第十一章-前寒武紀(jì)-太古宙和元古宙課件

第十一章前寒武紀(jì)

——太古宙和元古宙

第十一章前寒武紀(jì)

——太古宙和元古宙

1前寒武紀(jì)又稱前古生代，指寒武紀(jì)或古生代以前即距今5.7億年以前的地質(zhì)時代，是地球歷史最早的地質(zhì)階段。這一時期形成的地層稱前寒武系。地球的年齡為46億年，大約從40億年前開始進(jìn)入地質(zhì)階段，故前寒武紀(jì)時距約為34億年，約占地質(zhì)歷史85％的時間。前寒武紀(jì)又稱前古生代，指寒武紀(jì)或古生代以前即距今5.7億年以2第十一章-前寒武紀(jì)——太古宙和元古宙課件3第一節(jié)

太古宙

一、太古宙的一般地史特征

太古宙大約經(jīng)歷了十多億年（38—25億年）的時間，已經(jīng)形成了薄而活動的原始地殼，出現(xiàn)了水圈和氣圈，蘊育和誕生了低級的生命。（一）缺氧的氣圈及水體（二）薄弱的地殼和頻繁的巖漿活動（三）巖石變質(zhì)很深（四）海洋占絕對優(yōu)勢（五）陸核形成（六）原始生命萌芽（疊層石）（七）構(gòu)造運動第一節(jié)

太古宙4第十一章-前寒武紀(jì)——太古宙和元古宙課件5河北行唐縣疊層石河北行唐縣疊層石6二、中國的太古宙地層

中國的太古宙地層主要分布于華北及東北南部地區(qū)，即東經(jīng)105°以東，北緯31°—43°之間，構(gòu)成華北地臺的基底（圖11-2）。地層劃分暫時分下太古界和上太古界，其界線為29—30億年。自北而南，大致可分為三帶：北帶自寧夏吉蘭泰，經(jīng)內(nèi)蒙古烏拉山到冀東燕山，東延至吉林南部的龍岡山及遼東地區(qū)，其中以燕山東段地區(qū)的巖層時代最老，稱遷西群，以深變質(zhì)麻粒巖與片麻巖為主，同位素年齡為31—36億年（銣鍶法），是我國已知最老的巖系，屬下太古界。原巖以超基性及基性火山巖為主，并含多層硅鐵沉積（符號BIF），變質(zhì)后成為條帶狀磁鐵石英巖，形成著名的鞍山式鐵礦。在晉北、內(nèi)蒙古陰山一帶的太古宇舊稱桑干群，現(xiàn)劃分為下部的集寧群和上部的烏拉山群，以片麻巖、混合巖、蛇紋大理巖等為主。二、中國的太古宙地層7第十一章-前寒武紀(jì)——太古宙和元古宙課件8中帶主要分布于呂梁山、太行山和魯西地區(qū)，太行山地區(qū)可以分為阜平群和龍泉關(guān)群，二者之間呈不整合接觸，稱阜平運動（與此運動相當(dāng)?shù)挠薪ㄆ吝\動、鞍山運動、嵩陽運動、鐵堡運動等），是我國已知最早的一次構(gòu)造運動。魯西地區(qū)稱泰山群，以黑云母片麻巖、角閃片麻巖、角閃巖及變粒巖等為主，主要由古老的侵入巖變質(zhì)而成，難以進(jìn)行地層劃分。南帶主要分布于關(guān)中、豫西、大別山、安徽淮陽地區(qū)，呈NW-SE走向，分別稱太華群、登封群、大別群等。至于中國西北地區(qū)，即東經(jīng)105°以西、北緯35°—45°之間，也分布有古老變質(zhì)巖系，但太古宇和下元古界目前尚未進(jìn)行劃分。太古宙主要地層見表11-2。中帶主要分布于呂梁山、太行山和魯西地區(qū)，太行山地區(qū)可以分為阜9在太古宙地層分布地區(qū)，當(dāng)時有強烈的超基性、基性以至中酸性火山活動，并有普遍的硅鐵質(zhì)沉積或碳酸鹽巖沉積。但是到了早太古代末，這些活動地區(qū)逐漸形成陸核。如圖11-3所示：計有4個古陸核，它們是吉（林）南（部）陸核、冀東陸核、河套陸核和魯中陸核。到了太古宙末，這些陸核又進(jìn)一步發(fā)展擴大。而在陸核的邊緣及各陸核之間，則為繼續(xù)活動的地槽區(qū)：如北部邊緣為內(nèi)蒙古地槽，東部邊緣為膠遼地槽，南部邊緣為豫皖地槽，斜貫?zāi)媳睘樯轿鞯夭鄣?。在太古宙地層分布地區(qū)，當(dāng)時有強烈的超基性、基性以至中酸性火山10三、太古宙地層的重要礦產(chǎn)

太古宙地層中含有重要的礦產(chǎn)，其中尤以鐵礦具有世界性的普遍意義。例如，遼寧鞍山式鐵礦。此外，如本溪、北京密云群、冀東遷西、呂梁等大鐵礦，均產(chǎn)于太古宙地層中。在國外，如北美蘇必利爾湖鐵礦，南美圭亞那鐵礦，北歐瑞典的基隆納鐵礦，澳大利亞西部的鐵礦，南非卡普瓦爾陸核和印度鐵礦山區(qū)的鐵礦等，都是產(chǎn)于太古宙地層的著名鐵礦。這類鐵礦屬于沉積變質(zhì)鐵礦，占世界鐵礦總儲量的60％，太古宙及其以后的早元古代是世界性的重要鐵礦成礦期之一。幾乎在所有古地塊的有關(guān)地層中皆形成石英脈金礦（與花崗巖侵入有關(guān)），如澳洲西部、南非和北美。我國山東招遠(yuǎn)、河北遵化、青龍等地也都產(chǎn)金礦。在后期侵入的偉晶巖中常有鋰、鉍、鎢、錫以及白云母、稀有元素、稀土元素等（如內(nèi)蒙古）。在侵入的基性及超基性巖中常有鎳、鉻、銅等礦床，如美國的蘇必利爾湖區(qū)和南非的津巴布韋等。我國河北大廟有釩鈦磁鐵礦、山西中條山有大型銅礦等。另外，南非和加拿大等古老巖系中皆有鈾礦。三、太古宙地層的重要礦產(chǎn)11第二節(jié)

元古宙

一、元古宙的一般地史特征

元古宙同位素年齡從25—6或（5.7）億年，共經(jīng)歷19億年的悠久時間。元古宙劃分為3個代。25—18億年為古元古代，18—10億年為中元古代，10—6或（5.7）億年為新元古代。其中新元古代的后半段，即8—6或（5.7）億年單劃分稱震旦紀(jì)。元古宙的地史具有下述特征。（一）從缺氧氣圈到貧氧氣圈（二）從原核生物到真核生物太古宙已出現(xiàn)菌類和藍(lán)綠藻類，到元古宙得到進(jìn)一步發(fā)展。在巖層中廣布藍(lán)綠藻類的群體，經(jīng)生物作用和沉積作用形成綜合體。這種綜合體常保存在石灰?guī)r和白云巖中。從橫剖面上看呈同心圓狀、橢圓狀等。從縱剖面上看呈向上凸起的弧形或錐形疊層狀，就象扣放著的一摞碗，稱做疊層石（圖11-4）。（三）由陸核到原地臺和古地臺（四）古元古代地層和中、新元古代地層有很大區(qū)別。第二節(jié)

元古宙

12二、中國的元古宙古地理和地層（一）古元古代在古元古代，中國北方已經(jīng)形成華北原地臺，南方形成揚子原地臺，西部則形成塔里木原地臺。在華北地區(qū)，在初步固結(jié)的基礎(chǔ)上，發(fā)生斷裂拗陷，形成了以滹沱群為代表的碎屑-火山沉積和含疊層石的白云巖沉積；在五臺-太行山地區(qū)則形成造山后的磨拉石堆積。這些都屬于地槽活動型堆積。在河南則形成嵩山群，在安徽形成鳳陽群，它們都屬于穩(wěn)定類型，以分選較好的碎屑巖、碳酸鹽等為主，很少有火山巖。上述沉積經(jīng)過褶皺夷平，上面為中、新元古界不整合覆蓋，這個不整合面分布廣泛，即呂梁運動。華北地區(qū)經(jīng)呂梁運動后，進(jìn)一步固結(jié)，形成華北原地臺。二、中國的元古宙古地理和地層13在中國西南，包括川中、鄂西，基底以上太古界崆嶺群變質(zhì)巖系為代表。下元古界分布不廣，主要為島弧型火山沉積巖系，川西一帶也有類似沉積。后來下元古界連同上太古界褶皺形成揚子原地臺。中國西部，塔里木地區(qū)下元古界以淺變質(zhì)火山沉積巖系為主，屬于活動類型，稱興地塔格群。早元古代末形成了原地臺（參閱表11-3）。在中國西南，包括川中、鄂西，基底以上太古界崆嶺群變質(zhì)巖系為代14第十一章-前寒武紀(jì)——太古宙和元古宙課件15（二）中元古代和新元古代古元古代末期，在中國已經(jīng)出現(xiàn)了華北、揚子、塔里木等相對穩(wěn)定的原地臺，但陸殼穩(wěn)定情況仍存在很大差異。1.華北地區(qū)

早在太古宙末，中國北部和遼寧南部已形成幾個穩(wěn)定陸核，陸核之間是活動地區(qū)，其間填充了五臺群和滹沱群，經(jīng)過呂梁運動褶皺變質(zhì)固結(jié)，它們把陸核連接起來，形成較大規(guī)模的穩(wěn)定地區(qū)——華北原地臺。

（1）燕遼沉降帶

位于內(nèi)蒙古古陸南側(cè)，是華北地區(qū)強烈拗陷地帶，位于淮陽古陸北緣的豫西-淮南沉降帶，其發(fā)育過程大致和燕遼沉降帶相似。（二）中元古代和新元古代16（2）華北地區(qū)其他部分

包括現(xiàn)在山東、河南、安徽等部分地區(qū)，是一片相對穩(wěn)定的陸表淺海，沉降幅度較小，沉積厚度一般在1000m左右，下部以碎屑巖相為主，上部以碳酸鹽巖相為主。

（3）晉陜古陸

為淺海所包圍，是一個長期遭受剝蝕的隆起區(qū)，其邊緣部分只有當(dāng)海侵超覆時才形成不厚的濱海相沉積；內(nèi)部低地堆積了陸相石英砂巖，分選良好，交錯層發(fā)育，厚度僅100m左右?？傊A北地區(qū)在中元古代開始了新的發(fā)展階段，雖然呂梁運動后已經(jīng)基本上形成比較穩(wěn)定地區(qū)，但尚有局部活動性較大的地區(qū)，如燕遼沉降帶即是。這些活動單位經(jīng)過中、新元古代的長期發(fā)展才逐漸相對穩(wěn)定下來，到新元古代初期，已經(jīng)發(fā)展為大規(guī)模的相對穩(wěn)定的華北地臺，也稱中朝地臺。（2）華北地區(qū)其他部分

包括現(xiàn)在山東、河南、安徽等部分地區(qū)172.中國西部塔里本地區(qū)

在北天山的北山地區(qū)，中上元古界分布廣泛，為相對穩(wěn)定型的淺變質(zhì)，含碳酸鹽沉積，沉積類型與中朝地臺相似。沿中、南天山東段，有走向NWW的強烈沉降帶，沉積厚度逾萬米，與燕遼沉降帶有類似之處。3.中國南部

中國南部和中國北部地殼發(fā)育過程有很大不同，在那里缺少太古界地層，而元古界地層則廣泛發(fā)育。南方揚子原地臺（包括四川及湘、鄂、黔、桂等一部分，四川盆地為其核心部分）是一個相對穩(wěn)定的地區(qū)，在它的周圍出現(xiàn)了一些活動地帶，如在其東部的鄂西地區(qū)出露崆嶺群，以黑云斜長片麻巖、混合巖、角閃巖等為主，上部夾大理巖，總厚度大于5000m，時代屬下元古界。在其附近出露淺變質(zhì)的神農(nóng)架群，以碳酸鹽巖為主，下部和上部含有火山物質(zhì)及硅質(zhì)、鐵質(zhì)沉積，大約相當(dāng)于北方的中、上元古界。2.中國西部塔里本地區(qū)

在北天山的北山地區(qū)，中上元古界分布18三、中國元古宙的礦產(chǎn)

元古代所經(jīng)歷的時間很長，沉積的厚度也很大，如燕山地區(qū)中、上元古界最厚達(dá)10000m，相當(dāng)于同一地區(qū)古生界地層的若干倍。因此，這一部分地層中含有比較豐富的礦產(chǎn)。（一）鐵礦中元古代，在華北地區(qū)，特別是沿內(nèi)蒙古古陸的南側(cè)，沉積了大量淺海相鮞狀和腎狀赤鐵礦。以河北宣化、龍關(guān)一帶的宣龍式鐵礦最為典型。（二）錳礦在華北地區(qū)長城系高于莊組中下部，常夾有一層錳礦或含錳頁巖及含錳灰?guī)r。如在薊縣高于莊組中有含錳帶，稱薊縣式錳礦，但多為低品位。除此，在薊縣系鐵嶺組中部，含鐵錳，在遼寧朝陽瓦房子一帶形成錳礦層，稱瓦房子式錳礦。（三）其他在蘇北東海錦屏山、皖北大別山等處，下元古界變質(zhì)巖中形成重要磷礦，稱東海式磷礦。華北油田（河北任丘）最早發(fā)現(xiàn)古潛山油田，這些含油古潛山就是由霧迷山組白云巖構(gòu)成的。此外，含有疊層石的白云巖及白云質(zhì)灰?guī)r，磨光后是美觀的建筑材料。

三、中國元古宙的礦產(chǎn)19第三節(jié)

震旦紀(jì)

震旦紀(jì)距今8—6（5.7）億年，屬于新元古代的晚期。1924年李四光、趙亞曾在長江三峽地區(qū)建立完整的震旦系剖面；后來高振西等在薊縣建立了華北地區(qū)的震旦系標(biāo)準(zhǔn)剖面。近年用同位素測定，北方的震旦系年齡為18—10億年；而南方震旦系則為8—6億年，二者不是同時關(guān)系而是上下關(guān)系。當(dāng)今以興隆薊縣剖面為代表的原震旦系已劃歸中、上元古界。本節(jié)所說的震旦紀(jì)是指以長江三峽剖面為代表的震旦紀(jì)，屬于新元古代最后期的一個紀(jì)，是從元古宙向古生代寒武紀(jì)過渡的一個紀(jì)，也是在中國命名并向國際推薦的一個紀(jì)一級的地質(zhì)年代單位。震旦紀(jì)形成的地層為震旦系（Z），震旦紀(jì)劃分為早、晚兩個世，相應(yīng)地層為下、上兩個統(tǒng)（Z1，Z2）。第三節(jié)

震旦紀(jì)

20一、世界古地理基本輪廓

到了元古宙末期即震旦紀(jì)，大陸殼已經(jīng)形成為許多大規(guī)模的穩(wěn)定的部分——古地臺。這時候全世界形成的古地臺有（圖11-11）：一、世界古地理基本輪廓21從板塊角度推測，從震旦紀(jì)開始，直到古生代末期，是岡瓦納古陸聯(lián)合階段，而北方古陸則處于分裂階段。到后來則正相反，岡瓦納古陸逐漸解體，而北方各陸則趨向于聯(lián)合。從板塊角度推測，從震旦紀(jì)開始，直到古生代末期，是岡瓦納古陸聯(lián)22岡瓦納古陸岡瓦納古陸23二、繁盛藻類和后生動物大量出現(xiàn)

震旦紀(jì)生物界的演化與前期相比，出現(xiàn)迅速和突變的趨勢?？偟恼f來，早震旦世（距今8—7億年）大體是繼承青白口紀(jì)，微古植物群（如各種刺球藻，屬種繁多）和宏觀藻類非常繁盛，后者在地層中形成多種疊層石。晚震旦世時，門類多樣的后生動物大量出現(xiàn)，反映生物界的一次飛躍。首先是在澳大利亞南部弗林德斯山伊迪卡拉（Ediacara）發(fā)現(xiàn)了豐富的無殼動物，其中以腔腸動物門水母類為主，兼有環(huán)節(jié)動物及可能屬于節(jié)肢動物的一些化石，是一個以軟軀體后生動物為主體的動物群，稱為伊迪卡拉裸露動物群。

二、繁盛藻類和后生動物大量出現(xiàn)

24三、中國震旦紀(jì)古地理輪廓及震旦系

震旦紀(jì)到來之前，在中國曾發(fā)生一次強烈而影響寬廣的構(gòu)造運動，即晉寧運動。受晉寧運動影響，中國古地理形成一種新的格局（圖11-12），許多地區(qū)隆起為陸，如從西到東，橫亙著斷續(xù)的穩(wěn)定地帶，塔里木地臺、柴達(dá)木地塊、華北地臺等幾乎連成一體，特別是華北和東北廣大地區(qū)在震旦紀(jì)始終屹立于海面之上，稱為華北古陸。中國南部的揚子地臺，也出露于海面之上，稱為揚子古陸，和其東部的淮揚古陸等連在一起。古陸的周圍或邊緣，則是拗陷活動地帶，北邊是天山-蒙古-興安地槽，南邊是昆侖地槽、祁連地槽、秦嶺地槽。揚子古陸西側(cè)川滇地區(qū)是活動地帶；它的東側(cè)湘、桂、皖、浙、閩、粵一帶，震旦紀(jì)長期海侵，有些島嶼聳立海水之中，稱為華夏島海，這也是非?；顒拥牡貛А?/p>

三、中國震旦紀(jì)古地理輪廓及震旦系25四、最古老的一次大冰期——震旦紀(jì)冰期

在震旦紀(jì)時，不僅中國許多地方發(fā)現(xiàn)有冰川沉積，而且在澳大利亞、非洲、南美、北美、亞歐等大陸上普遍出現(xiàn)冰川，這是已知的具有世界意義的最古老的一次冰期——震旦紀(jì)大冰期。這次大冰期至少可能包括兩期：一是7.4—7億年，冰磧層分布最廣；一是6.5億年。在前一冰期之后，許多地方形成膏鹽和白云巖沉積，說明氣候轉(zhuǎn)為干燥炎熱。在后一冰期之后，世界許多地方發(fā)現(xiàn)了以伊迪卡拉動物群為代表的軟體裸露動物群，這也說明氣候狀況有很大變化。我國震旦紀(jì)冰期遺跡，最早是在湖北宜昌南沱發(fā)現(xiàn)的南沱冰磧層。以后，在滇、湘、黔、鄂、贛、皖、豫、甘、寧、新等省區(qū)都相繼發(fā)現(xiàn)。所以，冰川廣泛分布是震旦紀(jì)一個重要的地質(zhì)事件。四、最古老的一次大冰期——震旦紀(jì)冰期26五、中國震旦系礦產(chǎn)震旦紀(jì)是沉積礦產(chǎn)的重要成礦期之一。這一時期主要形成鐵、錳、磷、鹽類等礦產(chǎn)，分布于中南及西南各省。其中具代表性的有湘、鄂一帶南沱組的錳礦，川西觀音崖組的鐵礦，湘、鄂、黔地區(qū)陡山沱組的磷礦。另外，1955年，在西北祁連山地區(qū)變質(zhì)巖層中，發(fā)現(xiàn)有鐵礦，礦床與火山噴發(fā)活動有關(guān)，稱鏡鐵山式鐵礦。五、中國震旦系礦產(chǎn)27第十一章-前寒武紀(jì)——太古宙和元古宙課件28第十一章前寒武紀(jì)

——太古宙和元古宙

第十一章前寒武紀(jì)

——太古宙和元古宙

29前寒武紀(jì)又稱前古生代，指寒武紀(jì)或古生代以前即距今5.7億年以前的地質(zhì)時代，是地球歷史最早的地質(zhì)階段。這一時期形成的地層稱前寒武系。地球的年齡為46億年，大約從40億年前開始進(jìn)入地質(zhì)階段，故前寒武紀(jì)時距約為34億年，約占地質(zhì)歷史85％的時間。前寒武紀(jì)又稱前古生代，指寒武紀(jì)或古生代以前即距今5.7億年以30第十一章-前寒武紀(jì)——太古宙和元古宙課件31第一節(jié)

太古宙

一、太古宙的一般地史特征

太古宙大約經(jīng)歷了十多億年（38—25億年）的時間，已經(jīng)形成了薄而活動的原始地殼，出現(xiàn)了水圈和氣圈，蘊育和誕生了低級的生命。（一）缺氧的氣圈及水體（二）薄弱的地殼和頻繁的巖漿活動（三）巖石變質(zhì)很深（四）海洋占絕對優(yōu)勢（五）陸核形成（六）原始生命萌芽（疊層石）（七）構(gòu)造運動第一節(jié)

太古宙32第十一章-前寒武紀(jì)——太古宙和元古宙課件33河北行唐縣疊層石河北行唐縣疊層石34二、中國的太古宙地層

中國的太古宙地層主要分布于華北及東北南部地區(qū)，即東經(jīng)105°以東，北緯31°—43°之間，構(gòu)成華北地臺的基底（圖11-2）。地層劃分暫時分下太古界和上太古界，其界線為29—30億年。自北而南，大致可分為三帶：北帶自寧夏吉蘭泰，經(jīng)內(nèi)蒙古烏拉山到冀東燕山，東延至吉林南部的龍岡山及遼東地區(qū)，其中以燕山東段地區(qū)的巖層時代最老，稱遷西群，以深變質(zhì)麻粒巖與片麻巖為主，同位素年齡為31—36億年（銣鍶法），是我國已知最老的巖系，屬下太古界。原巖以超基性及基性火山巖為主，并含多層硅鐵沉積（符號BIF），變質(zhì)后成為條帶狀磁鐵石英巖，形成著名的鞍山式鐵礦。在晉北、內(nèi)蒙古陰山一帶的太古宇舊稱桑干群，現(xiàn)劃分為下部的集寧群和上部的烏拉山群，以片麻巖、混合巖、蛇紋大理巖等為主。二、中國的太古宙地層35第十一章-前寒武紀(jì)——太古宙和元古宙課件36中帶主要分布于呂梁山、太行山和魯西地區(qū)，太行山地區(qū)可以分為阜平群和龍泉關(guān)群，二者之間呈不整合接觸，稱阜平運動（與此運動相當(dāng)?shù)挠薪ㄆ吝\動、鞍山運動、嵩陽運動、鐵堡運動等），是我國已知最早的一次構(gòu)造運動。魯西地區(qū)稱泰山群，以黑云母片麻巖、角閃片麻巖、角閃巖及變粒巖等為主，主要由古老的侵入巖變質(zhì)而成，難以進(jìn)行地層劃分。南帶主要分布于關(guān)中、豫西、大別山、安徽淮陽地區(qū)，呈NW-SE走向，分別稱太華群、登封群、大別群等。至于中國西北地區(qū)，即東經(jīng)105°以西、北緯35°—45°之間，也分布有古老變質(zhì)巖系，但太古宇和下元古界目前尚未進(jìn)行劃分。太古宙主要地層見表11-2。中帶主要分布于呂梁山、太行山和魯西地區(qū)，太行山地區(qū)可以分為阜37在太古宙地層分布地區(qū)，當(dāng)時有強烈的超基性、基性以至中酸性火山活動，并有普遍的硅鐵質(zhì)沉積或碳酸鹽巖沉積。但是到了早太古代末，這些活動地區(qū)逐漸形成陸核。如圖11-3所示：計有4個古陸核，它們是吉（林）南（部）陸核、冀東陸核、河套陸核和魯中陸核。到了太古宙末，這些陸核又進(jìn)一步發(fā)展擴大。而在陸核的邊緣及各陸核之間，則為繼續(xù)活動的地槽區(qū)：如北部邊緣為內(nèi)蒙古地槽，東部邊緣為膠遼地槽，南部邊緣為豫皖地槽，斜貫?zāi)媳睘樯轿鞯夭鄣?。在太古宙地層分布地區(qū)，當(dāng)時有強烈的超基性、基性以至中酸性火山38三、太古宙地層的重要礦產(chǎn)

太古宙地層中含有重要的礦產(chǎn)，其中尤以鐵礦具有世界性的普遍意義。例如，遼寧鞍山式鐵礦。此外，如本溪、北京密云群、冀東遷西、呂梁等大鐵礦，均產(chǎn)于太古宙地層中。在國外，如北美蘇必利爾湖鐵礦，南美圭亞那鐵礦，北歐瑞典的基隆納鐵礦，澳大利亞西部的鐵礦，南非卡普瓦爾陸核和印度鐵礦山區(qū)的鐵礦等，都是產(chǎn)于太古宙地層的著名鐵礦。這類鐵礦屬于沉積變質(zhì)鐵礦，占世界鐵礦總儲量的60％，太古宙及其以后的早元古代是世界性的重要鐵礦成礦期之一。幾乎在所有古地塊的有關(guān)地層中皆形成石英脈金礦（與花崗巖侵入有關(guān)），如澳洲西部、南非和北美。我國山東招遠(yuǎn)、河北遵化、青龍等地也都產(chǎn)金礦。在后期侵入的偉晶巖中常有鋰、鉍、鎢、錫以及白云母、稀有元素、稀土元素等（如內(nèi)蒙古）。在侵入的基性及超基性巖中常有鎳、鉻、銅等礦床，如美國的蘇必利爾湖區(qū)和南非的津巴布韋等。我國河北大廟有釩鈦磁鐵礦、山西中條山有大型銅礦等。另外，南非和加拿大等古老巖系中皆有鈾礦。三、太古宙地層的重要礦產(chǎn)39第二節(jié)

元古宙

一、元古宙的一般地史特征

元古宙同位素年齡從25—6或（5.7）億年，共經(jīng)歷19億年的悠久時間。元古宙劃分為3個代。25—18億年為古元古代，18—10億年為中元古代，10—6或（5.7）億年為新元古代。其中新元古代的后半段，即8—6或（5.7）億年單劃分稱震旦紀(jì)。元古宙的地史具有下述特征。（一）從缺氧氣圈到貧氧氣圈（二）從原核生物到真核生物太古宙已出現(xiàn)菌類和藍(lán)綠藻類，到元古宙得到進(jìn)一步發(fā)展。在巖層中廣布藍(lán)綠藻類的群體，經(jīng)生物作用和沉積作用形成綜合體。這種綜合體常保存在石灰?guī)r和白云巖中。從橫剖面上看呈同心圓狀、橢圓狀等。從縱剖面上看呈向上凸起的弧形或錐形疊層狀，就象扣放著的一摞碗，稱做疊層石（圖11-4）。（三）由陸核到原地臺和古地臺（四）古元古代地層和中、新元古代地層有很大區(qū)別。第二節(jié)

元古宙

40二、中國的元古宙古地理和地層（一）古元古代在古元古代，中國北方已經(jīng)形成華北原地臺，南方形成揚子原地臺，西部則形成塔里木原地臺。在華北地區(qū)，在初步固結(jié)的基礎(chǔ)上，發(fā)生斷裂拗陷，形成了以滹沱群為代表的碎屑-火山沉積和含疊層石的白云巖沉積；在五臺-太行山地區(qū)則形成造山后的磨拉石堆積。這些都屬于地槽活動型堆積。在河南則形成嵩山群，在安徽形成鳳陽群，它們都屬于穩(wěn)定類型，以分選較好的碎屑巖、碳酸鹽等為主，很少有火山巖。上述沉積經(jīng)過褶皺夷平，上面為中、新元古界不整合覆蓋，這個不整合面分布廣泛，即呂梁運動。華北地區(qū)經(jīng)呂梁運動后，進(jìn)一步固結(jié)，形成華北原地臺。二、中國的元古宙古地理和地層41在中國西南，包括川中、鄂西，基底以上太古界崆嶺群變質(zhì)巖系為代表。下元古界分布不廣，主要為島弧型火山沉積巖系，川西一帶也有類似沉積。后來下元古界連同上太古界褶皺形成揚子原地臺。中國西部，塔里木地區(qū)下元古界以淺變質(zhì)火山沉積巖系為主，屬于活動類型，稱興地塔格群。早元古代末形成了原地臺（參閱表11-3）。在中國西南，包括川中、鄂西，基底以上太古界崆嶺群變質(zhì)巖系為代42第十一章-前寒武紀(jì)——太古宙和元古宙課件43（二）中元古代和新元古代古元古代末期，在中國已經(jīng)出現(xiàn)了華北、揚子、塔里木等相對穩(wěn)定的原地臺，但陸殼穩(wěn)定情況仍存在很大差異。1.華北地區(qū)

早在太古宙末，中國北部和遼寧南部已形成幾個穩(wěn)定陸核，陸核之間是活動地區(qū)，其間填充了五臺群和滹沱群，經(jīng)過呂梁運動褶皺變質(zhì)固結(jié)，它們把陸核連接起來，形成較大規(guī)模的穩(wěn)定地區(qū)——華北原地臺。

（1）燕遼沉降帶

位于內(nèi)蒙古古陸南側(cè)，是華北地區(qū)強烈拗陷地帶，位于淮陽古陸北緣的豫西-淮南沉降帶，其發(fā)育過程大致和燕遼沉降帶相似。（二）中元古代和新元古代44（2）華北地區(qū)其他部分

包括現(xiàn)在山東、河南、安徽等部分地區(qū)，是一片相對穩(wěn)定的陸表淺海，沉降幅度較小，沉積厚度一般在1000m左右，下部以碎屑巖相為主，上部以碳酸鹽巖相為主。

（3）晉陜古陸

為淺海所包圍，是一個長期遭受剝蝕的隆起區(qū)，其邊緣部分只有當(dāng)海侵超覆時才形成不厚的濱海相沉積；內(nèi)部低地堆積了陸相石英砂巖，分選良好，交錯層發(fā)育，厚度僅100m左右。總之，華北地區(qū)在中元古代開始了新的發(fā)展階段，雖然呂梁運動后已經(jīng)基本上形成比較穩(wěn)定地區(qū)，但尚有局部活動性較大的地區(qū)，如燕遼沉降帶即是。這些活動單位經(jīng)過中、新元古代的長期發(fā)展才逐漸相對穩(wěn)定下來，到新元古代初期，已經(jīng)發(fā)展為大規(guī)模的相對穩(wěn)定的華北地臺，也稱中朝地臺。（2）華北地區(qū)其他部分

包括現(xiàn)在山東、河南、安徽等部分地區(qū)452.中國西部塔里本地區(qū)

在北天山的北山地區(qū)，中上元古界分布廣泛，為相對穩(wěn)定型的淺變質(zhì)，含碳酸鹽沉積，沉積類型與中朝地臺相似。沿中、南天山東段，有走向NWW的強烈沉降帶，沉積厚度逾萬米，與燕遼沉降帶有類似之處。3.中國南部

中國南部和中國北部地殼發(fā)育過程有很大不同，在那里缺少太古界地層，而元古界地層則廣泛發(fā)育。南方揚子原地臺（包括四川及湘、鄂、黔、桂等一部分，四川盆地為其核心部分）是一個相對穩(wěn)定的地區(qū)，在它的周圍出現(xiàn)了一些活動地帶，如在其東部的鄂西地區(qū)出露崆嶺群，以黑云斜長片麻巖、混合巖、角閃巖等為主，上部夾大理巖，總厚度大于5000m，時代屬下元古界。在其附近出露淺變質(zhì)的神農(nóng)架群，以碳酸鹽巖為主，下部和上部含有火山物質(zhì)及硅質(zhì)、鐵質(zhì)沉積，大約相當(dāng)于北方的中、上元古界。2.中國西部塔里本地區(qū)

在北天山的北山地區(qū)，中上元古界分布46三、中國元古宙的礦產(chǎn)

元古代所經(jīng)歷的時間很長，沉積的厚度也很大，如燕山地區(qū)中、上元古界最厚達(dá)10000m，相當(dāng)于同一地區(qū)古生界地層的若干倍。因此，這一部分地層中含有比較豐富的礦產(chǎn)。（一）鐵礦中元古代，在華北地區(qū)，特別是沿內(nèi)蒙古古陸的南側(cè)，沉積了大量淺海相鮞狀和腎狀赤鐵礦。以河北宣化、龍關(guān)一帶的宣龍式鐵礦最為典型。（二）錳礦在華北地區(qū)長城系高于莊組中下部，常夾有一層錳礦或含錳頁巖及含錳灰?guī)r。如在薊縣高于莊組中有含錳帶，稱薊縣式錳礦，但多為低品位。除此，在薊縣系鐵嶺組中部，含鐵錳，在遼寧朝陽瓦房子一帶形成錳礦層，稱瓦房子式錳礦。（三）其他在蘇北東海錦屏山、皖北大別山等處，下元古界變質(zhì)巖中形成重要磷礦，稱東海式磷礦。華北油田（河北任丘）最早發(fā)現(xiàn)古潛山油田，這些含油古潛山就是由霧迷山組白云巖構(gòu)成的。此外，含有疊層石的白云巖及白云質(zhì)灰?guī)r，磨光后是美觀的建筑材料。

三、中國元古宙的礦產(chǎn)47第三節(jié)

震旦紀(jì)

震旦紀(jì)距今8—6（5.7）億年，屬于新元古代的晚期。1924年李四光、趙亞曾在長江三峽地區(qū)建立完整的震旦系剖面；后來高振西等在薊縣建立了華北地區(qū)的震旦系標(biāo)準(zhǔn)剖面。近年用同位素測定，北方的震旦系年齡為18—10億年；而南方震旦系則為8—6億年，二者不是同時關(guān)系而是上下關(guān)系。當(dāng)今以興隆薊縣剖面為代表的原震旦系已劃歸中、上元古界。本節(jié)所說的震旦紀(jì)是指以長江三峽剖面為代表的震旦紀(jì)，屬于新元古代最后期的一個紀(jì)，是從元古宙向古生代寒武紀(jì)過渡的一個紀(jì)，也是在中國命名并向國際推薦的一個紀(jì)一級的地質(zhì)年代單位。震旦紀(jì)形成的地層為震旦系（Z），震旦紀(jì)劃分為早、晚兩個世，相應(yīng)地層為下、上兩個統(tǒng)（Z1，Z2）。第三節(jié)

震旦紀(jì)

48一、世界古地理基本輪廓

到了元古宙末期即震旦紀(jì)，大陸殼已經(jīng)形成為許多大規(guī)模的穩(wěn)定的部分——古地臺。這時候全世界形成的古地臺有（圖11-11）：一、世界古地理基本輪廓49從板塊角度推測，從震旦紀(jì)開始，直到古生代末期，是岡瓦納古陸聯(lián)合階段，而北方古陸則處于分裂階段。到后來則正相反，岡瓦納古陸逐漸解體，而北方各陸則趨向于聯(lián)合。從板塊角度推測，從震旦紀(jì)開始，直到古生代末期，是岡瓦納古陸聯(lián)50岡瓦納古陸岡瓦納古陸5