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中太古代是太古宙的第三個代,前一個是古太古代,後一個是新太古代,時間介於32~28億年之間。太古代是地質發展史中最古老的時期,始於迄今46億年前(地球出現),結束於迄今24億到38億年前。

太古代的劃分之所以如此模糊,一是因為有人把迄今38億年前早期岩石還沒有形成的時期單劃分成冥古代;二是由於年代久遠,太古代的保存下來的地質紀錄非常破碎、零散。地球的岩石圈、水圈、大氣圈和生命的形成都發生在這一重要而又漫長的時期。[1]

時代背景

中太古代是太古宙的第三個代,前一個是古太古代,後一個是新太古代,時間介於32~28億年之間。

太古宙是地球上繼冥古宙後又一個以「宙」為單位的地質時期,開始於距今38億年前,結束於距今25億年前。是原始生命出現及生物衍化的初級階段。考古發現,太古宙早期的沉積岩較為少見,推斷當時的地球水圈水量不多,加上大氣成分惡劣,此時生命跡象還十分罕見,在始太古界地層中至今尚未找到較為清晰的生物化石遺蹟也證明了這一點。大約在距今35億年前的古太古界地層中,從沉積岩的數量與分布範圍,以及古生物化石的發現,推測這一時期的地球水圈已初具規模。在隨後的10億年時間裡,地質環境和天文環境逐漸穩定,海洋中出現了數量較多的原核生物。火山活動所形成的由水蒸氣、二氧化碳、硫化氫、氯化氫、氟化氫、氨、甲烷等氣體組成的高密度大氣層,隨着時間的推移,其透光性逐漸增強,為海洋微生物光合作用提供了有利條件,大氣中的二氧化碳被逐漸消耗,氧含量逐漸增多。同時,大量的二氧化碳溶于海洋中以碳酸鹽的形式附着着微生物沉積下來,形成了這一時期特有的古生物化石。

太古宙時期,通過幾次大的地殼運動,將浮於地殼上層分散狀態的硅鋁質塊體逐漸聚合,形成一定規模的古陸核,為後來超級大陸的誕生創造了條件。同時這一時期是地球上大量形成岩石的時期,地表火山、岩漿活動仍然劇烈而頻繁,岩石在高溫高壓環境下進行結構重組、重結晶,變質為新岩石,新礦物,因此太古宙是地球歷史上最重要的成礦期。

生物進化

如果把地球看作是一個人類,那麼每過上一億年,就相當於過了地球的一歲,而現代科學證明在距今天之後約50億~60億年之間,地球就將會隨着太陽進入未期而毀滅,也就是地球壽命大約在「一百歲」左右。

而地球這個我們人類生存的母星,相對於生物的進化、發展方面來說可能是一個晚一點成熟的星球,在經過了十七億年左右的時間,還是被原核生物占據着地球整個生態系統。

處在中太古代近四億年時間的原核生物(主要是指細菌、古菌、藍綠藻這些原核生物)進一步發展,為生物向着下一步的發展、進化、打着堅實的基礎。

中太古界

中太古代,指距今32億~28億年之間的地質時期,在這期間形成的地層稱中太古界(Mesoarchean Erathem)。中太古界主要分布在華北地台、陰山地區的桑乾雜岩、冀東遷西群和遼北至延吉的龍崗群以及山東的沂水岩群等。它們大都經歷了早期沉積和火山沉積以及以后角閃岩相到麻粒岩相的變質作用和強烈構造變形及花崗岩的侵入。

南極洲古一中太古代岩石主要發育於如下地區:

(1)恩德比地;

(2)南查爾斯王子山脈及西福爾丘陵區(Vestfold Hills);

(3)邦格丘陵區;

(4)西毛德王后地耶弗山脊(Giaever Ridge);

(5)沙克爾頓嶺(Shackleton Range)。

鐵架山花崗岩

鞍山地區中太古代鐵架山花崗岩中存在多種類型的表殼岩包體。

對其中2類變泥砂質岩石進行了研究:一類包括雲母石英片岩、黑雲變粒岩、淺粒岩,它們高鉀低鈉,具有強的負銪異常(Eu/Eu*=0 10~0.23)和負鋇異常(Ba/Ba*=0.09~0.23),tDM和εNd(3.0 Ga)變化範圍分別為3.36~3.51 Ga和-3.89~-1.59。岩石高的成熟度和長的地殼滯留時間表明鞍山地區中太古代以前陸殼基底就有了相當的規模,並具有很長的地殼演化歷史。它們在元素組成上與鐵架山花崗岩十分相似,相互間存在物源上的成因聯繫。

鐵架山花崗岩的tDM和εNd(3.0 Ga)變化範圍分別為3.39~3.70 Ga和-4.99~-2.36,Sm、Nd同位素組成與變質泥砂質岩石存在一定差異,看來主要與前者形成過程中源區選擇性部分熔融和稀土組成發生變化有關。另一類為黑雲斜長片麻岩,組成上與第一類變泥砂質岩石存在較大區別,而與古太古代陳台溝花崗岩較為相似,相互間可能存在物源上的成因聯繫。它們對鐵架山岩體部分輕、重稀土強烈分離花崗質岩石的形成可能起了一定作用。物源區的複雜性是鐵架山花崗岩組成上存在較大變化的主要原因。

視頻

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參考文獻

  1. 太古代 ,個人圖書館 ,2018-12-20