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。
在太古代的最初期,地球上尚无生命出现。生命元素,如C,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?
(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。
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1872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。1970~1980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。