第五章 中国古大陆的形成及前寒武纪地史

第一节 中国前寒武纪生物面貌
埃迪卡拉（ 埃迪卡拉（Ediacaran）动物群是 ）动物群是Sprigg于 于 1947年在澳大利亚中南部 年在澳大利亚中南部Ediacara地区的庞德 年在澳大利亚中南部 地区的庞德 砂岩层中首先发现的。 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， 物群的时代，后来终于确定为前寒武纪，年龄为 6.7亿年。 亿年。 亿年 埃迪卡拉动物群包含三个门， 个属 个属， 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， 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。水母纲有7属 种 动物门和节肢动物门。水母纲有 属9种；水螅纲 有3属3种；海鳃目（珊瑚纲）有3属3种；钵水 属 种 海鳃目（珊瑚纲） 属 种 母纲2属 种 多毛类环虫2属 种 节肢动物2属 母纲 属2种；多毛类环虫 属5种；节肢动物 属 2种。 种
第一节 中国前寒武纪生物面貌 第二节 中国古大陆的形成 第三节 中国南华纪和震旦纪的 地层、 地层、古地理和古构造 第四节 前寒武纪的矿产资源
第二节 中国古大陆的形成
一、华北板块的形成史 二、华南板块的形成史 三、其它板块的形成史
第二节 中国古大陆的形成
一.华北板块的形成史
太古宙陆核 陆核的形成 （一）太古宙陆核的形成 古元古代原地台 原地台形成期 （二）古元古代原地台形成期 中新元古代似盖层和盖层 （三）中新元古代似盖层和盖层 形成期
前寒武纪
占地质历史的 7/8
前寒武系的特征
• 时限长(46-5.4亿年) 时限长(46 5.4亿年 (46- 亿年) • 地层普遍变质 (麻粒岩相、角闪岩相、绿片 麻粒岩相、角闪岩相、 岩相，一般越老变质越深) 岩相，一般越老变质越深)，岩浆活动发育 • 构造变形复杂，因为原始地壳薄、刚性差、 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， 热流值大，易塑性变形，而且经历多期构 造变动； 造变动； • 生物化石少（化石无硬壳、后期破坏） 生物化石少（化石无硬壳、后期破坏） • 矿产丰富（Fe、Au、U） 矿产丰富（Fe、Au、 • 前寒武纪的大气圈和水圈与现在不同
第二节 中国古大陆的形成 太古宙陆核 陆核的形成 （一）太古宙陆核的形成 冀辽陆核
鄂尔多斯陆核 1 Ar1 2 片麻理 河淮陆核 3 陆核轮廓 4 华北板块 边界 5 后期平移 断层
华北地区太古宇分布图
第二节 中国古大陆的形成 1.古、中太古代 1.古
地层：集宁群、迁西群、 地层：集宁群、迁西群、下鞍山群 岩性：深变质岩，原岩为基性、 岩性：深变质岩，原岩为基性、超基性至中酸性火山
埃 迪 卡 拉 动 物 群
狄更逊水母(Dickinsonia) 狄更逊水母
莫森水母(Mawsonites) 莫森水母
直径12.5厘米 厘米 直径 亿年至5.7亿年前 生存年代 5.8亿年至 亿年前 亿年至 生存地点：澳大利亚 生存地点： 物种种类：莫森氏动物， 物种种类：莫森氏动物，以地质学家和探险 家道格拉斯· 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, 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。 但科学家尚不能肯定。最初它被认为是水 一些科学家认为它可能根本不是动物， 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。 而是动物挖掘的虫管化石。
第一节 中国前寒武纪生物面貌 第二节 中国古大陆的形成 第三节 中国南华纪和震旦纪的 地层、 地层、古地理和古构造 第四节 前寒武纪的矿产资源
第一节 中国前寒武纪生物面貌 一、微古植物
是菌、藻类、植物微孢子及残体的总称。 是菌、藻类、植物微孢子及残体的总称。
主要指单细胞或多细胞藻类 有机体，我国主要发育于Pt 有机体，我国主要发育于Pt2-3
第二节 中国古大陆的形成 剖面分析： 剖面分析：
整体特征： 整体特征： 1）以沉积岩为主，夹有浊积岩、磨拉石和 ）以沉积岩为主，夹有浊积岩、 火山岩，说明地壳仍然有活动性； 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 ）晚期大量发育碳酸盐岩、 沉积，说明大气圈、水圈含氧量增加； 沉积，说明大气圈、水圈含氧量增加； 3）分布较窄。 ）分布较窄。
朱鲁赛叠层石(Jurusania) 朱鲁赛叠层石(Jurusania)
• 晚前寒武纪 • 次圆柱状柱体，柱体平 次圆柱状柱体， 光滑、细而长。 整、光滑、细而长。二 分杈，但较少。 分杈，但较少。子柱体 比母柱体小。 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。 所截。不具侧壁。可具 长而向下弯曲的檐或连 接桥。 接桥。通常柱体表面有 一包裹柱体的薄膜。 一包裹柱体的薄膜。
第一节 中国前寒武纪生物面貌 古球菌(Archaeosphaeroides) 古球菌
• • • 生存年代：超过 亿年前 生存年代：超过30亿年前 生存地点： 生存地点：南非 物种种类：古代球形的 物种种类：
第一节 中国前寒武纪生物面貌
元古宙古生物景观
第一节 中国前寒武纪生物面貌 二、叠层石
前寒武纪化石
第五章
中国古大陆的形成及前寒武纪地史
前寒武纪(Precambrian)是一个非正式 前寒武纪 是一个非正式 的地质年代单位。 的地质年代单位。
2004年 2004年5月13日国际地质委员会(ICS)和国际 13日国际地质委员会(ICS)和国际 日国际地质委员会(ICS) 地质科学联合会(International 地质科学联合会(International Union of Sciences)正式宣布 正式宣布， 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、 提升为一个纪，同寒武纪、侏罗纪、白垩纪同一 个级别。这样， 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 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， 亿年前( 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) 6.2亿年前到5.42亿年前 时间界限可能为6.2亿年前到5.42亿年前)。
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） 缺氧还原性大气（ 铀砾岩） 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 早期：缺氧到含氧过渡（纹带状硅铁组合 早 期藻类释放出的O 吸收而沉淀） 期藻类释放出的 2被Fe2+吸收而沉淀） • Pt1晚期：逐渐含氧，叠层石大量发育 晚期：逐渐含氧， • Pt2：含氧大气圈形成，出现含铁红色砂岩、高价 含氧大气圈形成，出现含铁红色砂岩、 铁沉积层、膏盐沉积和可燃有机岩，但是Pt 海 铁沉积层、膏盐沉积和可燃有机岩，但是 2-3:海 相沉积中原生白云岩大量发育， 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 低 • 水圈：在Ar以前已经形成，因为在 中出现玄武 水圈： 以前已经形成， 以前已经形成 因为在Ar中出现玄武 岩和砾岩;Pt 由还原——氧化 岩和砾岩 2由还原 氧化
Ar叠层石 叠层石 内原核生 物藻丝体 (Australia) 上： 2800Ma 下：33003500Ma
第一节 中国前来自百度文库武纪生物面貌 原细菌(Eobacterium) 原细菌
• 生存年代：超过 亿年前 生存年代：超过30亿年前 • 生存地点：南非 生存地点： • 物种种类：“细菌的开 物种种类： 端”，因为它们生活在地 球上生命刚开始的时候
三分盘虫(Tribrachidium) 三分盘虫
直径1厘米 体长 : 直径 厘米 亿年至5.8亿年前 生存年代 6亿年至 亿年前 亿年至 生存地点 澳大利亚 三条小手臂” 名称含义 “三条小手臂”，它的身体分 成三部分， 成三部分，因而得名 这种盘状动物看起来有像海星一样的管足， 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。 它也许是海星非常原始的近亲。
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 地史分析： 基性、超基性岩来源于地幔，
山岩为侵入体 2）可与现代月球对比：月陆-高地（亮）为辉 可与现代月球对比：月陆-高地（ 石质斜长岩，月海-低地（暗色）为玄武岩。 石质斜长岩，月海-低地（暗色）为玄武岩。
表明：当时岩石圈壳薄、活动性强、热流值高， 表明：当时岩石圈壳薄、活动性强、热流值高，仅出
现壳幔分异（为壳幔杂岩）。 现壳幔分异（为壳幔杂岩）。
第二节 中国古大陆的形成 2.新太古代 2.新太古代
地层：阜平群、龙泉关群，下与Ar1角度不整 地层：阜平群、龙泉关群，下与Ar 合接触（迁西运动） 合接触（迁西运动） 岩性：深变质岩，原岩为基性至酸性火山岩、 岩性：深变质岩，原岩为基性至酸性火山岩、 火山碎屑岩、 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、 地史分析：沉积岩增加，出现砂岩、碳酸盐 岩等稳定浅海沉积， 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。 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 迁西运动后， 迁西运动后 硅铝质地壳形成、加厚， 为古陆核★ 为古陆核
斯普里格蠕虫(Spriggina) 斯普里格蠕虫
体长 : 7.5厘米 厘米 亿年至5.7亿年前 生存年代 6亿年至 亿年前 亿年至 生存地点 澳大利亚、非洲、俄罗斯 澳大利亚、非洲、 名称含义 以澳大利亚古生物学家斯普里格 的名字命名 头部呈新月形的蠕虫状动物。没有人知道 头部呈新月形的蠕虫状动物。 它是直立在海底还是像蠕虫一样爬行。 它是直立在海底还是像蠕虫一样爬行。
第二节 中国古大陆的形成
（二）古元古代原地台形成期
• ~~~~~~~~~~~~~~~吕梁运动Ⅱ（17-19亿年） 吕梁运动Ⅱ 亿年） 吕梁运动 亿年 • 滹沱群浅变质岩，下部和中部为滨浅海碎屑岩滹沱群浅变质岩，下部和中部为滨浅海碎屑岩 浅变质岩 碳酸盐岩沉积，中部夹少量玄武岩。 碳酸盐岩沉积，中部夹少量玄武岩。 • ~~~~~~~~~~~~~~~五台运动（22亿年） 五台运动（ 亿年 亿年） 五台运动 • 五台群中低级变质岩，原岩浅海陆缘碎屑岩、碳 五台群中低级变质岩，原岩浅海陆缘碎屑岩、 中低级变质岩 酸盐岩至沙泥质浊积岩， 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） 阜平运动（ 亿年 亿年） 阜平运动
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
第一节 中国前寒武纪生物面貌 三、埃迪卡拉动物群
第一节 中国前寒武纪生物面貌
主要由腔肠动物（ 水母、 主要由腔肠动物（67%水母、海鳃纲）、 水母 海鳃纲）、 环节动物（ ）、节肢动物 环节动物（25%）、节肢动物（似三叶虫） ）、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。 ）组成的不具外壳的多细胞后生动物群。 在埃迪卡拉动物群出现之前， 在埃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 地区时代早于 的地层中发现有一些多 毛类环虫的印痕化石，如 Sabellidites（皱 毛类环虫的印痕化石， （ 节虫）， ），Palaeolina（古线虫）。因其时代 ）。因其时代 节虫）， （古线虫）。 早于伊迪卡拉动物群，故称其为前埃迪卡拉 早于伊迪卡拉动物群，故称其为前埃迪卡拉 动物群，是埃迪卡拉动物群的祖先。 动物群，是埃迪卡拉动物群的祖先。
第二节 中国古大陆的形成 阜平运动（25亿年） 阜平运动（25亿年） 亿年
在太古宙末期， 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 亿年）。 运动称为阜平运动（25亿年）。它 使得硅铝质地壳形成、加厚， 使得硅铝质地壳形成、加厚，成为 小型稳定地块，称为陆核。 小型稳定地块，称为陆核。