第十四章前寒武纪.ppt

第十四章第十四章 前寒武纪前寒武纪一、一、 前寒武纪概述前寒武纪概述二、二、 中国的前寒武系中国的前寒武系三、三、 中国的南华系和震旦系中国的南华系和震旦系四、四、 前寒武纪重大地质事件前寒武纪重大地质事件五、五、 前寒武纪的主要矿产前寒武纪的主要矿产一、一、 前寒武纪概述前寒武纪概述二、二、 中国的前寒武系中国的前寒武系三、三、 中国的南华系和震旦系中国的南华系和震旦系四、四、 前寒武纪重大地质事件前寒武纪重大地质事件五、五、 前寒武纪的主要矿产前寒武纪的主要矿产第一第一节　前寒武　前寒武纪概述概述一、前寒武纪地质年代划分一、前寒武纪地质年代划分和特征和特征•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前寒武纪地质时代划分前寒武纪地质时代划分 显 生 宙 （5.43亿年至今） 元 古 宙 （早于25亿年） 新元古代 中元古代 古元古代 太 古 宙（25亿年~5.43亿年） 新太古代 中太古代 古太古代 始太古代中中国国前前寒寒武武纪纪地地质质年年代代划划分分前寒武纪特征前寒武纪特征§时限长（46—5.4亿年）§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—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—12亿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。

广泛发育于元古宇，最早的叠层石发现于太古宇3、后生动物出现，向显生宙过渡§前寒武纪最晚期，出现大量裸露动物无硬骨骼（外壳）和小型硬壳动物§7亿年后，相当震旦纪上统地层，以伊迪卡拉动物群为代表的无硬体无脊椎动物印模化石§6亿年前震旦纪时，微小带壳无脊椎动物化石开始出现，寒武纪时繁盛§隐生宙、显生宙划分界线：多门类小壳动物化石的出现§澄江动物群：混生带，位于寒武系底部第二节第二节 中国的前寒武系中国的前寒武系§以东部地区为研究对象 北方：华北—东北南部广泛出露太古宇和元古宇 南方：扬子区、华南区主要是新元古界一、太古宇一、太古宇我国古太古界～新太古界的分布我国古太古界～新太古界的分布限于华北（中朝）板块，可能包括塔里木板块鄂尔多斯陆核鄂尔多斯陆核冀辽陆核冀辽陆核河淮陆核河淮陆核中朝板块界线中朝板块界线及推测界线及推测界线1 1、始太古界（、始太古界（3636亿年前）亿年前）§地球处于天文演化阶段，经历了地幔熔融阶段，可能形成拉斑玄武岩和超镁铁岩的初始地壳（硅镁质）§出露范围小，冀东迁安、辽吉地区有出露，迁安曹庄研究最详，称曹庄岩系2 2、古、中太古界（、古、中太古界（3434——2929亿年）亿年）§分布面积增加，分布于辽吉地区、燕山山脉、冀西及鲁中、胶东地区。

冀东研究最详§常见的地层类型： 麻粒岩相：变质程度较深，为温度>700C、压力>109Pa下形成的各种变质岩，主要为片麻岩和麻粒岩 角闪岩相：变质程度中等，温度575～700C，压力3～8×109Pa，常见片麻岩、变粒岩、角闪岩 绿片岩相：变质程度较浅，主要为各种片岩、千枚岩、变质砂岩、变质火山岩华北古太古界～新太古界柱状剖面图华北古太古界～新太古界柱状剖面图冀东迁西群（辽吉下鞍山群）：§由各种麻粒岩、辉石斜长片麻岩、斜长角闪岩组成，夹有辉石磁铁石石英岩，3000m厚原岩以超基性、基性—中性—酸性火山岩为主，夹碎屑岩及多层硅铁质沉积，变质程度高§由两大旋回组成，说明经历了火山喷溢－沉火山喷溢－沉积物质的沉积过程，为硅铝壳逐步加厚的过积物质的沉积过程，为硅铝壳逐步加厚的过程，形成了陆壳雏形程，形成了陆壳雏形 §其中的磁铁石英岩是我国重要的铁矿基地3 3、新太古界（、新太古界（2828——2525亿年）亿年）§华北地区分布较广以山西太行山、五台山地区研究最详§此区自下而上分为：阜平群、龙泉关群和五台群，之间均为不整合接触 阜平群、龙泉关群：以各种片麻岩为主，夹一定数量的角闪岩、大理岩及薄层磁铁石英岩，变质程度高。

厚度10000m 五台群：为浅变质沉积岩，下部是石英岩，上部以千枚岩为主厚度1173m阜平运动阜平运动§太古宙末期（26—25亿年）§使地层褶皱变质，扩大了结晶基底范围，增加了稳定程度，形成了太古宙陆核太古宙陆核二、元古宇二、元古宇§距今25—5.43亿年的地层南方、北方均有出露一）中国北部 华北板块研究较细古元古界典型地区为五台山和吕梁山等地区中、新元古界典型地区为燕山地区1 1、古元古界、古元古界§五台山区出露滹沱群，不整合于五台群之上厚度超过8000m§原岩为一套粗碎屑岩，砂质、粘土质及镁铝质碳酸盐类岩石，夹少量中基性火山岩组成的沉积旋回§自下而上为3个亚群：豆村亚群、东冶亚群、郭家寨亚群，皆呈不整合接触§下部豆村亚群：自下而上发育变质砾岩、长石石英砂岩、千枚岩、大理岩§中部东冶亚群：以结晶白云岩为主§上部郭家寨亚群：自下而上为紫红色板岩、长石石英砂岩、变质砾岩吕梁运动§华北地区古元古代后期的强烈地壳运动，使滹沱群遭受低级变质作用§使太古代陆核进一步扩大、固化，形成了所谓“原地台原地台”即华北地台原型2 2、中、新元古界、中、新元古界§冀东蓟县地区发育最好。

§出露万米以上，为一套基本不变质的沉积岩系地层界线清楚，构造简单、层序完整§分3系、12组，组成巨型沉积旋回与下伏太古宙变质岩系不整合接触，与上覆寒武系微角度不整合接触系与系指教沉积间断或假整合§吕梁运动后，中、新元古界覆盖沉积盖层中元古代由长城纪至蓟县纪，存在团山子、高于庄、雾迷山和铁岭四个超覆期，其中高于庄组分布面积最广，雾迷山组和铁岭组的沉积超覆范围依次缩小，表明整个中元古代为一个巨型海水进退旋回华北区中元古代为一华北区中元古代为一个巨型海水进退旋回个巨型海水进退旋回该时期中国其它地块区（如扬子区等）处于基底发育阶段18 ±14 ±16 ±10 ±长城城群群蓟县群群青青白白口口群群常州沟常州沟组串岭沟串岭沟组大大红峪峪组高于庄高于庄组团山子山子组下下马岭岭组铁岭岭组洪水庄洪水庄组雾迷山迷山组杨庄庄组景儿峪景儿峪组龙山山组亿年年中元古界18～10亿年天天津津蓟蓟县县剖剖面面长城群（1800～1400Ma）：两个大型沉积旋回 下长城统：自下而上依次发育常州沟组、串岭沟、团山子组，岩性：交错层理含长石砂砾岩、厚层石英砂岩（山间急流、准平原河流－河口、滨海海湾）——灰绿、黑色炭质页岩（滨、浅海）——杂色砂质白云岩，具泥裂、岩盐假晶（滨岸、浅水、静水，暴露）。

上长城统：自下而上，大红峪组：钙质砂岩，含大型滨海型斜层理及波痕，夹潮间带白云岩透镜体，滨海环境；高于庄组：碳酸盐岩沉积，白云岩含硅质、锰质，夹燧石条带，广海环境蓟县群（1400～1000Ma）：两个沉积旋回 下蓟县统：下部杨庄组，泥质白云岩，上部雾迷山组，硅质白云岩，具竹叶状构造、海底滑坡构造，横向厚度变化大，发育有类复理石建造水浅——水深上蓟县统：沉积厚度小，代表残余海体沉积；下部洪水庄组以粉砂岩、页岩为主，层理平直，富含炭、铁、铝质，为静水沉积；上部铁岭组主要为藻礁白云岩青白口系（青白口系（10001000～～800Ma800Ma））下马岭组：分布局限，发育不全，为黄绿、灰黑、灰白色页岩，底部具不稳定的砾岩、砂岩 龙山组：中下部为黄绿色海绿石砂岩夹页岩，上部为黄绿、紫红色页岩夹砂岩，属平缓滨海滩至亚浅海沉积，与下马岭组平行不整合接触 景儿峪组：灰绿、青灰色泥质灰岩天天津津蓟蓟县县剖剖面面（二）中国南方§无太古宙地层，广泛出露元古宙浅变质岩系分布于川滇区和雪峰—九岭区中间四川盆地内部存在太古宇陆核§晋宁运动：新元古代后期（850—800Ma），使两区与川中古陆核合并，形成扬子板块。

第三节第三节 中国的南华系和震旦系中国的南华系和震旦系§南华系（8—6.3亿年）和震旦系（5.43—6.3亿年）广泛分布于天山—秦岭一线以南地区§南方以三峡地区剖面为标准§北方华北—东北南部区形成华北板块，为盖层性质，大部分上升为陆，未接受沉积震震旦旦系系南南华系系地层特征地层特征以南方宜昌峡以南方宜昌峡东剖面剖面为例例莲沱沱组：：下部棕紫色下部棕紫色砾岩、岩、长石石英石石英砂岩，具交砂岩，具交错层、干裂、干裂纹；上部紫；上部紫红色色为主的砂岩、主的砂岩、页岩岩夹凝灰岩凝灰岩南沱南沱组：：灰灰绿色冰色冰积砾岩岩陡山沱陡山沱组：：灰色、灰黑色薄～中厚灰色、灰黑色薄～中厚层泥灰岩和泥泥灰岩和泥质白云岩白云岩夹黑色黑色页岩岩灯影灯影组：：灰白色硅灰白色硅质白云岩、白云岩、鲕状白状白云岩、内碎屑白云岩，出云岩、内碎屑白云岩，出现有中国已有中国已知的知的层位最低的硬壳位最低的硬壳动物化石（物化石（圆管管螺）螺）河湖河湖——滨海海——大大陆冰川冰川——滞留静水滞留静水——潮坪、泻湖潮坪、泻湖 （（ 莲沱沱组 ））—（南沱（南沱组））—（陡山沱（陡山沱组））—（灯影（灯影组）） 中国南方：扬子板块（地台）及东南的板块边缘（地槽区），自西向东，由稳定类型逐渐变为活动类型。

浅海—深水海盆—半深岛弧第四节第四节 前寒武纪重大地质事件前寒武纪重大地质事件始太古代：形成初始地壳（硅镁质）古太古代～新太古代：硅铝质陆核形成发育阶段 古元古代～新元古代： •2500～1800Ma：形成原地台 •1800～1000Ma： “似盖层”或盖层发育 •1000～543Ma：地台区的最后形成 •740～700Ma：全球气候湿冷，出现冰期沉积 第五节第五节 前寒武纪的主要矿产前寒武纪的主要矿产铁：铁：变质矿床：条带状磁铁石英岩，古太古界的鞍山群、变质矿床：条带状磁铁石英岩，古太古界的鞍山群、迁西群，古元古界的五台群（鞍山式铁矿）；沉积矿床：迁西群，古元古界的五台群（鞍山式铁矿）；沉积矿床：赤铁矿层，中元古界的串岭沟组（宣龙式铁矿），新元赤铁矿层，中元古界的串岭沟组（宣龙式铁矿），新元古界南华系的赤铁矿古界南华系的赤铁矿锰：锰：中元古界的高于庄组、铁岭组，为沉积锰矿层；新中元古界的高于庄组、铁岭组，为沉积锰矿层；新元古界的莲沱组、南沱组，碳酸盐锰矿元古界的莲沱组、南沱组，碳酸盐锰矿铜：铜：中元古界，赣东地区，与火山岩有关（德兴斑岩中元古界，赣东地区，与火山岩有关（德兴斑岩铜矿）；滇东地区，交代型（东川铜矿）。

铜矿）；滇东地区，交代型（东川铜矿）磷：磷：湘西北石门、贵阳开阳等地的陡山沱组湘西北石门、贵阳开阳等地的陡山沱组天然气、石膏及岩盐：天然气、石膏及岩盐：川中、川西的灯影组川中、川西的灯影组古太古界（古太古界（3600～～3000Ma）：）：迁西群迁西群中太古界～新太古界（中太古界～新太古界（3000～～2500Ma）：）： 阜平群－阜平群－龙泉关群泉关群古元古界（古元古界（2500～～1800Ma）：）： 五台群（五台群（2500～～2300Ma）、）、滹沱群（滹沱群（2300～～1800Ma）） 中元古界（中元古界（1800～～1000Ma）：）： 长城系（城系（1800～～1400Ma）） 常州沟常州沟组、串岭沟、、串岭沟、团山子山子组、大、大红峪峪组、高于庄、高于庄组 蓟县系（系（1400～～1000Ma）） 杨庄庄组雾迷山迷山组洪水庄洪水庄组铁岭岭组新元古界南华系～震旦系（新元古界南华系～震旦系（800800～～543Ma543Ma）：）： 莲沱沱组、南沱、南沱组、陡山沱、陡山沱组、灯影、灯影组新元古界新元古界青白口系（青白口系（1000～～800Ma））: 下下马岭岭组、、龙山山组、景儿峪、景儿峪组五五台台地地区区天天津津蓟蓟县县剖剖面面峡峡东东剖剖面面 。