讲12 前寒武纪地史
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
10
第二十五章
前寒武地史
地质学基础
插图1 华北地块前寒武陆核分布图
华北地块
11
插图1 断
12
第二十五章
第三节
中国东部前寒武纪地史概况
前寒武地史
13
地质学基础
插图1 断
14
9
地质学基础
第三节 中国东部前寒武纪地史概况 阜平运动以后，陆核区不断扩大，但华北区仍处于构造活动 状态，沉积类型以中—酸性火山岩、碎屑岩为主，稳定组分增 加，多浅变质。经吕粱运动，陆核区相互连接成为原地块。 3.地块形成阶段 吕粱运动后，华北区开始了广泛的较稳定构造条件下的盖层 沉积，由于该时期的盖层沉积厚度巨大，其间具多个平行不整 合而有别于地块区的盖层沉积，因此称其为似盖层沉积，直至 晋宁运动以后，才开始真正的盖层沉积。 思考题 1.简述前寒武生物界发展演化的三次飞跃的特点。 2.简述前寒武大气中含氧量的变化特点及依据。 3.简述前寒武华北地区的构造演化经历了哪几个阶段，各阶段的基 本特点有哪些？
4
第二十五章
前寒武地史
地质学基础
第二十五章
第二节
前寒武纪时限划分与特点
前寒武地史
重要标志。 根据现有资料，前寒武纪有三次重大的构造、岩浆活动： 第一次25亿年左右，地壳上形成了稳定的陆核（最早的稳定 类型沉积区，比地块小）。陆核的形成标志着地壳的构造演化 进入了一个新的阶段，并把它作为划分太古代与元古代的重要 标志（太古代称为陆核的形成阶段）。这次构造运动我国称为 阜平运动。 第二次16—8亿年左右，这次运动使陆核进一步扩大形成原 地块，并把它作为早元古代的上限。在原地块上广泛发育稳定 类型的沉积。这次运动我们称为吕梁运动。 第三次8—6亿年左右，这次运动使稳定区进一步发育，稳定 类型沉积分布广泛，地块区形成。这次运动我国称为晋宁运动。 另外由于8—6亿年地壳构造的特殊性，我们将这个时代单独划 分出来，称为震旦纪。
6
第二十五章
前寒武地史
地质学基础
第二十五章
第二节 前寒武纪时限划分与特点 10—9亿年高级藻类（红、褐藻）大量出现是生物界的第二次 飞跃。并把它作为中元古代的上限。 7亿年出现了不具硬体的无脊椎动物（裸露动物水母、蠕虫 等），称之为伊迪卡拉动物群，无脊椎动物的出现是生物演化 的第三次飞跃。 6亿年左右，生物界小壳动物群出现，它标志着生物的演化 进入了一个新的阶段。并把它作为划分前寒武与古生代的标志。 5.前寒武的大气组分和水体特征 前寒武的大气经历了缺氧—含氧—富氧的变化。 23亿年前，发育有铀砾岩沉积，因含铀矿物属还原条件下的 产物，不可能在含氧的大气条件下形成，由此推断23亿年前大 气和水体是处于缺氧状态下。 19—18亿年前，首次出现含铁红色砂岩和高价铁沉积，说明 大气中已含有游离氧。 7亿年左右，硫酸盐和卤素大量沉积，说明大气已富氧，其 含氧量已与现代基本相同
史前时期 前寒武 古生代
2
第二十五章
前寒武地史
地质学基础
第二节 前寒武纪时限划分与特点 前寒武经历了32亿年的漫长时期，占整个地质时期的4/5，而 古生代只经历了3.7亿年，中-新生代一共经历了2.3亿年。 2）前寒武的划分（中国方案）
宙 界线年龄（亿年） 代 纪 晚 元 震旦纪 8亿年 古 代 10亿年
第一节 地史学的基本概念与研究内容 何谓地史学： 地史学是研究地壳发展演变历史的一门综合性学科。 地史学的研究内容有哪些？ 面对南望山出露的各种岩层，当你对其进行相分析后，你将 得出它们的沉积环境及演化特征，即沉积史。对其所含化石进 行研究，得出生物史。它们为海洋沉积物，何时抬升为陆地的， 得出构造史。因此地史学包括三方面的研究内容： 1.地表沉积发展史。通过对地层的研究，了解当时的地质作用和形 成环境。 2.生物发展演化史。通过对不同地质时期地层中各种化石的研究， 了解生物的发展演化。 3.构造运动发展史。通过对地质时期的岩层中构造痕迹进行研究， 了解不同地质时期构造发展状况。
1
第二十五章
前寒武地史
地质学基础
第二节 前寒武纪时限划分与特点 目前一般认为地球的年龄约为46亿年。现今发现最古老的沉 积岩年龄约为38亿年。 38亿年前地壳还处在初始阶段，地球表层岩浆活动、火山喷 发异常强烈和频繁，基本上没有沉积作用发生，物质记录难以 保存。 所以我们将38亿年前的时期称之为地球发展的前地质时期或 史前时期（冥古代）。 38亿年以后地球上沉积作用开始发生，称为地质时期或地史 时期。 我们将重点研究中国地质时期的地史特征。 一、前寒武的一般特征 1.前寒武的时限及划分 46 38 6 2.3 0 亿 8 32 3.7 2.3 年 1）前寒武的时限长
5
地质学基础
第二节 前寒武纪时限划分与特点 4.前寒武的生物特征 前寒武的生物界还处在孕育发展阶段，仅有原始的低等生物， 化石稀少，加上前寒武的地层普遍遭受多次构造运动机变质作 用，化石难以保存，这对研究前寒武的生物特征带来了较大困 难。 太古代 公认的最老化石产于南非“无花果树群”中，同位素年龄约 35亿年。主要是原核生物残体，大小10微米左右。 31亿年原核生物开始大量出现，并把它作为划分早、晚太古 代的标志。因此太古代经历了原始生命到原始生物的演化，历 时10亿年，只有原核生物。 元古代 19亿年真核细胞生物出现，其代表是微古植物绿藻。真核生 物的出现是生物演化的第一次飞跃。
中 元 古 代 早 元 古 代
第二十五章
前寒武地史
划分依据 地块形成（晋宁运动）
元 古 宙
18亿年
原地块形成（吕梁运动）
25亿年 29-30亿年
太 古 宙
早
陆核形成（阜平运动） Leabharlann Baidu核生物开始大量出现
晚
38亿年
地质学基础
沉积作用产生
3
第二节 前寒武纪时限划分与特点 2.前寒武的沉积物特征 太古代、早元古代 碎屑岩：以火山碎屑沉积为主，大量岩屑砂岩，条带状硅、铁质 沉积。 碳酸盐岩：太古代极少，元古代增加。 中、晚元古代 藻礁灰岩广泛发育（叠层石），晚元古代末期有一大冰期， 出现大范围的冰川沉积，并成为全球地层划分与对比的标志。 太古代、早元古代主要是活动类型沉积组合，中、晚元古代 开始出现稳定类型的沉积组合。 前寒武的地层普遍遭受变质作用，时代越老变质程度越深。 3.前寒武纪地壳构造演化特征 前寒武纪存在巨大的构造运动、岩浆活动，这种构造运动、 岩浆活动的规模大，范围广，具有全球性，是划分前寒武纪的
8
第二十五章
前寒武地史
地质学基础
第二十五章
第三节
中国东部前寒武纪地史概况
前寒武地史
但其内存在多个平行不整合，说明此时的地壳的升降运动仍很 频繁，沉积物也不同于真正的盖层沉积，因而属于似盖层沉积。 晚元古代晚期经晋宁运动以后，华北地块最后形成为稳定条 件下的大陆型地壳沉积。 总体看来，太古代可称之为陆核形成阶段，早元古代可视为 原地块形成阶段，中、晚元古代为地块最后形成阶段。而与之 响应的构造运动分别为阜平运动、吕粱运动和晋宁运动。因此 华北区前古生代的地史可总结为三个阶段 1.陆核形成阶段 太古代华北区处于强烈的构造活动状态，沉积物以活动状态 下的基性火山岩、碎屑岩为主，并强烈变形变质，阜平运动以 后形成了最早的稳定类型沉积区（陆核区）。 2.原地块形成阶段
7
前寒武地史
地质学基础
第三节 中国东部前寒武纪地史概况 中国东部地区是指阴山—燕山以南，贺兰山—大雪山以东的 广大地区。中国东部的前寒武地史分为两个大地构造单元：华 北区与江南区。现以华北区为例，分析其特征。 华北地块的前寒武地史是陆核区形成并逐渐扩大直至地块最 后形成的历史。 华北地块前寒武综合地层柱状图。 见图 一、太古代、早元古代阶段 太古界、下元古界地层特征以基性—酸性火山岩为主，少量 浅海碎屑沉积，属活动类型沉积组合。其原岩经阜平运动后发 生了强烈的变形变质，部分地壳开始固化成为地壳的稳定核心， 称为陆核。陆核形成以后，经吕粱运动，陆核逐渐扩大形成原 地块。因此我们将太古代称为陆核的形成时代，早元古代称为 原地块的形成时代。 见图 二、中元古代—晚元古代阶段 中元古代—晚元古代早期，本区基本以未变质的石英砂岩、白 云岩、泥页岩为主夹少量火山岩。该套沉积岩属稳定沉积组合，
第二十五章
前寒武地史
地质学基础
插图1 华北地块前寒武陆核分布图
华北地块
11
插图1 断
12
第二十五章
第三节
中国东部前寒武纪地史概况
前寒武地史
13
地质学基础
插图1 断
14
9
地质学基础
第三节 中国东部前寒武纪地史概况 阜平运动以后，陆核区不断扩大，但华北区仍处于构造活动 状态，沉积类型以中—酸性火山岩、碎屑岩为主，稳定组分增 加，多浅变质。经吕粱运动，陆核区相互连接成为原地块。 3.地块形成阶段 吕粱运动后，华北区开始了广泛的较稳定构造条件下的盖层 沉积，由于该时期的盖层沉积厚度巨大，其间具多个平行不整 合而有别于地块区的盖层沉积，因此称其为似盖层沉积，直至 晋宁运动以后，才开始真正的盖层沉积。 思考题 1.简述前寒武生物界发展演化的三次飞跃的特点。 2.简述前寒武大气中含氧量的变化特点及依据。 3.简述前寒武华北地区的构造演化经历了哪几个阶段，各阶段的基 本特点有哪些？
4
第二十五章
前寒武地史
地质学基础
第二十五章
第二节
前寒武纪时限划分与特点
前寒武地史
重要标志。 根据现有资料，前寒武纪有三次重大的构造、岩浆活动： 第一次25亿年左右，地壳上形成了稳定的陆核（最早的稳定 类型沉积区，比地块小）。陆核的形成标志着地壳的构造演化 进入了一个新的阶段，并把它作为划分太古代与元古代的重要 标志（太古代称为陆核的形成阶段）。这次构造运动我国称为 阜平运动。 第二次16—8亿年左右，这次运动使陆核进一步扩大形成原 地块，并把它作为早元古代的上限。在原地块上广泛发育稳定 类型的沉积。这次运动我们称为吕梁运动。 第三次8—6亿年左右，这次运动使稳定区进一步发育，稳定 类型沉积分布广泛，地块区形成。这次运动我国称为晋宁运动。 另外由于8—6亿年地壳构造的特殊性，我们将这个时代单独划 分出来，称为震旦纪。
6
第二十五章
前寒武地史
地质学基础
第二十五章
第二节 前寒武纪时限划分与特点 10—9亿年高级藻类（红、褐藻）大量出现是生物界的第二次 飞跃。并把它作为中元古代的上限。 7亿年出现了不具硬体的无脊椎动物（裸露动物水母、蠕虫 等），称之为伊迪卡拉动物群，无脊椎动物的出现是生物演化 的第三次飞跃。 6亿年左右，生物界小壳动物群出现，它标志着生物的演化 进入了一个新的阶段。并把它作为划分前寒武与古生代的标志。 5.前寒武的大气组分和水体特征 前寒武的大气经历了缺氧—含氧—富氧的变化。 23亿年前，发育有铀砾岩沉积，因含铀矿物属还原条件下的 产物，不可能在含氧的大气条件下形成，由此推断23亿年前大 气和水体是处于缺氧状态下。 19—18亿年前，首次出现含铁红色砂岩和高价铁沉积，说明 大气中已含有游离氧。 7亿年左右，硫酸盐和卤素大量沉积，说明大气已富氧，其 含氧量已与现代基本相同
史前时期 前寒武 古生代
2
第二十五章
前寒武地史
地质学基础
第二节 前寒武纪时限划分与特点 前寒武经历了32亿年的漫长时期，占整个地质时期的4/5，而 古生代只经历了3.7亿年，中-新生代一共经历了2.3亿年。 2）前寒武的划分（中国方案）
宙 界线年龄（亿年） 代 纪 晚 元 震旦纪 8亿年 古 代 10亿年
第一节 地史学的基本概念与研究内容 何谓地史学： 地史学是研究地壳发展演变历史的一门综合性学科。 地史学的研究内容有哪些？ 面对南望山出露的各种岩层，当你对其进行相分析后，你将 得出它们的沉积环境及演化特征，即沉积史。对其所含化石进 行研究，得出生物史。它们为海洋沉积物，何时抬升为陆地的， 得出构造史。因此地史学包括三方面的研究内容： 1.地表沉积发展史。通过对地层的研究，了解当时的地质作用和形 成环境。 2.生物发展演化史。通过对不同地质时期地层中各种化石的研究， 了解生物的发展演化。 3.构造运动发展史。通过对地质时期的岩层中构造痕迹进行研究， 了解不同地质时期构造发展状况。
1
第二十五章
前寒武地史
地质学基础
第二节 前寒武纪时限划分与特点 目前一般认为地球的年龄约为46亿年。现今发现最古老的沉 积岩年龄约为38亿年。 38亿年前地壳还处在初始阶段，地球表层岩浆活动、火山喷 发异常强烈和频繁，基本上没有沉积作用发生，物质记录难以 保存。 所以我们将38亿年前的时期称之为地球发展的前地质时期或 史前时期（冥古代）。 38亿年以后地球上沉积作用开始发生，称为地质时期或地史 时期。 我们将重点研究中国地质时期的地史特征。 一、前寒武的一般特征 1.前寒武的时限及划分 46 38 6 2.3 0 亿 8 32 3.7 2.3 年 1）前寒武的时限长
5
地质学基础
第二节 前寒武纪时限划分与特点 4.前寒武的生物特征 前寒武的生物界还处在孕育发展阶段，仅有原始的低等生物， 化石稀少，加上前寒武的地层普遍遭受多次构造运动机变质作 用，化石难以保存，这对研究前寒武的生物特征带来了较大困 难。 太古代 公认的最老化石产于南非“无花果树群”中，同位素年龄约 35亿年。主要是原核生物残体，大小10微米左右。 31亿年原核生物开始大量出现，并把它作为划分早、晚太古 代的标志。因此太古代经历了原始生命到原始生物的演化，历 时10亿年，只有原核生物。 元古代 19亿年真核细胞生物出现，其代表是微古植物绿藻。真核生 物的出现是生物演化的第一次飞跃。
中 元 古 代 早 元 古 代
第二十五章
前寒武地史
划分依据 地块形成（晋宁运动）
元 古 宙
18亿年
原地块形成（吕梁运动）
25亿年 29-30亿年
太 古 宙
早
陆核形成（阜平运动） Leabharlann Baidu核生物开始大量出现
晚
38亿年
地质学基础
沉积作用产生
3
第二节 前寒武纪时限划分与特点 2.前寒武的沉积物特征 太古代、早元古代 碎屑岩：以火山碎屑沉积为主，大量岩屑砂岩，条带状硅、铁质 沉积。 碳酸盐岩：太古代极少，元古代增加。 中、晚元古代 藻礁灰岩广泛发育（叠层石），晚元古代末期有一大冰期， 出现大范围的冰川沉积，并成为全球地层划分与对比的标志。 太古代、早元古代主要是活动类型沉积组合，中、晚元古代 开始出现稳定类型的沉积组合。 前寒武的地层普遍遭受变质作用，时代越老变质程度越深。 3.前寒武纪地壳构造演化特征 前寒武纪存在巨大的构造运动、岩浆活动，这种构造运动、 岩浆活动的规模大，范围广，具有全球性，是划分前寒武纪的
8
第二十五章
前寒武地史
地质学基础
第二十五章
第三节
中国东部前寒武纪地史概况
前寒武地史
但其内存在多个平行不整合，说明此时的地壳的升降运动仍很 频繁，沉积物也不同于真正的盖层沉积，因而属于似盖层沉积。 晚元古代晚期经晋宁运动以后，华北地块最后形成为稳定条 件下的大陆型地壳沉积。 总体看来，太古代可称之为陆核形成阶段，早元古代可视为 原地块形成阶段，中、晚元古代为地块最后形成阶段。而与之 响应的构造运动分别为阜平运动、吕粱运动和晋宁运动。因此 华北区前古生代的地史可总结为三个阶段 1.陆核形成阶段 太古代华北区处于强烈的构造活动状态，沉积物以活动状态 下的基性火山岩、碎屑岩为主，并强烈变形变质，阜平运动以 后形成了最早的稳定类型沉积区（陆核区）。 2.原地块形成阶段
7
前寒武地史
地质学基础
第三节 中国东部前寒武纪地史概况 中国东部地区是指阴山—燕山以南，贺兰山—大雪山以东的 广大地区。中国东部的前寒武地史分为两个大地构造单元：华 北区与江南区。现以华北区为例，分析其特征。 华北地块的前寒武地史是陆核区形成并逐渐扩大直至地块最 后形成的历史。 华北地块前寒武综合地层柱状图。 见图 一、太古代、早元古代阶段 太古界、下元古界地层特征以基性—酸性火山岩为主，少量 浅海碎屑沉积，属活动类型沉积组合。其原岩经阜平运动后发 生了强烈的变形变质，部分地壳开始固化成为地壳的稳定核心， 称为陆核。陆核形成以后，经吕粱运动，陆核逐渐扩大形成原 地块。因此我们将太古代称为陆核的形成时代，早元古代称为 原地块的形成时代。 见图 二、中元古代—晚元古代阶段 中元古代—晚元古代早期，本区基本以未变质的石英砂岩、白 云岩、泥页岩为主夹少量火山岩。该套沉积岩属稳定沉积组合，