《前寒武纪》PPT课件

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,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,前寒武纪地质时代划分,中国前寒武纪地质年代划分,前寒武纪特征,时限长（465.4亿年）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1312亿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,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,冀辽陆核,河淮陆核,中朝板块界线及推测界线,1、始太古界（36亿年前）,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、古、中太古界（3429亿年）,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575700C，压力38109Pa，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,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。其中的磁铁石英岩是我国重要的铁矿基地。,3、新太古界（2825亿年）,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,太古宙末期（2625亿年）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。,二、元古宇,距今255.43亿年的地层。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、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”即华北地台原型。,2、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。,中元古界1810亿年,天津蓟县剖面,长城群（18001400Ma）：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（14001000Ma）：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（1000800Ma）,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,天津蓟县剖面,（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（850800Ma），使两区与川中古陆核合并，形成扬子板块。,第三节中国的南华系和震旦系,南华系（86.3亿年）和震旦系（5.436.3亿年）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。,震旦系,南华系,地层特征,以南方宜昌峡东剖面为例,莲沱组：下部棕紫色砾岩、长石石英砂岩，具交错层、干裂纹；上部紫红色为主的砂岩、页岩夹凝灰岩,南沱组：灰绿色冰积砾岩,陡山沱组：灰色、灰黑色薄中厚层泥灰岩和泥质白云岩夹黑色页岩,灯影组：灰白色硅质白云岩、鲕状白云岩、内碎屑白云岩，出现有中国已知的层位最低的硬壳动物化石（圆管螺）,河湖滨海大陆冰川滞留静水潮坪、泻湖（莲沱组）（南沱组）（陡山沱组）（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：25001800Ma：形成原地台18001000Ma：“似盖层”或盖层发育1000543Ma：地台区的最后形成740700Ma：全球气候湿冷，出现冰期沉积,第五节前寒武纪的主要矿产,铁：变质矿床：条带状磁铁石英岩，古太古界的鞍