十、地球演化历史.ppt

第十章 地球演化历史n n第一节：地层系统n n第二节：地壳历史的研究方法地壳历史的研究方法n n第三节：地球的主要演化阶段n n第四节：地球各时期历史特征n n第一节：地层系统一、概念二、相对地质年龄确定三、绝对地质年龄确定四、岩性地层单位 五、地质年代一、概念1.相对年代：相对年代：-地质事件发生的先后顺序地质事件发生的先后顺序2.2.绝对年代：绝对年代：-地质事件发生距今多少年地质事件发生距今多少年3.3.岩层：岩层：-层状岩石层状岩石4.4.地层：地层：-一定时期形成的岩层一定时期形成的岩层5.5.年代地层单位：年代地层单位：-根据生物地层学确定的地层单位根据生物地层学确定的地层单位 宇、界、系、统、阶宇、界、系、统、阶6.6.绝对地质年龄绝对地质年龄 -利用同位素测得的年龄利用同位素测得的年龄 宙、代、纪、世、期宙、代、纪、世、期二、相对地质年龄确定1.1.方法方法 -地层层序律地层层序律 -生物层序律生物层序律 -相互穿插关系相互穿插关系2.2.地层层序律地层层序律 -原始产出的地层具有下老上新的关系原始产出的地层具有下老上新的关系3.3.生物层序律生物层序律 -化石：地层中保存的地史时期的生物的遗体和遗迹化石：地层中保存的地史时期的生物的遗体和遗迹 -化石层序律：地层中的生物化石，由简单到复杂，化石层序律：地层中的生物化石，由简单到复杂，由低级到高级，不可逆性和阶段性由低级到高级，不可逆性和阶段性 -生物层序律：最古老地层无化石，较老地层中有较生物层序律：最古老地层无化石，较老地层中有较 低级化石，较新地层中发现较高级化低级化石，较新地层中发现较高级化 石的关系石的关系 -标准化石：演化快，延续时间短，特征显著，数标准化石：演化快，延续时间短，特征显著，数 量多，分布广的化石量多，分布广的化石叠层石中生代植物化石早古生代：三叶虫鱼化石中华龙鸟化石（K1）中华龙鸟化石（K2）恐龙化石4.4.相互穿插关系相互穿插关系 -侵入者年代新，被侵入者年代老侵入者年代新，被侵入者年代老 -切割者年代新，被切割者年代老切割者年代新，被切割者年代老穿插关系穿插切割关系1 1，2626，由老到新，由老到新三、绝对地质年龄确定1.方法方法 -同位素测年，放射性元素有古代的衰变常数同位素测年，放射性元素有古代的衰变常数2.2.公式公式 T=1/T=1/LnLn（1+D/N1+D/N）T T：同位素形成年龄，地层岩石的年龄同位素形成年龄，地层岩石的年龄 ：衰变常数衰变常数 D D：子体同位素含量子体同位素含量 N N：母体同位素含量母体同位素含量3.3.同位素元素特点同位素元素特点 -长半衰期长半衰期 -岩石中含量大，易分离岩石中含量大，易分离 -易保存易保存4.4.常见测年方法常见测年方法 锆石锆石 UUPb Pb 法法 KKAr Ar 法法 SmSmNd Nd 法法 RbRbSr Sr 法法 C C1414 法法 5.5.记年方法记年方法 百万年（百万年（MaMa）四、岩性地层单位 1.概念 -范围：区域或地方性的范围：区域或地方性的 -标志：以岩性变化为主的地层划分，岩石地层单位标志：以岩性变化为主的地层划分，岩石地层单位 -依据：岩性变化、岩石组合差异、沉积韵律、沉积间断依据：岩性变化、岩石组合差异、沉积韵律、沉积间断2.单位 -群：群：-组：最基本的地方性地层单位组：最基本的地方性地层单位 -段：段：五、地质年代1.单位单位地质年代单位地质年代单位 年代地层单位年代地层单位 宇 宙 界 代 系 纪 统 世 阶 期2.2.地质年代表地质年代表宙宙宙宙代代代代纪纪纪纪世世世世时间时间时间时间（MaMaMaMa）显显显显生生生生宙宙宙宙新新新新生生生生代代代代KzKzKzKz第四纪第四纪Q Q全新世全新世全新世全新世Q Q Q Q2 2 2 21.641.641.641.64更新世更新世更新世更新世Q Q Q Q1 1 1 1第三纪第三纪R R新第三纪新第三纪N N上新世上新世上新世上新世 N N N N2 2 2 265656565中新世中新世中新世中新世 N N N N1 1 1 1老第三纪老第三纪E E渐新世渐新世渐新世渐新世 E E E E3 3 3 3始新世始新世始新世始新世 E E E E2 2 2 2古新世古新世古新世古新世 E E E E1 1 1 1中中中中生生生生代代代代MzMzMzMz白垩纪白垩纪白垩纪白垩纪K K K K晚白垩纪晚白垩纪晚白垩纪晚白垩纪K K K K2 2 2 2135135135135早白垩纪早白垩纪早白垩纪早白垩纪K K K K1 1 1 1侏罗纪侏罗纪侏罗纪侏罗纪J J J J晚侏罗世晚侏罗世晚侏罗世晚侏罗世J J J J3 3 3 3208208208208中侏罗世中侏罗世中侏罗世中侏罗世J J J J2 2 2 2早侏罗世早侏罗世早侏罗世早侏罗世J J J J1 1 1 1三叠纪三叠纪三叠纪三叠纪T T T T晚三叠世晚三叠世晚三叠世晚三叠世T T T T3 3 3 3250250250250中三叠世中三叠世中三叠世中三叠世T T T T2 2 2 2早三叠世早三叠世早三叠世早三叠世T T T T1 1 1 1宙宙宙宙代代代代纪纪纪纪世世世世时间时间时间时间（MaMaMaMa）显显显显生生生生宙宙宙宙古古古古生生生生代代代代PzPzPzPz晚晚晚晚古古古古生生生生代代代代PzPzPzPz2 2 2 2二叠纪二叠纪二叠纪二叠纪P P P P晚二叠纪晚二叠纪晚二叠纪晚二叠纪P P P P2 2 2 2290290290290早二叠纪早二叠纪早二叠纪早二叠纪P1P1P1P1石炭纪石炭纪石炭纪石炭纪C C C C晚石炭世晚石炭世晚石炭世晚石炭世C C C C3 3 3 3362362362362中石炭世中石炭世中石炭世中石炭世C C C C2 2 2 2早石炭世早石炭世早石炭世早石炭世C C C C1 1 1 1泥盆纪泥盆纪泥盆纪泥盆纪D D D D晚泥盆世晚泥盆世晚泥盆世晚泥盆世D D D D3 3 3 3409409409409中泥盆世中泥盆世中泥盆世中泥盆世D D D D2 2 2 2早泥盆世早泥盆世早泥盆世早泥盆世D D D D1 1 1 1早早早早古古古古生生生生代代代代PzPzPzPz1 1 1 1志留纪志留纪志留纪志留纪S S S S晚志留世晚志留世晚志留世晚志留世S S S S3 3 3 3439439439439中志留世中志留世中志留世中志留世S S S S2 2 2 2早志留世早志留世早志留世早志留世S S S S1 1 1 1奥陶纪奥陶纪奥陶纪奥陶纪O O O O晚奥陶世晚奥陶世晚奥陶世晚奥陶世O O O O3 3 3 3510510510510中奥陶世中奥陶世中奥陶世中奥陶世O O O O2 2 2 2早奥陶世早奥陶世早奥陶世早奥陶世O O O O1 1 1 1寒武纪寒武纪寒武纪寒武纪 晚寒武世晚寒武世晚寒武世晚寒武世 3 3 3 3570570570570中寒武世中寒武世中寒武世中寒武世 2 2 2 2早寒武世早寒武世早寒武世早寒武世 1 1 1 1宙宙宙宙代代代代纪纪纪纪世世世世时间时间时间时间（MaMaMaMa）隐隐隐隐生生生生宙宙宙宙元元元元古古古古宙宙宙宙PTPTPTPT新元古代新元古代新元古代新元古代 PtPtPtPt3 3 3 3震旦纪震旦纪震旦纪震旦纪Z Z Z Z8008008008001000100010001000中元古代中元古代中元古代中元古代 PtPtPtPt2 2 2 21800180018001800古元古代古元古代古元古代古元古代 PtPtPtPt1 1 1 12500250025002500太太太太古古古古宙宙宙宙ARARARAR新太古代新太古代新太古代新太古代 ArArArAr2 2 2 23000300030003000古太古代古太古代古太古代古太古代 ArArArAr1 1 1 13800380038003800冥冥冥冥古古古古宙宙宙宙HDHDHDHD4600460046004600n n第二节：地壳历史的研究方法地壳历史的研究方法n n一、地层的划分和对比地层的划分和对比n n二、岩相古地理分析岩相古地理分析n n三、构造历史分析构造历史分析一、地层的划分和对比地层的划分和对比（一）地层的划分的依据1.1.沉积旋回和岩性变化沉积旋回和岩性变化沉积旋回和岩性变化沉积旋回和岩性变化 2.2.岩层接触关系岩层接触关系岩层接触关系岩层接触关系 3.3.古生物（化石）古生物（化石）古生物（化石）古生物（化石）（二）地层的对比（二）地层的对比（二）地层的对比（二）地层的对比 地层的对比是指不同地区的地层进行时代的比较。在地层对地层的对比是指不同地区的地层进行时代的比较。在地层对地层的对比是指不同地区的地层进行时代的比较。在地层对地层的对比是指不同地区的地层进行时代的比较。在地层对比的基础上才能了解广大地区的地史发展过程的共性和异性，才能比的基础上才能了解广大地区的地史发展过程的共性和异性，才能比的基础上才能了解广大地区的地史发展过程的共性和异性，才能比的基础上才能了解广大地区的地史发展过程的共性和异性，才能具体认识地层区域性特征，了解地层空间分异的情况。具体认识地层区域性特征，了解地层空间分异的情况。具体认识地层区域性特征，了解地层空间分异的情况。具体认识地层区域性特征，了解地层空间分异的情况。地层对比客观标准地层对比客观标准地层对比客观标准地层对比客观标准-地质年代。地质年代。地质年代。地质年代。二、岩相古地理分析岩相古地理分析（一）沉积相的分类（一）沉积相的分类（一）沉积相的分类（一）沉积相的分类（二）（二）（二）（二）岩相分析的主要根据岩相分析的主要根据岩相分析的主要根据岩相分析的主要根据（三）岩相分析的原则（三）岩相分析的原则（三）岩相分析的原则（三）岩相分析的原则 现实类比方法现实类比方法现实类比方法现实类比方法（四）古地理图（四）古地理图（四）古地理图（四）古地理图（一）沉积相的分类（一）沉积相的分类（一）沉积相的分类（一）沉积相的分类对各时代的地层进行岩相分析，就可以基本恢复古地理环境。对各时代的地层进行岩相分析，就可以基本恢复古地理环境。n根据沉积环境可以把沉积地层分为n海相（1）滨海相发育于低潮线和高潮线之间（2）浅海相存在于海面到海面下200m左右的浅海地区，约相当于大陆架上的海洋部分。（3）半深海相和深海相存在于半深海（海面下约2002500m）和深海（约2500m以下）地区，即相当于大陆坡及海盆底地带。n过渡相n陆相。（二）岩相分析的主要根据（二）岩相分析的主要根据1.生物化石生物化石珊瑚化石指示清澈温暖的浅海环境;破碎的贝壳指示滨海环境；植物化石往往指示陆相环境，而不同的植物又反映不同的气候，如苏铁表明气候湿热，而银杏表明气候温和等。2.岩性特征和结构岩性特征和结构 红色岩层指示氧化环境；黑色页岩并含黄铁矿指示还原环境；交错层、不对称波痕等反映流动浅水地区；干裂反映滨海、滨湖等环境；鲕状赤铁矿和石灰岩代表温暖气候条件下的动荡浅海环境；竹叶状灰岩代表波浪作用所及的潮上和潮间带、浅海环境，有的还可表示风暴环境；盐假象表示气候干燥环境等等。3.特殊矿物特殊矿物海绿石代表较深浅海环境；石膏、石盐等代海绿石代表较深浅海环境；石膏、石盐等代表干燥环境；表干燥环境；白云岩（指形成于古生代以后者）白云岩（指形成于古生代以后者）并少含化石往往代表咸化海或潟湖环境，等等。并少含化石往往代表咸化海或潟湖环境，等等。（三）岩相分析的原则现实类比方法1.自然界演化的不可逆性自然界演化的不可逆性2.时间因素时间因素3.沉积物的后生变化沉积物的后生变化（四）古地理图 于一定地区一定时代的地层进行岩相分析之后，把当时的海陆分布、地形、气候等情况综合起来绘成图件，就是古地理图。n n第三节：地球的主要演化阶段n n一、生命演化阶段n n二、几次重大的海陆变化n n三、几次重大的构造运动n n四、几次全球性的冰期（1 1）有机物形成）有机物形成甲烷氨水氢氨 基 酸1.生命起源一、生命演化阶段（2）从非生命到生命n n2.几个重要阶段（1 1）最早生命出现）最早生命出现 -格陵兰格陵兰IshuaIshua变质岩中发现生物有机碳，变质岩中发现生物有机碳，时间为时间为3838亿年。亿年。-澳大利亚澳大利亚WarrawoonaWarrawoona群、群、Fig TreeFig Tree群群发现发现 3535亿年和亿年和3232亿年的化石。亿年的化石。（2 2）真核生物出现）真核生物出现 -19-19亿到亿到2020亿年亿年（3 3）多细胞后生生物出现）多细胞后生生物出现 -后生植物后生植物 10 10 亿到亿到 9 9 亿年出现亿年出现 -后生动物后生动物 8 8 亿年出现亿年出现（4 4）生物大发展）生物大发展 -7-7 亿到亿到 5.3 5.3 亿年亿年 -澳大利亚伊迪卡拉动物群澳大利亚伊迪卡拉动物群 -中国澄江动物群中国澄江动物群（6 6）脊椎生物出现）脊椎生物出现 -5.2 -5.2 亿年亿年（7 7）生物登陆）生物登陆 -植物植物 4.5 4.5 亿年亿年 -动物动物 4 4 亿年亿年（8 8）人类出现）人类出现 -34-34 百万年百万年n n3.生物演化历史（1 1）原始生命萌芽（原始生命萌芽（ArAr）-从无生命到有生命，生物史上的一次大飞跃。从无生命到有生命，生物史上的一次大飞跃。-南非南非3232亿年前的超微化石古杆菌和巴贝通藻（电子显微镜）亿年前的超微化石古杆菌和巴贝通藻（电子显微镜）属于原核生物。属于原核生物。-南非南非 Bulawayan Bulawayan 群灰岩中群灰岩中 31 31 亿年前蓝绿藻（叠层石）亿年前蓝绿藻（叠层石）属于原核生物。属于原核生物。（2 2）从原核生物到真核生物（从原核生物到真核生物（PtPt）-蓝绿藻类进一步发展。蓝绿藻类进一步发展。-大量叠层石出现。大量叠层石出现。-真核生物出现，中元古代串岭沟组丘阿尔藻（真核生物出现，中元古代串岭沟组丘阿尔藻（16-17 16-17 亿年）亿年）中元古代雾迷山组震旦塔乌藻（中元古代雾迷山组震旦塔乌藻（12-14 12-14 亿年）亿年）蓝绿藻蓝绿藻（4 4）动物界的第一次大发展（动物界的第一次大发展（PzPz1 1）-海生无脊椎动物时代。海生无脊椎动物时代。-小壳动物群。小壳动物群。-寒武纪生命寒武纪生命“大爆炸大爆炸”澄江动物群澄江动物群（3 3）后生动物大量出现（后生动物大量出现（Z Z）-后生动物大量出现后生动物大量出现，生物史上的一次飞跃。生物史上的一次飞跃。早早古生代的海洋生物世界古生代的海洋生物世界早早古生代的海洋生物世界古生代的海洋生物世界（5 5）蕨类时代（）蕨类时代（PzPz2 2）鱼类时代和两栖类时代鱼类时代和两栖类时代 -植物界的第一次大发展。植物界的第一次大发展。D D，裸蕨时代；裸蕨时代；C-P C-P 蕨类时代。蕨类时代。-动物界的两次飞跃。动物界的两次飞跃。从无脊椎动物到脊椎动物。从无脊椎动物到脊椎动物。D D，鱼类时代；鱼类时代；从水生动物到陆生动物。从水生动物到陆生动物。C-PC-P，两栖类时代；两栖类时代；-晚古生代生物灭绝。晚古生代生物灭绝。晚古生代的生物世界晚古生代的生物世界（6 6）裸子植物时代（）裸子植物时代（MzMz）爬行类时代爬行类时代 -裸子植物时代。裸子植物时代。-爬行类时代。爬行类时代。-海生无脊椎动物进一步发展，以菊石为代表。海生无脊椎动物进一步发展，以菊石为代表。-恐龙灭绝。恐龙灭绝。侏罗纪的生物世界侏罗纪的生物世界白垩纪的生物世界白垩纪的生物世界中生代植物化石恐龙化石恐龙化石白垩纪末期恐龙灭绝白垩纪末期恐龙灭绝（7 7）被子植物时代（）被子植物时代（KzKz）哺育动物时代哺育动物时代 -被子植物时代。被子植物时代。-哺育动物类时代。哺育动物类时代。-人的出现。人的出现。人的人的演化演化北京山顶洞人的生活北京山顶洞人的生活（8 8）生物演化规律生物演化规律 -从无到有。从无到有。-从单细胞到多细胞。从单细胞到多细胞。-从无脊椎动物到有脊椎。从无脊椎动物到有脊椎。-从水生到陆生。从水生到陆生。-从简单到复杂，从低级到高级。从简单到复杂，从低级到高级。n n1 1、陆核形成、陆核形成n n2 2、原地台和古原地台形成、原地台和古原地台形成n n3 3、冈瓦纳古陆和劳拉大陆、冈瓦纳古陆和劳拉大陆n n4 4、联合古陆形成、联合古陆形成n n5 5、联合古陆解体、联合古陆解体二、几次重大的海陆变化三、几次重大的构造运动n n1 1、阜平运动、阜平运动n n2 2、五台运动、吕梁运动、晋宁运动、五台运动、吕梁运动、晋宁运动n n3 3、加里东运动、加里东运动n n4 4、海西（华力西）运动、海西（华力西）运动n n5 5、阿尔卑斯运动、阿尔卑斯运动 老阿尔卑斯运动（印支运动、燕山运动）老阿尔卑斯运动（印支运动、燕山运动）新阿尔卑斯运动（喜马拉雅运动）新阿尔卑斯运动（喜马拉雅运动）四、几次全球性的冰期n n1 1、震旦系、震旦系n n2 2、晚奥陶系末、晚奥陶系末n n3 3、石炭、石炭二叠系二叠系n n4 4、第四纪、第四纪 鄱阳、大姑、庐山、大理鄱阳、大姑、庐山、大理 n n第三节：地壳历史的研究方法地壳历史的研究方法n n一、地层的划分和对比地层的划分和对比n n二、岩相古地理分析岩相古地理分析n n三、构造历史分析构造历史分析一、地层的划分和对比地层的划分和对比（一）地层的划分的依据1.1.沉积旋回和岩性变化沉积旋回和岩性变化沉积旋回和岩性变化沉积旋回和岩性变化 2.2.岩层接触关系岩层接触关系岩层接触关系岩层接触关系 3.3.古生物（化石）古生物（化石）古生物（化石）古生物（化石）（二）地层的对比（二）地层的对比（二）地层的对比（二）地层的对比 地层的对比是指不同地区的地层进行时代的比较。在地层对地层的对比是指不同地区的地层进行时代的比较。在地层对地层的对比是指不同地区的地层进行时代的比较。在地层对地层的对比是指不同地区的地层进行时代的比较。在地层对比的基础上才能了解广大地区的地史发展过程的共性和异性，才能比的基础上才能了解广大地区的地史发展过程的共性和异性，才能比的基础上才能了解广大地区的地史发展过程的共性和异性，才能比的基础上才能了解广大地区的地史发展过程的共性和异性，才能具体认识地层区域性特征，了解地层空间分异的情况。具体认识地层区域性特征，了解地层空间分异的情况。具体认识地层区域性特征，了解地层空间分异的情况。具体认识地层区域性特征，了解地层空间分异的情况。地层对比客观标准地层对比客观标准地层对比客观标准地层对比客观标准-地质年代。地质年代。地质年代。地质年代。二、岩相古地理分析岩相古地理分析（一）沉积相的分类（一）沉积相的分类（一）沉积相的分类（一）沉积相的分类（二）（二）（二）（二）岩相分析的主要根据岩相分析的主要根据岩相分析的主要根据岩相分析的主要根据（三）岩相分析的原则（三）岩相分析的原则（三）岩相分析的原则（三）岩相分析的原则 现实类比方法现实类比方法现实类比方法现实类比方法（四）古地理图（四）古地理图（四）古地理图（四）古地理图（一）沉积相的分类（一）沉积相的分类（一）沉积相的分类（一）沉积相的分类对各时代的地层进行岩相分析，就可以基本恢复古地理环境。对各时代的地层进行岩相分析，就可以基本恢复古地理环境。n根据沉积环境可以把沉积地层分为n海相（1）滨海相发育于低潮线和高潮线之间（2）浅海相存在于海面到海面下200m左右的浅海地区，约相当于大陆架上的海洋部分。（3）半深海相和深海相存在于半深海（海面下约2002500m）和深海（约2500m以下）地区，即相当于大陆坡及海盆底地带。n过渡相n陆相。（二）岩相分析的主要根据（二）岩相分析的主要根据1.生物化石生物化石珊瑚化石指示清澈温暖的浅海环境;破碎的贝壳指示滨海环境；植物化石往往指示陆相环境，而不同的植物又反映不同的气候，如苏铁表明气候湿热，而银杏表明气候温和等。2.岩性特征和结构岩性特征和结构 红色岩层指示氧化环境；黑色页岩并含黄铁矿指示还原环境；交错层、不对称波痕等反映流动浅水地区；干裂反映滨海、滨湖等环境；鲕状赤铁矿和石灰岩代表温暖气候条件下的动荡浅海环境；竹叶状灰岩代表波浪作用所及的潮上和潮间带、浅海环境，有的还可表示风暴环境；盐假象表示气候干燥环境等等。3.特殊矿物特殊矿物海绿石代表较深浅海环境；石膏、石盐等代海绿石代表较深浅海环境；石膏、石盐等代表干燥环境；表干燥环境；白云岩（指形成于古生代以后者）白云岩（指形成于古生代以后者）并少含化石往往代表咸化海或潟湖环境，等等。并少含化石往往代表咸化海或潟湖环境，等等。（三）岩相分析的原则现实类比方法1.自然界演化的不可逆性自然界演化的不可逆性2.时间因素时间因素3.沉积物的后生变化沉积物的后生变化（四）古地理图 于一定地区一定时代的地层进行岩相分析之后，把当时的海陆分布、地形、气候等情况综合起来绘成图件，就是古地理图。n n一、前寒武纪前寒武纪太古宙和元古宙太古宙和元古宙n n二、岩相古地理分析岩相古地理分析n n三、构造历史分析构造历史分析第四节：地球各时期历史特征一、一、前寒武纪前寒武纪太古宙和元古宙太古宙和元古宙n n指寒武纪或古生代以前即距今5.7亿年以前的地质时代，是地球历史最早的地质阶段。n n地球的年龄为46亿年，大约从40亿年前开始进入地质阶段，故前寒武纪时距约为34亿年，约占地质历史85的时间。表表表表10-110-1前寒武纪前寒武纪前寒武纪前寒武纪年代划分和主要地质特征年代划分和主要地质特征年代划分和主要地质特征年代划分和主要地质特征（一）（一）太古宙太古宙n n1 1、太古宙的一般地史特征、太古宙的一般地史特征、太古宙的一般地史特征、太古宙的一般地史特征 太古宙大约经历了十多亿年（太古宙大约经历了十多亿年（38253825亿年）的时间，已经形成了薄而亿年）的时间，已经形成了薄而活动的原始地壳，出现了水圈和气圈，蕴育和诞生了低级的生命。活动的原始地壳，出现了水圈和气圈，蕴育和诞生了低级的生命。n n（1 1）缺氧的气圈及水体）缺氧的气圈及水体）缺氧的气圈及水体）缺氧的气圈及水体 从太古宙，在地球表面虽然已经形成了岩石圈、水圈和大气圈，但它从太古宙，在地球表面虽然已经形成了岩石圈、水圈和大气圈，但它们的性质和规模跟后来的有明显不同。海水中所含的盐类比现在要低，富们的性质和规模跟后来的有明显不同。海水中所含的盐类比现在要低，富含氯化物。含氯化物。大气成分以水蒸气、二氧化碳、硫化氢、氨、甲烷、氯化氢等为主。大气成分以水蒸气、二氧化碳、硫化氢、氨、甲烷、氯化氢等为主。由于岩浆活动强烈，又无植物进行光合作用，故大气中由于岩浆活动强烈，又无植物进行光合作用，故大气中COCO2 2含量比后来要含量比后来要高。太古宙地层中含有丰富的普遍的由低价铁沉积而成的铁矿，这些都说高。太古宙地层中含有丰富的普遍的由低价铁沉积而成的铁矿，这些都说明当时大气组分和水体性质都处于缺氧的还原状态。明当时大气组分和水体性质都处于缺氧的还原状态。n n（2 2）薄弱的地壳和频繁的岩浆活动）薄弱的地壳和频繁的岩浆活动 由于地壳厚度较小，幔源物质容易沿裂隙上行，常有大规模的超由于地壳厚度较小，幔源物质容易沿裂隙上行，常有大规模的超基性、基性断裂喷溢活动，并和硬砂岩、泥岩等一起经变质形成特殊基性、基性断裂喷溢活动，并和硬砂岩、泥岩等一起经变质形成特殊火山沉积组合的绿岩带。此外，也有频繁的中酸性岩浆活动和火山活火山沉积组合的绿岩带。此外，也有频繁的中酸性岩浆活动和火山活动，花岗岩、片麻岩、混合岩等常与绿岩带相间排列。由于地壳岩石动，花岗岩、片麻岩、混合岩等常与绿岩带相间排列。由于地壳岩石强度较低，地热梯度较高，因而岩层中多塑性变形构造（如揉皱、肠强度较低，地热梯度较高，因而岩层中多塑性变形构造（如揉皱、肠状褶皱等）。状褶皱等）。n n（3 3）岩石变质很深）岩石变质很深 在漫长的时间中，多次的岩浆活动、构造运动，使岩石普遍发生热在漫长的时间中，多次的岩浆活动、构造运动，使岩石普遍发生热变质、深变质（区域变质），和强烈的混合岩化，改变了原来的岩相变质、深变质（区域变质），和强烈的混合岩化，改变了原来的岩相特征，再加上缺少生物化石，因而给恢复古地理面貌和沉积环境造成特征，再加上缺少生物化石，因而给恢复古地理面貌和沉积环境造成很大困难，所以对地层划分受到很大限制。很大困难，所以对地层划分受到很大限制。n n（4 4）海洋占绝对优势）海洋占绝对优势 在当今大陆壳的范围内，长期处于活动不稳定状态，陆表海占绝对优在当今大陆壳的范围内，长期处于活动不稳定状态，陆表海占绝对优势，海底喷溢活动频繁而强烈。陆地面积不大，又不十分稳定，所以不易形势，海底喷溢活动频繁而强烈。陆地面积不大，又不十分稳定，所以不易形成分异充分的沉积。成分异充分的沉积。n n（5 5）陆核形成）陆核形成 陆壳经过多次的岩浆喷出侵入，变质混合，塑性变形，某些局部陆壳经过多次的岩浆喷出侵入，变质混合，塑性变形，某些局部地方开始固结硬化，向着稳定方向发展，终于在太古宙中、晚期形地方开始固结硬化，向着稳定方向发展，终于在太古宙中、晚期形成了稳定的基底地块成了稳定的基底地块陆核。但规模仍比后来的地台小得多。陆核。但规模仍比后来的地台小得多。陆核的形成标志着地壳构造发展的第一大阶段的结束陆核的形成标志着地壳构造发展的第一大阶段的结束。n n（6 6）原始生命萌芽）原始生命萌芽 大约经过十几亿年，地球上有了水和空气以后，才出现最原始的大约经过十几亿年，地球上有了水和空气以后，才出现最原始的生物。生物。最古老的生物化石是在南非发现的最古老的生物化石是在南非发现的3232亿年前的超微化石亿年前的超微化石古杆古杆菌和巴贝通球藻（利用电子显微镜观察）。菌和巴贝通球藻（利用电子显微镜观察）。这是最原始的原核生物，这是最原始的原核生物，整个个体只有一个细胞组成整个个体只有一个细胞组成。n n（7 7）构造运动）构造运动 在世界范围内可能有在世界范围内可能有3 3次主要构造运动。在中国比较确认次主要构造运动。在中国比较确认的是太古宙晚期的阜平运动。此时期缺少板块构造运动的的是太古宙晚期的阜平运动。此时期缺少板块构造运动的证据，多数人认为太古宙尚未发生板块运动。目前一些人证据，多数人认为太古宙尚未发生板块运动。目前一些人主张板块构造最早发生于古元古代。主张板块构造最早发生于古元古代。n n2 2、中国的太古宙地层、中国的太古宙地层、中国的太古宙地层、中国的太古宙地层 中国的太古宙地层主要分布于华北及东北南部地区，即东经中国的太古宙地层主要分布于华北及东北南部地区，即东经105105以东，以东，北纬北纬31433143之间，构成华北地台的基底。之间，构成华北地台的基底。下太古界和上太古界界线为下太古界和上太古界界线为29293030亿年。亿年。自北而南，大致可分为三带：自北而南，大致可分为三带：北带北带:燕山东段地区岩层时代最老，称迁西群燕山东段地区岩层时代最老，称迁西群(下太古界下太古界),),深变质麻粒岩与深变质麻粒岩与片麻岩为主，同位素年龄为片麻岩为主，同位素年龄为31363136亿年（铷锶法），辽吉地区划分为龙岗群亿年（铷锶法），辽吉地区划分为龙岗群和鞍山群，鞍山群属上太古界，下部以角闪片麻岩、黑云母片麻岩等为主；和鞍山群，鞍山群属上太古界，下部以角闪片麻岩、黑云母片麻岩等为主；上部是浅粒岩、片岩及磁铁石英岩，形成著名的鞍山式铁矿。上部是浅粒岩、片岩及磁铁石英岩，形成著名的鞍山式铁矿。晋北、内蒙晋北、内蒙古阴山一带的太古宇旧称桑干群，现划分为下部的集宁群和上部的乌拉山群，古阴山一带的太古宇旧称桑干群，现划分为下部的集宁群和上部的乌拉山群，以片麻岩、混合岩、蛇纹大理岩等为主。以片麻岩、混合岩、蛇纹大理岩等为主。中带：主要分布于吕梁山、太行山和鲁西地区，太行山地区可以分为阜平群中带：主要分布于吕梁山、太行山和鲁西地区，太行山地区可以分为阜平群和龙泉关群，二者之间呈不整合接触，称阜平运动（与此运动相当的有建屏和龙泉关群，二者之间呈不整合接触，称阜平运动（与此运动相当的有建屏运动、鞍山运动、嵩阳运动、铁堡运动等），是我国已知最早的一次构造运运动、鞍山运动、嵩阳运动、铁堡运动等），是我国已知最早的一次构造运动。鲁西地区称泰山群，以黑云母片麻岩、角闪片麻岩、角闪岩及变粒岩等动。鲁西地区称泰山群，以黑云母片麻岩、角闪片麻岩、角闪岩及变粒岩等为主，主要由古老的侵入岩变质而成，难以进行地层划分。为主，主要由古老的侵入岩变质而成，难以进行地层划分。南带：主要分布于关中、豫西、大别山、安徽淮阳地区，呈南带：主要分布于关中、豫西、大别山、安徽淮阳地区，呈NW-SENW-SE走向，分走向，分别称太华群、登封群、大别群等。至于中国西北地区，即东经别称太华群、登封群、大别群等。至于中国西北地区，即东经105105以西、北以西、北纬纬35453545之间，也分布有古老变质岩系，但太古宇和下元古界目前尚未进之间，也分布有古老变质岩系，但太古宇和下元古界目前尚未进行划分。行划分。n n3 3、中国的太古宙形成的陆核、中国的太古宙形成的陆核、中国的太古宙形成的陆核、中国的太古宙形成的陆核 在太古宙地层分布地区，当时有强烈的超基性、在太古宙地层分布地区，当时有强烈的超基性、基性以至中酸性火山活动，并有普遍的硅铁质沉积基性以至中酸性火山活动，并有普遍的硅铁质沉积或碳酸盐岩沉积。但是到了早太古代末，这些活动或碳酸盐岩沉积。但是到了早太古代末，这些活动地区逐渐形成陆核。地区逐渐形成陆核。计有计有4 4个古陆核，它们是吉（林）南（部）陆核、个古陆核，它们是吉（林）南（部）陆核、冀东陆核、河套陆核和鲁中陆核。到了太古宙末，冀东陆核、河套陆核和鲁中陆核。到了太古宙末，这些陆核又进一步发展扩大。而在陆核的边缘及各这些陆核又进一步发展扩大。而在陆核的边缘及各陆核之间，则为继续活动的地槽区：如北部边缘为陆核之间，则为继续活动的地槽区：如北部边缘为内蒙古地槽，东部边缘为胶辽地槽，南部边缘为豫内蒙古地槽，东部边缘为胶辽地槽，南部边缘为豫皖地槽，斜贯南北为山西地槽等。皖地槽，斜贯南北为山西地槽等。n n4 4、太古宙形成的矿产、太古宙形成的矿产、太古宙形成的矿产、太古宙形成的矿产n n铁矿：铁矿：铁矿：铁矿：具有世界性的普遍意义。例如，辽宁鞍山一带的鞍山群中含磁铁石英岩，铁矿与石英交互成层，呈条带状，品位较低，但层位稳定，储量较大，常构成大型及特大型铁矿床。这种矿床称鞍山式铁矿。此外，如本溪、北京密云群、冀东迁西、吕梁等大铁矿，均产于太古宙地层中。在国外，如北美苏必利尔湖铁矿，南美圭亚那铁矿，北欧瑞典的基隆纳铁矿，澳大利亚西部的铁矿，南非卡普瓦尔陆核和印度铁矿山区的铁矿等，都是产于太古宙地层的著名铁矿。这类铁矿属于沉积变质铁矿，占世界铁矿总储量的60，太古宙及其以后的早元古代是世界性的重要铁矿成矿期之一。n n金矿：金矿：金矿：金矿：几乎在所有古地块的有关地层中皆形成石英脉金矿（与花岗岩侵入有关），如澳洲西部、南非和北美。我国山东招远、河北遵化、青龙等地也都产金矿。n n其它：其它：其它：其它：在后期侵入的伟晶岩中常有锂、铋、钨、锡以及白云母、稀有元素、稀土元素等（如内蒙古）。在侵入的基性及超基性岩中常有镍、铬、铜等矿床，如美国的苏必利尔湖区和南非的津巴布韦等。我国河北大庙有钒钛磁铁矿、山西中条山有大型铜矿等。另外，南非和加拿大等古老岩系中皆有铀矿。太古宙形成的矿产太古宙形成的矿产太古宙形成的矿产太古宙形成的矿产与古地理环境如沉积介质条件、火山活动与古地理环境如沉积介质条件、火山活动与古地理环境如沉积介质条件、火山活动与古地理环境如沉积介质条件、火山活动以及细菌作用等分不开。以及细菌作用等分不开。以及细菌作用等分不开。以及细菌作用等分不开。在太古宙时，陆壳表面大部分被海水覆盖，由于大气及水体中富在太古宙时，陆壳表面大部分被海水覆盖，由于大气及水体中富在太古宙时，陆壳表面大部分被海水覆盖，由于大气及水体中富在太古宙时，陆壳表面大部分被海水覆盖，由于大气及水体中富含含含含COCO2 2，海水中海水中海水中海水中HCOHCO3 3浓度较大，从而增加岩石的溶解能力及水体的浓度较大，从而增加岩石的溶解能力及水体的浓度较大，从而增加岩石的溶解能力及水体的浓度较大，从而增加岩石的溶解能力及水体的化学搬运能力，使低价铁源源不断地经过溶解汇入海盆。但当时毕化学搬运能力，使低价铁源源不断地经过溶解汇入海盆。但当时毕化学搬运能力，使低价铁源源不断地经过溶解汇入海盆。但当时毕化学搬运能力，使低价铁源源不断地经过溶解汇入海盆。但当时毕竟陆地规模较小，因此，推测频繁的海底火山活动是铁矿物质的主竟陆地规模较小，因此，推测频繁的海底火山活动是铁矿物质的主竟陆地规模较小，因此，推测频繁的海底火山活动是铁矿物质的主竟陆地规模较小，因此，推测频繁的海底火山活动是铁矿物质的主要来源。同时因当时大气及水体处于缺氧还原条件下，低价铁可以要来源。同时因当时大气及水体处于缺氧还原条件下，低价铁可以要来源。同时因当时大气及水体处于缺氧还原条件下，低价铁可以要来源。同时因当时大气及水体处于缺氧还原条件下，低价铁可以长期积累和运移，使其分布的范围广远。然而，这些低价铁必须变长期积累和运移，使其分布的范围广远。然而，这些低价铁必须变长期积累和运移，使其分布的范围广远。然而，这些低价铁必须变长期积累和运移，使其分布的范围广远。然而，这些低价铁必须变成高价铁才能导致沉淀，无疑这与当时的还原性水介质形成矛盾。成高价铁才能导致沉淀，无疑这与当时的还原性水介质形成矛盾。成高价铁才能导致沉淀，无疑这与当时的还原性水介质形成矛盾。成高价铁才能导致沉淀，无疑这与当时的还原性水介质形成矛盾。P.P.克劳德认为，后来在水体中可能出现大量放氧的生物（如细菌），克劳德认为，后来在水体中可能出现大量放氧的生物（如细菌），克劳德认为，后来在水体中可能出现大量放氧的生物（如细菌），克劳德认为，后来在水体中可能出现大量放氧的生物（如细菌），生物的放氧量恰好可以使水体中的低价铁氧化成高价铁而沉淀，使生物的放氧量恰好可以使水体中的低价铁氧化成高价铁而沉淀，使生物的放氧量恰好可以使水体中的低价铁氧化成高价铁而沉淀，使生物的放氧量恰好可以使水体中的低价铁氧化成高价铁而沉淀，使氧化还原处于平衡状态。这样既可保持成矿作用的继续进行，又可氧化还原处于平衡状态。这样既可保持成矿作用的继续进行，又可氧化还原处于平衡状态。这样既可保持成矿作用的继续进行，又可氧化还原处于平衡状态。这样既可保持成矿作用的继续进行，又可维持低级生物的生存，从而造成地史上这种特殊类型铁矿床广泛形维持低级生物的生存，从而造成地史上这种特殊类型铁矿床广泛形维持低级生物的生存，从而造成地史上这种特殊类型铁矿床广泛形维持低级生物的生存，从而造成地史上这种特殊类型铁矿床广泛形成。这类铁矿当时是氢氧化铁和胶体成。这类铁矿当时是氢氧化铁和胶体成。这类铁矿当时是氢氧化铁和胶体成。这类铁矿当时是氢氧化铁和胶体SiOSiO2 2（蛋白石类）同时沉积，蛋白石类）同时沉积，蛋白石类）同时沉积，蛋白石类）同时沉积，所以称硅铁沉积（所以称硅铁沉积（所以称硅铁沉积（所以称硅铁沉积（BIFBIF）。）。）。）。后来遭受区域变质作用，使氢氧化铁脱水后来遭受区域变质作用，使氢氧化铁脱水后来遭受区域变质作用，使氢氧化铁脱水后来遭受区域变质作用，使氢氧化铁脱水和重结晶变成磁铁矿或赤铁矿，胶体和重结晶变成磁铁矿或赤铁矿，胶体和重结晶变成磁铁矿或赤铁矿，胶体和重结晶变成磁铁矿或赤铁矿，胶体SiOSiO2 2变成石英，结果使原来致变成石英，结果使原来致变成石英，结果使原来致变成石英，结果使原来致密隐晶质的铁质碧玉岩变成条带状磁铁（赤铁）石英岩。密隐晶质的铁质碧玉岩变成条带状磁铁（赤铁）石英岩。密隐晶质的铁质碧玉岩变成条带状磁铁（赤铁）石英岩。密隐晶质的铁质碧玉岩变成条带状磁铁（赤铁）石英岩。第二节第二节元古宙元古