世界板块划分图,世界板块分布图及分界线

  

  地球是人类赖以生存的星球,是由宇宙中不断运动的原始星云物质逐渐形成的(I康德,1755;P. Laplace,1796),距今已有45亿年的历史。   

  

  地球形成之初,还处于大体积、低密度的准流体状态,没有固体外壳。随着较轻物质的不断挥发和散失,地球体积逐渐缩小,密度逐渐增大,地球内部逐渐升温,地球物质不断分化和分异,导致地球原始层圈逐渐形成。这一演化过程缺乏明显的地质记录,称为前地质时期或天文演化时期(盖,1991)。在大约38亿年前开始的整个地质演化时期,地球的层化持续不断,促进了低级原始层化向高级现代层化的演化。生物演化由低级单调向高级多样转变,地质构造和矿床类型由简单向复杂转变,地质演化的方向性、阶段性和旋回性十分明显。   

  

  经过100多年的艰苦探索,人们对地球演化历史和地质年代学的认识越来越深入,根据地层古生物特征和同位素年龄数据建立了地质年代学代表(表1-1,图1-1)。   

  

     

  

  图1-1地质年代学示意图   

  

     

  

  表1-1地质年代表   

  

  (一)太古代地质演化特征   

  

  太古宙是地质历史最古老的时期,时限约为25亿年前,时间跨度为20亿年,约占总地质历史的44.4%。卢松年等(1996)根据国际前寒武纪地层学会太古宙划分方案,结合我国太古宙地质资料和同位素年龄资料,提出以38亿年、33亿年和29亿年为时限,将太古宙划分为太古代、太古代、中太古代和新太古代。   

  

  太古代发生了原始地壳形成、大陆核形成、原始生命出现等重大地质事件。原始地壳形成于太古宙,具有洋壳特征,成分可能相当于海洋拉斑玄武岩。   

  

  大约40亿年前,原始水圈开始出现,由此沉积圈开始出现。由于原生地壳薄而脆弱,火山作用频繁而强烈,主要形成基性至中基性火山岩和火山沉积岩,后期变为绿岩,构成原生大陆的核心(原生大陆地壳)。   

  

  大约35亿年前,“花岗岩”圈(硅铝层)开始出现,主要是钠花岗岩。这些花岗岩带和绿岩带的交替排列是太古代的共同特征之一。大多数人认为绿岩带是在部分固结的古硅铝地壳上形成的槽状凹陷。火山熔岩和填充其中的沉积岩分别来自上地幔和周围隆起区,其发展演化导致了大陆核的形成。细菌形式的原始生命可能是在大约36亿年前的一个小型高温水体中开始的,这与当时的火山活动密切相关。作为大型化石保存下来的最早的无核细胞生物是形成叠层石的蓝绿藻。它们是在南非布拉维群的石灰岩中发现的,同位素年龄约为31亿年。陆核主要形成于新太古代,其构造组成包括其间的绿岩带和花岗岩带,其盖状沉积物为古元古代或更新的地层。到新太古代末期,可能形成了两个大面积的原始陆块。   

  

  由于后期地质作用的强烈改造和破坏,太古宙矿床很少。虽然太古宙的时间跨度占地质历史的五分之二以上,但已知的太古宙矿床仅占世界总矿床的3% ~ 5%,主要是与绿岩带有关的铁、金、镍、铜等矿床。   

  

  (2)元古代地质演化特征   

  

  Proterzoic是第二个地质历史时期,时间间隔为25亿至6亿年前,时间跨度为19亿年   

  

  元古代是地球演化的重要历史时期,发生了原地台地和大陆台地形成、沉积介质和生物演化的多次飞跃、全球冰期的出现等重大地质事件。在古代,由于大陆核心规模较小,无法形成完全分选的沉积物,大气和水的性质逐渐从以缺氧为主的还原态演化为含氧的弱氧化态。   

  

  真核生物的出现实现了生物进化史上的第一次飞跃。丝状细菌分离自南非德兰士瓦群黑色页岩,属于原核生物。这组黑色页岩的同位素年龄约为23亿年。在加拿大甘弗林组页岩中首次发现了最丰富的微生物群落和多类型叠层石,其中5种绿藻属于真核生物。这块页岩的同位素年龄为20亿至19.5亿年。到中元古代,大陆核的规模进一步扩大,沉积物分选比较完整,大气和水体中的氧含量不断增加,应时砂岩、粘土页岩等类似盖层的沉积物广泛发育,导致了原始地台的形成,地块内部和边缘的活动带更加发育和普遍。   

  

  典型的盖层沉积和相对稳定的地台区(大陆地台)形成于新元古代,主要在新元古代晚期震旦纪,大气和水体的性质也由含氧状态向富氧状态演化。高级藻类的出现是生物进化的第二次飞跃。红藻和大型单细胞藻类大约在10亿至9亿年前大量繁殖,以蝴蝶兰为代表的褐藻可能出现在大约12亿年前。首先,在澳大利亚发现的由水母、蠕虫等化石组成的“伊迪卡拉”动物群,在大约7亿年前突然大量出现,标志着生物进化的第三次飞跃。震旦纪冰川沉积遍布各大洲,其中7.4-7亿年的冰碛层分布最广,湿冷气候是主要因素,构成了全球大冰期。主冰期后,大部分地区再次转向干热,南亚和澳大利亚南部出现含石膏盐的白云岩,代表干热气候。   

  

  元古代的时间跨度也占地质历史的五分之二以上,被称为元   

古宙矿床占全球矿床总量的15%~20%。与太古宙相比,元古宙矿床不仅在数量上有明显的增加,在类型上也明显增多,主要矿床类型有BIF型铁矿床、不整合型铀矿床、砾岩型金铀矿床、砂页岩型铜矿床、黑色页岩型金矿床、沉积型锰矿床、沉积型磷矿床、SEDEX型铅锌银矿床、铜镍硫化物矿床、岩浆型(层状杂岩型)铬矿床等。

  

(三)显生宙地质演化特征

  

显生宙(Phanerozoic)是指距今6亿年以来的地质历史时期,其时间跨度约6亿年,约占全部地质历史的13.4%。以250Ma和65Ma为时间界线,将显生宙划分为古生代、中生代和新生代。

  

显生宙是地球发展演化最重要的地质历史时期,一系列重大地质事件频繁发生,导致地球面貌与地壳结构的深刻变化。相对稳定的地台区与活动的地槽区的并存和对立以及以后的进一步复杂化,大陆板块与大洋板块的相互作用、聚合离散和陆壳增生,是显生宙重大地质事件的普遍特征。古生代初,地台区与地槽区的基本格局与震旦纪有很大的继承性。在整个古生代,地台区内部通常包含几个间断面,而在活动区的不同地带则发生多次构造变动,使海陆分布和构造格局发生相当重要的改变。

  

早古生代生物成岩作用较前寒武纪更为普遍,代表干热气候的紫红色泥质沉积、含膏盐假晶的钙泥质沉积十分常见;与此同时,由藻类形成的可燃性石煤层见于早寒武世,中晚志留世形成真正的劣质煤,它们是潮湿和较暖气候条件的标志。晚古生代则形成大规模的含煤沉积、大型礁体与介壳滩,以及半隔离的大型咸化陆表海盆。到晚古生代末期,北半球各古地台之间的地槽带均转化为褶皱山系,形成统一的劳亚大陆,并与冈瓦纳大陆接近,最终形成一个巨大的潘加亚(Pangaea)泛大陆。中新生代陆相沉积类型大量分布,潮湿和干旱气候带交替出现,地壳变动强烈。潘加亚泛大陆从三叠纪末开始逐渐解体,尤其是以白垩纪时冈瓦纳大陆的分裂漂移最为显著。

  

显生宙以各类较高级生物的空前繁育和广布为特征。早古生代的生物界以海生无脊椎动物为主,半陆生的裸茎植物在寒武纪中后期已经出现,但保存为较丰富的化石则在志留纪。晚古生代完成了动植物大规模登陆并进而占领大陆上各种生态环境的巨大变革,同时,海生无脊椎动物和藻类仍然繁荣。中生代生物演化的鲜明特点,是个体庞大的爬行动物恐龙类不仅占领全球各大陆,而且重返海洋,部分则向天空发展并导致鸟类的出现;陆生及淡水生物亦空前发展,海生无脊椎动物以箭石、菊石、有孔虫、六射珊珊最为重要。新生代的生物演化则以哺乳动物和被子植物的大发展为突出特征。

  

显生宙也是成矿作用的高峰期。尽管其时间跨度不足地质历史的七分之一,显生宙矿床数量却占全球矿床总量的75%以上,且成矿作用强度具有从古生代向中生代、新生代逐步增加的趋势。显生宙形成的矿产和矿床类型繁多,岩浆矿床和沉积矿床占有重要地位,多成因的叠生矿床十分常见。主要矿床类型有火山岩型铅锌铜矿床和金银矿床、火山岩型萤石和叶蜡石矿床、金伯利岩型金刚石矿床、岩浆热液(石英脉)型钨锡矿床和金银矿床、矽卡岩型钨锡矿床和铜铁矿床、斑岩型铜钼矿床、岩浆型(蛇绿岩型)铬矿床、沉积型石油天然气田和煤田、沉积型锰矿床和磷矿床、沉积型铝土矿矿床、蒸发岩型和盐湖型盐类矿床、热液型汞锑矿床、MVT型和SEDEX型铅锌银矿床、红土型镍矿床和铝土矿矿床、砂金矿床、砂锡矿床、金刚石砂矿床等。

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