5前寒武纪

武 纪
及 其
叠
藻 细
层
(
胞
石
澳 大
及
利 亚
其
， 沙
藻
)
克 湾
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细 胞18
2020/8/11 我国17.5亿年前串岭沟组、团山子组中发现的 19
Vendotaenides（文德带藻）
Ediacaran fauna of Australia
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Ediacaran fauna复21 原
中-低级变质岩，原岩:浅海陆缘碎屑岩、碳酸盐岩至沙泥 五台群 质浊积岩，中部夹火山碎屑岩。（〉7000m)
龙泉关群
阜平运动（2500Ma)
斜长片麻岩、变粒岩夹大理岩。原岩:中、基性火山岩、 碳酸盐岩（5000m)
阜平群 斜长片麻岩、角闪岩夹大理岩。原岩:中、基性火山岩、
2020/8/11 碳酸盐岩（13000m)
麻粒岩（，3片00麻0M岩a，+角) 闪岩，原岩为超基性、基性 火山岩及碎屑岩. 〉7200m. 发现有3800Ma的岩
Ar1-2壳幔物质交换石频繁； Ar2-3沉积岩增加，出现砂岩、碳 酸盐岩等浅海沉积，说明陆地面积和浅海沉积范围扩大，
且较为稳定。迁西运动和阜平运动后，硅铝质地
壳加厚，形成较为稳定的块体----陆核：地球上最早
出现20的20/稳8/11定地块。
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陆壳和板块的形成
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Ar3陆核、Pt1原地台形成: 五台-吕梁山区剖面
吕梁运动II（1800Ma) 滹沱群上部（上下共〉8000m) 变质砂砾岩（红色磨拉石沉积组合）
吕梁运动I（1900Ma)
滹沱群下部 浅变质滨浅海碎屑岩-碳酸盐沉积，夹少量玄武岩。 五台运动（2200Ma)
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Pt2-3似盖层和盖层形成:蓟县剖面
寒武系：府君山组
蓟县运动
上元古界：青白口群
浅海砂页岩、碳酸盐岩，厚度小、 分布广，成份成熟度高，无火山活
动，为地台真正盖层
芹峪抬升（10亿年）
中元古界：长城群（下），蓟县群（上）
浅海碎屑岩、碳酸盐岩为主。特点：1）基本未变质；2）成 份成熟度高。但是：1）厚度巨大；2）仍含火山岩。反映地
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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
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42亿年前地球的
岩石圈、水圈和大气圈基本形成
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大气圈 和水圈 起源于 地球早 期的排 气作用
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前寒武纪的大气圈和水圈
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Ar3整体特征：原岩:中、基性火山岩、碳酸盐岩
Pt1整体特征：1）以沉积岩为主，夹有火山岩，说明地壳仍然有活 动性；2）晚期大量发育碳酸盐岩、叠层石和红色沉积，说明大 气圈、水圈含氧量增加；3）晚期的磨拉石组合说明基本褶皱上 升。
阜平运动：是指太古宙末期（26-25亿年）发生于 华北地区的构造运动，伴随该运动发生了大量的 岩浆活动、变质作用，同时地壳发生了强烈的褶 皱和剥蚀作用，该运动使该地区Ar活动类型沉 积20物20/8/固11 化、硅铝质地壳增大--鄂尔多斯古陆核31
10.4.2 扬子板块的形成史
10.4.3 其它板块的形成史
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10.4.1 华北板块的形成史
太古宙→陆核的形成期 古元古代→原地台形成期 中新元古代→似盖层和盖层形成期
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华北板块和扬子板块的范围
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华北地区太古宇分布图
鄂尔多斯陆核
冀辽陆核
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Ar叠层石内 原核生物 藻丝体
(Australia)
上：2800Ma 下：3300-3500Ma
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外貌类似现代铁 锰还原菌
分类位置不明
外貌类似现代藻
加拿大
Gunflint Chert (1900Ma) 中的线状细 菌和念珠状 蓝绿藻
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前
现 代
寒
叠 层 石
5 大气圈、水圈极酸性、极还原,与现在不同
6 矿产丰富 2020/8/11
（Fe、Au、U）
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第10章 中国古大陆的形成和生物 记录(前寒武纪的地史）
10.1 前寒武纪的划分和特征
10.2 地球圈层的起源和演化(了解）
10.3 前寒武纪生物界
10.4 中国主要古大陆形成史
10.5中国震旦纪古地理和古构造
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。
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前寒武纪主要化石产地
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动使得川鄂地块周围的边缘海以及下扬子
的海槽全部褶皱升起，伴随该运动发生了
大量的花岗岩类的侵入以及区域变质作用，
最终形成了扬子板块的基底。
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ຫໍສະໝຸດ Baidu38
10.4.3 其它板块的形成史
塔里木板块
华夏板块
总体上类似与华北板块
基底形成较扬子板块早
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五台群
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前寒武纪生物界面貌
1 Ar:主要是化学化石（如氨基酸、脂肪酸、芳香族碳氢化合
叠层石 物、环形化合物等），此外少量 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
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第10章 中国古大陆的形成和生物 记录(前寒武纪的地史）
10.1 前寒武纪的划分和特征
10.2 地球圈层的起源和演化
10.3 前寒武纪生物界
10.4 中国主要古大陆形成史
10.5中国震旦纪古地理和古构造
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10.4 中国主要古大陆形成史
10.4.1 华北板块的形成史
第10章 中国古大陆的形成和生物 记录(前寒武纪的地史）
10.1 前寒武纪的划分和特征 10.2 地球圈层的起源和演化 10.3 前寒武纪生物界 10.4 中国主要古大陆形成史 10.5 中国震旦纪古地理和古构造
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10.1 前寒武纪的划分和特征
10.1.1 前寒武纪的划分 10.1.2 前寒武纪的特征
水圈：在Ar早期已经形成，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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第10章 中国古大陆的形成和生物 记录(前寒武纪的地史）
10.1 前寒武纪的划分和特征 10.2 地球圈层的起源和演化 10.3 前寒武纪生物界 10.4 中国主要古大陆形成史 10.5中国震旦纪古地理和古构造
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• 生物是如何起源的?
15种星际有机分子的发现，陨石中分析 出氨基酸、嘧啶、脂肪酸
→生命地外起源
→生命地内起源
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• 生物是何时起源的?
到目前为止，人们已知的最早的细胞生 命形态（棒状和球状单细胞生物）的化石 来自南非东部地区和澳大利亚西部，年龄 3800-3900Ma.
3）20冰20/8/川11 沉积发育（低纬度大陆冰盖)。
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10.5.2 扬子板块 南华—震旦纪古地理
扬子板块南华—震旦系 地层序列
扬子板块南华—震旦纪古地理
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扬
天柱山段
子
晋宁运动I（850Ma)
主要为碳酸盐岩，含叠层石，为陆棚浅海沉积， 夹凝灰质沉积——原地台：似盖层沉积
1000Ma
主要为片麻岩，其次为角闪岩、大理岩
Pt2：扬子西侧的延边群、黔东北四堡群发育有蛇绿岩套
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鄂西元古宇剖面
晋宁运动：是指晚元古代晚期（10－8亿
年间）发生于扬子地区的构造运动，该运
的震旦纪。与此对应，中国地层委员会（2001）将原来的震旦纪划
分为南华纪和新的震旦纪，分别相当于原来的早震旦世和晚震旦世。
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南华-震旦系特征
1） 大型稳定板块已形成，发育稳定成熟的盖层 沉积，与寒武系之间无大的构造运动，因而与古 生界接近（无机界）。
2）发育丰富、高级的裸露动物群，在 Ediacaran 以前，出现了后生动物胚胎 （Nature,98,391:553-58）→少量带壳化石。 但整体上，化石仍然较少，保存差，无法利用生 物化石进行建阶和分带，有别于古生界（有机界) －体现了过渡特征。
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10.5 中国南华纪-震旦纪古地理和古构造
10.5.1 震旦纪的定义及演变 10.5.2 扬子板块震旦纪古地理 10.5.3 华北板块震旦纪古地理 10.5.4 塔里木板块震旦纪古地理
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10.5.1 震旦纪(Sinian)的定义
“震旦”为中国的古称，在印度佛经中指中国
李希霍芬（1871）最早将其用于地层，指下古生界和元古宇之间的 一套地层；
2）Pt1很零星，如武当山的武当群（22亿 年） 、川西的河口群（17-19亿年）、云南 的康定群等。
3）Pt2以后为原地台（似盖层）发育阶段
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鄂西元古宇剖面
Z：莲沱组 Pt31：马槽园组 Pt2：神龙架群
Pt2：空岭群
稳定类型盖层沉积
晋宁运动II（800Ma)
为红色山麓堆积—磨拉石沉积组合，成份为碳 酸盐砾岩、砂砾岩
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10.1.1 前寒武纪的划分
显生宙
震旦纪
元
新元古代 南华纪
古
青白口纪
宙
中元古代 蓟县纪 长城纪
古元古代 滹沱纪
新太古代
太 古 宙
中太古代 古太古代
始太古代
543Ma
800 1000 1600 2500 2800 3200 3600 4200？
前寒武纪(Precambrian)：是一个非正式的地质年代单位, 是20指20/8有/11 明显地质作用以来至震旦纪末期的漫长地质时间。3
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河淮陆核
说明
1 Ar1-2 2 片麻岩 3 陆核轮廓 4 华北板块 边界 5 后期平移 断层
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Ar陆核形成：冀东迁西太古宇剖面
Pt1： Ar2-3：单塔子群
阜平运动 角闪（岩2，50变0粒M岩a+，)片岩，原岩为中酸性火山岩 夹碳酸盐岩和碎屑岩. 〉3000m
迁西运动
Ar1-2：迁西群
壳仍不是很稳定——原地台的似盖层沉积
芹峪抬升后，华北地区进入稳定的板块发展阶段
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中国东部 中元古代 古地理图
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华北板块的形成史
太古宙陆核的形成 古元古代原地台形成 中、新元古代似盖层和盖层形成
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10.4.2 扬子板块形成史
1）无肯定的Ar基底，推测有。证据：在广 西摩天岭发现锆石（28.5亿年），（最近报 道有32亿年的基底） 。
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
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。
Pt1原地台形成: 五台-吕梁山区剖面
吕梁运动：是指早元古代末期发生于华北地区的构 造运动，伴随该运动发生了大量的岩浆活动、变 质作用，同时地壳发生了强烈的褶皱和剥蚀作用， 该运动使Ar分散的陆核进一步固化、联合成为 更大的陆块----华北地台或板块的基底－华北原 地台－华北板块的雏形
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葛利普（1922）重新厘定为“寒武系之下，五台群或泰山群变质岩 系之上的一套未变质的岩系”，以天津蓟县剖面为代表；
李四光（1924）在峡东建立完整的震旦系剖面，时限为800— 540(570)Ma；
1975年：正式确立三峡剖面为震旦系层型剖面
国际地层委员会（2000）公布的成冰纪和新元古Ⅲ纪，相当于中国
稳定类型
活动类型
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第10章 中国古大陆的形成和生物 记录(前寒武纪的地史）
10.1 前寒武纪的划分和特征 10.2 地球圈层的起源和演化 10.3 前寒武纪生物界 10.4 中国主要古大陆形成史 10.5 中国南华-震旦纪古地理和古构造
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前寒武纪
占地质历史的5/6
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10.1.2 前寒武系的特征
1 时限长(42-5.4亿年)；
2 地层普遍变质 (麻粒岩相、角闪岩相、绿片岩相，地层时代越老变质 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 生物化石稀少（以分子化石为主，化石无硬壳、后期破坏）