寒武系——寒武纪地层 学习任务中国前寒武纪地质时代划分
嵩山地区的寒武系主要分布在嵩山主体的周边地区。嵩山北坡西起偃师上徐马,向东经佛光峪,登封五乳岭、唐窑至巩县窖粮统一线,南麓青石岭、红石寨、送表、西白里坪、告城等地也有连续分布。
嵩山寒武系发育完整,出露良好,化石丰富,历年来为地质学界所重视。1933年孙健初先生在调查禹县、密县煤田地质时就曾描述过寒武系,并做了最初的划分。以后随着对岩性组合、岩层对比,特别是古生物化石研究的不断深入,地层划分也在不断变化。曹世禄、冯景兰、张伯声、张尔道、王曰伦、杨志坚、刘印环、裴放等及中南煤田局、北京地质学院、河南地质研究所、河南区调(测)队、河南地矿局(厅)等都曾做过地层划分研究,随着时间的推移可以有几种划分方案。这表明人们对嵩山寒武系的认识在不断深化。由于划分方案繁多,只能摘其要者列表如下(表8-1),以示其沿革脉络。
表8-1 河南省华北地层区寒武系划分沿革表
嵩山寒武系属于华北台区沉积类型,根据岩性组合特征和化石可分为三统八组。寒武系与上覆中奥陶统下马家沟组为假整合接触,与下伏元古宇五佛山群或震旦系罗圈组假整合接触。
嵩山寒武系以登封市唐庄乡关口—巩义市涉村乡窖粮坑出露较全,研究程度相对较高。1973年北京地质学院在该地曾经实测过剖面,称为“登封关口至巩县王顶剖面”,1975年河南地质局区测队在巩义市窖粮坑重测了北段张夏组顶界以上部分。1983年编写《河南省区域地质志》时,区调队再次重测了这条剖面,采集了数量众多的化石。这条剖面在嵩山国家地质公园五指岭景观区内,为“七(五)代同堂”地层剖面遗址之一。为了仔细了解嵩山寒武系的面貌,便于地质旅游者参观考查,将剖面详细描述如下(如图8-5)。
图8-5 登封关口—巩义窖粮坑寒武系剖面图(上图1973年北京地院实测,下图1975年河南区调队重测)
1—元古宇嵩山群五指岭三段(Pt1w3);2~8—下寒武统辛集组(
登封关口—巩义窖粮坑寒武系剖面(加括号的层号为1975年重测编号):
上覆地层 奥陶系下马家沟组(O2x)
15.浅黄色薄层状泥灰岩,底部具砂砾岩
假整合
寒武系上统(
凤山组(
14.灰白色中粒白云质灰岩 20.2m
13.浅灰色细粒含硅质团块白云质灰岩 6.0m
12.灰白色中—粗粒含燧石结核白云质灰岩 8.4m
11.灰白色中—粗粒含硅质白云质灰岩 26.5m
10.白色粗粒白云岩 2.5m
9.灰白色厚层状含硅质团块白云质灰岩 29.9m
整合
长山组(
8.淡黄色泥质白云质灰岩,产三叶虫Changshania(长山虫)、Shirakiella?(小白井虫?)、Sanduspis?(三都虫?)、Lioparia(光颊虫),腕足类Obolus trigonalis(三角圆货贝)等 12.1m
7.灰色厚层状白云质灰岩 40.2m
整合
崮山组(
6.黄色薄板状含泥质条带白云质灰岩,产三叶虫Blackwelderia(蝴蝶虫),腕足类Dicellomus(锄形贝) 27.5m
5.深灰色厚层鲕状白云质灰岩 97.0m
4.白云质灰岩 4.2m
3.灰色厚层鲕状白云质灰岩 8.5m
2.灰、深灰色厚层鲕状白云质灰岩 34.2m
整合
寒武系中统(
张夏组(
18.深灰色厚—巨厚层鲕状白云岩 85.9m
17.灰色薄层鲕状白云质灰岩,产三叶虫Manchuriella(小满洲虫)、Solenoparops taitzuensis(太子沟颊形虫) 53.7m
16.灰色中厚层鲕状白云质灰岩 13.9m
15.灰色薄层鲕状白云质灰岩夹厚层鲕状白云岩 54.8m
徐庄组(
14.黄绿色页岩与青灰色中厚层泥质鲕状灰岩互层 59.4m
13.灰色薄层泥灰岩、黄绿色页岩及巨厚层鲕状白云质灰岩,产三叶虫Anomocarella(小无肩虫) 16.3m
12.黄绿色页岩与薄层砂岩互层,上部为灰岩,产三叶虫Anomocarella miaogouensis(庙沟小无肩虫),腕足类Obolus(圆货贝)、Westonia(魏斯顿贝) 32.4m
整合
毛庄组(
11.紫红色砂质页岩夹黄绿色泥灰岩透镜体,产三叶虫Shantungaspis aclis(刺山东盾壳虫)、“Ptychoparis”(“褶颊虫”) 126.3m
整合
寒武系下统(
馒头组(
10.灰色条带状泥灰岩夹紫红色泥灰岩 4.9m
9.紫红色薄层状泥灰岩夹灰色厚层状灰岩透镜体 30.6m
8.深灰色白云质灰岩,含三叶虫Redlichia(莱得利基虫) 54.4m
整合
辛集组(
7.青灰色厚层含燧石团块白云岩 32.5m
6.黄白色泥灰岩 3.2m
5.紫红色含泥质砂质灰岩 7.0m
4.紫红色钙质石英砂岩 11.8m
3.紫红、黄绿色薄层状石英砂岩 0.6m
2.石英砂砾岩 0.4m
不整合
下伏地层 古元古界五指岭组三段(Pt1w3)
嵩山寒武系根据化石和岩性组合特征,划分为三统八组,各组之间均为整合接触。
辛集组(
图8-6 中华翼莱德利基虫(×1)(引自河南区调队,1989)
馒头组(
毛庄组(
图8-7 潮道沉积砾屑鲕状灰岩的显微图像(引自刘印环等,1991)
图8-8 山东盾壳虫(引自《地质词典》,1979)
徐庄组(
图8-9 瘤状小姚家峪虫(×2)(引自刘印环等,1991)
图8-10 毛庄组鲕状灰岩中的板状交错层理素描图
图8-11 河南原附节虫(×4)(引自河南地矿厅,1989)
图8-12 小型毛孔野萤虫(×15)(引自刘印环等,1991)
张夏组(
崮山组(
图8-13 蝙蝠虫(引自《地质词典》,1979)
图8-14 锥形长山虫(×2.5)(引自刘印环等,1991)
长山组(
凤山组(
4.嵩山寒武系的对比
嵩山地区所建立的寒武系的岩性组合与河南、华北相似,完全可以对比。所产三叶虫化石与豫西地区乃至华北地区极为相似。《河南省区域地质志》在我省华北地层区建立了23个三叶虫化石带或层位,据目前掌握的资料,嵩山地区已经找到了其中13个带的带化石,详细如下:
寒武系最下面的辛集组,是非常有趣的一个地层单位。嵩山就地理位置而言,正处于华南、华北寒武系两个地层分区的过渡地带。在早寒武世时恰处在由南向北海侵的主要通道上,随着海侵的不断扩大。早寒武世中期的沉积物以超覆不整合覆于前寒武系不同层位之上,而且愈向北寒武系出现的层位愈新。刘印环等(《河南的寒武系和奥陶系》,1991)将河南省内寒武系各分布区的辛集组进行了详细对比,在叶县杨寺庄剖面将辛集组划分为四段,从下而上依次为①炭质页岩段、②含磷砂岩段、③砖红色砂岩-盐溶角砾岩段和④豹皮状灰岩段。在豫南卢氏、叶县、舞阳、确山一带,辛集组四个段发育完整,与其下的震旦系罗圈组假整合接触。向北在灵宝、汝阳、临汝、宝丰、鲁山、平顶山一带,辛集组缺少①段,②段假整合于罗圈组之上。而到了嵩山及其以西的宜阳、渑池、陕县一带,缺少了①段和②段,③段分别覆盖在罗圈组和前震旦系不同层位之上。到了太行山地区的林县、辉县等地,辛集组完全缺失,馒头组直接超覆在中元古界汝阳群之上。鲁山辛集一带沉积②段浅海相含磷砂岩时,嵩山还是一片陆地,没有形成含磷层位,这就是为什么临汝以南寒武系底部含磷,而在嵩山不含磷的症结所在。
嵩山地区中寒武统发育完整,化石丰富,层位稳定,可以与全省及华北南部相同地层对比。
区内上寒武统和华北南部一样,是一套巨厚的白云质灰岩、白云岩,自1923年谢家荣在江苏贾汪创名“三山子灰岩”以来,时代就有争论。豫西地区原来将张夏组以上的这套白云质灰岩划归下奥陶系冶里组。但是1956年以后,不断在此层中发现晚寒武世的三叶虫化石,找到了Drepanura(蝙蝠虫)、Blackwelderia(蝴蝶虫)、Changshania(长山虫)、Calvinella(卡尔文虫)、Quadraticephalus(方头虫)、Changia(章氏虫)等上寒武系标准分子,证明这套白云质灰岩不仅属寒武系上统,而且可以划分为崮山、长山、凤山三组。原来所谓的“三山子灰岩”,实际上是一个“穿时”性岩石地层单位,它的顶界和底界由南往北都在逐渐抬高,在嵩山“三山子灰岩”的底界在张夏组下部,顶界在凤山组下部(图8-15)。受“怀远运动”的影响,嵩山地区在凤山组沉积以后普遍上升,遭受剥蚀,现在所见的凤山组应该是侵蚀残留厚度,各地残留的最高层位有愈北愈高的趋势,如在宝丰、平顶山以南寒武系最高层位是崮山组,嵩山南麓为长山组,嵩山北坡即能见到凤山组。
图8-15 “三山子灰岩”穿时关系示意图(据刘印环等,1991修改)
寒武系与其上的中奥陶统应以怀远运动形成的不整合面为界,奥陶系的“贾旺页岩”之下有一层厚度不等的砂砾岩层,是两系分界的标志层。
寒武纪的典型地层剖面~
山东张夏、崮山、馒头山一带,寒武纪地层发育和出露都十分良好,而且紧靠津浦铁路交通便利,早在19世纪末就为国内外地质学者所重视。1903年美国地质学家B·维里斯和E·布莱克威尔德在张夏、崮山、莱芜九龙山等地测量了剖面,采集了化石,对寒武纪地层作了初步划分,其研究成果于1907年正式发表,将张夏、崮山一带的寒武纪地层自下而上划分为馒头页岩、张夏灰岩、崮山页岩、炒米店灰岩。之后美国古生物学家毕可脱(1913年)、日本人远藤隆次(1939年)、小林贞一(1941年、1942年、1955年)均相继研究过张夏、崮山一带寒武纪地层中的生物化石。中国著名的地质学家孙云铸教授从1923年起对张夏、崮山地区的寒武系进行了长达20余年的研究,对寒武纪地层做了划分。1953年卢衍豪、董南庭重新观察了张夏、崮山一带寒武纪标准剖面,其中最重要的是把B·维里斯和E·布莱克威尔德的馒头页岩自下而上再分为馒头组、毛庄组、徐庄组,并把前两个组置于下寒武统,把后一个组归入中寒武统,炒米店灰岩再分为凤山组及长山组,将张夏地区寒武系确定为7个单位和17个三叶虫化石带。此后,有关地质院校,如北京地质学院等,以及山东省地质局等单位,先后对张夏寒武纪地层剖面作过大量的野外观察、剖面测制、室内鉴定和专题研究,取得了丰富的实际资料,从不同的角度补充和完善了该剖面的基础资料,进一步提高了该剖面的研究水平。 1959年,位于泰山北侧的张夏寒武纪地层剖面在全国地层会议上被正式定为华北寒武系标准剖面。1958-1961年,北京地质学院在泰山地区进行1:20万区调,将泰山变质岩命名为太古代泰山群,自下而上划分为万山庄、雁翎关、山草峪组等。1960-1962年,山东地质局805队开展包括泰安南留幅等23幅1∶5万区调联测。1963-1965年,山东地质局805队进行1∶5万泰安幅区调,将泰山变质岩称为泰山杂岩,划分为望府山、笤帚峪、唐家庄、盂家庄、冯家峪等五个岩组。同时,地科院程裕淇等,山东地质局805队郑良峙、张成基等人开展变质岩专题研究,确立了雁翎关、山草峪组层序,恢复了原岩,进行变质岩的岩石学研究。1978年以后,泰山的地质研究工作,进入了一个以专题研究为主的深入发展级段。泰山的保护、管理和开发建设得到了很大的加强,泰山的面貌有了巨大的变化。1980年,应思淮研究员对泰山变质岩进行了专题研究,并出版专著《泰山杂岩》。1981-1984年,山东矿业学院吕朋菊教授对泰山的形成进行了专题研究,并发表了《泰山形成及其年龄》一文。1982-1985年,山东区调队郑良峙、王世进等人进行了鲁西泰山群专题研究,新建柳杭组,置于雁翎关组和山草峪组之上。1982-1987年,山东地矿局第一地质队马云顺、翟颖川等对鲁西太古代绿岩带含矿性进行专题研究。1982-1984年,赵世英等进行红门“桶状构造”的专题研究,并发表《泰山红门“桶状构造”成因的探讨》论文。1982-1985年,地科院朱振华硕士填制了泰山山前1∶2.5万地质图,完成硕士论文,发表“泰山太古宙岩浆杂岩体的岩石化学和地球化学特征”论文。1983-1986年,法国雷恩大学江博明等,地科院沈其韩等,山东地矿局董一杰等对中国太古宙地壳演化进行专题研究,认为泰山杂岩的大部分为变质侵入岩(灰色片麻岩),称之为望府山片麻岩,取得大量地球化学和同位素年龄资料。1986-1987年,北京大学谢凝高等进行泰山风景名胜区资源综合考察评价及其保护利用研究。1986-1990年,山东区调队王世进等进行1∶20万泰安、新泰幅修测。同期,地科院徐惠芬、山东地质一大队董一杰等人对山东鲁西太古宙绿岩带和鲁西太古代地层等进行专题研究,系统总结了泰山岩群的分布、层序、变质作用的特点,并出版专著。1987年联合国教科文组织把泰山列为世界自然与文化遗产,泰山的地位和影响发生了历史性的变化。1989-1990年,山东矿业学院吕朋菊教授等对泰山周围重力滑动构造进行专题研究,发表了“泰山周围太古界与古生界不整合面上滑动构造的发现”论文。1990年,山东省地矿局第一地质大队董一杰等发表《泰山地区太古宙杂岩体的地球化学特征》论文。1990-1993年,山东地矿局曹国权等人发表《鲁西早前寒武纪地质》专著。1993-1996年,地质矿产部地质研究所、山东第一地质矿产勘查院进行泰安市幅1∶5万区域地质调查。1994-1995年,吕朋菊教授就泰山新构造运动的进行专题研究,发表了《新构造运动与现今泰山的形成及地貌景观》论文,并对泰山地质地貌进行总结,撰写《泰山大全》之地质地貌篇。1995年地科院庄育勋等,山东地矿局第一地质大队张富中等就泰山地区新太古代~古元古代地壳演化研究的新进展发表论文。1997年,地科院庄育勋等,山东地矿局第一地质大队任志康等人在《岩石学报》发表论文《泰山地区早前寒武纪主要地质事件与地壳演化》。1998年,山东地勘局地质调查研究院吕发堂等就其研究成果发表《泰山地区晚太古代“框架侵入岩”的地质特征及稀土地球化学演化》论文。1999年,地科院王新社等,山东地矿局第一地质大队任志康等发表《泰山地区太古宙末韧性剪切作用在陆壳演化中的意义》论文。2000年,地科院地质力学所张明利等发表《新生代构造运动与泰山形成》论文。2002-2003年,山东科技大学吕朋菊教授等、泰山风景区管委会牛健等人进行泰山地质地貌特征及地学价值评价专题研究,并发表《泰山的地学价值及其意义》论文。2004年9月中国地质大学对拟建中国泰山世界地质公园的建设条件、地质遗迹和资源状况等进行了为期两周的研究考察。张夏寒武纪地层剖面,把寒武系划分为下、中、上统的7个地层单位,即下统的馒头组,中统的毛庄组、徐庄组、张夏组,上统的崮山组、长山组、凤山组。现从老到新简述如下:馒头组主要由紫红色、黄绿色等杂色页岩及泥质、白云质灰岩组成。底部不整合于泰山杂岩的肉红色片麻状花岗岩之上。下部灰岩中含磁石结核和条带,上部页岩中具微细水平层理,中部页岩含有三叶虫化石~中华莱德利基虫。厚度119米。毛庄组主要由紫色云母质页岩和灰岩组成。含三叶虫、腕足类及藻类化石。厚度39米。徐庄组主要由紫灰色页岩和鲕状灰岩组成,其中下部的灰岩及灰质粉砂岩中常具斜层理或交错层理。含有徐庄虫等三叶虫化石及腕足类化石。厚度73米。张夏组主要由鲕状灰岩和藻类灰岩组成,中夹杂色页岩。含德氏虫等三叶虫化石。厚度198米。崮山组主要由竹叶状灰岩、疙瘩状灰岩和黄绿色页岩组成。含蝴蝶虫、蝙蝠虫等三叶虫化石。厚度51米。长山组主要由迭层石灰岩、具红色氧化圈竹叶状灰岩、紫色页岩组成。含有庄氐虫、蒿里山虫等三叶虫化石。厚度70米。凤山组主要由泥质灰岩和竹叶状灰岩组成。含济南虫、方头虫等三叶虫化石,以及海百合茎和腕足类化石。厚度130米。张夏寒武纪地层的标准剖面,分别位于张夏和崮山一带的馒头山、虎头崖、黄草顶、唐王寨、范庄等地。其中的馒头山是徐庄组、毛庄组、馒头组的剖面,虎头崖~黄草顶是张夏组的剖面,唐王寨是崮山组、长山组的剖面,范庄是凤山组的剖面。馒头山位于张夏镇南2公里,104国道的西侧。因其状如馒头而得名。山的北麓有两个名为徐庄和毛庄的小村子。它是张夏寒武纪标准地层剖面的馒头组、毛庄组、徐庄组的建组和命保所在地。张夏寒武纪地层剖面,在泰山主峰之北,位于泰安和济南之间交通干线的两侧,交通方便,而且构造简单,出露完全,十分有利于现场观察和研究。它是中国地层和古生物研究历史最长、研究程度最高的地层剖面之一,在中国地质学史上占有很重要地位。1959全国地层会议后,被正式确定为中国北方寒武系的标准地层剖面,在中国不同地区寒武纪地层对比和国际寒武纪地层对比方面起着重要作用,同时也是许多寒武纪古生物种属(蒿里山虫Kaolizhania、中华莱德利基虫Redichia Chinensis、馒头褶颊虫Ptychopariamantoensis、山东虫Shantungia、孙氏盾虫Sunasp-is Lavevis)命名地或模式标本的原产地。因此,这个标准地层剖面,在国内外十分闻名,长期以来有许多国内外地质学者不断来此参观考察,同时也成为中国大专院校地学的重要实习基地,无论在地质科学方面,还是在生产实践以及地质教育方面,都具有很高的科学价值。
【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。
研究区前寒武纪构造地层系统
答:中央造山带内的前寒武纪构造地层主要保存在三个地块和南秦岭造山带,它们呈现下列主要特点:第一,地层序列保存不完整,顶、底界线不清,不同的构造地层单元多以断层或韧性剪切带接触;第二,多数前寒武纪构造地层经历了复杂的变形和不同程度的变质作用,原始地层层序难以恢复,但仍可根据岩石组合确定不同构造地层单元的特点...
寒武纪发生了什么?
答:5.3亿年前,由于温度的升高,氧气含量的增加,火山活动增加了海洋里的养分,古老的海洋里许许多多奇特的生物一下子涌现出来,这就是地质学上所说的“寒武纪生命大爆发”。各种各样的生命突然呈现爆发式增长,地球上很快就热闹了起来。生命大爆发持续了1000万到2000万年,包含了200多个物种,绝大多数是...
寒武纪原型盆地
答:早寒武世苏峪口组沉积期,鄂尔多斯西缘和南缘裂谷伸展,形成了相对统一的北祁连-北秦岭洋沉积区,沉积了磷块岩和含磷碎屑岩,地层由西向东、由南向北依次超覆...北祁连山新元古代—寒武纪大陆裂谷型海相火山岩,目前主要以残留块体的形式存在于北祁连早古生代海相火山岩系之中。海相火山岩具双模式特点(夏林圻、夏祖春...
为什么寒武纪形成的古老地层中藏有许多铁矿
答:这就又进一步支持了雪球地球理论的正确。易溶于水的亚铁盐遇到空气里的氧气会被氧化成易水解的铁盐,进而形成难溶的氧化铁从水里沉淀出来。这个过程使多达20倍于现存大气层氧气的氧被带状铁沉积封锁在岩石里。地球上的铁矿都是在寒武纪前形成的。在寒武纪后的显生宙地层中鲜有铁矿存在。
生命大爆发的寒武纪,当时生物进化的速度有多快?
答:侯先光说,从这个界线往上,即寒武纪的地层中,至今发现了长尾纳罗虫、三叶虫等等多种多样的化石,它们都是突然出现的,是寒武纪大爆发的证据;可是在界线以下,即前寒武的地层中,却没有找到任何具有复杂身体结构的化石。侯先光说,根据达尔文的进化理论,生物是逐渐进化的,那么在前寒武晚期的地层中应该能...
早古生代的气候与生物进化
答:从名字上听来,寒武纪给人以阴冷恐怖的感觉,实际上,“寒武”是英文Cambria的译音,它原本是英国威尔士西部一座山脉的名称,只因地质学家塞奇威克(A.Sedgwick,1785-1873)在这里进行过详细的研究,发现过许多那一时期的生物化石并确认了相应的地层,所以才被作为一个专门的名称使用至今。现在,寒武纪这个名字被全世界广泛应用...
寒武纪为什么会突然的发生生物物种大爆发?
答:关于寒武纪生物大爆发的原因,学术界有很多说法,其中含氧量说流传比较广,也有相关的证据支持,在2019年5月7日,我国科学院南京地质古生物研究所的官网就刊登了一篇简文——“新研究发现氧气含量控制了寒武纪大爆发的过程”。文中说到:研究人员根据西伯利亚寒武纪早期碳酸盐岩地...
寒武纪、奥陶纪后直到今天地质顺序是怎样?
答:寒武纪、奥陶纪是地质年代的分区单位,与之对应的地层分别是寒武系地层和奥陶系,一般地层年代从大向小分为宙、代、纪、世、期,而与之对应的底层分级为宇、界、系、统、阶。以前把太古代和元古代归入隐生宙,但现在大多分离出来,成为太古宙和元古宙,不再提隐生宙。
二叠纪,寒武纪,白垩纪,侏罗纪等顺序是?
答:寒武纪 前期:564—535 中期:535—515 后期:515—500 现在寒武纪地层中门类众多的无脊椎动物化石(节肢动物、软体动物、腕足动物和环节动物等),而在寒武纪之前更为古老的地层中长期以来却找不到动物化石的现象,被古生物学家称作“寒武纪生命大爆发”,简称“寒武爆发”。 奥陶纪 500—436 奥陶纪是历史上海侵最广泛的...
寒武系—奥陶系重要等时对比标志
答:(一)寒武系 1.岩性对比标志 由于寒武纪时塔里木、华北以及扬子分属不同的板块之上,但均位于赤道附近的干旱气候带内(Boucot等,2009),在类似的气候背景下形成了可对比的沉积物,对于地层的划分与等时对比具有重要的意义。本书认为寒武系在台地相区的沉积物具有较强的可对比性,前文述及的各盆地...