5 前寒武纪地史1
地质历史时期的主要特征
晚古生代
▪ 晚古生代的构造运动与世界古地理变化
➢ 晚古生代特别是石炭二叠纪的地壳运动，称为海 西运动。它远比加里东运动显著而广泛，是造山 作用和火山活动广泛分布的时期。
➢ 石炭到二叠纪，在加里东时期联结在一起的北美 古陆和欧洲古陆，因乌拉尔地槽褶皱又和西伯利 亚板块对接，形成更加广大的劳亚大陆。
➢ 劳亚大陆和冈瓦纳大陆可能局部连结，但被古地
教学ppt
16
晚古生代
▪ 划分：含泥盆、石炭、二叠三个纪，距今4.1－2.5亿 年
▪ 晚古生代的生物界 ➢ 植物界的第一次大发展－蕨类繁盛。泥盆纪被称 为裸蕨时代，石炭－二叠纪称为蕨类时代，出现 郁郁葱葱的森林景观。并在晚二叠出现裸子植物。 ➢ 动物界的两次大飞跃－从原始脊椎到有脊椎，从 水中到陆地。泥盆纪称为鱼类时代。石炭二叠纪 又称两栖类时代。出现原始的爬行动物。 ➢ 晚古生代中曾出现多次全球性生物灭绝事件，最 重要的两次分别教学发pp生t 于晚泥盆世和二叠纪。 17
教学ppt
4
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前 寒 武 纪 时 代
5
中国前寒武纪的划分
542Ma
No南华纪 青白口纪 蓟县纪
长城纪 滹沱纪
800
1000
1600 2500
Image 2800 3200 3600
4200？
前寒武纪：是一个非正式的地质年代单位,是指有明显地质
古生物纪年表
古生物纪年表
一、前寒武纪（46亿年前-5.4亿年前）
在地球形成后的早期时期，古生物的出现非常稀少，甚至可以说几乎没有。科学家认为，在这个时期，地球的环境非常恶劣，无法维持生命的存在。
二、寒武纪（5.4亿年前-5.4亿年前）
寒武纪是古生物演化史上一个重要的时期，也是古生代的第一个时期。在这个时期，地球上出现了大量的古生物，并且出现了多个重大的生物事件。最重要的是寒武纪大爆发，这是地球历史上最大规模的生物进化事件之一，几乎所有的主要动物门类都在这个时期出现。
三、奥陶纪（4.8亿年前-4.4亿年前）
奥陶纪是古生代的一个重要时期，也是古生物进化的高峰时期之一。在这个时期，地球上的生物多样性达到了一个新的高度，特别是海洋生物的繁荣。同时，陆地上也开始出现了多种古生物，如早期的昆虫和陆生植物。
四、志留纪（4.4亿年前-3.5亿年前）
志留纪是古生代的一个重要时期，也是古生物进化的高峰时期之一。在这个时期，地球上的生物多样性继续增加，特别是海洋生物的繁荣。在志留纪，出现了许多重要的古生物，如鱼类和无脊椎动物。
五、泥盆纪（3.5亿年前-2.9亿年前）
泥盆纪是古生代的一个重要时期，也是古生物进化的高峰时期之一。在这个时期，陆地上的生物逐渐开始繁荣起来，出现了许多重要的古生物，如早期的两栖动物和爬行动物。与此同时，海洋生物也继续演化，出现了一些重要的古生物群体，如鱼类和无脊椎动物。
六、石炭纪（3.9亿年前-2.9亿年前）
石炭纪是古生代的一个重要时期，也是古生物进化的高峰时期之一。在这个时期，陆地上的生物繁荣达到了一个新的高度，出现了许多重要的古生物，如早期的两栖动物和爬行动物。与此同时，海洋生物也继续演化，出现了一些重要的古生物群体，如鱼类和无脊椎动物。
地球46亿年演变史顺序表
地球46亿年演变史顺序表
地球46亿年演变史的顺序表可以按照以下时间线进行概述：
1.前寒武纪（46亿年至5.42亿年前）：这是地球的早期阶段，地球上没有生命，只有一些简单的单细胞生物。
2.太古宙（38.4亿年前至20亿年前）：在这个阶段，出现了生命，最早的生物是所有生物的祖先“露卡”，它存在于地下极深的地方，以“硫、铁、氢和碳”为生。
3.古元古代（20亿年前至11亿年前）：这个时期出现了蓝藻等更复杂的生物，大气中出现了氧气。
4.中元古代（11亿年前至
5.7亿年前）：这个时期出现了超大陆瓦巴拉大陆，多细胞生物开始繁殖。
5.新元古代（5.7亿年前至6亿年前）：这个时期出现了雪球地球时期，二氧化碳减少，“第二次生物大灭绝”发生。
6.显生宙（5.42亿年前至今）：这个时期是生物多样性的高峰期，包括寒武纪大爆发和生物的繁殖和多样化。
请注意，这个时间线仅是一个概述，具体的演变过程可能因地质学研究的深入而有所修正。
地质学知识：前寒武纪地质演化的研究及其地球学意义
地质学知识：前寒武纪地质演化的研究及其
地球学意义
地球的历史可以通过地质演化来了解，前寒武纪作为地球史上最古老的时期，其地质演化过程尤为重要。前寒武纪时期（46亿到6.4亿年前），地球经历了无数次地球极移动、超大陆的形成与破裂、大型火山喷发、深海沉积和生物演化等事件。本文将重点阐述前寒武纪地质演化的研究及其地球学意义。
一、前寒武纪的地质演化
1.大陆形成与破裂
前寒武纪时期，地球上表层的构造呈现为一个大的超级大陆——罗迪尼亚大陆（Rodinia）。罗迪尼亚大陆的出现是由于来自地幔的热液、重塑和地球内部火山喷发所引起的。但罗迪尼亚大陆并非永恒存在，它后来分裂成几个不同的陆块，其中之一是古元古代的李文斯托尼亚（Laurentia），今天的北美洲。这一大陆破裂的过程中，地幔中
的岩浆和新的地壳从地震带中涌出，逐渐将原来的大陆撑开成为现代世界地图上的各大陆。
2.岩浆与火山活动
前寒武纪的地球上温度高，活动性强，火山活动也异常旺盛。超级大陆罗迪尼亚的形成和破裂，以及其附近火山活动，带来了极大的岩浆喷发和熔岩喷涌。比如在加拿大魁北克省，就保存有大规模火山活动的沉积岩层，记载了前寒武纪时期的火山活动史。这些火山国家水利部分出现甚至可以遮盖住整个北美洲。
3.生物演化
在前寒武纪时期，生命的起源仍然是一个谜。不过，无脊椎动物和单细胞有机体已经出现并在海洋中繁殖。尤其是化石记录表明，有着显著多样性的底栖生物开始在前寒武纪早期出现。他们的摇蚊尿素越来越有机体结构的复杂和多才多艺的适应性，也成为了前寒武纪生物演化的一大特色。
地球的历史共分为几个时期(一)
地球的历史共分为几个时期（一）引言概述：
地球的历史是一个漫长而复杂的过程，可以分为多个时期来描述和理解。通过对地质、生物化石和其他证据的研究，科学家们将地球的历史划分为不同的时期。本文将详细介绍地球历史的时间划分和每个时期的特征。
正文：
一、前寒武纪时期
1. 古老的地质历史：介绍前寒武纪时期的地质特征，如地壳形成、大陆漂移等。
2. 最早的生命形式：探讨前寒武纪时期的生命起源和最早的生命形式，如化石记录和遗迹化石。
3. 原始海洋环境：叙述前寒武纪时期的海洋环境，包括海洋成分、气候特征和海洋生物。
二、寒武纪时期
1. 多样的化石群落：详细介绍寒武纪时期的化石群落，包括多样的海洋生物和化石记录。
2. 大规模生物进化：探讨寒武纪时期的生物进化，如辐射进化和生态系统演化。
3. 海洋氧化事件：阐述寒武纪时期的重要事件，如冰期、海平面变化和氧化事件。
三、奥陶纪时期
1. 大陆拼合与多样化：介绍奥陶纪时期的大陆拼合和大规模的地质变化，如造山作用和岩浆活动。
2. 陆地生物扩散：讨论奥陶纪时期陆地上生物的扩散和演化，如陆生植物和爬行动物的出现。
3. 海洋与气候变化：叙述奥陶纪时期的海洋和气候变化，包括海平面变化、沉积岩记录和化石特征。
四、志留纪时期
1. 海洋生物多样化：详细介绍志留纪时期的海洋生物多样性和生态系统演化，如硬壳动物的出现。
2. 陆地生态系统：探讨志留纪时期陆地上的生态系统演化，如陆生昆虫和首次出现的脊椎动物。
3. 大规模灭绝事件：叙述志留纪时期的大规模灭绝事件，分析其原因和影响。
五、泥盆纪时期
地球纪年表(普及版)
12 白垩纪
9400万年前
白垩纪时南大西洋张开。印度从马达加斯加分离，加速向北对着欧亚大陆撞去。值 得注意的是，北美仍与欧洲相连，澳大利亚仍然是南极洲的一部分。白垩纪时全球 的气候比现在要温暖。恐龙与棕榈树出现在现在的北极圈，南极洲以及澳洲南部。 虽然白垩纪早期的极区可能会有一些冰帽存在，但是整个中生代都没有任何大规模 的冰帽出现过。白垩纪是海盆迅速张裂的时期。中洋脊迅速扩张导致了海平面的上 升。
16 冰川时代晚期 18,000年前
过去3千万年来地球进入冰室气候。当地球处于“冰室”气候时，两极皆被冰雪覆 盖。极区冰盖因为地球轨道变化（米兰柯维奇旋回）而扩张。最后一次极区冰盖扩 张发生在18,000年前。
15 中新世
1400万年前
世界显出现代构造。2千万年前，南极洲被冰雪所覆盖，同时北方各个大陆迅速冷 却。世界看起来和现代相似，不过请注意佛罗里达和亚洲的一部分仍然在海洋之下 。
wk.baidu.com
旧石器时代
约170万年前—约1万 年前
约170万年前 元谋人生活在云南元谋一带 约80万年前 蓝田人生活在陕西蓝田一带
约20——70万年前 北京人生活在北京周口店一带
太古宙（Archean）
元古宙 （Proterozoic）
震旦纪（Sinian period）
1 前寒武纪 2 寒武纪
最古老的地史时期
前寒武纪地史学-朱茂炎
前寒武纪地层时序确认依赖地质学基本原则
Can assess stratigraphic order by testing assumptions of the principles?
Inclined but in correct relative order?
Folded and disrupted, how to know relative order?
穿切关系律
Principle of Cross-Cutting Relationships
Faults, sedimentary units, and intrusive bodies are younger than the ones they cut across or intrude.
包含律
Trace fossils (Footprints)
Ripples and cross-beds
原始侧向连续律
Principle of Original Lateral Continuity
Strata originally extended in all directions until they thinned out or terminated against the edges of their basin of deposition.
youngest
oldest
地球世纪划分表
地球的世纪划分如下：
1.地球经历了五个纪元。太古代、元古代、古生代、中生代、新
生代。古生代又分为：寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪。中生代又分为：三叠纪、侏罗纪、白垩纪。新生代又分为：第三纪、第四纪。
2.寒武纪，是古生代的第一个纪，开始于约5.7亿年前，结束于
约5亿年前。这个时期的地壳处于相对稳定阶段，生物开始大量出现，特别是节肢动物和软体动物。
3.奥陶纪，是古生代的第二个纪，开始于约5亿年前，结束于约
4.3亿年前。这个时期的海洋生物非常丰富，包括许多无脊椎动
物和藻类。
4.志留纪，是古生代的第三个纪，开始于约4.3亿年前，结束于
约4亿年前。这个时期出现了许多脊椎动物，如鱼类和两栖类动物。
5.泥盆纪，是古生代的第四个纪，开始于约4亿年前，结束于约
3.5亿年前。这个时期出现了许多新的海洋生物种类，如鱼类和
珊瑚等。
6.石炭纪，是古生代的第五个纪，开始于约3.5亿年前，结束于
约2.8亿年前。这个时期是昆虫和两栖动物的重要时期，同时植物也得到了很大的发展。
7.二叠纪，是古生代的最后一个纪，开始于约2.8亿年前，结束
于约2.5亿年前。这个时期生物多样性达到了高峰，但随后发
生了大规模的灭绝事件。
8.中生代分为三叠纪、侏罗纪和白垩纪。三叠纪是中生代的第一
个纪，开始于约2.5亿年前，结束于约1.9亿年前。这个时期主
要是爬行动物和裸子植物的天下。侏罗纪是中生代的第二个纪，开始于约1.9亿年前，结束于约1.35亿年前。这个时期恐龙繁
盛，出现了最早的鸟类和被子植物。白垩纪是中生代的第三个
纪，开始于约1.35亿年前，结束于约6600万年前。这个时期
前寒武纪-
11.1.2 中国的太古宙地层
主要分布于华北及东北南部，构成华北地台的基底。可分为三带：
北带：宁夏吉兰泰，到冀东燕山，东延至吉林及辽东地区。
燕山东段岩层时代最老，称迁西群，麻粒岩、片麻岩为主，31—36亿 年，是我国最老的岩系，属下太古界。变质形成重要铁矿。晋北、内 蒙古阴山一带以片麻岩、混合岩、蛇纹大理岩为主。
11.前寒武纪(太古宙、元古宙)
前寒武纪又称前古生代。
指寒武纪或古生代以前，即距今5.7亿年以前的 地质时代。这一时期形成的地层称前寒武系。
地球年龄为46亿年，约从40亿年前进入地质阶 段，前寒武纪时距约34亿年，占地质历史85％ 的时间。
1977年，国际上将前寒武纪划分为太古宙和元 古宙，界限放在25亿年，太古宙下限为38亿年。 1989年之后，国际上对元古宙进展三分。
中带：吕梁山、太行山和鲁西地区。
太行山地区分阜平群和龙泉关群，二者呈不整合接触，称阜平运动 〔与此相当的有建屏运动、鞍山运动、嵩阳运动、铁堡运动等〕，是 我国最早的一次构造运动。鲁西称泰山群，以黑云母片麻岩、角闪片 麻岩、角闪岩及变粒岩等为主。
南带：关中、豫西、大别山、安徽淮阳地区，分称太华群、登封群、 大别群等。
叠层石
元古宙古陆分布
11.2.2 中国的元古宙古地理和地层
11.2.2.1 古元古代
形成了：北方华北原地台、南方扬子原地台，西部塔 里木原地台。 华北地区
长安大学地史学笔记 考研---前寒武纪地史
前寒武纪地史
一、前寒武纪的划分和特征
1、前寒武纪划分
前寒武纪(Precambrian)是一个非正式的地质年代单位（划分见表）2、前寒武系的特征
(1)时限长(38-6亿年)；
(2)地层普遍变质 (麻粒岩相、角闪岩相、绿片岩相，一般越老变质越深)，岩浆活动发育；
(3)构造变形复杂，因为原始地壳薄、刚性差、热流值大，易塑性变形，而且经历多期构造变动；
(4)生物化石少（化石少，化石无硬壳、后期破坏）
(5)大气圈、水圈与现在不同
(6)矿产丰富（Fe、Au、U）
3、前寒武纪的大气圈和水圈
Ar: 缺氧还原性大气（广泛出现含金-铀砾岩）
Pt1早期:缺氧到含氧过渡（纹带状硅铁组合-早期藻类释放出的O2被Fe2+吸收而沉淀）
Pt1晚期：逐渐含氧，叠层石大量发育
Pt2：含氧大气圈形成，出现含铁红色砂岩、高价铁沉积层、膏盐沉积和可燃有机岩，但是Pt2-3:海相沉积中原生白云岩大量发育，反映当时大气中CO2比Ar低，但仍比现在高
水圈：在Ar以前已经形成，因为在Ar中出现玄武岩和砾岩
Pt2由还原--氧化
二、前寒武纪生物界
1 Ar:主要是化学化石（如氨基酸、脂肪酸、芳香族碳氢化合物、环形化合物等），此外少量叠层石
2 Pt:菌藻类的时代
微古植物指单细胞或多细胞藻类有机体，我国主要发育于Pt2-3,宏观藻类指根据目前研究程度尚无法归入现代藻类系统的、肉眼可见的藻类，主要Pt2-3叠层石繁盛，特别是Pt3
3 Ediacara Fauna指震旦纪后期出现的，主要由腔肠动物（67%水母、海鳃纲）、环节动物（25%）、节肢动物（似三叶虫）（5%）组成的不具外壳的多细胞后生动物群。我国发现地点：鄂西、陕南、淮南、辽南和黑龙江。
最新地质年代表
地球地质年代表是指按时代早晚顺序表示地史时期的相对地质年代和同位素年龄值的表格。计算地质年龄的方法有两种：①根据生物的发展和岩石形成顺序，将地壳历史划分为对应生物发展的一些自然阶段，即相对地质年代。它可以表示地质事件发生的顺序、地质历史的自然分期和地壳发展的阶段；②根据岩层中放射性同位素蜕变产物的含量，测定出地层形成和地质事件发生的年代，即绝对地质年代。据此可以编制出地质年代表。
地质年代单位为：宙、代、纪、世。
宙为最大单位。
宙分为：1.隐生宙：生物化石稀少和不存在的寒武纪以前的地史年代。
2显生宙：从寒武纪开始出现大量较高级动物以后至今的地势阶段。
隐生宙分为：1.太古代：起始于46亿年前，结束于24（25）亿年前。
2.元古代：起始于24（25）亿年前，结束于5.7亿年前。
隐生宙结束——————————————————————
显生宙分为：1.古生代：距今5.7亿年——2.5亿年。
2.中生代：距今2.5亿年——6500晚年。
3.新生代：距今6500晚年——今。
古生代分为：
一、早古生代：1.寒武纪：距今5.7——5.1亿年。
2.奥陶纪：距今5.1——4.38亿年。
3.志留纪：距今
4.38——4.1亿年。
二、晚古生代：1.泥盆纪：距今4.1——3.55亿年。
2.石炭纪：距今
3.55——2.9亿年。
3.二叠纪：距今2.9——2.5亿年。
————————————
中生代分为：1.三叠纪：距今2.5——2.05亿年。
《地层学与地史学》第五章 前寒武地史
河 外 天 体 谱 线 红 移
(Einstein shift)
多普勒效应
Impact craters on the moon
Earth formation
4200MB
发光星体的光谱线红移----多普勒 效应(Christian Doppler, 18031853, 奥地利物理学家
格陵兰38亿年的Ar沉积岩中发现在碳氢化合物，认为当 时地球上已存在生命(Cloud,1983)；水Dauphas et al, 2004, Dec 17, Sci.
非 细 胞 生 物
非典型肺炎
是现在出现的， 还是在前寒武 纪就有了？
只含一种核酸 1000-3000nm
前寒武纪生物界面貌
1 Ar:Molecular(分子) fossils（如氨基酸、脂肪酸、芳香族碳氢
第五章 前寒武纪的地史
一、前寒武纪的划分和特征 二、地球圈层的起源和演化 三、前寒武纪生物界 四、 中国主要古大陆形成史 五、 中国震旦纪古地理和古构造
一、 前寒武纪的划分和特征
（一） 前寒武纪的划分 （二） 前寒武纪的特征
（一） 前寒武纪的划分
• 包括地球在内的太阳系各天体形成于45 －46亿年前。
华北地区太古宇分布图
地史学5章(2013地质、勘查)
第 五章 前寒武系及其地史特征
前寒武纪不是一个正式的地质年代单位，而是泛 指寒武纪以前的地球演化时期（地球形成—距今5.43 亿年），过去也把它叫做隐生宙，现在已正式的建立 两个宙级的地质年代单位，太古宙和元古宙。地球表 层的各古大陆板块主要形成于前寒武纪时期。 目前所知的月岩的年龄距今44—46亿年，地球上 陨石的年龄值也多为45—46亿年，所以太阳系大约形 成于46亿年前。 在前寒武纪这个地质历史时期内，地球上出现了生 命，并不断演化发展。各稳定的大陆板块也相继形成 ，并形成了铁、铀、金等多种矿产。
第 五章 前寒武系及其地史特征/第一节 前寒武纪的生物记录及划分
第一节 前寒武纪的生物记录及划分
前寒武纪的生物界演化大致经历了从无生命到生 命产生（化学演化大约46—38亿年）进而进化为原核 生物（南非特兰士瓦超群中23亿年、加拿大甘弗林组 中19.5—20亿年）、真核生物（加拿大甘弗林组中 19.5—20亿年的微古植物有人认为其中有真核生物、 肯定的真核生物产于美国的贝克泉组白云岩中）、无 壳后生生物（裸露动物群，最早发现于澳大利亚的伊 迪卡拉地区的庞德石英岩中，称为伊迪卡拉动物群 Ediacara，出现于距今大约6.3亿年左右，震旦纪全球 冰期之后）、带壳后生生物（距今大约5.43亿年出现 它的出现标志着寒武纪也就是显生宙的开始）这样一 个生命的演化历程。前寒武纪的划分如下页表。
前寒武纪地层
新Leabharlann Baidu古界：分布最广，西自 阿拉善、贺兰山经阴山、太 行山-吕粱山、燕山、辽吉、 鲁西、胶东、皖豫陕，均有 大片出露 中太古界：主要见于冀东的 迁安一迁西地区、吉林的龙 岗地区、山东中部郯庐断裂 中的沂水地区、胶东地区以 及辽北等地区。 古太古界：以冀东为代表。 始太古代：地表仅见于鞍山 附近。
五台运动
五台运动
2300
2 中国元古宇地层区划
整体而言，中国元古宇地层分区单元与中国大陆古板块的划分密切相关， 随着太古宙陆核的不断增生，在元古宙而逐渐形成了原始板块，在我国发展 形成四个稳定板块，即华北板块、塔里木板块、扬子板块、西藏(冈瓦纳)板 块以及一些小型地块。这些陆壳板块在元古宙中一般被洋壳海域所分割。且 在元古宙的不同时段内，地层发育情况明显不同。 中国各地的中元古代地层， 依据其各自发育的总体特 征可划分为7个地层区： Ⅰ-阿尔泰—兴安地层区 Ⅱ-北天山-阿拉善地层区 Ⅲ-塔里木地层区 Ⅳ-昆仑地层区 V-中朝地层区 Ⅵ-华南地层区 Ⅶ-东南地层分区
古生物地层学
主 讲：胡 斌 助 课：宋慧波
2012年6月12日
复习题13 1. 2. 3. 4. 什么叫标志层和标准化石？ 地质年代划分的主要依据是什么？ 什么叫地层叠覆律和化石层序律？ 年代地层单位与岩石地层单位有什 么不同？ 5. 地层对比主要有哪几种方法？
§4
5 前寒武(1-总述)
13
地球圈层的分化
第一阶段(三大圈层形成)：
46亿年前、后已成为固态，在结构上可能 处于近均质状态。 46—38亿年（8亿年）：地质纪录知之甚少。 主要是圈层分化作用（分化为地核、地幔及地 壳），这是地球早期演化的第一阶段（38-46亿 年）称为天文阶段。
14
地球圈层的分化
原始地球内部达 到熔融状态时，亲铁 元素比重大而下沉形 成铁镍地核，亲石元 素上浮组成地幔和原 始地壳。 更轻的液态和气 态成份，通过火山喷 发溢出地表而形成原 始的水圈和大气圈。
10
The natural satellite of Earth-The moon
地球早期史
11
月球缺失气体和水，不存 在侵蚀作用，月壤很薄。月壳 保留了40亿年的地质记录，大 体相当于地球的冥古宙和太古 宙，该记录恰为地球所不易保 存的部分。因此，月球为原始 地球圈层的演化提供了一个重 要的参考。 地球上最古老的变质岩 （格陵兰、南极、南非等地） 形成于38亿年，为地质历史的 开始（此前为天文阶段，46-38 亿年）。
46
40 Ar
25 Pt
5.4
0.65 2.5
Hadean
Pz Mz
3
4
前寒武纪主要特点
1. 时限长(Long duration)—— 46~5.42亿年。 2. 地层普遍变质，岩浆活动发育(Wide metamorphism & magmatism)——麻粒岩相、角闪岩相、
前寒武纪——精选推荐
前寒武纪
也称“前古⽣代”，古⽣代第⼀个纪－寒武纪（距今约六亿年）之前的地质时代。
漫长的前寒武纪
寒武纪的开始，标志着地球进⼊了⽣物⼤繁荣的新阶段。⽽在寒武纪之前，地球早已经形成了，只是在⼏⼗亿年的漫长过程中⼀⽚死寂，那时地球上还没有出现门类众多的⽣物。这样，科学家们便把寒武纪之前这⼀段漫长⽽缺少⽣命的时间称作前寒武纪。前寒武纪约占全部地史时间的六分之五，由于没有⾜够的⽣物依据，我们对地球的这段历史知之甚少。
根据有关⽣命活动迹象的宝贵资料，也是为了研究上的便利，地质学家把漫长的前寒武纪分为太古代、元古代两部分。太古代之前（地球形成之初－38亿年前）则有多种不同的称呼。太古代离我们久远，其时限约从38亿年⾄26亿年前，长达12亿年。太古代是具有明确地史记录的最初阶段。在这漫长的12亿年间，是地球形成后的初始期，地表到处形成童⼭和荒漠，由于年代久远，确实很难寻觅到化⽯，⼈们对这⼀时期的⽣命活动了解得很少。但20世纪后半期，科学家们陆续在南⾮和澳⼤利亚获得了重⼤收获，在变质程度不太剧烈的沉积岩层中发现了叠层⽯，这是微⽣物和藻类活动的产物。此外，⼈们在这些古⽼的岩层中还分析出⼤量的有机化合物（如苯、烃基苯等）和环形化合物（如呋喃、甲醇、⼄醛等）。在南⾮的⼀套古⽼沉积岩中，科学家们借助先进的精密观测仪器，发现了200多个与原核藻类⾮常相似的古细胞化⽯，这些微体化⽯⼀般为椭圆形，具有平滑的有机质膜，这是⼈们迄今为⽌发现的最古⽼、最原始的化⽯，也是在太古代地层中发现的最有说服⼒的⽣物证据。从⽣物界看，这是原始⽣命出现及⽣物演化的初级阶段，当时只有数量不多的原核⽣物，他们只留下了极少的化⽯记录。从⾮⽣物界看，太古宙是⼀个地壳薄、地热梯度陡、⽕⼭—岩浆活动强烈⽽频繁、岩层普遍遭受变形与变质、⼤⽓圈与⽔圈都缺少⾃由氧、形成⼀系列特殊沉积物的时期；也是⼀个硅铝质地壳形成并不断增长的时期，⼜是⼀个重要的成矿时期。
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2013-7-8 1
5-6.1 前寒武纪的划分和特征
Precam. division and characteristics
5-6.1.1 前寒武纪的划分
Precambrian subdivision
5-6.1.2 前寒武纪的特征 Precambrian characteristics
Present Cyanobacteria
Brown algae
2013-7-8
23
2013-7-8
Zhu SX et al,1999, Chin Sci Bull, (macroscopic algae fossils from Changzhougou Fm, Hebei, ca 1.7Ga)
1 Ar1: Molecular fossils（如氨基酸、脂肪酸、芳香族碳氢化合 物、环形化合物等），此外少量stromatolites 2 Ar2-Pt: Bacteria & alga: Stromatolites 繁盛，特别是Pt3 Microalga(微古植 物）指单细胞或多细胞藻类有机体，我国主要发育于Pt2-3. Macroalga指根 据目前研究程度尚无法归入现代藻类系统的、肉眼可见的藻类，主要Pt2-3 3 Pt2: Trace fossils: Planolites-like, Gordia, Palaeophycus-like
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南非中太古代(3.5Ga)发现古老生物标志-矿化虫管
1. 南非Barberton绿岩带35亿年的玄武岩中发现有微米级的管 状结构，认为属于海洋水下微生物活动形成的； 2. 微管边缘含有机碳成分，C同位素成分测定支持其属于有机 生物成因； 3. 标志着海底岩浆岩上曾有微生物活动； 4. 玄武岩的同位素测年年龄值为35亿年；推测是在喷出后不 久微生物活动的痕迹。
大气圈和 水圈起源 于地球早 期的排气 作用
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前寒武Βιβλιοθήκη Baidu的大气圈和水圈
Ar: 缺氧，还原性大气（广泛出现含金-铀砾岩）
Pt1早期:缺氧到含氧过渡（纹带状硅铁组合—早期藻类释放出的
O2被Fe2+吸收而沉淀）
Pt1晚期：逐渐含氧，叠层石大量发育(蓝绿藻) Pt2：含氧大气圈形成，出现含铁红色砂岩、高价铁沉积层、膏盐沉
支持大爆炸学说的证据
1. 观测到河外天体有谱线红移(Einstein shift)现象。 2. 观测到各种天体上氦丰度大（30%），微波 背景辐射的温度仅 3 K。符合大爆炸学说要 求宇宙曾有从热到冷的演化史：早期>100 亿度（只有基本粒子）---10亿度（开始出 现氢、氦轻元素）---100万度（更多元素合成）--几千度 （气体凝聚成星云）--绝对温度多少度（现在）。 3.天体年龄测定均<200亿年，符合大爆炸理论要求“所 有恒星都产生于温度下降之后”前提。
WHO:Atypical Pneumonia(AP) →Severe Acute Respiratory Syndrome 2013-7-8 →SARS(萨斯)
非 细 胞 生 物
SARS(萨斯)是现在
出现的？ 还是在前寒武 纪就有了？
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前寒武纪生物界面貌 Outline of the Precam. organisms
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Zhu et al, 1995, Chi Sci Bull, 40(12) (Macrospcopic algae fossils from Tuashanzi Fm. ,ca 1.65Ga, Tianjin) 25
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Grypania spiralis, 1.5-1.4Ga, India, China, Canada, USA
5 Pt3: Metazoan 后生动物(如贵州的瓮安生物群)
4 Pt3: Ediacara Fauna指震旦纪后期出现的，主要由腔肠动物（67%水母、 海鳃纲）、环节动物（25%）、节肢动物（似三叶虫）（5%）组成的不
具外壳的多细胞后生动物群。我国发现地点：鄂西、陕南、淮南、辽南
和黑龙江。
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滹沱纪
前寒武纪(Precambrian)：是一个非正式的地质年代单位, 是指有明显地质作用以来至震旦纪末期的漫长地质时间。 4 2013-7-8
5-6.1.2 Precam. features
1 时限长(46-5.4亿年)；Long duration
2 地层普遍变质 (麻粒岩相、角闪岩相、绿片岩相，一般越老变质越 深),岩浆活动发育;Wide metamorphism & magmatism 3 构造变形复杂，因为原始地壳薄、刚性差、热流值大，易塑 性变形，而且经历多期构造变动; Complicated deformation
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河 外 天 体 谱 线 红 移
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(Einstein shift)
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Impact craters on the moon
Earth formation
4200MB
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最老的矿物4500Ma→最老的岩石4１00Ma →最老的沉积岩 3900Ma →最老的生命3800Ma →最老的细胞生物３８00Ma
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生物是何时起源的?
When does an organism origin?
Earliest fossil record－ 地球上生命的直接证据
格陵兰38亿年的Ar沉积岩中发现碳氢化合物，认为当时地 球上已存在生命(Cloud,1983)； 从地球化学角度，据碳同位素比率认为：生命过程始于38 亿年前（Shidlowski, 1978). 近年在格陵兰约39.5亿硅质岩中发现有细菌，即最早的生物 化石；但也有人认为是沉积构造(Sci, 2000). 有人提出38亿前可能已经存在生命，由于处于轰击时代， 而未能保存；仅在此后才有机会保存成为化石（Sci.,1999） 西澳大利亚35亿年的沉积岩中发现有丝－链状细胞，认为 2013-7-8 18 可能代表了最早的菌、藻类生物体；
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蓝菌类
十 大 杰 出 生 物
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Chapter 5-6 History geology of Precambrian前寒武纪的地史
5-6.1 前寒武纪的划分和特征 5-6.1 Precam. subdivision and characteristics 5-6.2 地球圈层的起源和演化 5-6.2 Origin and evolution of geospheres 5-6.3 前寒武纪生物界 5-6.3 Precambrian organic kingdoms 5-6.4 中国主要古大陆形成史 5-6.4 Paleocontinental formation of China 5-6.5 中国震旦纪古地理和古构造 5-6.5 Sinian paleogeography and tectonopaleogeography
4 生物化石稀少;Molecular & soft-body fossils 5 酸性和还原大气圈和水圈；Acid & anoxic
atmosphere and hydrosphere
6 矿产丰富（Fe、Au、U);Abundant mineral resources
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Chapter 5-6 History geology of Precambrian前寒武纪的地史
Warrawoona Group, W. Australia shows fossilized bacteria; 3.5 Ga old! (Schopf et al, 94 Science, 02 Nature.), questioned by MD Brasier (02, Nature)
Apex Chert (3.5Ga), W. Australia; oldest prokaryote fossils
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Big Bang & Earth formation 从宇宙大爆炸到地球的形成
宇宙诞生10-44秒之后便急速展开,10-34厘米的超微宇宙 在仅仅10-34秒之内迅速膨胀了10100倍,称为暴胀 (inflation）。实际上提出了一个“从无到有”的宇宙 2013-7-8 7 起源模式，对于传统的“无始无终”宇宙观是一个冲击！
5-6.1 前寒武纪的划分和特征 5-6.1 Precam. subdivision and characteristics 5-6.2 地球圈层的起源和演化 5-6.2 Origin and evolution of geospheres 5-6.3 前寒武纪生物界 5-6.3 Precambrian organic kingdoms 5-6.4 中国主要古大陆形成史 5-6.4 Paleocontinental formation of China 5-6.5 中国震旦纪古地理和古构造 5-6.5 Sinian paleogeography and tectonopaleogeography
地 球 圈 层 起 源 与 演 化 的 科 学 证 据
地球的起源与演化
天文演化 地质演化 4600 Ma
46亿年前太阳星云 中分化形成原始地球， 温度较低，轻重元素 浑然一体，无圈层分 异 原始地球一旦形成， 有利于吸集更多星子 使体积和重量迅速增 加，同时因重力分异、 放射性元素蜕变和星 体撞击而增温。 原始地球内部达到 熔融状态时，亲铁元 素比重大而下沉形成 铁镍地核，亲石元素 上浮组成地幔和原始 地壳。更轻的液态和 气态成分，通过火山 喷发溢出地表形成原 始大气圈、水圈 地球初始圈层分异 的时间约在42亿年前。
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2004年前寒武纪的国际划分
伊迪卡拉纪
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中国前寒武纪的划分
显 生 宙
震旦纪 元 古 宙 太 古 宙 新元古代
南华纪 青白口纪
蓟县纪 长城纪
542Ma
800 1000 1600 2500 2800 3200 3600 4200？
中元古代 古元古代 新太古代 中太古代 古太古代 始太古代
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Furnes H. et al, 2004, Science, 304: , Barberton Greenstone Belt, S Africa
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Cyanobacteria fossils
1.5 Ga
Ancient Fossil Bacteria : Pictured above are two kinds cyanobacteria from the Beck Springs Fm (ca 1.4Ga). On the left is a colonial chrococcalean form, probably Myxococcoides minor, and on the right is the filamentous Palaeolyngbya.
积和可燃有机岩，但是Pt2-3:海相沉积中原生白云岩大量发育，反映当时大气中 CO2比Ar低，但仍比现在高。
水圈：在Ar早期已经形成?水出现的标志，因为在Ar1中出现玄武岩和砾岩
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Pt2由还原——氧化
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stromatolite
现代大气主要成分 氮气:78.083%; 氧气:20.947% 氩气:0.934%; 二氧化碳:0.035%
Chapter 5-6 History geology of Precambrian前寒武纪的地史
5-6.1 前寒武纪的划分和特征 Precam. subdivision and characteristics 5-6.2 地球圈层的起源和演化 Origin and evolution of geospheres 5-6.3 前寒武纪生物界 Precambrian organic kingdoms 5-6.4 中国主要古大陆形成史 Paleocontinental formation of China 5-6.5 中国震旦纪古地理和古构造