Question

学习任务中国前寒武纪地质时代划分

Answer 1

【任务描述】 ①了解前寒武纪地质特征；②掌握前寒武纪的地质时代划分；③了解前寒武纪生物界面貌，鉴定代表性化石。

一、前寒武纪地质特征

地球上现知最古老的地质记录（格陵兰西部、南极恩比地、南非林波波等地的变质岩原岩年龄）形成于38亿年以前或稍早，可以视作存在内外力地质作用的地质历史时期已经真正开始。地球上首次出现多门类带壳动物群的寒武纪开始于5.7亿年以前，标志着显生宙时期的来临。

距今46亿年、38亿年和5.7亿年三个时间标尺将全部地球历史划分为两大阶段和三个时期：①距今46亿年至38亿年左右（延续近8亿年）的天文演化阶段，是迄今了解程度最差、特殊的地球早期史时期，从生物演化角度也称为冥古宙；②距今38 亿年至5.7亿年（延续32亿年左右）的前寒武纪时期，占38亿年以来地质历史阶段的82%，以往曾称为隐生宙（现已废弃），现称为太古宙和元古宙；③距今5.7亿年至现在的显生宙时期，占地质历史阶段的18% 左右，但研究最为详细，包括古生代、中生代和新生代。

二、前寒武纪地质时代划分

前寒武纪是寒武纪以前地质时期的总称，该术语不属于正式地质年代单位，通常简称为前寒武。相应的前寒武系也泛指前寒武时期形成的地层。前寒武纪一般划分为两个阶段，以25亿年左右为界，大于25亿年，称太古宙，小于25亿年，称元古宙。太古宙再分为始太古代、古太古代、中太古代和新太古代。元古宙再分为古元古代、中元古代和新元古代。具体划分见表7-1。

表7-1 前寒武纪地质时代划分方案简表

（据全国地层委员会，2001）

前寒武纪占全部地史时期的5/6，在这漫长的地史阶段中地球各圈层都经历了重要的演变，尤其是地球上出现了最早期的生命并逐渐进化为高等生物，全球各稳定的大陆板块也相继形成，并形成了铁、铀、金等多种矿产。因此，了解前寒武系不仅对认识地球早期有机界和无机界的演化历史具有重要的理论意义，而且对国民经济建设也有重要的实际意义。

三、中国前寒武纪生物面貌特征

前寒武系保存的化石不多。除晚期前寒武纪出现原始的后生动物外，主要是海生的菌藻类和叠层石。

（一）原始菌、藻类生物的发展

已知最老的化石发现于南非年龄大于30 亿年的无花果树群中，是一些微小的（5 ～25μm）的球状、丝状体，被认为可能是单细胞菌、藻类生物。最近我国鞍山群中也发现了可能是菌、藻类的化石。这些太古宙（到古元古代）的生物是一种形态简单、基本无性别的生命形态，没有真正的细胞核，被称为原核细胞生物。它们以有机物为食，又称他养生物。

（二）真核细胞生物的出现

真正无可怀疑的真核细胞生物见于距今13.5 亿年的北美贝克泉（Beck Spring）组，我国华北在距今约12亿～13亿年的雾迷山组中也发现了绿藻类化石。真核细胞生物大约是19亿～20亿年以前已出现并得到一定程度的发展。

（三）后生动物出现、前显生宙向显生宙的过渡

前寒武纪最晚期，大规模稳定地块的出现，冰期后广泛的陆棚浅海，大气中氧含量的显著增加，以及一个可能的有效臭氧屏蔽的存在（Barker＆Marshall，1965），导致了后生动物的出现和发展。

最初的后生动物化石发现于距今7亿年以后，相当震旦纪上统地层中，以伊迪卡拉动物群为代表的不具硬体部分的无脊椎软体印膜化石。据研究共有动物化石20多种，包括腔肠动物、环节动物、节肢动物，以及一些分类位置不明的生物，在世界很多地区都有发现。微小带壳无脊椎动物化石在6亿年前就已开始出现。目前国际上，主要的趋向是将多门类小壳动物化石的出现作为古生界寒武系之底。我国震旦系灯影组中，下部已发现有类似软舌螺类的化石，甚至陡山沱组中也有海绵骨针化石的发现，因此从生物演化的观点来看，至少上震旦统的生物特征和显生宙已没有本质上的重大差别。

综上所述，前寒武系保存的化石不多。除前寒武纪晚期出现原始的后生动物外，主要是海生的菌藻类和叠层石。最早的叠层石发现于太古宇中，叠层石广泛发育于元古宇中，尤其是新元古代地层中。如Kussiella （喀什叠层石，主要为新元古代早期，图7-1 之1），Conophyton （锥叠层石，新元古代，以早中期为主，图7-1 之2），Baicallia （贝加尔叠层石，新元古代中晚期，图7-1 之3），Gymnosolen （裸枝叠层石，新元古代晚期为主，图7-1 之4）等。

图7-1 元古宙叠层石 （纵断面）

1.Kussiella （喀什叠层石）；2.Conophyton （锥叠层石）；3.Baicallia （贝加尔叠层石）；4.Glymnosolen （裸枝叠层石）

（四）技能训练——前寒武纪典型化石识别

训练目的：观察元古宙代表性化石标本，掌握元古宙生物界面貌和重要标准化石。

元古宙的生物界主要由微古植物和叠层石两大类组成。

【任务】：观察并描述下列代表性的化石：Gruneria （格鲁纳叠层石），Kussiella （喀什叠层石），Tungussia （通古斯叠层石），Conophyton （锥叠层石），Scopulimorpha （墙叠层石），Anubaria （阿纳巴叠层石），Gymnosolen （裸枝叠层石），Minjaria （米雅尔叠层石），Baicalia （贝加尔叠层石），Jurusania （朱鲁赛叠层石），Boxania （布克松叠层石），Linel⁃la （林那叠层石）。

在新元古代晚期震旦纪时，是生物飞跃发展的前夜。它们表现出从新元古代到古生代的过渡性质。高级藻类中的褐藻大量出现，如文德带藻（Ventotaenia）。动物方面不仅有软体型的后生动物，且有少量具外壳的后生动物类别的出现。如在长江三峡的震旦系中，产出有小壳动物化石。