前古生代

古生代的时代划分~

古生代(Paleozoic era)——地质年代的第3个代（第1、2个代分别是太古代和元古代）。约开始于5.7亿年前，结束于2.45亿年前。古生代共有6个纪(Period)，一般分为早、晚古生代。早古生代包括寒武纪(Cambrian 5.4亿年前)、奥陶纪(Ordovician 5亿年前)和志留纪(Silurian 4.35亿年前)，晚古生代包括泥盆纪(Devonian 4.05亿年前)、石炭纪(Carboniferous 3.55亿年前)和二叠纪(Permian 2.95亿年前)。 (Devounian）地质年代名称，古生代的第四个纪，约开始于4.05亿年前,结束于3.5亿年前，持续约5000万年。“泥盆纪分为早、中、晚3个世，地层相应地分为下、中、上3个统。早期裸蕨繁茂，中期以后，蕨类和原始裸子植物出现。无脊椎动物除珊瑚、腕足类和层孔虫（Stromatoporoidea，腔肠动物门，水螅虫纲的一个目）等继续繁盛外，还出现了原始的菊石（Ammonites，属软体动物门，头足纲的一个亚纲）和昆虫。脊椎动物中鱼类（包括甲胄鱼、盾皮鱼、总鳍鱼等）空前发展，故泥盆纪又有“鱼类时代”之称。晚期甲胄鱼趋于绝灭，原始两栖类（迷齿类（Labyrinthodontia）（亦称坚头类）开始出现。 藻类、海棉、珊瑚、海百合、三叶虫、沙鱼、鳞木、鹦鹉螺

大约55亿年前，前寒武纪结束，古生代开始。海洋中的生命不断繁殖增加着。非常低等的生命形式进化成更高等的种类丰富的生物，是进化史上的一次重大的飞跃。许多年来，地质学家一直对这一现象迷惑不解，他们在化石记录中寻找其间缺失的联系。到1964年，地质学家R·C·Sprigg在澳大利亚南部的埃迪卡拉山的古代海滩沙中，发现了一种奇特的软体动物遗迹化石。这些化石，数量最多的是一种环形的遗迹，形状像现代的水母：因此这一时期被称为水母时代，时间恰恰在古生代之前，距今约6亿年。在埃迪卡拉岩层中，还保存着蠕虫状动物、奇特的底栖动物和复叶状生物的痕迹和藏身处。

前古生代，又称前寒武纪。大致以25亿年为界，划分为两个阶段，25亿年以前，称为太古代（宙），25亿～5.4亿年前称为元古代（宙）。前古生代延续近40亿年，约占整个地质历史的5/6。

（一）太古宙

太古宙，地球上几乎为海洋所占据，尚未形成巨大的稳定古陆，只有一些较小的陆块分布。在我国的华北和塔里木地区，原始陆核已经形成。我国的太古宙主要分布在华北和塔里木的北缘，为深变质的火山-沉积岩系，如片麻岩、片岩、角闪岩等，最古老岩石年龄超过30亿年。我国南方未出露太古宙地层。

太古宙末，全球发生了一次影响较为广泛的地壳运动，在我国称为阜平运动（或鞍山运动），使地层强烈褶皱、变质，并伴有大规模的花岗岩类岩浆的侵入。由于规模巨大的区域变质作用，使岩层中含有的铁质，经变质作用而富集，形成极有价值的“鞍山式”变质沉积铁矿床。世界上许多大型铁矿床都属于这一类型。

（二）元古宙

古元古代，我国北方华北形成了最初的稳定地块，地层主要为浅变质的碎屑沉积岩、碳酸盐岩和火山沉积岩。而古元古代末的吕梁运动造成较为广泛的影响，使太古宙和古元古代的地层褶皱、变质，并有大量的岩浆活动和热变质作用。

吕梁运动之后，华北地块形成，中、新元古代时，接受了较为广泛的地台型盖层沉积，沉积区主要分布在：①北部燕山-阴山海槽，在中元古代时强烈下降，蓟县一带是当时的沉降中心，堆积了近万米的沉积物；②西南部的豫西陆棚浅海，往南与秦岭海槽相邻；③东部的河湖海区，呈北东向展布，从中元古代开始下降接受沉积，至震旦纪强烈下降。

蓟县地区中、新元古代地层发育完整，研究最详细，其剖面简介如下：

上覆地层 下寒武统府君山组

（蓟县运动）不整合或假整合

青白口系

景儿峪组 泥质灰岩 111m

骆驼岭组 杂色海绿石砂岩、页岩，底部为长石石英砂岩，含砾砂岩 119m

下马岭组 杂色页岩，底部为砾岩、粗砂岩 177m

假整合

蓟县系

铁岭组 青灰色灰岩及白云质灰岩，下部含锰白云岩、砂岩 325m

洪水庄组 灰绿色、黄色页岩，底部为薄层砂泥质白云岩，上部夹石英砂岩、粉砂岩 131m

雾迷山组 含燧石条带及沥青质白云岩夹少量砂岩，下部含粉砂质白云岩 3416m

杨庄组 紫红色砂质、泥质白云岩，含石盐假晶，底部有砾岩 775m

假整合

长城系

高于庄组 含沥青质燧石结核或条带状白云岩、白云质灰岩，含锰页岩，底部为石英砂岩 543m

大洪峪组 石英砂岩、含燧石白云岩夹火山岩 408m

假整合

团山子组 灰色白云岩，下部为页岩，顶部含石盐假晶 522m

串岭沟组 黑色页岩，夹安山岩、玄武岩及凝灰角砾岩 889m

常州沟组 紫红色石英砂岩，斜层理发育。底部为砾岩 859m

不整合（吕梁运动）

下伏地层 迁西群

从剖面上分析，长城系下部为砂砾岩、页岩，上部为含藻类的白云岩夹灰岩；蓟县系主要是碳酸盐岩类；青白口系以泥砂质沉积为主。代表了一个由海侵到海退的沉积旋回。

我国南方未出露古元古代地层。中元古代-新元古代早期时，南方的广大地区已成为原始地块，其地层主要为浅变质的碎屑岩和碳酸盐岩。以华南地区为代表，中元古代-新元古代早期地层广泛分布，为一套以浅变质为主的岩层，厚度大，一般在数千米至万米不等。层位大致与华北的长城系-青白口系相当。由于晋宁运动的影响，使其褶皱变质成为扬子地块的基底岩系。

1.南华纪

由于晋宁运动使上下地层造成不整合接触。在这一不整合面之上沉积了一套未变质或轻微变质的地层，这套地层在我国称之为南华系，其相应的地质年代为南华纪，属新元古代的中期。南华系分上、下两统，在层型区，下统自下而上包括莲沱组（及其同时代地层）、古城组及大塘坡组，主要由陆源碎屑岩、火山碎屑岩、火山熔岩、冰碛岩和含锰岩系组成；上统为南沱组，主要为灰绿色、灰色及少量紫红色冰碛砾岩和冰碛纹泥岩。冰川砾石具冰蚀擦痕，反映了南华纪冰期时，我国也广泛受到影响。以鄂西长江三峡地区的南华系剖面为例，简述如下：

上覆地层 陡山沱组

假整合

上南华统

南沱组 灰绿色冰碛砾岩，砾石具冰蚀擦痕，产石片藻等微石植物 62m

假整合

下南华统

莲沱组 紫红、灰绿色长石石英砂岩、凝灰质砂岩、凝灰岩，底部具砂砾岩，产粗面球形藻 102m

不整合

下伏地层 崆岭群或黄陵花岗岩

该剖面层序清楚，分两统二组，总厚约164m，角度不整合于崆岭群变质岩或黄陵花岗岩之上。下统莲沱组下部为分选差、交错层理及波痕发育的紫红色长石石英砂岩和底砾岩，上部为紫红色凝灰质砂岩、凝灰岩与砂页岩互层，是一套河流相-滨海相沉积。南沱组为灰绿色冰碛泥砾岩，砾石大小为一、成分复杂、无层理，下与莲沱组呈假整合接触。

2.震旦纪

“震旦”是我国的古称，用于地层名称已有百余年历史，随着研究工作的深入，震旦纪的概念也相应在变化，这里所指的震旦纪只包含了6.8亿～5.4亿年前这一地历阶段，属新元古代的晚期。震旦系分上、下两统，其下与南华系相接，其上被含大量化石的寒武系所覆。

经晋宁运动，扬子地块在震旦纪遭受长期海侵，表现为陆表浅海，浅海中形成一些小型古陆（图6-2）。浅海沉积为地台型的盖层沉积，层型剖面位于鄂西长江三峡地区，简述如下：

上覆地层 下寒武统水井沱组

整合或假整合

上震旦统

灯影组 灰白色燧石条带或燧石结核的硅质白云岩、灰岩，产文德带藻等微古植物、海绵骨针和圆管螺 650m

整合

下震旦统

陡山沱组 灰色至灰黑色薄至中厚层泥质灰岩和泥质白云岩，夹多层黑色页岩，上部含燧石结核，产瘤面球形藻等微古植物 231m

假整合

下伏地层 南华系南沱组

图6-2 中国南方南华纪和震旦纪地层露头分布及古地理略图

（据苏文才等，1986）

震旦系总厚度近900m，均以硅、镁质碳酸盐岩为主。陡山沱组岩石呈灰至灰黑色中至薄层状，内碎屑较少，普遍含黄铁矿、燧石、海绵骨针等，反映了一种较深水滞流海沉积特征。灯影组下部白云岩发育内碎屑，具鲕粒结构，多见交错层理，代表高能富氧的碳酸盐台地边缘浅滩沉积；中、上部为灰岩、硅质灰岩、中至厚层白云岩，含圆管螺，具鸟眼构造和藻席，代表碳酸盐岩潮坪及潟湖环境，为干燥气候条件下的沉积。

华北地块自青白口纪末抬升以来，一直处于剥蚀状态，称为华北古陆。南华系与震旦系仅在其东缘辽南、胶东、苏北、淮南和南缘的豫西及西缘贺兰山一带出露。

塔里木地块主体在震旦纪时也处于古陆状态，其东北缘的库鲁克塔格山一带南华系与震旦系发育较全，厚约6000m。其总体为火山岩、浊积岩，含多层杂砾岩、冰碛层，由多个平行不整合所分割，代表板块边缘强烈沉降的补偿海沉积特征。塔里木地块西北缘的柯坪地区发育南华系上统冰碛组和震旦系细碎屑泥质岩沉积和碳酸盐岩沉积，相当于地块上稳定的陆表海沉积。

中国其他地区的震旦系出露较差、研究程度较低。

震旦纪末的蓟县运动，使太古宇和元古宇再次遭受褶皱、变质。此后，我国的地史发展进入了一个新的阶段。

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