基本介紹
- 中文名：古元古代
- 外文名：(Paleoproterozoic
- 符號：PP
- 類型：質年代中的一個代
- 時間：25至16億年前
地質年代表,生物進化,岩牆群,俯衝證據,岩漿活動,早前寒武紀,元古宙,
地質年代表
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成 鐵 紀 | 層 侵 紀 | 造 山 紀 | 固 結 紀 | 蓋 層 紀 | 延 展 紀 | 狹 帶 紀 | 拉 伸 紀 | 成 冰 紀 | 埃 迪 卡 拉 紀 | 寒 武 紀 | 奧 陶 紀 | 志 留 紀 | 泥 盆 紀 | 石 炭 紀 | 二 疊 紀 | 三 疊 紀 | 侏 羅 紀 | 白 堊 紀 | ||||||||||||||||
古 新 世 | 始 新 世 | 漸 新 世 | 中 新 世 | 上 新 世 | 更 新 世 | 全 新 世 | ||||||||||||||||||||||||||||
生物進化
從距今約25億年到距今16億年期間就是元古宙——古元古代，古元古代分成了成鐵紀、層侵紀、造山紀、固結紀四紀。在古元古代期間，藻類、菌類經過了幾億年的發展、進化、積累，終於為中元古代大型巨觀藻類的出現做好了準備。
古元古代
古元古代成鐵紀，距今25億年前到距今23億年前，期間藍藻、細菌在之前的基礎上進一步發育。
層侵紀，距今23億年前到距今20.5億年前，藻類、菌類數量較多，大氣及水體氧含量大幅增加。
造山紀，距今20.5億年前到距今18億年前，藻類、菌類繁盛，陸地上發生了大規模造山運動。
固結紀，距今18億年前到距今16億年前，藻類、細菌繼續繁盛，哥倫比亞超大陸形成。
岩牆群
華北克拉通中部是古元古代岩牆群最為發育的地區。以鎂鐵質成分為主的岩牆群可以分為變質的和不變質的兩類。不變質岩牆群是在1780-1760 Ma之間大約20 Ma時間內形成的，是華北克拉通古元古代最晚期鎂鐵質岩漿活動的產物。不變質岩牆又可以細分成高Mg-Ti低P、低Mg高Ti-P和高Mg低Ti-P等3組。本文報導了采自豐鎮附近高Mg低Ti-P岩牆樣品的鋯石U-Pb年齡和Hf同位素組成分析結果。新獲得的SHRIMP鋯石U-Pb年齡為1769±4 Ma，與其它不變質岩牆的鋯石、斜鋯石U-Pb年齡和^40Ar/^39Ar年齡的範圍相同。
古元古代
古元古代高Mg低Ti-P岩牆的鋯石εHf（t）值的變化範圍在-6。4～+0。4之間，平均值為-2。2，略高於時代相近的花崗質岩石。由於鎂鐵質岩漿在上升、侵位和結晶過程中幾乎沒有受到地殼物質混染，因而鋯石εHf（t）值可以代表鎂鐵質岩漿的富集的岩石圈地幔源區的特徵。文獻資料顯示，高Mg低Ti-P岩牆的岩石圈地幔源區的87Sr/86Sr初始比值為0。7040～0。7050，平均值為0。7046，εNd（t）值為-5。6～-2。8，平均值為-4。4。
俯衝證據
黃土嶺一帶的北大別雜岩發育4類淺色體。其中的第二類淺色體發育在黑雲母片麻岩中，為二長花崗質；第三類淺色體發育在長英質麻粒岩的基質中，為鉀長花崗質，並與石榴石變斑晶分解有關的含紫蘇輝石後成合晶同期。LA-ICPMS測定表明，第二類淺色體中熔體結晶鋯石的上下交點年齡分別為：2040±14Ma和242±27Ma；第三類淺色體變質鋯石的上下交點年齡分別為：2056+35/-26Ma和244+180/-210Ma。這表明，第二類淺色體和第一類淺色體都是古元古代麻粒岩相變質作用同期深熔產物。古元古代熔體結晶和變質結晶鋯石在三疊紀發生了嚴重的放射性成因鉛丟失，可反映長英質麻粒岩和黑雲母片麻岩都回響了三疊紀深俯衝事件。
岩漿活動
古元古代岩漿活動強烈，主體為中酸性、酸性侵入岩體，產狀有岩基、岩牆、岩株、岩瘤及岩枝，呈東西向帶狀展布，發育弱片麻狀構造或似片麻狀構造，是呂梁期造山運動的產物。古元古代早期形成中酸性變質閃長岩系列，晚期形成酸性變質花崗岩系列，末期形成韌性剪下帶。化學分析表明變質閃長岩系列岩石化學與我國同類岩石相比，Fe2O3、MnO、MgO、P2O5含量略偏低，里特曼指數(σ)小於3.3;岩石地球化學稀土元素總量平均為137.02×10-6，Eu異常不明顯，(La/Yb)N平均值為13.15，(Sm/Nd)N平均值為0.21，(La/Sm)N平均值為3.36(、Gd/Yb)N平均值為1.91，δEu平均值為1.00;微量元素平均值:Nb 9.2×10-6、Zr(83.92～183.76)×10-6、Rb(82.73～90.50)×10-6，岩石類型屬於M型。岩漿源區位於上地幔或下地殼。變質花崗岩系列岩石化學與我國同類岩石比較，SiO2、Na2O、MgO、CaO含量略偏低，TiO2、Fe2O3、FeO.....
早前寒武紀
早前寒武紀地質構造和解析度大於120km的長波航磁異常特徵表明:塔南—華北—朝鮮北部(狼林地塊)具有類似的太古宙結晶基底，它們可能曾經是太古宙統一克拉通的組成部分。20-120km解析度的中波航磁異常凸現一組北東東—北北東走向、改造太古宙高級變質結晶基底的線性航磁異常，它們分別對應於地殼尺度的長壽斷裂。古元古代階段沿著它們發生了大規模的左行韌性伸展剪下運動，在使塔南、朝鮮北部陸塊分別向南西和北東伸展拆離的同時，華北克拉通內部也出現了有限的裂解，並伴隨著矽鋁殼內活動帶的發育。
將這些古元古代階段韌性伸展剪下帶劃分為塔南與華北陸塊之間的西部剪下帶系統、華北與狼林陸塊之間的東部剪下帶系統和華北陸塊內部的青龍—太行山—中條山等3個獨立的剪下帶系統。西部韌性剪下系統由阿爾金、大同—環縣、以及它們之間的狼山--吉蘭泰、雅布賴山等次級剪下帶組成，控制古元古代阿拉善群和上集寧群的孔茲岩係為代表的矽鋁殼內活動帶的沉積—構造演化。東部韌性剪下系統包括沂水和新賓—樺甸等韌性剪下帶，相關的古元古代活動帶以膠東地區的粉子山群、荊山群和遼吉地區的遼河群為代表。
中部韌性剪下帶系統以太行山地區阜平群、贊皇群中出現的角閃岩相糜棱片麻岩、眼球狀糜棱岩帶為代表，發育b-型線理，指示近水平或低角度斜滑性質的左行韌性剪下，相關的古元古代活動帶包括雙山子—青龍河、五台—滹沱、甘陶河—東焦、呂梁、中條以及濟寧等。不同規模的古元古代活動帶彼此並不相連，以發育變質沉積—火山岩建造為主體，岩石磁化率明顯低於太古宙高級變質結晶基底，與之相關的韌性剪下帶則以其透入性礦物線理產生了增強的磁化率各向異性，兩者共同構建了地殼尺度北東東—北北東向線性航磁異常帶。古元古代末的中條運動使上述矽鋁殼內活動帶褶皺回返，塔南—華北—朝鮮北部陸塊重新焊接，形成近緯向展布逐漸穩定的中軸大陸克拉通，上述地殼尺度的韌性伸展剪下帶在中元古代以後的地質歷史中，大多被後期不同性質的脆性斷裂所追蹤。
