的，后经杨

钟健研究，命名为“贵州龙科贵州龙属胡氏贵州龙”。

Keichousaurus hui, measurements recorded in Table 1. 1, skull, total length; 2, length of neck; 3, length of trunk; 4, length of tail;

5, snout-vent length; 6, standard length; 7, length of humerus; 8, length of femur; 9, length of radius; 10, length of ulna; 11,

length of tibia; 12, length of fibula; 13, total length; 14, maximum distal width of humerus; 15, minimum width of humeral shaft;

16, maximum distal width of femur; 17, minimum width of femoral shaft.

在遥远的三叠纪时期，地质学家怎样判断几亿年前的贵州是海洋还是陆地呢？怎样判断当时的海洋是

深海还是浅海呢？主要的方法是通过调查研究当时形成的岩石来解释。这些岩石是当时的沉积物经过压实、脱水

等石化作用形成的，它们就像书本，记录了当时形成环境的信息。仔细研究这些岩石的特征就可以知道当时沉积物

沉积的环境。

另外，判断的最有效的一个方法是研究岩石中所含的生物化石，因为不同的环境，生物组合是不一样的。如果我们

在岩石中发现了陆地的植物、昆虫、鸟等化石，就说明这些岩石是在陆地上形成的。如果我们在岩石中发现了鱼、

菊石、腕足类、三叶虫等海洋中生活的生物化石，就可以判断形成这些岩石的沉积物是在海洋环境中形成的。当然，

陆地的河流、湖泊等水体中也可以有鱼等在海洋中生活的生物门类，但淡水鱼和海洋中的鱼还是有区别的。最重要

的是，若是陆地淡水中的鱼，一定是和陆地的植物等其他陆地生物共同埋葬在一起的。岩石本身的成分、结构和构

造也是判断形成环境的重要标志。

我们说贵州在三叠纪的时候，绝大部分时间和绝大部分地区是海洋环境，就是根据岩石的这些特征判断出来的。

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沉积和浅变质沉积地层发育，覆盖了贵州80%以上的土地，累计厚度达35km，形成时间约14亿年。从生物诞生之初，

众多生物就在贵州的土地上栖息繁衍，让贵州成为古生物化石的天然博物馆。贵州发现的古生物遗址类型齐全，实

体化石、遗迹化石、铸模化石、分子化石四种化石类型均有发现，其中实体化石数量最为丰富；贵州已发现古生

物化石约20多个门类、200多个科、2000多个属，4000多个种及亚种，几乎涵盖了古生物学分类的主

要门类。即从低等菌藻类到高等被子植物、哺乳动物及至古人类化石，均有代表。

贵州龙动物群化石产于兴义市顶效镇绿荫山村，因动物群产地面积宽、品种新、藏量丰，而使兴义被誉为“龙的故

乡”。海生爬行动物主要有：真鳍龙类的兴义欧龙、胡氏贵州龙、幻龙属未定种、海龙类、鱼龙类。鱼类主要有：

东方肋鳞鱼、兴义亚洲鳞齿鱼、贵州中华真鄂鱼、刘氏比耶鱼等十多个属种。乌沙贵州龙动物群遗址的发现，对

贵州整个三叠系水生爬行动物研究的完整性提供了重要补充。

贵州比较重要和重要的化石群多达10多个，已经发现了4个在世界上具有重大影响的古生物化石群，即：关岭动物

群、兴义贵州龙动物群、瓮安动物胚胎化石群和凯里生物群。其中，关岭动物群被美国《科学》杂志称为“世界古

生物学的重大发现”。贵州已成为世界上古生物研究的重要基地之一。

关岭古生物化石群位于贵州省安顺市关岭县，面积26平方千米，保护区200平方千米，距黄果树瀑布52千米。关岭

化石群的化石形成于晚三叠世的海湾环境。主要化石门类包括：鱼龙、海龙、檐齿龙等海生爬行动物化石及海百

合、菊石、双壳类、牙形石、鹦鹉螺、腕足类、鱼类和陆地生长异地保存的古植物化石。蛾质古生物学家把关岭

化石群誉为全球晚三叠世独一无二的海生爬行动物和海百合化石宝库。

关岭古生物化石群

瓮安生物群产自贵州瓮福磷矿采区埃迪卡拉纪陡山沱组上部，主要由立体保存的多细胞藻类、大型带刺疑源

类和后生动物胚胎等多种化石组成。其中的动物胚胎化石作为迄今最古老的后生动物化石记录。这里保存了

迄今全球最古老的动物化石（大约距今6.1亿年前），为研究动物起源和早期演化过程，提供了独一无二的实

证记录。

贵州龙动物群化石 瓮安生物群

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凯里生物群命名于贵州省黔东南州剑河县革东镇八郎村，属中寒武纪早期，距今5.20至5.12亿年前 。是海洋生

物，其组成为三叶虫、节肢动物、水母状动物及棘皮动物，软躯体化石等，而微网虫、奇虾类等均为首次发现。

大量非三叶虫节肢动物、软躯体动物化石、新的棘皮动物化石门类、大量藻类化石陆续发现。已发现的古生物

化石中，包括世界上少数保存完整的三叶虫、宽背虫等化石，闻名世界的乌溜坡——曾家崖剖面、苗板坡剖面

也在那里。

大贵州滩：大贵州滩位于贵州省黔南布依族苗族自治州罗甸、平塘、惠水三县的交界地区，面积约1500平方千

米。大贵州滩是耸立在深海盆地中的孤立碳酸盐台地，同时也是世界上最大的三叠纪孤立碳酸盐台地。在这个

台地上保留了各种完好的地质遗迹，是全球三叠纪时期最大的、持续时间最长的、各类地质遗迹保留最全、最

好的孤立碳酸盐台地，是研究二叠纪生物集群绝灭及三叠纪生物复苏的理想地区。“大贵州滩”是世界为数不多

的“避风港”，埋藏的化石特别丰富。石炭系的腕足类化石，放射虫化石，二叠系蜒的化石、牙形石，三叠系的

藻化石，海百合、水螅、苔藓虫化石都极为丰富，在全国地质界是非常有名的。

凯里生物群 大贵州滩

⑴ 全球最壮观的浅海碳酸盐岩台地前沿景观

⑵ 全球最好的早三叠纪水生生物遗迹化石群

⑶ 全球最早、最大的管壳石生物礁

⑷ 全球最系统、最完好的三叠纪海陆变迁和浅海——深海“拉锯战”遗迹奇

⑸ 全球最好、最壮观的海生爬行类——海百合化石群

⑹ 赫赫有名的全球最完整的三叠纪孤立石灰岩台地——大贵州滩

壶穴（Pothole）是基岩上因河流或冰川融水快速旋转侵蚀而成的近圆桶状凹坑。

A pothole is a smooth, roughly circular, bowl-shaped or cylindrical hollow, generally deeper than wide, formed in the

rock bed of a stream by the grinding action of a stone or stones, or of coarse sediments, whirled around and kept in

motion by eddies or the force of the stream current in a given spot, as at a strong rapid or the foot of a waterfall（Gary

et al., 1972, p.561）。

壶穴是光滑的圆形、碗状或圆柱形凹坑，通过涡流或水流携带石头或粗沉积物研磨基岩河床而成，在强急流或

瀑布下方容易形成。目前国内外运用最广的就是这个词，代表由于高速旋转水流磨蚀而形成于岩石表面的近圆

形凹坑，翻译成中文叫壶穴。

冰臼（glacial pothole）是壶穴的一种，是冰川融水侵蚀底部基岩形成的坑穴。

壶穴的成因在国际上已经讨论了一百多年，公认是快速水流旋转冲刷的结果。对于冰川融水形成的壶穴，国际

上称作冰川壶穴（glacial pothole）（Alexander, 1932; Faegri, 1952; Higgins, 1957; Morgan, 1970; Cox, 1975; Gilbert,

2000; Fleeger et al., 2002），而对于河流冲刷形成的的壶穴则就叫做壶穴（pothole）（Kale et al., 2004）。

英汉综合地质学词汇（1970）：冰川锅穴，英文对应词为moulin，括号注释为glacial pothole，但无进一步解释

（英汉综合地质学词汇编写组，1970）。

英汉地质词典（1983）：冰川锅穴、冰川竖坑，英文名称使用moulin，而在括号中标明等于glacial pothole。详

细解释为：在冰川作用范围内，由冰川内或冰川下的急流冰水携带石块快速旋转冲击，使下伏的岩层产生旋涡

状的深坑，称冰臼。这种螺旋状的涡流洞具有光滑的陡壁，洞底常遗留有磨圆的光滑球状漂砾。正常的溪流和

瀑布也可形成瓯穴和跌水坑，但与真正的冰臼有所区别（地质矿产部地质辞典办公室. 1983）。

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而moulin的标准解释为：A moulin is a roughly cylindrical, nearly vertical, well-like opening hole, or shaft in the ice of a

glacier, scoured out by swirling meltwater as it pours down from the surface（Gary et al., 1972, p.466）。是指在冰川

冰体表面以下存在的圆柱形垂直孔洞，是冰川融水从冰面向下冲刷形成的。后来虽然国外也有人用来表示冰川

之下基岩上的壶穴，但逐渐被摒弃。

显然，中文翻译与英文原意分歧明显。依国际惯例，moulin一词应该仅限于表示冰体表面的凹坑或冰体内的泄

水孔洞，中文翻译为冰壶穴更好；而冰臼则对应于glacial pothole一词。

锅穴是指冰水沉积区的锅状洼陷。

英文原意为：A kettle is a steep-sided, usually basin- or bowl-shaped hole or depression without surface drainage in

glacial-drift deposits (especially outwash and kame), often containing a lake or swamp, and believed to have formed by

the melting of a large, detached block of stagnant ice (left behind by a retreating glacier) that had been wholly or partly

buried in the glacial drift. A kettle is usually 10—15m deep, and 30—150m in diameter（Gary et al., 1972, p.386）。锅

穴是指边缘陡峭的盆形或碗状孔洞或凹陷，在冰碛沉积物表面没有水系，通常包围着湖泊或沼泽。通常认为是

冰川退缩过程中停滞于冰川沉积物中的巨大冰块融化而形成的，一般10—15米深，直径达30—150米。在加拿大

平原地区有很多第四纪冰川退缩所形成的锅穴湖泊就用kettle lake表示。因此，只有在冰川沉积区因巨大冰块融

化形成的大型凹坑或小型湖泊才用该词汇，如锅穴湖（kettle lake）。

词源释义：Kettle，The Oxford Senior Dictionary (1981): A metal container with spout and handle, for boiling water in.

带嘴带把的用于烧开水（boil）的金属容器，从字面本身也许翻译成“壶”更好，而不是锅，但据其“锅状洼陷”形

态特征，翻译成“锅穴”更有利于中国人理解。

英汉综合地质学词汇：kettle depression锅状陷落；kettle hole锅穴，没有详细解释（英汉综合地质学词汇编写组，

1970）。

英汉常用地质学词汇：kettle hole锅穴，没有详细解释（武汉地质学院外语教研室，1980）。

《地理学词典》（1983）：锅穴（kettle hole）为冰水平原上的圆形洼地或坑穴。深数米，个别达50米，直径使

十数米至数十米，有的达1—2公里，周壁陡立，是冰水沉积层内掩埋的死冰块融化引起沉陷的结果（地理学词

典编写组，1983，720页）。

Satellite image of kettle lakes in Yamal Peninsula (Northern Siberia), adjacent to the Gulf of Ob (right). The lake colors indicate

amounts of sediment or depth.

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Pothole

壶穴

A smooth, roughly circular, bowl-shaped or

cylindrical hollow, formed in the rock bed of

a stream … …as at a strong rapid or the foot

of a waterfall. (Gary et al., 1972, p.561)

壶穴、瓯穴:指基岩河床上形成的近似壶形的凹坑，

是急流旋涡夹带砾石磨蚀河床而成。壶穴集中分

布在瀑布、跌水的陡崖下方及坡度较陡的急滩上。

类似的地形也可出现在冰川床底上，由冰水冲蚀

造成，特称之为冰川锅。（地质矿产部地质辞典

办公室. 1983）

glacial pothole

冰川壶穴

A pothole induced by meltwater of glaciers

(国际上众多地学网站)

冰臼（同义词：冰川壶穴）(地质矿产部地质辞典

办公室. 1983)

“冰臼”应严格限定于“冰川壶穴（glacial pothole）”

Kettle

锅穴

A steep-sided, usually basin- or bowlshaped hole or depression without surface

drainage in glacial-drift deposits…, and

believed to have formed by the melting of a

large, detached block of stagnant ice. (Gary

et al., 1972, p.386). Kettle

lake/depression/basin/hole

锅穴（kettle hole）冰水平原上的圆形洼地或坑穴。

深数米，个别达50米，直径使余米至数十米，有

的达1—2公里，周壁陡立，是冰水沉积层内掩埋的

死冰块融化引起沉陷的结果（地理学词典编写组，

1983，720页）。

kettle hole锅穴

武汉地质学院外语教研室，1980

moulin

冰壶穴

A roughly cylindrical, nearly vertical, welllike opening hole, or shaft in the ice of a

glacier, scoured out by swirling meltwater

as it pours down from the surface（Gary et

al., 1972, p.466）.仅仅表示冰体上的竖洞，

因此别用其代表“冰臼”。

冰臼，moulin（glacial pothole）, 在冰川作用范围

内，由冰川内或冰川下的急流冰水携带石块快速

旋转冲击，使下伏的岩层产生旋涡状的深坑，称

冰臼。这种螺旋状的涡流洞具有光滑的陡壁，洞

底常遗留有磨圆的光滑球状漂砾。溪流和瀑布也

可形成瓯穴和跌水坑，但有所区别。（地质矿产

部地质辞典办公室. 1983）

Pit/hollow/cavity

坑，穴，洞，用于描述岩石表面形态不定、

成因不清的凹坑

坑，洞，穴（一般英汉词典都有该类翻译）

Mortar

碎斑的

Mortar structure碎斑构造；Mortar texture

碎斑结构（Gary et al., 1972, p.465）

建议别使用“岩臼”一词，对于岩石表面的非壶穴微

地貌构造，请直接使用凹坑、洞等普通词汇 Thousands of Potholes in the Mekong River and Giant Pedestal Rock from North-eastern Thailand

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甲青大裂谷 贵 州 · 平 塘

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贵州省平塘县甲青乡一段平舟和河床上发现了大面积壶穴群，成为平塘国家地质公园的又一亮点。壶穴群所处

的河床位置，是平舟河穿过甲青天生桥、大盲谷后出露地表，从东向南拐弯的弧角上。河床宽约50m，切割上

石炭炭统碳酸盐岩地层。砾岩出露在河岸陡崖上，由于风化崩塌，巨大的砾岩块体滚落到河床上，经过长期的

河水冲蚀，形成奇特的观赏石。另一种岩石是浅灰色厚层泥质团块灰岩，出露在河岸两侧及河床上。灰岩层倾

向东南，倾角约15度。

壶穴的成因，认为是洪水长期冲蚀形成。每当洪水发生时，汹涌澎湃的洪水夹带岩块粗砂，在河流拐弯处更显

得威猛，向迎面裸露的灰岩层冲击。形成壶穴的诱导引子正是泥质团块灰岩中的泥质团块。层面上的泥质团块

首先被冲蚀掉，形成了壶穴雏形。在雏形壶穴的基础上进一步旋转研磨，壶穴不断在扩大兼并，于是形成了大

小不一、深浅不同、分布一大片的壶穴群。

根据水流特征的不同，将壶穴的形成模式分为如下三种：瀑布模式、阶状跌水模式和急流漩涡模式。瀑布模式

是由流水携带砂砾石从断崖、岩槛处跌落，对瀑布下面的河床基岩冲刷、研磨形成的圆形、椭圆形或不规则形

状的凹穴，瀑布（跌水）形成的壶穴附近河床有溯源侵蚀现象；阶状跌水模式主要发生在河流侧岸，水流沿倾

向河床方向的基岩面流动，岩层倾角小，流水的下切能力小，沿岩石节理面、破碎带或者岩石中的空洞处冲击

和掏蚀河床，形成浅底的凹槽连续排列，水流在凹槽中流动时呈波浪线或跳跃的摩擦侵蚀河床向下串珠状排列

的圆坑；急流漩涡模式是流水携带的砂砾石在基岩软弱面滚转磨蚀，逐渐下侵形成凹坑，急速流水影响下，在

凹坑周围产生垂直向上的的急流漩涡，急速旋转的水流携带的砂砾石对河床基岩继续磨蚀形成壶穴。

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根据壶穴的形成和演化过程可分为４个阶段：①雏形壶穴阶段：主要发育在河床基岩软弱处（节理、裂隙、岩

脉等）。急速水流对基岩软弱处的侵蚀、研磨，在河床上形成了冲坑、凹坑，便形成了雏形壶穴。这时的壶穴

直径较小，深度也较浅，剖面形态呈碟状，也叫碟型壶穴（图１－ｉ）。②壶穴发育阶段：在雏形壶穴的基础

上，水流携带的砂砾石形成的涡流不断的研磨穴底和穴壁，壶穴口逐步形成圆形，壶穴深度也不断的加大，形

成较为明显的筒壁。雏形壶穴逐步演化成柱形或筒形壶穴，这时的壶穴剖面形态近似“Ｕ”型（图１－ｃ）。③

壶穴成熟阶段：随着水流携带的砂砾石在壶穴内部随涡流持续研磨，壶穴筒壁不断扩大，形成口小肚大底平的

倒“Ω”型壶穴（图１－ａ）。④壶穴衰亡阶段：随着侵蚀基准面的下降，离陡坎远处的水流作用相对近处的跌水

是能小，壶穴口变得脆弱，极易被侵蚀—溶蚀。因此，河流的下蚀作用对壶穴产生破坏，形成了出水口被侵蚀

成残缺不全的壶穴（下图－ｇ、ｈ）。从壶穴表面、内部和口的细腻、无棱角及光滑（图１），故在壶穴的形

成及演化过程一直伴随着溶蚀作用，贯穿着河床壶穴地貌形成、发展、衰亡的全过程。

ａ—口小肚大底平典型壶穴；ｂ—筒状典型壶穴、见溶蚀裂隙；ｃ—串联状壶穴群、底部残存有砂砾；ｅ—筒状壶穴残缺体、形成新壶穴；

ｆ—平面上呈椭圆状、见有明显的出水口；ｇ—壶穴内壁流纹；ｈ—新壶穴内壁形成的流纹；ｉ—沿节理裂隙展布的壶穴群。

甲青壶穴群部分壶穴照片

1、读“甲、乙两地岩层分布示意图”，完成下列问题

（1）A～G地层中形成最早和最晚的分别是哪一层？分别形成于什么地质年代？

（2）A～G层和W～Z层中可能形成于同一地质年代的地层有哪些？列举相关地层并说明判断理由。

答：

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5、读“甲、乙两地岩层分布示意图”，完成下列问题

壶穴是在流水作用下形成的一种微观地貌，常形成于落差较大的急滩上，为形似壶形、内壁较光滑的基岩凹坑。

某河谷崖壁上与洞穴内均分布有多处壶穴，崖壁上不同高度的壶穴内壁光滑度差异大，洞穴内的差异却很小。如

图为某河谷地质剖面及壶穴分布示意图。据此完成下列小题。

2、读图回答以下问题

（1）图中丁处地质构造名称是 。若建设

地下隧道，从地下水状况、工程稳定性和 安全

性考虑，应选择在 处为好。其中 处

最不适合建设大型工程。

（2）根据水循环发生的过程，下列各序号所代表的水循环的环节分别是：② , ③ , ④ 。

（3）乙地质构造顶部缺失的原因是 。

（4）如果该地区岩层中有一层为石灰岩（属于沉积岩），则该地区可能出现的旅游资源是 （地貌名

称）。

3、下列岩石中可能含有化石的是（ ）

A、页岩 B、大理岩 C、花岗岩 D、玄武岩

4、贵州龙是地球上最原始的爬行动物之一，距今已有2.43亿-2.31亿年。读地质年代简表完成下面小题

宙

冥

古

宙

太

古

宙

元

古

宙

显生宙

代

前寒武纪

古生代 中生代 新生代

纪 寒武纪

奥

陶

纪

志

留

纪

泥

盆

纪

石

炭

纪

二

叠

纪

三

叠

纪

侏

罗

纪

白

垩

纪

古

近

纪

新

近

纪

第

四

纪

距今时间（亿年） 5.41 2.52 0.66

⑴ 贵州龙繁盛时期属于（ ）

A．寒武纪 B．泥盆纪 C．三叠纪 D．第四纪

⑵ 贵州龙化石分布在地球内部圈层的（ ）

A．地壳 B．上地幔 C．下地幔 D．地核

（1）壶穴内壁较为光滑是因为长期受到 （ ）

A、流水溶蚀 B、风化剥蚀

C、风力吹蚀 D、水砂磨蚀

（2）崖壁低处壶穴内壁整体比高处的光滑，据此推

测该河谷曾经历（ ）

A、河床下切 B、断裂下陷

C、崖壁崩塌 D、河流改道

（3）洞穴内的壶穴内壁光滑度差异小，主要原因是洞穴内大气（ ）

A、密度、温度稳定 B、湿度、气压稳定 C、温度、湿度稳定 D、气压、密度稳定

6、 中国地质博物馆的馆藏精品——创孔海百合化石(下左图)，产于我国贵州省的泥质灰岩中，该组地层是约2

亿年前海水侵进陆地时形成的沉积。下右图是“岩石圈物质循环示意图”。

（1）含有创孔海百合化石的泥质灰岩属于上右图中的（ ）

A、甲 B、乙 C、丙 D、丁

（2）根据化石推断，创孔海百合最可能的生存环境是（ ）

A、火山频发的高原山地

B、温暖湿润的湖泊

C、风沙肆虐的沉积盆地

D、相对封闭的海湾

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How Do Fossils Form?

Contrary to popular belief, becoming a fossil can be easy

instead of hard, and fossils can be abundant instead of rare.

It all depends on what an organism is made of, where it

lives and dies, and what happens next in the dust-to-dust

process—preservation or natural recycling.

A healthy dose of chance is thrown in when it comes to making it from the living world to the fossil record.

As a colleague of mine once said, “Life after death is risky.” For the long haul—surviving for millions of

years and ending up in a museum exhibition—we usually think that plant and animal remains need to be

petrified, or rather, infused with minerals that make them rock-hard and durable for the ages.

But—and this is a surprise to most people—sometimes dead parts don’t need to be changed into stone to

last nearly forever. When the dead and buried don’t petrify, there are other ways that save them from

destruction and preserve parts of their bodies with little change over vast spans of geological time.

We are still discovering new twists and turns on the road to successful fossil preservation. Take plants, for

example. As everyone knows, plants are made up of soft, easy-to-destroy materials. Petrified wood is a

familiar example of fossilization—pieces of tree trunks turn into super-hard rocks, but still retain growth

rings and even cell structures of the once-living tree. How does this happen?

Experiments have shown that when a tree is buried in wet

sediment with lots of dissolved silica, water slowly carries the silica

into tiny spaces in the wood until the wood is changed to rock. But

it doesn’t totally change, because some of the original organic parts

are still trapped in there, helping to preserve the microscopic

structure of the tree. Elements such as iron and manganese that

come in with the water can color the silica, making beautiful

patterns of red, brown and black, but sometimes this destroys the

details of the woody structure.

How do parts of ancient creatures, like this fossil skull of an extinct

herbivore, Miniochoerus from 33 million years ago, manage to survive

and end up in a museum exhibition? Lucia RM Martino and James Di

Loreto, NMNH

Petrified wood, (above: Quercus sp.) is a familiar

example of fossilization—pieces of tree trunks turn

into super-hard rocks, but still retain growth rings

and even cell structures of the once-living tree. Lucia

RM Martino, NMNH

Another fine example of incomplete fossilization can be found in the new “Fossil Hall—Deep Time”

exhibition at the Smithsonian’s National Museum of Natural History. It is a piece of wood that has silicified

on the outside but has the original, fibrous wood on the inside. This amazing fossil is 14 million years old.

The outside of the buried log was sealed by silica before the inside was affected, preserving the original

wood in a decomposition-free “rock box” for the ages. Incredibly, if you rubbed your finger across the

grain of the inner wood, you could get a splinter, just like with modern lumber.

Humans and many other organisms have skeletons that are already mineralized, so when it comes to

fossilization that gives us bony animals a built-in advantage over plants, jellyfish and mushrooms—to

name a few of our soft-bodied, easily recycled fellow Earthlings. Think of all of the shells you have seen on

the beach, the rocky coral reefs, the white chalk cliffs of Dover in England. These are all formed of

biominerals—meaning that organisms built them while they were alive, usually for strength and

protection, and then left them behind when they died. These examples are all made of calcium

carbonate—note that they contain carbon—and their billions of skeletons were responsible

for removing vast amounts of carbon from the atmosphere in times past.

Dinosaur skeletons may get all the glory, but the most common fossils on Earth are the tiny skeletons of

micro-organisms that live in the water. Untold numbers can be found in the uplifted and exposed ancient

rocks that can now be found on land or are still buried deep under the oceans.

Incredibly, if you rubbed your finger across the grain of the inner wood of this amazing 14-million-year-old fossil, Pinophyta, you could get a

splinter, just like with modern lumber. Lucia RM Martino, NMNH

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Micro-skeletons rain down to form new sediment layers on the ocean floor today, just as they have for

millions of years. Acidic water, or even just cold water, can dissolve the tiny carbonate skeletons before

they hit bottom. After burial, the minute shells may recrystallize or dissolve unless they are protected by

mud that blocks the flow of water, and the ones that survive as fossils are highly valuable to

paleontologists because of their unaltered biominerals. This is a different process from what happens

with petrified wood, which is mostly turned to stone. In fact, for marine microfossils, it is better if they

change as little as possible, because these little skeletons tell us what the Earth’s climate was like when

they were alive.

We know that many buried micro-shells are pristine, meaning that their biominerals remained unchanged

over millions of years, so geochemists can use them to reconstruct water chemistry and global

temperature at the time when the micro-organisms died.

A whole lot of careful science has gone into chemical tests that show which tiny shells are unchanged and

therefore okay for inferring past climate, and which are not. Though we call them fossils because they are

old and buried deeply in rock, many of these micro-skeletons were not changed when they were

preserved underground. Instead, they were encased within muddy sediment, which was turned into stone

around them. The tiny inside hollow parts of the shells are filled with mud as well, keeping them from

being crushed by the heavy rock layers that seal their graves.

But these decomposers just want the tasty packages of dead tissues and biominerals all to themselves.

That is why carcasses begin to smell bad soon after the animals die—microbes create noxious chemicals

that discourage larger beings from stealing their food. The same goes for plants. Fruit and vegetables

soon decay because mold and bacteria know how to turn away other potential consumers. When we

throw a rotten tomato away in the trash—or preferably on the compost heap—that lets the microbes do

their thing—grow and reproduce and continue perpetuating their own species.

The white chalk cliffs of Dover in England are formed from biominerals, or

shells left behind by tiny single-celled organisms that built them while they

were alive—usually for strength and protection—and then left them behind

when they died. Jeremy Young

Most of the time bony skeletons and tree

parts don’t have a chance to become

fossilized because so many other

organisms race to consume their

nutrients right after they die.

A friend of mine once said, rather

ominously: “You are never so alive as

when you are dead.” And it’s so true.

Microbes, as well as insects, quickly

infest dead animals and plants, and we

humans consider this quite disgusting.

Berybolcensis leptacanthurs, squirrelfish Lucia RM

Martino, NMNH

Whatever escapes the powerful, and often smelly, forces

of ecological recycling has a chance to become part of the

fossil record. The bones of our favorite fossil beasts in the

Deep Time Hall were turned to stone by the addition of

minerals in their pore spaces, but (as with petrified wood),

some of the original biominerals are usually still there too.

When you touch the real humerus (forelimb bone) of

a Brachiosaurus in the new exhibition, you are connecting

with some of the biominerals from that giant sauropod’s

original leg bone that stomped the ground 140 million

years ago.

How plant leaves, pollen and insects become fossils is more like what happens to marine microorganisms. They must be quickly buried in sediment that then turns into hard rock and protects their

delicate structures. Sometimes a fossil leaf is so well preserved that it can literally be peeled off the rock,

looking like something from your backyard, even though it was alive millions of years ago in a long-lost

forest.

\"Fossil Hall-Deep Time\" opens June 8, 2019 at

the Smithsonian's National Museum of Natural

History in Washington, D.C. Smithsonian.com

So, the bottom line on transforming animal and plant parts into

fossils is that sometimes this means a lot of change and

sometimes not so much at all. It’s fine to be petrified, but being

encased in impenetrable rock, tar or amber works too, and that

may even preserve pieces of ancient DNA as well.

It’s lucky for us that there are multiple ways for fossils to form,

because this means more messengers from the past. Fossils

tell us different stories about ancient life on Earth —not only

who the animals and plants were, and where they lived, but

how they were preserved as the lucky survivors from Deep

Time.

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