前寒武纪

[拼音]：Qianhanwuji

[外文]：Precambrian

寒武纪以前全部地质时期的总称。又称先寒武纪，简称前寒武或先寒武。这一时期形成的地层称前寒武系或先寒武系。一般认为地球的年龄是46亿年，地球演化中的地质阶段约从40亿年前开始，寒武纪的起点时间是5.7～6.0亿年前。故前寒武纪通常就是指大约40亿年前最早地质阶段起到寒武纪开始，时距34亿年，约占地质历史85％的时间。

名称沿革

1838年，A.塞奇威克（曾译薛知微）将英国威尔士凯纳翁歇尔地方的变质岩和伴生的火山岩置于寒武纪沉积层之下，并建议称所有比寒武纪更老的地层为原生界(Protozoic)。1854年,英国W.E.洛根将加拿大产化石的沉积层之下的变质岩称为劳伦系。次年，他和T.S.亨特又将不整合在含化石层之下新于劳伦系的地层称为休伦系。1860年，J.道森以始生界(Eozoic)称呼所有老于寒武纪的地层。1872年，J.D.丹纳又用太古界一名于全部前寒武纪岩石。其后，美国地质调查所采用C.D.沃尔科特1889年创名的阿尔冈界 (Algonkian)代表变质较轻的前寒武系碎屑岩和火山岩，而用太石界代表高度变质的结晶岩系。1900年,W.C.布勒格用始寒武(意指寒武纪的最初期) 代表斯堪的纳维亚产早寒武三叶虫化石(Holmia)页岩之下的一段沉积层。1922年，A.W.葛利普根据中国地质学者的资料和要求提出震旦系，作为紧接寒武系之下、深变质岩系之上的一个系级年代地层单位。1945年，Н.С.沙茨基根据苏联晚前寒武纪地层提出里菲界术语。1964年，W.B.哈兰根据挪威地层，提出用底寒武或瓦兰格 (Varangian)作为前寒武最上部的一个系名。

前寒武纪年代名称创始于19世纪末叶。1872年，丹纳用太古代作为太古界的年代名称。1887年，S.F.埃蒙斯命名元古代，作为阿尔冈界的年代名称。20世纪初，C.R.范海斯将北美的太古界和太古代、阿尔冈界和元古代应用到世界范围。1930年，G.H.查德威克将全部地质时代分为两部分，寒武纪以前称为稳生宙，寒武纪到第四纪称为显生宙。隐生宙和显生宙曾被广泛应用。

地质年表中在代（界）和纪（系）两级里，前寒武纪曾使用的许多名称的含义是含糊的，所以劳伦系、休伦系、阿尔冈界、里菲界等一般只限用于命名地区的局部岩群，使用较广的太古代（界）、元古代（界）长期未能统一，而笼统的术语则是前寒武纪和前寒武系。曾被广泛使用的隐生宙一词，近20多年来，由于软躯体动物化石在上部前寒武地层中的发现，以及太古宙和元古宙的命名，其使用已经大大减少趋于不用。1981年出版的《中国地层指南》，对前寒武系仍称隐生宇，包括太古界和元古界。

年代划分

对前寒武纪地质年代或相应的年代地层单位的划分原则，主要有两种观点：

（1）认为地壳岩石一般划分成有意义的自然阶段，从而产生了构造旋回、岩浆旋回、沉积序列、地球演化段落等概念，并以此作为年代或年代地层单位界线的基础。

（2）认为时间是一个稳定、连续的统一体，地球演化并无自然界线，前寒武纪年代单位的划分只能是等值的或任意划定的。国际地层委员会前寒武纪地层分会，1973年在阿得雷德举行的第三次会议，否定了不联系地层记录的前寒武纪年代单位划定办法。1977年开普敦第四次会议将前寒武纪分为太古和元古，级别为宙，界线放在25亿年，太古宙的下限放在38亿年。1979年在明尼苏达州的德卢斯第五次会议对元古宙提出了三分，其起始年龄分别为25亿年，16亿年和9亿年；太古宙三分的年龄界线分别为 35亿年和29亿年。这种划分是在地层、地质和年龄测定资料的基础上进行的。中国前寒武纪有 4个重要变形期的年龄集中于大约27～25亿年，20～18亿年，17～16亿年和 11～8亿年。分别代表 4个巨大构造运动──铁堡运动（或称阜平运动）、五台运动、中岳运动（或称中条运动）和晋宁运动的时间。中岳运动为继五台运动之后叠加的运动，有些地区还表现为造山运动，更大范围是一次热事件。这些构造运动可作为前寒武纪年代和年代地层单位划定的一个基础。

在地质年代和年代地层单位中，代和界之下便是纪和系。纪（系）是地质年代表中最主要的单位，前寒武纪中虽提出震旦纪（系），然而并没有被普遍接受。建立前寒武纪国际通用的时间划分是国际前寒武地层分会的主要任务。对太古宙和元古宙的划分，以25亿年为界，没有异议。而对元古宙的划分，经过第六次(1983)、第七次(1985)和第八次(1988)会议的反复研讨，提出了古元古、中元古和新元古3个新的代名,并将界线定为16亿年和10亿年。同时对代以下的纪级单位的划分，提出了以阶段地质特征为依据的划分初步命名方案。至于太古宙的划分，认为依据尚不充分。1989年国际地层委员会通过元古宙分为 3个代的方案，已于全球地层表中采用。中国全国地层委员会于1989年底同意元古宙分为 3个代的方案，但界线置于18亿年和10亿年。

地质特征

前寒武纪地层在全球有广泛的出露。一般低而广的前寒武系出露区域称为地盾或克拉通。现时世界的主要地盾有波罗的地盾、西伯利亚地盾、中国地盾、加拿大地盾、非洲（连阿拉伯）地盾、南美地盾、澳大利亚地盾和南极洲地盾等。

前寒武系岩石中花岗岩类和片麻岩类最为丰富。地盾区的太古宙岩石大多为大洋型的。它们大部为绿岩、花岗岩和伴有基性火山岩的沉积变质岩。层状超镁铁岩石和斜长岩只在早前寒武有大量产出。中前寒武岩石既来源于大洋，也来源于浅海。晚前寒武除有海洋沉积外，还有陆地沉积。带状含铁建造在20亿年以前的前寒武系中广泛产出（约38亿年的最古老的岩石中含有条带状铁矿石），其后则出现陆成红层。这种变化可能反映早期生物造氧作用的发展。冰碛岩是前寒武的另一特殊岩石类型。下元古界上部，在加拿大地盾和南部非洲有明显的冰碛岩分布。上元古界上部，亚、欧、美、澳各大陆都有冰碛岩分布。在早前寒武地层中，碳酸盐岩类含量逐渐增多，而硫酸盐岩则到晚元古才出现。

前寒武纪的化石稀少，但在31亿年前的古老地层中已发现有原始菌、藻类的遗迹或遗体。前寒武纪以具有浮游的微生物，从无核的到有核及单细胞的原生生物微化石为特征。约20亿年前,大气圈才开始有氧的积累,在大气圈有相当的氧的含量后，生物才得到了发展。由蓝－绿藻类衍生的底着叠层石广布于晚前寒武纪，而在约6.8亿年前出现有软躯体的多细胞的后生动物,称伊迪卡拉动物群。

在地球早期的太古宙，没有成熟的岩石圈，不存在大陆块，可能也不存在典型的板块构造运动。活动区是广布的玄武岩流和大洋沉积，岩石多为绿岩和从地幔分异而来的花岗岩物质，沉积岩相对不多并在薄岩石圈和高热流之下不断受到改造。元古宙早期阶段是地球从早期的普通活动期到其后板块构造状态的过渡。从中元古代起发育了稳定的克拉通，普遍产生较厚的沉积岩，而活动带则限于局部。中元古虽然有了板块构造，但缺乏明显的边界，而岩石圈较现在为薄。晚前寒武纪的板块构造及其活动的痕迹,虽然被后来的造山作用所改造,而大陆间相互碰撞的证据在一些地盾或克拉通区仍可辩认。地质学者对前寒武纪古地磁、造山带地质和古气候等的进一步研究，元古宙的板块构造将更加清楚，也使人们对当时的古地理更为了解。

参考书目

The Evolving Continents,

Scientica,