地球的早期演化与前寒武纪地质课件.ppt

第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,一、地球早期的演化二、前寒武系地质划分三、太古代四、元古代五、震旦系,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,一、地球早期的演化1、地球的结构2、地球的物理性质3、地球外圈层的形成4、地月系统的形成,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,一、地球早期的演化1、地球的结构地球的划分地球个圈层的特征,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,1、地球的划分地球的外圈层：气圈，水圈，生物圈地球的内圈层：地壳，地幔，地 核,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,2、地球各圈层的特征气圈：没有明显的上界，可以分为 对流层（热带18km，温带12km，极地 9 km）平流层（km）中间层（50km-85km）热成层（电离层）（85-800km）外逸层（800km以上）,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,2、地球各圈层的特征水圈：占地球表面积的，其中淡水约为.大气水 地表水（海洋水，陆地水）地下水,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,2、地球各圈层的特征 生物圈：地球上生物生存、活动 的范围(气圈平流层地下数公里),第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,2、地球各圈层的特征地壳：固体地球最外圈，平均厚度 km，海洋地壳km，占地 球体积的.4%，可以分为两层，硅铝层，硅镁层。,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,2、地球各圈层的特征 地幔：介于莫霍面和古腾堡面之间，厚度约2800km，占总体积的 83%，进一步划分为上地幔，下地幔。物质成分主要为：硅、铁、钙、镁、氧、氢、钠等,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,2、地球各圈层的特征 地核：厚度为3471km，占总体积的 16%，成分主要为铁、镍、硫、氧等物质,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,一、地球早期的演化 2、地球的物理性质,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,地球的形状与大小地球的密度与压力地球的重力地球的放射性,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,地球的温度 地球的磁性 地球的电性 地球的弹塑性,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,一、地球早期的演化 3、地球外圈层的形成,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,1、水圈的形成与演化 水圈的形成 水的来源：地外来源 地内来源,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,1、水圈的形成与演化 水圈的循环 气态 液态固态气态 水圈的地质作用 水对于岩石的分化剥蚀作用 水体是沉积物最重要的沉积介质,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,2、气圈的形成与演化 气圈的形成 地外来源 地内来源,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,2、气圈的形成与演化 大气的循环 大气的地质作用 分化剥蚀 沉积物堆积,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,3、生物圈的形成与演化生命的起源生命的早期演化前寒武纪的生物界,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,3、生物圈的形成与演化生命的起源 1953年，米勒的原始大气，经电火花击打产生氨基酸分子。这是被称为原始生命的初始阶段。但是，从氨基酸分子到生物原始细胞之间的演化过程现在还不清楚。需要进一步工作。,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,3、生物圈的形成与演化 生物早期演化的证据 32亿年前非洲无花果树组产出原核细胞化石，这是生物演化史中的重大事件。19亿年左右加拿大贝克泉组出现了真核细胞生物化石。这是生物演化史中的又一重大事件。,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,3、生物圈的形成与演化 约7亿年澳大利亚伊迪卡拉庞德石英砂岩中发现水母类等化石，称为伊迪卡拉动物群，为无壳的后口生物。这是生物演化的又一次重大事件，这时生物开始出现了组织，显示出较为高级的生命形式。寒武纪5.3亿年出现具壳的生物化石。,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,3、生物圈的形成与演化 中国早期生命演化的证据雾迷山组（约10亿年）原核生物化石陡山沱组（约7亿年）真核细胞化石灯影组（约6亿年）大型带藻类生物化石寒武纪早期的小壳类化石。,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,3、生物圈的形成与演化 早期主要生物化石 叠层石 微古植物化石（古孢子和一些带藻化石）如德文藻等 后口生物化石如伊迪卡拉动物群,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,4、地月系统的形成 地球与月球的比较 地球与月球的相似性与不同 地球与月球形成假说,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,4、地月系统的形成 地球与月球的比较 距太阳 直径 密度 质量 扁率 轴倾角 黄道交角(1010m)(km)(g/cm3)(地球1)地球 150 12756 5.51 1 0.017 23.27o 0o月球 150 3476 3.34 0.012 0.055 6.42o 5.15o,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,4、地月系统的形成 地球与月球的比较 月球划分为：月壳、月幔，表面有月壤 地球划分为：地壳、地幔、地核 月球物质：表面玄武岩为主 地球表面：花岗岩和玄武岩为主。,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,4、地月系统的形成 地球与月球的相似性与不同 相似性：形状、距太阳距离、不 同：物质成分、密度、轨道、外圈 层、温度变化,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,4、地月系统的形成 地球与月球形成假说 分裂说：月球曾是地球的一部分，由于地球迅速旋转，或是由于一个巨大的陨星撞击而分裂出去。双星说：月球在绕地球的运行中形成，可以是地球派生的物质形成，也可以由绕太阳运行的物质形成。捕获说：月球形成于地球轨道以外，后来被地球捕获。,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,4、地月系统的形成 地球与月球形成假说 双星说和分裂说均是地与月球具有较为密切的渊源，但是两者之间具有的明显差别却明确告诉我们两者之间没有渊源。捕获说可能是较为合理的一种解释，根据成分和各方面因素的综合考虑，可能是从水星分裂出来后被地球捕获的。,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,二、前寒武系地质划分1、前寒武纪地层研究方法2、前寒武纪地层划分3、中国前寒武纪地层划分,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,二、前寒武系地质划分1、前寒武纪地层研究方法 构造岩浆旋回法 根据野外常见的古老岩系中巨大的区域性角度不整合面及不整合上、下两套岩系的岩性特征、变质深浅、岩浆活动类型及相互穿插关系、构造线方向和片理方向、褶皱形态等方面的显著差异来划分地层的方法。,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,二、前寒武系地质划分1、前寒武纪地层研究方法同位素年龄测定法 根据同位素的衰变规律进行测定获得岩石形成年龄的方法。如铀-铅法，钐-钕法等。应该注意的是：同位素方法误差较大，所以要以构造旋回法为基础，进行研究，以免发生错误的结果。,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,二、前寒武系地质划分1、前寒武纪地层研究方法 岩石学的方法 运用岩石学的方法进行地层划分的方法。如在浅变质岩系中保存有各种变余构造，层面、层理、沉积韵律等进行地层划分；或运用岩石的物质成分、岩石性质、变质程度等以达到“恢复原岩”的目的。,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,二、前寒武系地质划分1、前寒武纪地层研究方法古生物学的方法 运用古生物化石进行地层划分的方法 主要是运用叠层石、古孢子和后口生物化石进行对比。这一方法除了对于地层划分有着重大意义，特别对于生物演化研究有着更为重大的意义。,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,2、前寒武纪地层划分 晚元古代 8 5.7 亿年 元古代 中元古代 168 亿年 早元古代 2516 亿年 太古代 4625 亿年,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,3、中国前寒武纪地层划分 晚元古代 震旦系 中元古代 青白口系 蓟县系 长城系（1916亿年）早元古代 太古代,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,三、太古代1、太古代的划分 2、世界的太古代3、中国的太古代,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,1、太古代的划分,新太古代,中太古代,古太古代,始太古代,太古宙,25 亿年,28 亿年,32 亿年,36 亿年,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,2、世界的太古代 世界上各个大陆均或多或少有一定程度的发育。其中发育比较好的大陆是几个著名的地盾，如加拿大地盾，非洲地盾，此外欧洲，澳大利亚均有发育。其中世界上最古老的岩石发现在英格兰大约38亿年。,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,3、中国的太古代：华北地台：/吕梁运动 郭家寨亚群 滹沱群 东冶亚群 豆村亚群 五台群 阜平群,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,3、中国的太古代：华南：/晋宁运动 澜沧群 昆阳群,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,3、中国的太古代：早期大陆的集中假说：陆核说：大陆形成的早期，先是发育一个陆核，而后逐步扩张，增生，形成后来的大陆 刚性陆块说：认为早期陆块就已经是具有一定规模的刚性陆块，后期的运动均是刚性陆块之间的相互碰撞和相互作用而成。，,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,四、元古代 元古代的划分 世界元古代 中国元古代,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,四、元古代 1、元古代的划分：,新元古代,中元古代,古元古代,54 亿年,10 亿年,16 亿年,25 亿年,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,四、元古代 2、世界的元古代 世界各板块均有良好的发育，其中北美板块；非洲板块；亚洲板块；欧洲板块；西伯利亚板块。主要是一套变质岩系。,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,四、元古代 3、中国的元古代 华北地台 蓟县剖面：（见投影片）京津唐凹陷：,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,四、元古代 3、中国元古代 华南板块的元古代 华南这套地层主要发育在西南各省。其中云南，贵州发育的比较完整。且具有一定研究积累。,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,五、震旦系 震旦系的划分 震旦系的展布 震旦系的研究意义,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,五、震旦系 世界的震旦系 世界上这一段地层主要发育在西伯利亚板块，澳大利亚地块，加拿大等 如：西伯利亚这一段地层名称是“德文系”以富含大型的德文藻为特征。,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,五、震旦系 中国的震旦系 南北震旦系之争,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,五、震旦系 中国的震旦系 标准剖面在湖北宜昌，主要为碎屑岩，白云岩为主的沉积 本剖面以含有冰积物为特征。,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,五、前寒武系总结 1、基本特征 2、主要矿产 3、演化历程,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,五、前寒武系总结 1、基本特征 岩石基本均为变质岩石 岩石曾受到强烈的构造运动的影响，造成了岩石发生较为强烈的褶皱和断列。,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,五、前寒武系总结 2、主要矿产 主要矿产有：金、铁、镍、钴等矿产。部分岩石是重要的建材材料。其中中国的冀东铁矿具有比较重要的意义：沉积主要为硅铁建造。这是说明此时地球上已经存在游离氧。这是一件生物演化发展历史中具有比较重要的意义。,第五章 地球的早期演化与前寒武纪地质,五、前寒武系总结 3、演化历程 中国华北为例：中国华北发生过三次较大规模的构造运动，分别形成了阜平群、五台群、和滹沱群。早古生代；1、地壳早期处于原始状态的活动状态，主要形成了碎屑岩等沉积。,