泥盆纪（Devonian Period），符号是D，是地质时代古生代中的第四个纪，泥盆纪属于显生宙古生代，开始于同位素年龄416±2.8Ma，结束于359.2±2.5Ma。泥盆纪晚期，两栖动物出现。2022年9月，澳大利亚研究人员在4.192亿年前至3.589亿年前的泥盆纪一条古老的有颌鱼化石身上发现了一颗有3.8亿年历史的心脏——这是迄今为止发现的最古老的心脏。

泥盆纪在英语中叫Devonian，名称来自英国德文郡，因该地的泥盆纪地层被最早研究。其他语言的称呼与英文大同小异。中文名称源自旧时日本人使用日语汉字音读的音译名“泥盆纪”（音读：デーボンキ 罗马字：dee bon ki）。

泥盆纪早期裸蕨类繁荣。中期后，腕足类和珊瑚发育、原始菊石、昆虫出现。晚期原始两栖类、迷齿类出现，蕨类植物和原始裸子植物出现；无颌类趋于灭绝。年代：4.05亿年前—3.5亿年前。

泥盆纪分为早泥盆世、中泥盆世、晚泥盆世。

从泥盆纪开始，地球又开始发生了海西运动。因此，泥盆纪时许多地区升起，露出海面成为陆地，古地理面貌与早古生代相比有很大的变化。在泥盆纪里蕨类植物繁盛，昆虫和两栖类兴起。在泥盆纪与石炭纪中间隔着一次大规模物种大灭绝——超级地幔柱。在此次物种大灭绝中，75%的物种灭绝。是灭绝物种第二多的物种大灭绝，仅次于第一多的二叠纪物种大灭绝——西伯利亚暗色岩事件。主要灭绝动物有：盾皮鱼类、艾登堡母鱼。脊椎动物进入飞跃发展时期，鱼形动物数量和种类增多，现代鱼类——硬骨鱼开始发展。泥盆纪常被称为“鱼类时代”。

泥盆纪

泥盆纪（Devonian period）

早期裸蕨繁茂，中期以后，蕨类和原始裸子植物出现。无脊椎动物除珊瑚、腕足类和层孔虫（Stromatoporoidea，腔肠动物门，水螅虫纲的一个目）等继续繁盛外，还出现了原始的菊石（Ammonites，属软体动物门，头足纲的一个亚纲）和昆虫。脊椎动物中鱼类（包括甲胄鱼、盾皮鱼、总鳍鱼等）空前发展，故泥盆纪又有“鱼类时代”之称。晚期甲胄鱼趋于灭绝，原始两栖类（迷齿类（Labyrinthodontia）（亦称坚头类）开始出现的。

“泥盆”（Devon）来自日语，是英国英格兰西南半岛上的一个郡名的日语音译（现称德文郡，Devonshire），日语中“泥”读dee，“盆”读bon，所以日本人就用汉字“泥盆”翻译英文Devon。泥盆纪是英国地质学家塞奇威克（A.Sedgwick）和默奇森（R.I.Muchison）研究了该郡的“老红砂岩”后，于1839年命名的。这个时期形成的地层称为“泥盆系”，代表符号为“D”。

种群

腕足类在泥盆纪发展迅速，志留纪开始出现的石燕贝目成为泥盆纪的重要化石。此外，穿孔贝目、扭月贝目、无洞贝目和小嘴贝目在划分和对比泥盆纪地层中也极为重要。

泡沫型和双带型四射珊瑚相当繁盛。早泥盆世以泡沫型为主，双带型珊瑚开始兴起；中、晚泥盆世以双带型珊瑚占主要地位。

鹦鹉螺类大大减少，菊石中的棱菊石类和海神石类繁盛起来。

正笔石类大部分绝灭，早泥盆世残存少量单笔石科的代表。

竹节石类始于奥陶纪，泥盆纪一度达到最盛，泥盆纪末期绝灭。其中以薄壳型的塔节石类最繁盛，光壳节石类也十分重要。

牙形石演化到泥盆纪又进入一个发展高峰，这个时期以平台型分子大量出现为特征。

泥盆纪生物化石

昆虫类化石最早也发现于泥盆纪。泥盆纪是脊椎动物飞越发展的时期，鱼类相当繁盛，各种类别的鱼都有出现，故泥盆纪被称为“鱼类的时代”。早泥盆世以无颌类为多，中、晚泥盆世盾皮鱼相当繁盛，它们已具有原始的颚，偶鳍发育，成歪形尾。

早泥盆世裸蕨植物较为繁盛，有少量的石松类植物，多为形态简单、个体不大的草本类型；中泥盆世裸蕨植物仍占优势，但原始的石松植物更发达，出现了原始的楔叶植物和最原始的真蕨植物；晚泥盆世到来时，裸蕨植物濒于灭亡，石松类继续繁盛，节蕨类、原始楔叶植物获得发展，新的真蕨类和种子蕨类开始出现。

泥盆纪鱼类

泥盆系最初研究于英格兰西南部的德文郡（Devonshire），德文郡的泥盆系由海相沉积岩组成，但在威尔士、苏格兰和英格兰西部，泥盆系却是巨厚的陆相老红砂岩。早泥盆世时，北美是一个低洼的大陆，海水甚少，阿巴拉契亚地槽在泥盆纪的大部分时间内接受了沉积。这时期的岩石见于密西西比河谷、大湖区、加拿大西北部和阿巴拉契亚地区。泥盆纪的地层在纽约州发育的最好，这里层序完整，化石丰富。纽约州西部泥盆系出露于亚利桑那、科罗拉多、犹他、怀俄明、爱达荷、蒙大拿和内华达州。大部分属于中、晚泥盆世。泥盆系也出露于不列颠群岛、德国、法国和苏联；中国和亚洲的其他地点；南非；澳大利亚和新西兰；以及南美。在北美，泥盆纪末以始于中泥盆的一个造山运动——阿肯特幕的高潮为标记，这次上升，伴有巨大的火山活动，隆起了从阿巴拉契亚地区经新英格兰到加拿大的沿海各省的山脉。

气候显示泥盆纪时是温暖的。化石记录说明远至北极地区当时处于温带气候。

泥盆纪的生物以陆生植物的扩展为特征，植物从株小无叶的种到株高达十二米的树状蕨类均有。

海洋无脊椎动物异常丰富，由造礁珊瑚、海绵、棘皮动物、软体动物和众多的腕足动物组成。

三叶虫在数量上极大地减少，然而个别特大的种却可大到74厘米长。

陆地上出现了最早的昆虫，还有些淡水蛤类和蜗牛。

泥盆纪----鱼类时代

脊椎动物经历了一次几乎是爆发式的发展，淡水鱼和海生鱼类都相当多，这些鱼类包括原始无颌的甲胄鱼类；有颌具甲的盾皮鱼类；以及真正的鲨鱼类。还有与颌连结起来身长达9米具重甲的鲨鱼状的节颈鱼类。新的类型有肺鱼类，一种既有腮，也发育着肺作为辅助呼吸器官的原始类型，这类鱼的某些代表今天仍然活着，形成用腮呼吸的鱼类和用肺呼吸空气的两栖动物间的一个重要的环节。它不但将漂浮囊改变成原始肺，而且这些鱼的某些进化到成对的阔鳍状的鳍状肢，使其能够在水面上生活一个短时期，同时有能在陆地上的有限的运动能力。

鉴于脊椎动物的空前演化，泥盆纪曾被称为鱼类时代。最重要的是显示出从总鳍类演化而来的原始爬行动物——四足类（四足脊椎动物）的出现。

泥盆系的有些岩石具有重要的经济价值，在阿巴拉契亚地区产玻璃砂，在安大略、纽约、俄亥俄和印第安纳产建筑石料，而北美的许多地方产石油和天然气。

进化

泥盆纪是地球生物界发生巨大变革的时期，由海洋向陆地大规模进军是这一时期最突出、最重要的生物演化事件。

首先，脊椎动物进入飞跃发展时期，各种鱼类空前繁盛，有颌类、甲胄鱼数量和种类增多，现代鱼类——硬骨鱼开始发展。因此，泥盆纪常被称为“鱼类时代”。在泥盆纪晚期，由鱼类进化而来的两栖类登上陆地，标志着脊椎动物开始了脱离水体并最终征服陆地的演化历程。其次，陆生植物裸蕨在陆地上完全站稳了脚根，并且，它们的三支后代石松类、楔叶类和真蕨类开始大发展，到泥盆晚期，出现了许多这类植物构成的成片森林，大地真正地披上了绿装。植物的成功登陆，使荒漠的大陆变成绿洲，标志着植物的发展在泥盆纪进入了新的阶段。另外，泥盆纪中晚期的陆地上还出现了最早的裸子植物，但直到二叠纪晚期它们才成为陆地植物的主角。

泥盆纪时，海生无脊椎动物的组成发生了重大变化。古生代早期极为繁盛的三叶虫只剩下少数代表；奥陶纪和志留纪非常繁荣的笔石仅剩下少量的单笔石和树笔石类；菊石正逐渐取代鹦鹉螺类成为软体动物中的主要类群。腕足动物和珊瑚动物有进一步发展，但种类与奥陶纪和志留纪有所不同，这一时期的腕足动物主要以石燕类为主，而珊瑚则以床板珊瑚和四射珊瑚为主。

大灭绝

从距今约3.65亿年前的晚泥盆纪至早石炭纪之际发生了第二次物种大灭绝，或称为晚泥盆纪大灭绝，呈现两个高峰，中间间隔100万年，是地球史上第四大物种灭绝事件，海洋生物遭到重创，82%的海洋物种灭绝。

泥盆纪植物种群

灭绝的科占当时科总数的30%，灭绝选择性地发生，灭绝的海生动物达70多科，其灭绝情况可能比陆生生物更为严重。这次灭绝事件的时间范围较宽，规模较大，受影响的门类也多。当时浅海的珊瑚几乎全部灭绝，当时赤道浅水水域的珊瑚礁则是全部灭绝，深海珊瑚也部分灭绝，层孔虫几乎全部消失，竹节石全部灭亡，浮游植物的灭绝率也达90%以上，腕足动物中有三大类灭绝，无颌鱼及所有的盾皮鱼类受到严重影响。陆生植物以及淡水物种，比如原始爬行动物，也受到影响。

此次大灭绝中受影响最大的是那些生活在暖水中的物种，因此很多科学家认为造成这次大灭绝事件的原因，是一次与奥陶纪末相似的全球变冷事件。根据这一理论，晚泥盆世的大灭绝是由冈瓦纳大陆的另一次冰川作用引发的，巴西北部这一时期的沉积物中有证据支持这一假设。此期间的彗星撞击事件曾被认为可能是这次大灭绝的诱因。加拿大古生物学家迪格比迈凯轮在1969年提出泥盆纪灭绝事件是由小行星撞击造成的。然而，尽管有晚泥盆世碰撞事件（见的阿拉莫火球影响），但是没有存在一个足够大的泥盆纪火山口的证据支持。通过同位素测量碳，氧和锶，从全面的环境分析，元素分析，热冷气候快速变化的重大环境变化，少雨、海平面下降、海水含氧量下降，这些变化可能也是造成大规模灭绝中的一个因素。

3.77亿年前，地球进入了泥盆纪晚期。此时的地球与现在的有很大不同：泛大陆尚未形成，今天的南美洲、非洲、印度以及南极洲形成冈瓦纳大陆，其它陆地则分裂成一系列岛屿，分布在世界各地。陆地上首次出现了森林，由于没有植食性动物，森林很快遍布全球。陆地上只有少量节肢动物，如早期昆虫，大部分动物都生活在海洋。鱼类在第一次生物大灭绝事件中发展壮大，很快成为海洋的霸主。现在的鱼类只有三个分支：硬骨鱼、软骨鱼、圆口鱼。而泥盆纪时还有另外两种：头甲鱼和盾皮鱼，其中盾皮鱼是海洋的主宰者。

有一种盾皮鱼叫做邓氏鱼，是海洋中的顶级掠食者。邓氏鱼身长10米，体重4吨，咬合力达3000千克每平方厘米，足以将钢筋咬得粉碎，这样的咬合力出现于古近纪的巨齿鲨能与之匹敌。

海洋的动物们悠闲地生活着，谁也没有意识到，灭顶之灾即将来临。

这次灾难的罪魁祸首是岩浆。300亿立方千米被称为“超级地幔柱”的岩浆由于不明原因脱离了外核，从西伯利亚地区喷涌而出。

3.77亿年前的一天，地球忽然开始剧烈晃动，同时，大量高温气体从西伯利亚地区的海床裂缝中喷出，这导致附近的海水开始沸腾，杀死了大量生物。紧接着，300多亿立方千米的岩浆喷涌而出。

滚落的岩石很快就摧毁了附近所有的珊瑚礁和其他生物。岩浆不仅使海水温度大幅升高，烫死了成千上万的生物，还污染了海水。岩浆中的有毒物质与海水发生化学反应，使海水发生酸化，大量动物因无法呼吸而死亡。

灾难发生5000年后，海水中的污染物扩散到了大气中，其中大部分是温室气体——二氧化碳。这导致全球气温迅速升高，达到30摄氏度，洋流也停止了运动。在赤道地区，海水温度有20摄氏度升到32摄氏度，这摧毁了更多的珊瑚，因为它们无法在高温中生存。

灾难发生十万年后，岩浆还在继续喷发，而此时又出现了一个新的杀手：植物。你可能会很奇怪，植物能制造氧气，怎会是杀手？此前，陆地上并没有土壤，但由于植物枯枝败叶的腐化，土壤出现了。雨水将大量土壤冲进海洋，成为海藻很好的养料。海藻的兴盛消耗量大量氧气，加快了动物的灭绝。

灾难发生75万年后，天空中的水蒸气与二氧化硫发生化学反应，形成酸雨。连续数万年的酸雨的泛滥使植物的数量进一步减少，土壤发生酸化。

超级地幔柱冲破海床130万年后，又发生了新的灾难。从前的火山喷发都发生在海洋中，而这次发生在陆地上。3.76亿年前，中国的西部地区，大地开始剧烈颤动，一个直径8千米的火山口中，20万立方千米岩浆喷涌而出。岩浆淹没了方圆50千米所有的地方，杀死了这范围内所有的生物。火山还喷发出了许多火山灰和有毒气体，它们遮天蔽日，完全遮住了阳光，地球陷入了200万年的长夜之中。

过去100多万年中，地球的温度不断升高，但这时，火山灰使阳光发生折射，地球无法获得太阳能，气温开始迅速下降。海水从32摄氏度跌到16摄氏度，浅海中的鱼卵立刻全部死亡。地球陷入了严重的冰期事件，这场冰期比我们熟知的那场距今一万年前的要严重一倍。

灾难发生150万年后，地球开始了一百多万年间的第一场降雪。大雪持续了数年，覆盖了纬度大于45的所有地区。冰冷海水中的生物大量死亡，它们无法适应这种从高温到低温的快速变化。

灾难发生200万年后，寒冷的天气过去了，岩浆也不再喷发。但地球的生命迹象几乎全部消失，地球需数十万年才能恢复以往的生机。海洋中的动物几乎全部消失，而微生物抓住了机会，开始大量繁衍，这很像寒武纪生命大爆发之前，地球由微生物主宰，微生物难道会重新成为地球霸主吗？答案是否定的。

曾经加速动物灭绝的植物这次成为了救星，它们制造大量氧气，使地球逐渐恢复生机。地球上空的有毒气体逐渐消散，气温逐渐稳定下来，并又出现了四季变化。灭绝事件在超级地幔柱冲破海床500万年，也就是距今3.72亿年前终于结束了。

超级地幔柱灭绝事件是地球史上持续时间最长，严重程度第三的自然灾难，它使得那时75%的生物都永远的消失。包括顶级掠食者邓氏鱼在内的所有盾皮鱼，首种胎生脊椎动物艾登堡母鱼、陆地脊椎动物的祖先真掌鳍鱼和提塔利克鱼以及所有头甲鱼都在这场浩劫中灭绝了。在这场灾难中，有一项了不起的进化：出现了首次能在陆地行走的脊椎动物：提塔利克鱼。提塔利克鱼虽灭绝了，但它们的一支进化成更先进的物种：鱼石螈。鱼石螈是包括人类在内的所有四足脊椎动物的祖先，它们迅速代替节肢动物成为陆地霸主。

让我们来总结一下这场灭绝事件中的灾难因素：300多亿立方千米的岩浆、忽冷忽热的极端气候数百万年的长夜、大量有毒气体、缺氧的海水以及冰期。这些因素叠加在一起，构成了严重的灾难——超级地幔柱灭绝事件。

古地理

泥盆纪地貌

泥盆纪古地理的基本格架主要由冈瓦纳大陆、劳亚大陆及其间的古地中海和古太平洋组成（见图）。冈瓦纳古陆是最完整、最大的古陆，包括已知大陆壳的一半以上，围绕南极地区分布。由非洲、阿拉伯半岛、马达加斯加、南美、印度、澳大利亚、新西兰、南极和可能的南欧、土耳其、阿富汗、伊朗、中国西藏等组成。劳亚大陆的西部，由劳伦古陆和波罗的古陆构成超大陆，亦称欧美联合大陆。劳伦古陆以北美地台为主体，加上苏格兰、部分的爱尔兰。波罗的古陆主要包括乌拉尔以西的俄罗斯地台、芬兰、斯堪的纳维亚半岛。欧美联合大陆的陆相沉积含有近似的非海相和淡水的鱼化石、植物化石。欧美联合大陆以东为一些分散的大型陆块或小型至微型陆地群组成，其中，以西伯利亚、哈萨克斯坦、华北和华南古陆较大。后者的位置接近赤道附近和北半球中纬带。西伯利亚则处于高纬带。泥盆纪时的海水覆盖面积约占地球的85%,其分布特点包括广阔的构成北半球的古太平洋，位于冈瓦纳古陆以北的古地中海和各陆块之间狭窄的陆间海，以及大陆之上的陆表海。P.H.赫克尔和B.J.维茨克(1979)提出的海洋循环模式，认为由于地球自转，陆地阻隔的原因，强海流发育于大洋的西边。北半球中纬度地带海流向东，南半球的洋流在亚热带区存在两组反相旋流，高纬度地区冈瓦纳陆架之上为正向旋流。根据古地磁资料推断，泥盆纪时的极点大约位于非洲南部津巴布韦和博茨瓦纳一带。根据沉积物性质推断的古气候,表明北美可能位于亚热带,俄罗斯地台位于干燥气候带，导致剧烈的蒸发。西伯利亚地台存在礁相蒸发岩、碳酸盐岩和红层，哈萨克斯坦具有厚的碎屑岩、红层、煤层、铝土岩，并含蒸发岩，推测它们的气候从温湿到干热。冈瓦纳超级大陆的南部主要发育厚而单一的碎屑岩，仅局部含碳酸盐岩，可能代表寒冷或温湿气候。南美东部主要为碎屑岩，缺失碳酸盐岩和陆相沉积；以双壳类为主，分异度很低，珊瑚、层孔虫、苔藓虫等骨骼化石极少或缺失，均表明属于寒带气候。巴西东北部巴纳伊巴盆地沉积有冰碛岩、冰碛砾岩、季候纹泥，表明有过冰川活动。泥盆纪时年和日的长度与今天不同，据各类化石（珊瑚、层孔虫、双壳类）生长纹数的测定，每年平均400天，每昼夜约为21～22小时。泥盆纪时,月球和地球之间的距离大约是现今的一半，这与地球物理学家和天文学家的推断吻合，归结为地球自转速度的减弱。造山运动、海进海退和生物事件阿卡迪运动沿着北美中东部形成高地，影响到从纽芬兰到纽约州的北阿伯拉契亚地区下中泥盆统褶皱南诺维斯科提亚微板块与欧美联合大陆发生碰撞。劳伦古陆的北缘和西缘在福兰克林和科迪勒拉带内发生了埃尔斯米尔和安特勒造山运动,中、晚泥盆世时该运动几乎遍及北极全区西北非已知的毛里塔尼亚造山带，从锡拉-莱昂(SirraLeone)一直延伸到小阿特拉斯山脉。东澳大利亚遭受强烈台伯拉波造山运动，使得泥盆系内部和其下伏不同时代地层不整合接触，形成尼卡姆巴山系。中朝古陆祁连山区的宁夏运动发生在中、晚泥盆世，表现为两套陆相地层间的不整合接触。某些学者曾推断西伯利亚板块与哈萨克斯坦板块的碰撞发生在晚泥盆世。

捷克克伦克志留系与泥盆系地层剖面

泥盆纪时

泥盆纪沉积具有两个主要的海进-海退旋回,以中泥盆世早期和晚泥盆世晚期的海退分开，几乎见于所有泥盆系发育区。次一级的全球性海平面升降变化亦十分明显。M.豪斯(1983)总结出纽约州泥盆系的18次海平面升降变化曲线，分别与比利时、德国、前苏联欧洲部分的相应层位进行对比，中国华南地区亦有明显反映。J.G.约翰森等(1985)认为至少有14次全球性海平面升降引起的泥盆纪海进-海退旋回（简称T-R旋回），均以加深事件然后伴随着向上变浅的层序为特征。

泥盆纪考古现场

由海平面变化、缺氧事件以及可能的天体撞击造成的全球性生物事件在泥盆纪内部反复发生。主要表现为生物的突然灭绝和大量辐射。它们多与特殊的黑色岩系出现密切关联。泥盆纪内部至少有8次全球性生物事件被识别。其中特别重要的有3次:①法西塞拉斯(Pharci-ceras)事件或称塔凡尼克事件,发生于中晚泥盆世之交，接近腕足动物头贝的灭亡至弓石燕出现之间的时期。腕足类的6个科,四射珊瑚15个科消失。菊石类中的无棱菊石科（Agoniatitidae）、扁菊石科(Pinacitidae)和似古菊石科（Anarcestidae）的大部分消失，代之出现脐状叶激增的皱菊石科(Pharciceratidae)新演化系列。随着这个事件以后，等环节石类（Homoctenids）发生分异，掌鳞牙形石类(Palmatolepids)辐射,浮游介形类生物量突增。这一事件与海面上升吻合。②凯勒瓦瑟尔(Kellewasser)事件，代表晚泥盆世内部的生物危机,亦称弗拉斯－法门事件，最明显的变化是生物量急剧下降，造礁生物消失,竹节石类腕足动物的3个目四射珊瑚的十多个科灭亡。这一事件之后,世界各地普遍海退,蒸发岩广布,南美出现了冰川沉积③亨根贝格(Hengenberg)事件,发生在接近泥盆-石炭系界线附近。晚泥盆世盛行的海神石、Pha-copida三叶虫、盾皮鱼类及无颌类全部灭亡。牙形石在掌鳞牙形石类(palmatolepids)和管牙形石类(siphonodellids)演化系列之间出现浅水原颚牙形石(protognathodus)生物相。事件之后，菊石、牙形石、介形石、珊瑚、腕足、脊椎动物等门类均发生新的辐射。与这一事件相联系的黑色页岩广泛分布于西欧、北美和华南。中国的海洋生物属归世界区系，可进一步划分为准噶尔-兴安区、南天山区、华南区和西藏-滇西区、中国早泥盆世脊椎动物，大部分为地方性类型，属于华南独立生物区。

华南地区泥盆纪生物礁

塔里木泥盆纪侵蚀地貌

沉积地层

泥盆纪的沉积物分布于世界各地，其沉积总量比古生代其他各系都大。

世界主要地区泥盆系划分简表

沉积地层一般划分为老红砂岩相、莱茵相和海西相，分别代表大陆环境、近岸和远岸的海相环境。不同盆地沉积模式各异。以德国－比利时盆地为代表的岩相，早泥盆世多为近滨、前滨碎屑岩相，中、晚泥盆世发育陆棚碎屑岩相、台地碳酸盐岩相、盆地泥质岩相和水下隆起碳酸盐岩相。华南与西欧类似，差异在于泥盆纪中、晚期台地内部广布以浮游相硅质-泥质、碳酸盐岩沉积,形成台、盆交错的古地理格局。北美东部则相反，早、中泥盆世为较浅水碳酸岩分布，而晚泥盆世全为，较深水的黑页岩与三角洲相卡斯基尔穿插沉积。准噶尔－兴安褶皱带和澳大利亚－新西兰地槽区以岛弧型火山碎屑沉积为主。属于泥盆纪的特殊岩石类型有：①沿老红古陆分布的老红砂岩；②发育在加拿大、乌拉尔、比利时和华南的礁灰岩；③广布于北美台地的黑色页岩；④华南地区含锰硅质岩以及早泥盆世初期的笔石页岩等。

泥盆纪层序-岩相古地理

由于命名地区德文郡的地层构造复杂、层序不清、局部变质。故传统上一般以莱茵地区和阿登地区的为国际泥盆系分类标准，划分为3个统7个阶。由于加里东运动的影响，许多地区泥盆系不整合于志留系之上。捷克波希米亚地区具有整合的志留－泥盆系界线剖面，泥盆系底界以等宽单笔石(Monograptusuniformisuniformis)的出现为标志（见彩图）.布拉格附近克伦克剖面第20层被确定为志留－泥盆系界线层型剖面和点。泥盆－石炭系界线定义为凹沟管牙形石(Siphonodellasulcata)的首次出现，全球界线层型剖面和点建立在法国南部地区的拉塞雷。世界各主要地区泥盆系划分情况见表。

中国的泥盆系在北方主要分布于天山、兴安岭、准噶尔、内蒙古草原等区，以地槽型火山碎屑沉积为主。中朝地块和塔里木地块大部为剥蚀区，仅局部发育陆相红色碎屑沉积，华南泥盆系最为发育，具有多种沉积类型，以地台型浅海和滨海沉积为主。碳酸盐台地占据大部分，其间为纵横交错的海盆切割。沿江南古陆南缘则发育宽广的近岸型碎屑－碳酸盐岩沉积。西南区沉积比较复杂,发育有火山岩且部分变质。秦岭-龙门山区沉积状况近似华南区。泥盆系内部除宁夏运动见于祁连山外，尚未发现造山运动。中泥盆世中期的造陆运动十分显著，席卷整个华南区。

矿产

泥盆纪具有重要经济价值。世界古生代和约50%以上赋存于泥盆系。其中，

泥盆纪

俄罗斯乌拉尔-伏尔加地区和加拿大阿尔伯达地区的储量约占75%，它们一般与礁灰岩和黑色页岩等含油母岩的发育有关。与蒸发岩有关的钾盐矿分布于加拿大萨斯喀契温等地。乌拉尔中泥盆统含有丰富的。很多晚泥盆世的黑色页岩与磷矿、铀矿有关。中国南部泥盆系矿产极为丰富：沉积型沿泥盆纪古海岸线分布，特别是晚泥盆世宁乡式赤铁矿具有经济意义；锰矿和磷矿则多与盆地相硅质沉积密切相关；铅、锌、锡、等有色金属与礁相或礁后相石灰岩有关；广布的与石英砂岩是常见的建筑和玻璃原料；新疆北部泥盆纪火山岩系是赋存金、铜的层位。由泥盆纪岩石风化和侵蚀形成的地貌构成了世界很多著名的旅游胜地。如华南以及捷克和斯洛伐克摩拉维亚的岩溶、北莱茵景观、英国西南部和苏格兰沿海海蚀地貌、法国布列斯特海港等。

2022年9月，澳大利亚研究人员在4.192亿年前至3.589亿年前的泥盆纪一条古老的有颌鱼化石身上发现了一颗有3.8亿年历史的心脏——这是迄今为止发现的最古老的心脏，以及一个单独的胃、肠和肝脏。

2023年1月30日上午，记者来到了松岗山南麓，沿着一条山路往上，裸露的岩石随处可见，只要稍加留意，就能在岩石表面上发现形态各异的图案。大约走了300米，记者就发现有10多处各类形似海洋生物化石的岩石，有贝壳状的、有螺纹状的、有珊瑚状的，还有一些无法形容的节状类图案。

2023年1月31日上午，在省地质博物馆副馆长刘立的带队下，童光辉等地质专家专程赶到高坪镇，通过考察发现，这些形态各异、种类繁多的化石均为远古海洋生物化石。其中以蜂巢珊瑚化石、丛状珊瑚化石、海百合化石、小石燕化石、腕足生物化石等为主，属于泥盆纪化石，距今已有近4亿年。