元古界yuangujie
指元古代形成的地层。我国南方和北方其发育情况有很大差异。南方一般缺少太古界,而元古界则广泛发育,如云南、四川中南部的昆阳群,皖、湘、赣、黔、桂等省的板溪群、梵净山群等,一般以浅变质岩为主,如千枚岩、砂页板岩等,有时夹沉积岩、火山喷发岩、碎屑岩等,厚度一般很大,经过晚元古代的晋宁运动,形成扬子地台。
我国北方,太古界和元古界都很发育,下元古界称五台群,出露于吕梁山、五台山、太行山北部等地,厚度巨大,以角闪片岩、绿泥片岩、石英片岩为主,夹磁铁石英岩。位于五台群的上部,称滹沱群,以粗碎屑岩、石英岩、千枚岩、白云岩、板岩等为主,变质轻微,厚度很大。早元古代末,经过吕梁运动,围绕陆核沉积的五台群和滹沱群等,褶皱变质固结,它们把陆核连接起来,形成较大的稳定地区,从此华北地台(或称中朝地台)就基本形成了。所以说,吕梁运动是促使中国北方地壳由陆核发展到地台的重要事件。
吕梁运动以后,华北地台地形高低起伏,相当复杂,从中元古代开始,有些地方下沉,海水侵入;有些地方,则高出海面,形成古陆。一般说来,北有内蒙古陆,南有淮扬古陆,东边是胶东古陆,其间是一片陆表浅海,沉积了大面积中、上元古界海相地层,形成地台的最初的盖层。特别是在内蒙古陆南侧,呈北东东方向强烈拗陷,称“燕辽沉降带”。拗陷中心在天津蓟县和河北兴隆一带,沉积了一万多米厚的地层。中元古界下部称长城系,包括常州沟组、串岭沟组、团山子组、高于庄组,中元古界上部称蓟县系,包括杨庄组、雾迷山组、洪水庄组、铁岭组;上元古界称青白口系,包括下马岭组、长龙山组、景儿峪组。这一套地层代表三次大的沉积旋回,也就是有过三次较大的海侵海退过程,每一旋回从滨海碎屑岩、页岩等开始,然后沉积了较厚的碳酸盐岩,常含各种叠层石。蓟县—兴隆中、上元古界地层剖面是出露完全、厚度巨大的标准剖面,1984年已定为国家级地质自然保护区。
从8亿年到6亿年这一阶段,在中国北方即华北地台上,已经上升形成古陆,没有形成沉积;而在中国南方,仍然有海水漫溢,沉积了一套从碎屑岩到石灰岩的盖层,称为震旦系,地层符号是Z。原先把中国北方的中、上元古界也称震旦系,后来曾一度改称“震旦亚界”。70年代后,由于北方的所谓震旦系,同位素年龄为18.5~8.5亿年,而南方的震旦系则为8~6亿年,二者不是同时关系而是上下关系,故重新厘定了震旦系的涵义,即只把上元古界的最上部,寒武系的下部这一段地层称为震旦系。广泛分布于三峡、陕南、川、黔、滇、赣、皖南、辽东等地,而以三峡区和云南研究较为详细。三峡地区震旦系剖面自下而上划分为莲沱群(旧称南沱砂岩)、南沱组(又称南沱冰碛层)、陡山沱组、灯影组。其中南沱组夹有冰碛层,以后在滇、湘、黔、鄂、赣、皖、豫、甘、宁、新等省区都相继发现在相同层位有冰碛沉积。在震旦纪时,不仅在中国,而且在澳大利亚、南非、南美、北美、亚欧等大陆上普遍出现冰川,说明这时曾发生世界范围的冰川活动,也是已知地史上最早的一次冰川活动,称为“震旦纪大冰期”。据研究这次大冰期可能包括两期,一是7.4~7亿年,冰碛层分布广泛;一是6.5亿年。在二冰期之间,许多地方形成膏盐和白云岩沉积,说明气候转为干燥炎热; 在后一冰期之后,世界许多地方发现了以伊迪卡位 (澳大利亚地名) 动物群为代表的软体裸露动物群,说明气候状况又有了很大的改变。
总之,从太古代到元古代,中国南北地层分布有很大差异,说明地壳发展的不平衡性。北方在早元古代末期吕梁运动之后,已经形成了稳定的地台,之后在其上堆积了中、上元古界的盖层,但到了晚元古代后期,地台上海水退去,故未沉积震旦系地层。而在中国南方,地壳活动性较强,在早、中元古代时,沉积了巨厚的昆阳群、板溪群等,到晚元古代晋宁运动之后,才形成稳定的地台。晚元古代后期,北方已上升为古陆,而南方则又海侵,沉积了震旦系。这种南方相对活动、北方相对稳定的差异性,一直延续到以后中生代初期。
元古界厚度大,经历时间长,含有比较丰富的矿产。其中主要是铁矿,矿层位于北方的长城系串岭沟组底部,为浅海相鲕状(鱼子状)、肾状赤铁矿,多为富矿,以河北宣化、龙关一带最为典型,称“宣龙式铁矿”。这类铁矿,是由于吕梁运动后古陆经长期风化和剥蚀作用,铁质在滨海地区不断富集形成的。在长城系高于庄组和蓟县系铁岭组中,有些地方含有锰矿层,但多为低品位。北方中上元古界中有大量白云岩和白云质灰岩,质纯者可作冶金熔剂。辽宁大石桥一带下元古界辽河群中产有特大型菱镁矿床,储量位居世界前茅。中上元古界纯质灰岩不多,部分可以用作水泥和石灰原料。含有叠层石的白云岩、白云质灰岩,磨光后是美观的建筑材料。近年在华北油田所在的华北平原下发现掩埋着古潜山,多由蓟县系雾迷山组白云岩组成,其中储藏着大量石油,引起人们的重视。