第4章 前寒武纪

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伊 迪 卡 拉 动 物 群
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狄更逊水母(Dickinsonia)
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莫森水母(Mawsonites)
直径12.5厘米 生存年代 5.8亿年至5.7亿年
前 生存地点：澳大利亚 物种种类：莫森氏动物，以 地质学家和探险家道格拉斯。 莫森先生的名字命名 简介备注：它很可能是一个 大的圆形动物,由鳞状部分和 中间像纽扣一样的隆起组 成， 但科学家尚不能肯定。最初 它被认为是水母。一些科学 家认为它可能根本不是动物， 而是动物挖掘的虫管化石。
1 国际地科联的划分
国际前寒武系年代地层表（国际地科联， 2000）
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国际前寒武系年代地层表（国际地科联，2000）
540Ma 1000Ma 1600Ma 2500Ma
540Ma 1000Ma 1600Ma 2500Ma
3600Ma
3600Ma
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中国地层委员会的划分
中国前寒武系 年代地层表
（中国地层委员会， 2001）
33 1:250000图幅位置
（一）太古宙陆核的形成
华北地区太古宇分布图
冀辽陆核 鄂尔多斯陆核 1 Ar1
2 片麻理
3 陆核轮廓 河淮陆核 4 华北板块 边界 5 后期平移 断层 34
1 古、中太古代
地层：集宁群、迁西群、下鞍山群 岩性：深变质岩，原岩为基性、超基性至中酸性火
山岩，夹分选不好的碎屑岩及多层硅铁沉积 地史分析：1）基性、超基性岩来源于地幔，酸性 火山岩为侵入体 2）可与现代月球对比：月陆-高地（亮）为辉 石质斜长岩，月海-低地（暗色）为玄武岩。
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一 华北古大陆的形成史
（一）太古宙陆核的形成 （二）古元古代原地台形成期 （三）中新元古代似盖层 和盖层形成期
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中国古板块的划分
西 伯 利
BG KQ YN JY BJ
亚 地 台
西伯利亚 陆块
环
EL
天
BY
萨彦—额尔古纳萨拉伊尔造山系
TM ME
亲西伯利 亚陆块群 冈瓦拉 陆块
系 太
XK BS
KL
光滑、细而长。二分杈，但 较少。子柱体比母柱体小。 分出的二子柱体之间的夹角 为锐角。基本层通常被柱边 所截。不具侧壁。可具长而 向下弯曲的檐或连接桥。通 常柱体表面有一包裹柱体的 薄膜。
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第三节 中国前寒武纪 主要古大陆形成史
一 华北古大陆的形成史 二 华南古大陆的形成史 三 其它古大陆的形成史
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前寒武纪
占地质历史的7/8
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二 前寒武系的特征
1 时限长(46-5.4亿年) 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 矿产丰富（Fe、Au、U） 6 前寒武纪的大气圈和水圈与现在不同
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6.前寒武纪的大气圈和水圈与现在不同
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

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前寒武纪化石
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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
Gunflint Chert (1900ma) 中的线状 细菌和念 珠状蓝绿 藻
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3 伊迪卡拉动物群Ediacara Fauna
无壳的后生动物群出现于新元古代后期震旦纪 全球性冰期之后，典型代表是产于澳大利亚南部伊 迪卡拉山庞德石英砂岩（年龄值为630Ma）中，故 通称伊迪卡拉（Ediacara）动物群。 除澳大利亚以外，西南非洲、英国、乌克兰、 俄罗斯北部、瑞典、西伯利亚北部、中国鄂西、陕 南淮南、辽南及黑龙江等许多地区也发现了该动物 群的分子。它的出现标志着后生动物的真正出现， 生物界完成了从植物到动物的演化过程，是生物演 化史上的一个重要飞跃。
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阜平运动（25亿年）

在太古宙末期，有一次大的构 造运动称为阜平运动（25亿年）。 它使得硅铝质地壳形成、加厚，成 为小型稳定地块，称为陆核。
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（二）古元古代原地台形成期
~~~~~~~~~~~~~~~吕梁运动II（19亿年）
滹沱群浅变质岩，下部和中部为滨浅海碎屑
岩-碳酸盐沉积，中部夹少量玄武岩。 ~~~~~~~~~~~~~~~五台运动II 五台群中低级变质岩，原岩浅海陆缘碎屑岩、 碳酸盐岩至沙泥质浊积岩，中部夹火山碎屑 岩 ~~~~~~~~~~~~~~~阜平运动（25亿年）
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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。 在伊迪卡拉动物群出现之前，我国西南地区 时代早于700Ma的地层中发现有一些多毛类环 虫的印痕化石，如 Sabellidites（皱节虫）， Palaeolina（古线虫）。因其时代早于伊迪卡 拉动物群，故称其为前伊迪卡拉动物群，是伊 迪卡拉动物群的祖先。
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本教科书中的划分(红色字为国际地科联2000年的资料)
显 生 宙
570 540Ma
震旦纪 元 古 宙 新元古代 中元古代 古元古代 新太古代 古、中太古代
800 1050 1000Ma 1800 1600Ma 2500 3100 3800 3600Ma
太 古 宙
太 古 宙 冥 古 宙
始太古代(界)
生存年代：超过30亿年前 生存地点：南非 物种种类：古代球形的
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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

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元古代早期火山活动仍相当频繁，生物界仍处于 缓慢，低水平进化阶段，生物主要是叠层石以及其 中分离得到的生物成因有机碳和球状、丝状蓝藻化 石，由于这些光合生物的发展，大气圈已有更多的 氧气。 在19亿年前，大陆地壳不断增厚，开始发育有盖层 沉积，地球表面始终保持着一种十分有利于生命发 展的环境。蓝藻和细菌继续发展 到距今13亿年前，已有最低等的真核生物—绿藻出 现。 在元古代晚期，盖层沉积继续增厚，火山活动大为 减弱，并出现广泛的冰川，从此地球具有明显的分 带性气候环境，为生物发展的多样性提供了自然条 件，著名的 后生动物 群—澳大利亚 埃迪卡拉动物群 就出现这个时期。
表明：当时岩石圈壳薄、活动性强、热流值高，仅
出现壳幔分异（为壳慢杂岩）。
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2 新太古代
地层：阜平群、龙泉关群，下与Ar1角度不整 合接触（迁西运动） 岩性：深变质岩，原岩为基性至酸性火山岩、 火山碎屑岩、硬砂岩夹碳酸盐岩 地史分析：沉积岩增加，出现砂岩、碳酸盐岩 等稳定浅海沉积，说明陆地面积和浅海沉积 范围扩大，且较为稳定。 ★迁西运动后，硅铝质地壳形成、加厚，成为 古陆核★
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斯普里格蠕虫(Spriggina)
体长 : 7.5厘米 生存年代 6亿年至5.7亿

年前 生存地点 澳大利亚、非 洲、俄罗斯 名称含义 以澳大利亚古 生物学家斯普里格的名字 命名 简介备注 头部呈新月形的蠕虫状 动物。没有人知道它是直 立在海底还是像蠕虫一样 爬行。
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三分盘虫(Tribrachidium)
第四章
前寒武纪
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第四章 前寒武纪
第一节 前寒武纪的划分和特征
第二节 前寒武纪生物界
第三节 中国前寒武纪主要古大陆形成史
第四节 中国震旦纪古地理和古构造
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第一节 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
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一 前寒武纪的划分
前寒武纪(Precambrian)是一个非正式的 地质年代单位
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埃迪卡拉（Ediacaran）动物群是Sprigg于 1947年在澳大利亚中南部Ediacara地区的庞德砂 岩层中首先发现的。最初人们未能确定这一动物 群的时代，后来终于确定为前寒武纪，年龄为6.7 亿年。发现的古生物共计8科22属31种 埃迪卡拉动物群包含三个门，19个属，24种低等 无脊椎动物。三个门是：腔肠动物门，环节动物 门和节肢动物门。水母有7属9种；水螅纲有3属3 种；海鳃目（珊瑚纲）有3属3种；钵水母2属2种； 多毛类环虫2属5种；节肢动物2属2种。
洋
上海
天山—兴 安海西造 山系 乌拉尔— 南天山海 西造山系 秦祁昆加 里东—海 西造山系 北特提斯 印支—燕 山造山系
喜
LS
wk.baidu.com
马
XL
拉萨
印度地盾
拉 ZZ 雅 斯 造 山 ZMMS 系
提
成都
JM
造 系 山 山
YN
扬子准地台
0
500
1000km
PL
广州
造
YK
南特提斯 喜马拉雅 造山系
区
南海诸岛
亚洲东缘燕山 造山系及西太 平洋晚喜马拉 雅岛弧系
山
ZG
乌兰巴托
EL TL XX DH DG XH
ZL
SH
山
亲冈瓦拉 陆块群 古中华 陆块群
萨彦—额尔 古纳萨拉伊 尔（兴凯） 造山系
阿拉木图
KK YS
乌鲁木齐
造
哈尔滨
BH
塔里木准地台
兴 HS
YG
安
TT
FC
平
东京
南
特
AR XKZ TS
北京
J LN SL
提 斯
新德里
北
QT
中朝准地台
JS CD 特 NL WD DB
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剖面分析：
整体特征： 1）以沉积岩为主，夹有浊积岩、磨 拉石和火山岩，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）分布较窄。
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地史分析：
体长 : 直径1厘米 生存年代 6亿年至5.8亿
年前 生存地点 澳大利亚 名称含义 “三条小手 臂”，它的身体分成三部 分，因而得名 简介备注 这种盘状动物 看起来有像海星一样的管 足，它也许是海星非常原 始的近亲。
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朱鲁赛叠层石(Jurusania)
晚前寒武纪 次圆柱状柱体，柱体平整、
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第二节 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），此外有少量叠层石 太古代离我们久远，是地质发展史中最古老的时 期，延续时间长达15亿年，是地球演化史中具有明确 地质记录的最初阶段。由于年代久远，太古代的保存 下来的地质纪录非常破碎、零散。但是，太古代又是 地球演化的关键时期，地球的岩石圈、水圈、大气圈 和生命的形成都发生在这一重要而又漫长的时期，大 约39亿年前，地球形成最初的永久地壳，至35亿年前 大气圈、海水开始形成。
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2004年五月13日国际地质委员会(International Commission on Stratigraphy，ICS)和国际地质科 学联合会(International Union of Geological Sciences)正式宣布，将埃迪卡拉世提升为一个纪， 同寒武纪、侏罗纪、白垩纪同一个级别。这样，终于 明确寒武纪之前的纪为埃迪卡拉纪(Ediacaran Period)，时间从6亿年前到5.44亿年前(具体期限仍有 待于细化，最宽泛的时间界限可能为6.2亿年前到5.42 亿年前)。
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在太古代的最初期，地球上尚无生命出现。生命 元素，如C，H，O，N等在强烈的宇宙射线、雷电轰 击下首先形成简单有机分子，后发展为复杂有机分子， 再形成准生命的凝聚体，进而由凝聚体进化成原始生 命。 在距今约33亿年前，形成了地球上最古老的沉 积岩，大气圈中已含有一定的二氧化碳，并出现了最 早的、与生物活动相关的 叠层石 ； 到 31亿年前，地球上开始出现比较原始的藻类 和细菌。 在29亿年前，地球上出现了大量蓝绿藻形成叠 层石，这表明这一时期地球上已经出现了游离氧以及 行光合作用的 原核生物 。

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Ar叠层石 内原核生 物藻丝体 (Australia) 上：2800Ma 下：33003500Ma
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原细菌(Eobacterium)
生存年代：超过30亿年前 生存地点：南非 物种种类：“细菌的开端”，因为它们生活在
地球上生命刚开始的时候
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古球菌(Archaeosphaeroides)