古元古代

概念 | 前寒武紀元古宙中的時代

古元古代(英語:Paleo proterozoic ,符號PP)是 地質時代 中的一個代,開始于同位素年齡2500百萬年(Ma),結束于1600Ma,與古元古代對應的地質應該稱之為古元古界。

古元古代期間 藍藻 、細菌繁盛。

古元古代屬于前寒武紀 元古宙 ,上一個代是 新太古代 ,下一個代是中元古代。古元古代包括了 成鐵紀層侵紀造山紀固結紀

地質年代表

太古宙

元古

顯生宙

  生

  代

  生

  代

  神

  代

  海

  代

  太

  代

  太

  代

  太

  代

  太

  代

古元古代

元古代

元古代

古生代

中生代

新生代

  鐵

  紀

  侵

  紀

  山

  紀

  結

  紀

  層

  紀

  展

  紀

  帶

  紀

  伸

  紀

  冰

  紀

  迪

  卡

  拉

  紀

  武

  紀

  陶

  紀

  留

  紀

  盆

  紀

  炭

  紀

  疊

  紀

  疊

  紀

  羅

  紀

  堊

  紀

近紀

新近紀

第四紀

  新

  世

  新

  世

  新

  世

  新

  世

  新

  世

  新

  世

  新

  世

生物進化

古元古代 從距今約25億年到距今16億年期間就是元古宙——古元古代,古元古代分成了成鐵紀、層侵紀、造山紀、固結紀四紀。在古元古代期間,藻類、菌類經過了幾億年的發展、進化、積累,終于為中元古代大型宏觀藻類的出現做好了準備。

成鐵紀,距今25億年前到距今23億年前,期間藍藻、細菌在之前的基礎上進一步發育。

層侵紀,距今23億年前到距今20.5億年前,藻類、菌類數量較多,大氣及水體氧含量大幅增加。

造山紀,距今20.5億年前到距今18億年前,藻類、菌類繁盛,陸地上發生了大規模造山運動。

固結紀,距今18億年前到距今16億年前,藻類、細菌繼續繁盛,哥倫比亞超大陸形成。

巖墻群

古元古代 華北克拉通中部是古元古代巖墻群最為發育的地區。以鎂鐵質成分為主的巖墻群可以分為變質的和不變質的兩類。不變質巖墻群是在1780-1760 Ma之間大約20 Ma時間內形成的,是華北克拉通古元古代最晚期鎂鐵質巖漿活動的產物。不 變質巖 墻又可以細分成高Mg-Ti低P、低 Mg 高Ti-P和高Mg低Ti-P等3組。本文報道了采自 豐鎮 附近高Mg低Ti-P巖墻樣品的 鋯石 U-Pb年齡和Hf同位素組成分析結果。新獲得的SHRIMP鋯石U-Pb年齡為1769±4 Ma,與其它不變質巖墻的鋯石、 斜鋯石 U-Pb年齡和^40Ar/^39Ar年齡的范圍相同。

高Mg低Ti-P巖墻的鋯石εHf(t)值的變化范圍在-6。4~+0。4之間,平均值為-2。2,略高于時代相近的花崗質巖石。由于鎂鐵質巖漿在上升、侵位和結晶過程中幾乎沒有受到地殼物質混染,因而鋯石εHf(t)值可以代表鎂鐵質巖漿的富集的巖石圈地幔源區的特征。文獻資料顯示,高Mg低Ti-P巖墻的巖石圈地幔源區的87Sr/86Sr初始比值為0。7040~0。7050,平均值為0。7046,εNd(t)值為-5。6~-2。8,平均值為-4。4。

俯沖證據

黃土嶺 一帶的北大別雜巖發育4類淺色體。其中的第二類淺色體發育在黑云母片麻巖中,為二長花崗質;第三類淺色體發育在長英質 麻粒巖 的基質中,為鉀長花崗質,并與 石榴石 變斑晶分解有關的含 紫蘇輝石 后成合晶同期。LA-ICPMS測定表明,第二類淺色體中熔體結晶鋯石的上下交點年齡分別為:2040±14Ma和242±27Ma;第三類淺色體變質鋯石的上下交點年齡分別為:2056+35/-26Ma和244+180/-210Ma。這表明,第二類淺色體和第一類淺色體都是古元古代麻粒巖相變質作用同期深熔產物。古元古代熔體結晶和變質結晶鋯石在三疊紀發生了嚴重的放射性成因鉛丟失,可反映長英質麻粒巖和黑云母片麻巖都響應了三疊紀深俯沖事件。

巖漿活動

古元古代巖漿活動強烈,主體為中酸性、酸性侵入巖體,產狀有巖基、巖墻、巖株、 巖瘤 及巖枝,呈東西向帶狀展布,發育弱片麻狀構造或似 片麻狀構造 ,是呂梁期造山運動的產物。古元古代早期形成中酸性變質 閃長巖 系列,晚期形成酸性變質花崗巖系列,末期形成韌性剪切帶。化學分析表明變質閃長巖系列巖石化學與我國同類巖石相比,Fe2O3、 MnOMgOP2O5 含量略偏低, 里特曼指數 (σ)小于3.3;巖石地球化學稀土元素總量平均為137.02×10-6,Eu異常不明顯,(La/ Yb )N平均值為13.15,(Sm/Nd)N平均值為0.21,(La/Sm)N平均值為3.36(、 Gd /Yb)N平均值為1.91,δEu平均值為1.00;微量元素平均值:Nb 9.2×10-6、 Zr (83.92~183.76)×10-6、 Rb (82.73~90.50)×10-6,巖石類型屬于M型。巖漿源區位于上地幔或下地殼。變質花崗巖系列巖石化學與我國同類巖石比較, SiO2 、Na2O、MgO、 CaO 含量略偏低, TiO2 、Fe2O3、 FeO .....

早前寒武紀

早前寒武紀地質構造和分辨率大于120km的長波航磁異常特征表明:塔南—華北— 朝鮮 北部(狼林地塊)具有類似的太古宙結晶基底,它們可能曾經是太古宙統一克拉通的組成部分。20-120km分辨率的中波航磁異常凸現一組北東東—北北東走向、改造太古宙高級變質結晶基底的線性航磁異常,它們分別對應于地殼尺度的長壽斷裂。古元古代階段沿著它們發生了大規模的左行韌性伸展剪切運動,在使塔南、朝鮮北部陸塊分別向南西和北東伸展拆離的同時,華北克拉通內部也出現了有限的裂解,并伴隨著硅鋁殼內活動帶的發育。

將這些古元古代階段韌性伸展剪切帶劃分為塔南與華北陸塊之間的西部剪切帶系統、華北與狼林陸塊之間的東部剪切帶系統和華北陸塊內部的 青龍太行山中條山 等3個獨立的剪切帶系統。西部韌性剪切系統由 阿爾金大同環縣 、以及它們之間的狼山--吉蘭泰、 雅布賴山 等次級剪切帶組成,控制古元古代阿拉善群和上集寧群的 孔茲巖系 為代表的硅鋁殼內活動帶的沉積—構造演化。東部韌性剪切系統包括沂水和新賓— 樺甸 等韌性剪切帶,相關的古元古代活動帶以膠東地區的 粉子山群荊山群 和遼吉地區的 遼河群 為代表。

中部韌性剪切帶系統以太行山地區 阜平群贊皇 群中出現的角閃巖相糜棱 片麻巖 、眼球狀 糜棱巖 帶為代表,發育b-型線理,指示近水平或低角度斜滑性質的左行韌性剪切,相關的古元古代活動帶包括雙山子— 青龍河 、五臺— 滹沱甘陶河東焦呂梁 、中條以及 濟寧 等。不同規模的古元古代活動帶彼此并不相連,以發育變質沉積—火山巖建造為主體, 巖石磁化率 明顯低于太古宙高級變質結晶基底,與之相關的韌性剪切帶則以其透入性礦物線理產生了增強的磁化率各向異性,兩者共同構建了地殼尺度北東東—北北東向線性航磁異常帶。古元古代末的 中條運動 使上述硅鋁殼內活動帶 褶皺回返 ,塔南—華北—朝鮮北部陸塊重新焊接,形成近緯向展布逐漸穩定的中軸大陸克拉通,上述地殼尺度的韌性伸展剪切帶在中元古代以后的地質歷史中,大多被后期不同性質的 脆性斷裂 所追蹤。

元古宙

元古宙(Proterozoic,符號 PR ),又稱元古代、原生代,是地質時代中的一個時期,開始于同位素年齡2500Ma(百萬年前),結束于542.0±1.0Ma。。這個時期已經發現了許多菌類、藻類植物化石和古代微生物化石,因此也被稱為“菌藻時代”。

元古宙包括了古元古代、中元古代、新元古代。元古宙中期發生了全球性的 大冰期 ,世界各地都發現了 冰川遺跡 。在元古宙末期,開始出現了腔腸動物、環節動物和節肢動物,但這些動物都沒有堅硬的骨骼,所以化石上只是留下印痕等遺跡。

元古宙也曾發生廣泛的地殼運動,在前期是地球主要的造山時期。在中國北方為“呂梁運動”。元古代時期的地層中蘊藏有豐富的鐵礦、銅礦和稀土金屬礦物。

元古宙屬于前寒武紀(也是元古宙較不正式的名稱),上一個宙是太古宙,下一個宙是顯生宙。

藍菌的系統發育分類仍未確定,根據色素種類可單分出類似植物的 葉綠體 ,含有葉綠素a和 葉綠素b 的原 綠藻類 ,根據形態可分為 色球藻目 (Chroococcales)、 寬球藻目 (Pleurocapsales)、 顫藻目 (Oscillatoriales)、 念珠藻目 (Nostocales)和真枝藻目(Stigonematales)。但以上分類可能除真枝藻目以外均非單系群,有待進一步研究。形態分類可參見細菌分類表。是發現年代最早的化石。

中文名
古元古代
外文名
(Paleoproterozoic
類型
質年代中的一個代
符號
PP
時間
25至16億年前