第10章前寒武纪的地史剖析
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)。
臭氧层 光化学分解
光合作用-3500MB?
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%
Precambrian atmosphere & hydrosphere
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
• 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。
从最古老岩石获得关于地幔分异的证据（Earth‘s earliest history）位于西格陵兰Isua的35公里长的突出地面的岩层中 含有地球上最古老的岩石，距今已有38亿年左右。现在，对 这些岩石中一种已经耗尽的同位素（钐-146）的衰变产物（钕 -142）所做的超精确测量，为在地球于大约45.6亿年前形成之 后的最初几亿年间地幔所经历的明显化学分异提供了清楚的证
10.1 前寒武纪的划分和特征 10.1 Precam. division and characteristics 10.2 地球圈层的起源和演化 10.2 Origin and evolution of geospheres 10.3 前寒武纪生物界 10.3 Precambrian organic kingdoms 10.4 中国主要古大陆形成史 10.4 Paleocontinental formation of China 10.5 中国震旦纪古地理和古构造 10.5 Sinian paleogeography and tectonopaleogeography
暴胀 超微宇宙的瞬间
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）。
所谓10-34秒/厘米，就是 “1秒/厘米的一兆 分之一的一兆分之一的一百亿分之一”
极其短暂/微小的时间/空间。 而10100倍，就是1的后面加100个0（厘米）。 实际上提出了一个“从无到有”的宇宙起源 模
deformation
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
Chapter 10 History geology of Precambrian前寒武纪的地史
据。最新型热离子化质谱仪所具有的高精度使得这项工作成为 可能。新的数据与地幔分异的平均时间为44.6亿年的结论是一 致的，可能反映了地幔在陆地的最后阶段的分异。 （Nature,2003,423:367-464;03-05-22,Letters）
Βιβλιοθήκη Baidu
大气圈 和水圈 起源于 地球早 期的排 气作用
含氧大气圈的形成
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3K。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。
河 外 天 体 谱 线 红 移
(Einstein shift)
Impact craters on the moon
4200MB
发光星体的光谱线红移----多普勒效应 (Christian Doppler, 1803-1853, 奥地 利物理学家
地球起源与圈层分异-42亿年+
• 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，尚无圈层 分异。
Chapter 10 History geology of Precambrian前寒武纪的地史
10.1 前寒武纪的划分和特征 10.1 Precam. division and characteristics 10.2 地球圈层的起源和演化 10.2 Origin and evolution of geospheres 10.3 前寒武纪生物界 10.3 Precambrian organic kingdoms 10.4 中国主要古大陆形成史 10.4 Paleocontinental formation of China 10.5 中国震旦纪古地理和古构造 10.5 Sinian paleogeography and tectonopaleogeography
10.1.2 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
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
10.1 前寒武纪的划分和特征
Precam. division and characteristics
10.1.1 前寒武纪的划分 Precambrian division 10.1.2 前寒武纪的特征 Precambrian characteristics
Sinian, Z, 震旦纪
2004年
光合作用-3500MB?
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%
Precambrian atmosphere & hydrosphere
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
• 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。
从最古老岩石获得关于地幔分异的证据（Earth‘s earliest history）位于西格陵兰Isua的35公里长的突出地面的岩层中 含有地球上最古老的岩石，距今已有38亿年左右。现在，对 这些岩石中一种已经耗尽的同位素（钐-146）的衰变产物（钕 -142）所做的超精确测量，为在地球于大约45.6亿年前形成之 后的最初几亿年间地幔所经历的明显化学分异提供了清楚的证
10.1 前寒武纪的划分和特征 10.1 Precam. division and characteristics 10.2 地球圈层的起源和演化 10.2 Origin and evolution of geospheres 10.3 前寒武纪生物界 10.3 Precambrian organic kingdoms 10.4 中国主要古大陆形成史 10.4 Paleocontinental formation of China 10.5 中国震旦纪古地理和古构造 10.5 Sinian paleogeography and tectonopaleogeography
暴胀 超微宇宙的瞬间
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）。
所谓10-34秒/厘米，就是 “1秒/厘米的一兆 分之一的一兆分之一的一百亿分之一”
极其短暂/微小的时间/空间。 而10100倍，就是1的后面加100个0（厘米）。 实际上提出了一个“从无到有”的宇宙起源 模
deformation
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
Chapter 10 History geology of Precambrian前寒武纪的地史
据。最新型热离子化质谱仪所具有的高精度使得这项工作成为 可能。新的数据与地幔分异的平均时间为44.6亿年的结论是一 致的，可能反映了地幔在陆地的最后阶段的分异。 （Nature,2003,423:367-464;03-05-22,Letters）
Βιβλιοθήκη Baidu
大气圈 和水圈 起源于 地球早 期的排 气作用
含氧大气圈的形成
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3K。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。
河 外 天 体 谱 线 红 移
(Einstein shift)
Impact craters on the moon
4200MB
发光星体的光谱线红移----多普勒效应 (Christian Doppler, 1803-1853, 奥地 利物理学家
地球起源与圈层分异-42亿年+
• 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，尚无圈层 分异。
Chapter 10 History geology of Precambrian前寒武纪的地史
10.1 前寒武纪的划分和特征 10.1 Precam. division and characteristics 10.2 地球圈层的起源和演化 10.2 Origin and evolution of geospheres 10.3 前寒武纪生物界 10.3 Precambrian organic kingdoms 10.4 中国主要古大陆形成史 10.4 Paleocontinental formation of China 10.5 中国震旦纪古地理和古构造 10.5 Sinian paleogeography and tectonopaleogeography
10.1.2 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
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
10.1 前寒武纪的划分和特征
Precam. division and characteristics
10.1.1 前寒武纪的划分 Precambrian division 10.1.2 前寒武纪的特征 Precambrian characteristics
Sinian, Z, 震旦纪
2004年