远古地球编年

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1、1 代太古代 46 亿年38 亿年前太古代离我们久远，是地质发展史中最古老的时期，延续时间长达 15 亿年，是 地球演化史中具有明确地质记录的最初阶段。由于年代久远，太古代的保存下 来的地质纪录非常破碎、零散。但是，太古代又是地球演化的关键时期，地球 的岩石圈、水圈、大气圈和生命的形成都发生在这一重要而又漫长的时期，大 约 39 亿年前，地球形成最初的永久地壳，至 35 亿年前大气圈、海水开始形成。太古代（Archeozoic Era，Archeozoic）最古的地质时代。一般指距今 46 亿年 前地球形成到 25 亿年前原核生物（包括细菌和蓝藻）普遍出现这段地质时期。 “太古代”一词 187

2、2 年由美国地质学家达纳（J.D.Dana）所创用。当时形成的 地层叫“太古界”，代表符号为“Ar”。主要由片麻岩、花岗岩等组成，富含 金、银、铁等矿产，构成各大陆地壳的核心。主要分布在澳大利亚、非洲、南 美的东北部、加拿大、芬兰、斯堪的那维亚等地；我国辽东半岛、山东半岛和 山西等地，亦有太古代地层露出。19701980 年，一批科学家连续报道了在澳 大利亚西部诺恩波尔（NorthPole）地区 35 亿年前的瓦拉乌纳群 （Warrawoonagroup）地层中，发现了一些丝状微化石。这是迄今在太古代地层 中发现的、比较可信的最早化石记录。在太古代的最初期，地球上尚无生命出现。生命元素，如 C

3、，H，O，N 等在强烈 的宇宙射线、雷电轰击下首先形成简单有机分子，后发展为复杂有机分子，再 形成准生命的凝聚体，进而由凝聚体进化成原始生命。在距今约 33 亿年前，形 成了地球上最古老的沉积岩，大气圈中已含有一定的二氧化碳，并出现了最早 的、与生物活动相关的叠层石；到 31 亿年前，地球上开始出现比较原始的藻 类和细菌。在 29 亿年前，地球上出现了大量蓝绿藻形成叠层石，这表明这一时 期地球上已经出现了游离氧以及行光合作用的原核生物。 经过了天文期以后，地球便正式成为太阳系的成员。大约又经过 22 亿年，地球 发展便进入到地质时期太古代。这段从 46 亿年38 亿年的地质时期有哪 些特点？

4、（1）薄而活动的原始地壳：根据资料分析，原始地壳的部分可能更接近于上地 幔。硅铝质和硅镁质尚未进行较完全的分异，因此太古代时期的地壳是很薄的， 也没有现在这样坚固复杂。由于地球内部放射性物质衰变反映较为强烈，地壳 深处的融熔岩浆，不时从地壳深处，沿断裂涌出，形成岩浆岩和火山喷发。当 时到处可见火山喷发的壮观景象。因此我们现在从太古代地层中，普遍可见火 山岩系。 （2）深浅多变的广阔海洋中散布少数孤岛：当时地球的表面，还是海洋占有绝 对优势，陆地面积相对较少，海洋中散布着孤零的海岛，地壳处于十分活跃状 态，海洋也因强烈的升降运动，而变得深浅多变。陆地上也有多次岩浆喷发和 侵入，使上面局部地区固结

5、硬化，使地壳慢慢向稳定方向发展，因此太古代晚期形成了稳定基底地块“陆核”。陆核出现，标志地球有了真正的地壳。 （3）富有 CO2，缺少氧气的水体和大气圈：太古代地球表面，虽然已经形成了 岩石圈、水圈和大气圈。但那时的地壳表面，大部分被海水覆盖，由于大量火 山喷发，放出大量的 CO2，同时又没有植物进行光合作用，海水和大气中含有 大量的 CO2，而缺少氧气。大气中的 CO2 随着降水，又进入到海洋，因此海洋 中 HCO3-浓度增大。岩浆活动和火山喷发的同时，带来大量的铁质，有可能被 具有较强的溶解能力的降水和地表水溶解后带入海洋。含 HCO3-高浓度海水同 时具有较大的溶解能力和搬运能力，因此可

6、将低价铁源源不断地搬运至深海区， 这就是为什么太古代铁矿石占世界总储量 60，矿石质量好，并且在深海中也 能富集成矿的原因。 （4）太古代的地层：太古代的地层，都是一些经过变质的岩石，例如片麻岩、 变粒岩、混合岩等深变质的岩石。我国太古代地层只分布在秦岭、淮河以北地 区。出产鞍山式铁矿的鞍山、吕梁山、泰山、太行山等地均有太古代地层。 隐生宙包括震旦纪和远古代2 代、元古代 地质年代的第二个代，约开始于 24 亿年前，结束于 5.7 亿年前 的“生命大爆炸“。出现第一冰期元古代早期火山活动仍相当频繁，生物界仍处于缓慢，低水平进化阶段，生物 主要是叠层石以及其中分离得到的生物成因有机碳和球状、丝状

7、蓝藻化石，由 于这些光合生物的发展，大气圈已有更多的氧气。 在 19 亿年前，大陆地壳不断增厚，开始发育有盖层沉积，地球表面始终保持着 一种十分有利于生命发展的环境。蓝藻和细菌继续发展，到距今 13 亿年前，已 有最低等的真核生物绿藻出现。在元古代晚期，盖层沉积继续增厚，火山活 动大为减弱，并出现广泛的冰川，从此地球具有明显的分带性气候环境，为生 物发展的多样性提供了自然条件，著名的后生动物群澳大利亚埃迪卡拉动物 群就出现这个时期。 3 代、 古生代 约开始于 5.7 亿年前，结束于 2.3 亿年前。显生宙 (Phanerozoic Eon)的第一个代占显生宙时期的 2/3。古生代(Paleo

8、zoic 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）。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)。动物群以 海生无脊椎动物中的三叶虫、软体动物和棘皮动物最繁盛。在奥陶纪、志留纪、 泥盆纪、石炭纪，相继出现低等鱼类、古两栖类和古爬行类动物。鱼类在

9、泥盆 纪达于全盛。石炭纪和二叠纪昆虫和两栖类繁盛。古植物在古生代早期以海生 藻类为主，至志留纪末期，原始植物开始登上陆地。泥盆纪以裸蕨植物为主。 石炭纪和二叠纪时，蕨类植物特别繁盛，形成茂密的森林，是重要的成煤期。 古生代末期，联合古陆的形成，使全球陆地面积扩大，陆相沉积分布广泛。中 生代中、晚期，联合古陆逐渐解体和新大洋形成，至中生代末 ，形成欧亚 、 北美 、南美、非洲、澳大利亚、南极洲和印度等独立陆块。并在其间相隔太平 洋、大西洋、印度洋和北极海。3.1 早古生代早古生代是海生无脊椎动物的发展时代。早古生代的地壳运动在欧洲称加里东运动，在美洲称太康运动，在中国又称广 西运动。此时古北美、

10、古欧洲、古亚洲、冈瓦纳古陆及古太平洋、古地中海都 已形成。晚古生代地壳运动在欧洲称海西（华力西）运动，在北美称阿勒盖尼 运动，在中国又称天山运动。经过古生代地壳运动，世界许多巨大的褶皱山系 出现，南方的冈瓦纳古陆和北方的劳亚古陆联合在一起，形成泛古陆（联合古 陆）。晚古生代在冈瓦纳古陆发生了大规模的冰川作用，大冰盖分布于古南纬 60以内的今南非、阿根廷等地，该冰川作用期即地质历史上的石炭二叠纪 大冰期。古生代的地层总称古生界。 3.1.1 寒武纪节肢动物三叶虫时代寒武纪是地质历史划分中属显生宙古生代的第一个纪，距今约 5.4 亿至 5.1 亿 年，寒武纪是现代生物的开始阶段，是地球上现代生命开

11、始出现、发展的时期。 寒武纪对我们来说是十分遥远而陌生的，这个时期的地球大陆特征完全不同于 今天。 寒武纪常被称为“三叶虫的时代”，这是因为寒武纪岩石中保存有比其 他类群丰富的矿化的三叶虫硬壳。但澄江动物群告诉我们，现在地球上生活的 多种多样的动物门类在寒武纪开始不久就几乎同时出现。 3.1.2 奥陶纪（Ordovician Period，Ordovician），地质年代名称，是古生代 的第二个纪，开始于距今 5 亿年，延续了 6500 万年。奥陶纪最早的脊椎动物无颚鱼也在奥陶纪出现笔石和头足类、泥盆纪的珊瑚类 和腕足类3.1.3 志留纪（Silurian period）志留纪 末期出现裸蕨植

12、物本纪始于距今 4.35 亿年延续了 2500 万年。是早古生代的最后一个纪,也是古生代第三个纪。由于志留系在波罗的海哥德兰 岛上发育较好，因此曾一度被称为哥德兰系。 志留纪可分早、中、晚三个世。 志留系三分性质比较显著。一般说来，早志留世到处形成海侵，中志留世海侵 达到顶峰，晚志留世各地有不同程度的海退和陆地上升，表现了一个巨大的海 侵旋回。志留纪晚期，地壳运动强烈，古大西洋闭合，一些板块间发生碰撞， 导致一些地槽褶皱升起，古地理面貌巨变，大陆面积显著扩大，生物界也发生 了巨大的演变，这一切都标志着地壳历史发展到了转折时期。3.2 晚古生代 在晚古生代，脊椎动物开始在陆地生活3.2.1 泥盆

13、纪鱼类在大量繁衍并向原始两栖类演化泥盆纪，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 （

14、Labyrinthodontia）（亦称坚头类）开始出现3.2.2 石炭纪石炭纪（Carboniferous period）是古生代的第 5 个纪，开始于距今约 3.55 亿 年至 2.95 亿年，延续了 6000 万年。石炭纪时陆地面积不断增加，陆生生物空 前发展。当时气候温暖、湿润,沼泽遍布。大陆上出现了大规模的森林，给煤的 形成创造了有利条件。两栖类和爬行类已占主要地位。植物也进入依靠孢子繁殖的蕨类大发展时期。 因有蕨类森林而成为地质历史上的重要成煤期。3.2.3 二叠纪二叠纪（Permian period）是古生代的最后一个纪，也是重要的成煤期。二叠 纪分为早二叠世, 中二叠世和晚二叠

15、世。二叠纪开始于距今约 2.95 亿年，延至 2.5 亿年，共经历了 4500 万年。二叠纪的地壳运动比较活跃，古板块间的相对 运动加剧，世界范围内的许多地槽封闭并陆续地形成褶皱山系，古板块间逐渐 拚接形成联合古大陆（泛大陆）。陆地面积的进一步扩大，海洋范围的缩小， 自然地理环境的变化，促进了生物界的重要演化，预示着生物发展史上一个新 时期的到来。4 代、中生代 （Mesozoic Era；距今约 2.5 亿年距今约 6500 万年） 恐龙时 代 中生代显生宙第二个代，晚于古生代，早于新生代。这一时期形成的地层称中 生界。中生代名称是由英国地质学家 J.菲利普斯于 1841 年首先提出来的，是

16、 表示这个时代的生物具有古生代和新生代之间的中间性质。自老至新中生代包 括三叠纪、侏罗纪和白垩纪。 中生代时，爬行动物（恐龙类、色龙类、翼龙类等）空前繁盛，故有爬行动物 时代之称，或称恐龙时代。中生代时出现鸟类和哺乳类动物。海生无脊椎动物 以菊石类繁盛为特征，故也称菊石时代。淡水无脊椎动物，随着陆地的不断扩 大，河湖遍布的有利条件，双壳类、腹足类、叶肢介、介形虫等大量发展，这 些门类对陆相地层的划分、对比非常重要。 中生代植物，以真蕨类和裸子植物最繁盛。到中生代末，被子植物取代了裸子 植物而居重要地位。中生代末发生著名的生物绝灭事件，特别是恐龙类绝灭， 菊石类全部绝灭。有人认为生物绝灭事件与地外小天体撞击地球有关，但真正 原因有待进一步研究确定。 中生代中、晚期，各板块漂移加速，在具有俯冲带的洋、陆壳的接触带上俯冲、 挤压，导致著名的燕山运动（或称太平洋运动），形成规模宏大的环太平洋岩 浆岩带、地体增生带和多种内生金属、非金属矿带。中生代气候总体处于温暖 状态，通常只有热带、亚热带和温带的差异。4.1 三叠纪4.2 侏罗纪 恐龙的鼎盛时期4.3 白垩