第10章前寒武纪的地史剖析
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第十四章前寒武纪一、前寒武纪概述二、中国的前寒武系三、中国的南华系和震旦系四、前寒武纪重大地质事件五、前寒武纪的主要矿产第一节前寒武纪概述一、前寒武纪地质年代划分和特征地球年龄约为46亿年发现最古老的沉积变质岩层为37.5亿年,为格陵兰岛的伊苏阿(Isua)群显生宙第一个地史年代为寒武纪,始于5.43亿年距今5.43亿年以前的地质时代,统称前寒武纪,相应年代的地层统称为前寒武系前寒武纪特征▪时限长(46¡ª5.4亿年)▪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。
▪构造变形复杂(原始地壳薄、刚性差、热流值大,易塑性变形,且经历多次构造变动)。
▪生物化石少▪酸性和还原大气圈和水圈▪矿产丰富(Fe、Al、U)二、前寒武系的划分和对比方法▪前寒武系:前寒武纪时期形成的地层。
▪一般由变质岩系构成,经历多次构造运动和岩浆活动。
▪由于原岩变质深、化石少,应用古生物学方法受限,没能建立世界统一的地质年代表。
▪前寒武系地层划分和对比方法1、构造¡ª岩浆旋回法:地层间不整合、大规模岩浆侵入及区域变质作用。
2、同位素年龄测定法:定量。
3、沉积建造(标志层):利用特殊的岩石类型和沉积建造划分和对比地层。
如我国北方¡°鞍山式铁矿¡±的条带状含铁建造,分布于世界多地南华系上统的冰碛层等。
4、变质作用:岩石越老,经历的构造变动越多,变质越深;岩石越新,变质越浅甚至不变质。
三、前寒武纪生物界演化1、原始菌、藻类生物的发展▪形态简单、无真正的细胞核,为原核生物。
▪最老的化石:微小的球状、丝状体,发现与南非老于30亿年的无花果树群。
2、真核细胞生物的出现▪最早的真核生物见于13.5亿年北美贝克泉组。
▪我国华北13¡ª12亿年雾迷山组发现绿藻化石。
叠层石:由蓝藻、细菌及其生命活动的遗迹共同构成的一种生物沉积结构。
地质学知识:前寒武纪地质演化的研究及其地球学意义地球的历史可以通过地质演化来了解,前寒武纪作为地球史上最古老的时期,其地质演化过程尤为重要。
前寒武纪时期(46亿到6.4亿年前),地球经历了无数次地球极移动、超大陆的形成与破裂、大型火山喷发、深海沉积和生物演化等事件。
本文将重点阐述前寒武纪地质演化的研究及其地球学意义。
一、前寒武纪的地质演化1.大陆形成与破裂前寒武纪时期,地球上表层的构造呈现为一个大的超级大陆——罗迪尼亚大陆(Rodinia)。
罗迪尼亚大陆的出现是由于来自地幔的热液、重塑和地球内部火山喷发所引起的。
但罗迪尼亚大陆并非永恒存在,它后来分裂成几个不同的陆块,其中之一是古元古代的李文斯托尼亚(Laurentia),今天的北美洲。
这一大陆破裂的过程中,地幔中的岩浆和新的地壳从地震带中涌出,逐渐将原来的大陆撑开成为现代世界地图上的各大陆。
2.岩浆与火山活动前寒武纪的地球上温度高,活动性强,火山活动也异常旺盛。
超级大陆罗迪尼亚的形成和破裂,以及其附近火山活动,带来了极大的岩浆喷发和熔岩喷涌。
比如在加拿大魁北克省,就保存有大规模火山活动的沉积岩层,记载了前寒武纪时期的火山活动史。
这些火山国家水利部分出现甚至可以遮盖住整个北美洲。
3.生物演化在前寒武纪时期,生命的起源仍然是一个谜。
不过,无脊椎动物和单细胞有机体已经出现并在海洋中繁殖。
尤其是化石记录表明,有着显著多样性的底栖生物开始在前寒武纪早期出现。
他们的摇蚊尿素越来越有机体结构的复杂和多才多艺的适应性,也成为了前寒武纪生物演化的一大特色。
二、前寒武纪地质演化的地球学意义前寒武纪的地质演化和地球形成过程为今日的地球提供了宝贵的信息,特别是对于人类对地球演化、地质构造及其环境演化历史的探究具有重要的意义。
1.揭示地球演化的历程前寒武纪作为地球史上最古老的时期之一,它的地质演化过程对于揭示地球的演化历程具有重要的意义。
通过对前寒武纪地质演化过程的研究,可以了解地球是如何从一个初始状态发展为今天的形态的,透过前寒武纪的变迁了解地球发展的基本历程和演化的特点。
前寒武纪地史一、前寒武纪的划分和特征1、前寒武纪划分前寒武纪(Precambrian)是一个非正式的地质年代单位(划分见表)2、前寒武系的特征(1)时限长(38-6亿年);(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)大气圈、水圈与现在不同(6)矿产丰富(Fe、Au、U)3、前寒武纪的大气圈和水圈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--氧化二、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),此外少量叠层石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Pt33 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。
三、中国主要古大陆形成史1、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期中新元古代似盖层和盖层形成期(1)陆核的形成(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。
地球演化史之寒武纪的地理环境怎么样?为什么会出现生物大爆发?地球从诞生到如今的46亿年漫长历史中,共分为冥古宙、太古宙、元古宙、显生宙四大部分,其中前三部分40亿年左右的地球演化进程,由于遗留下来的化石不多维达在上期地球探秘做了简析,从本期开始时间的列车来到了显生宙(5.4亿年前——现在),显生宙又分为古生代(5.4——2.5亿年前)、中生代和新生代,而古生代下分生物大爆发的寒武纪(5.43—4.9亿年前)、鱼类出现和海生藻类繁盛的奥陶纪(4.9—4.38亿年前)、蕨类植物在陆地繁衍的志留纪(4.38—4.1亿年前)、两栖动物和昆虫出现的泥盆纪(4.1—3.54亿年前)、爬行动物和煤炭森林形成的石炭纪(3.54—2.95亿年前)以及出现生物大灭绝事件的二叠纪(2.95—2.5亿年前)。
本期维达给大家分析古生代第一个纪—寒武纪时期的地理环境怎么样?为什么会突然出现生物大爆发的原因。
地质年代表寒武纪(Cambrian)是显生宙(Phanerozoic)的开始,名字来自于英国威尔士的一个古代地名,因该地的寒武纪地层被最早研究。
中文名称源自旧时日本人使用日语汉字音读的音译名“寒武纪”(音读:カンブキ)。
寒武纪古大陆分布图寒武纪时期的地理演化在5.4亿年前,潘诺西亚大陆形成后的6000万年,潘诺西亚大陆分裂成四个大陆:劳伦大陆、波罗地大陆、西伯利亚大陆、冈瓦那大陆。
泛大洋随者潘诺西亚大陆的分裂而扩张。
寒武纪气候温暖,海平面升高,浅海淹没了大片的低洼地,这是一个海洋占优势的世界,而这种浅海地带为新的物种诞生创造了极为有利的条件。
寒武纪大陆漂移,海洋占优势的世界寒武纪时期的生物演化在寒武纪开始后的短短数百万年时间里,包括现生动物几乎所有类群祖先在内的大量多细胞生物突然出现,这一爆发式的生物演化事件被称为寒武纪生命“大爆发”。
带壳、具骨骼的海洋无脊椎动物趋向繁荣,它们在海底栖息生活,以微小的海藻和有机质颗粒为食物,其中最繁盛的是节肢动物三叶虫,故寒武纪又称为“三叶虫时代”,其次是腕足动物、古杯动物、棘皮动物和腹足动物,给沉寂地球增添了活力。
探索地球了解不同地质时代的地球面貌地球是我们生活的家园,它承载着无数的生命和自然之美。
然而,地球的面貌并非一成不变的,它已经经历了漫长的地质时代,每一个时代都留下了独特的地球面貌。
本文将探索地球,从了解不同地质时代的地球面貌入手,带您一起探索地球演化的奇妙之旅。
1. 前寒武纪时代前寒武纪时代是地质历史上最早的时期,地球处于原始的状态。
在这个时期,地球上没有复杂的生命形态,大部分地表由岩石和水覆盖。
大陆的形成才刚刚开始,基本上都是岩浆活动和火山喷发所形成的。
2. 寒武纪时代寒武纪时代是地质历史上的一个重要时期,也是生命演化的关键时刻。
在这个时期,地球上出现了丰富的生命形态,如海绵、腔肠动物和篮海星等。
同时,地球上的大陆开始慢慢形成,陆地生态开始展现出多样性。
3. 泥盆纪时代泥盆纪时代是一段地表环境和生态体系发生巨大变化的时期。
在这个时期,地球上的陆地植被逐渐繁盛,形成了大面积的陆地森林。
同时,海洋环境也发生了重大的变化,出现了早期的鱼类和无脊椎动物。
4. 石炭纪时代石炭纪时代是地球历史上一段重要的煤炭沉积时期。
在这个时期,地球上陆地植被繁茂,形成了大规模的沼泽和森林。
这些植被在地壳运动和地质作用下形成了丰富的煤炭资源,为后来的工业革命提供了重要的能源。
5. 二叠纪时代二叠纪时代是地球历史上的一个重要时期,也是爬行动物大量繁衍和多样化的时期。
在这个时期,地球上陆地气候温暖而干燥,适宜爬行动物生存繁衍。
同时,地球上的陆地扩张,大陆间的连接程度增加,形成了国际大地系统。
6. 侏罗纪时代侏罗纪时代是地球历史上恐龙繁盛和鸟类起源的时期。
在这个时期,地球上的气候相对温暖潮湿,适宜恐龙等爬行动物生存。
海洋中也出现了许多大型海洋爬行动物,如蛇颈龙和鱼龙等。
同时,陆地上开始出现鸟类,标志着鸟类的起源。
7. 白垩纪时代白垩纪时代是恐龙繁盛和灭绝的时期,也是哺乳动物和花卉开始大规模分化和进化的时期。
在这个时期,地球上的陆地气候逐渐变暖,恐龙和其他爬行动物繁衍壮大。
前寒武纪地史概述一、前寒武纪地壳构造演化前寒武系,特别是太古界及下元古界普遍遭受区域变质及强烈的构造变动。
巨大的构造运动、岩浆活动是前寒武纪地史中的重大事件,在一定程度上,反映了构造演化的阶段性。
它表现为地层间角度不整合、大规模岩浆侵入以及区域变质作用等。
一些重大的地质事件是世界性的。
从38×108 a前形成的原始地壳至大陆型地壳的出现,前寒武系由三次巨大的构造—岩浆旋回形成,距今25×108 a左右、19×108 a左右、10×108 a左右等几次构造运动,不同程度在世界各地都有表现,从而将前寒武纪地史划分为几大阶段。
(一)太古代(38×108 a至25×108 a左右)太古代岩石一般都遭受不同程度的区域变质。
根据变质程度可划分为两种类型:深变质片麻岩—麻粒岩相和中低级变质的“绿岩”相带。
它们都属于地壳比较活动条件下的产物。
可见,原始的太古代地壳大部分是比较薄的,没有稳定的地块,普遍处于活动状态。
大约在距今29×108 a ~30×108 a,在我国华北地区发生的迁西运动;大约在25×108 a,发生了一次较普通的地壳构造运动及其伴生的岩浆活动,如我国的阜平运动是已知最早的全球性事件之一。
这次运动使得太古界岩石褶皱、变质,从而形成一些稳定地块—太古界“陆核”。
(二)元古代(25×108 a 至8×108 a 左右)元古代是中国地壳构造演化过程中的一个重要阶段,在此期间形成了中国板块构造的基本骨架。
太古代末期的阜平运动使华北地区的几个古陆核相连为华北原始古陆壳,这个古陆壳当时可能与塔里木原始古陆壳甚至川鄂原始古陆壳相连为统一的中国原始古陆壳,其北面、西南和东南均为洋壳所围。
元古代期间这个统一的古陆壳经过分裂、解体,然后重新结合。
早元古代的断裂作用使华北原始古陆壳分裂,形成冀鲁小板块、鄂尔多斯小板块及介于其间的五台—太行—中条lie陷槽,而在原始古陆壳的东缘则有胶辽裂陷槽,但其形成时期可能较晚。
前寒武纪的特征前寒武纪作为地质学家关注的一个重要的地质时期,它的主要特征有一些明显的一致性。
它是地壳和气候发生重大变化的关键时期,也是一系列重大生物演化事件发生的关键时期。
本文旨在探讨前寒武纪的特征,以及它如何影响当今地球的发展。
前寒武纪是地质历史上的一个明显特征,它的开始是约4900万年前,结束是约4200万年前。
这一古老的地质时期,可以在实际地质证据中几乎普遍观察到。
全球范围内,都可以发现寒武纪沉积岩。
其中,在亚洲西部、非洲东北部和南非,特别是拉丁美洲一带,都可以找到异常丰富的前寒武纪沉积岩。
前寒武纪的地球系统及其环境也有一些显著的变化,可以说它改变了地球的历史,影响了地球的未来。
首先,可以明显看出,铁和氟元素的富集程度比以前更高,而稀土元素的分布更加均匀。
其次,前寒武纪也有很多地质活动。
例如,地质记载中提到,前寒武纪期间,地壳活动和构造上的变化是极其频繁的。
全球范围内,可以明显看到火山运动的活跃,地壳的拉伸变形,以及大范围的地质构造的发生。
前寒武纪也促使了诸多气候变化。
研究发现,前寒武纪期间,太阳辐射大幅度升高,地球温度大幅度升高,而全球气温升高了5-10摄氏度,太阳辐射降低了10-20%。
同时,大气中气体比例发生了明显的变化,在前寒武纪期间,大气中比今日多出了二氧化碳和甲烷。
前寒武纪也见证了一系列重大的生物演化现象。
在这一地质时期,许多类群都发生了重大的演化变化,例如,节肢动物的演化变化极为迅速,相比之前的事件,可能是一种非凡的快速变化,而且在这一地质时期,有许多种新的物种出现,而许多原有的物种也灭绝了。
前寒武纪的特征,对当今地球的发展也有着重大的影响。
它影响了地壳活动,气候变化,以及生物演化,从而影响到地球系统和环境的发展。
同样重要的是,前寒武纪期间,全球地质模型发生了明显的变化,从而促使人们对地壳结构和地壳构造有了较深入的了解。
总之,前寒武纪,以其独特的特征,深刻影响了地球的发展历史,为当今地质学的发展奠定了基础。