寒武纪 :显生宙最早的地质时代

更新时间:2022-12-25 17:28

寒武纪(Cambrian Period),显生宙古生代第一个地质时代,其时间划分为538.8±0.2~485.4±1.9Ma,共设立四统十阶,已建立6枚“金钉子”。底界划分来自于同位素测年为538.8±0.2Ma的纽芬兰统底界“金钉子”——幸运阶“金钉子”,顶界划分来自于同位素测年为485.4±1.9Ma的奥陶系下奥陶统底界“金钉子—”特马豆克阶“金钉子”。

寒武纪作为划分显生宙与前寒武纪时代的分界,其最主要特征是发现了大量的动物化石,其种类约有2500多种,除脊椎动物外,几乎包含所有门类。寒武纪时期地壳系统稳定,罗迪尼亚超大陆分解后在寒武纪时期重组,形成一个以冈瓦纳大陆为主的大陆板块,新的超级大陆从南半球向南延伸到南极,北半球则形成了一个超大的大洋系统—泛大洋(Panthalassic Ocean)。

定名

寒武(Cambria)一词最早是由英国地质学家亚当·塞奇威克(Adam Sedgwick)于1835年以英国北威尔士西北部的寒武山脉提出初次命名,Cambria是英国西北部地区的坎布里亚郡,原是英国古代的一个王国威尔士,其威尔士文(Cymru)罗马化后转变成为Cambria。其中文名称源自于日语的汉字音译一直沿用。

时期划分

国际地层年代表

2005年,国际地层委员会采纳了2004年由寒武系分会批准的“四统十阶的划分方案”,将寒武系地层自下而上划分为:纽芬兰统(幸运阶、第二阶)、第二统(第三阶、第四阶)、苗岭统(乌溜阶、鼓山阶、古丈阶)、芙蓉统(排碧阶、江山阶、第十阶)。其中第二阶,第二统的第三阶、第四阶,第十阶为尚未命名的临时名称。

中国地层表

中国地质调查局和全国地层委员会组织实施下,经国土资源部批准(国土资[2014]374号)出版发行了《中国地层表(2014)》,《中国地层表》《中国地层指南及中国地层指南说明书》是中国地质行业标准规范重要内容之一,在参考国际地层学研究的基础上编制了中国地区的地层年代表。

地史特征

全球构造

元古宙末期,大陆裂解成为诸多古陆版块并被地槽区分隔,地台沉积盖层不断发展,形成了广阔又相对稳定的陆表浅海环境。自新元古界末期开始,地球开始了新一轮的地壳运动,该运动被称之为加里东构造阶段。

加里东构造将现在的南美洲、南极洲、非洲、印度澳大利亚古陆板块聚合形成瓦岗纳古陆,北美古陆与格陵兰古陆聚合形成劳伦大陆,与西伯利亚地区、哈萨克斯坦、塔里木、波罗的、华北、华南古陆以零星分布的方式集聚在南半球,古陆之间以地槽带形成沉积。北半球形成了一个超大的大洋系统—泛大洋(Panthalassic Ocean),南半球位于西伯利亚大陆板块西南的为古大西洋(Iapetus),位于波罗的和西伯利亚大陆之间的为埃吉尔洋(Ægir),位于波罗的和冈瓦纳大陆之间的被称之为澜洋(Ran)。

全球性的地壳运动一直持续到寒武纪中期,形成著名的泛非造山带、东非造山带、库尔加造山带等并导致冈瓦纳大陆聚合并发生旋转运动,古大西洋扩张形成上万公里长的大洋中脊。

地层及地理特征

寒武纪时期是一个海洋占优势的时代,其形成的地层多为海相地层。期间发生过多次的海侵活动,大陆版块重新被海水所淹没,如中国的华北地台,形成于古元古代末期的吕梁运动,在震旦纪时露出地表,到寒武纪时期发生海侵时间后变成陆表浅海,直至中奥陶纪末期海水推出才形成现今的华北古陆。

矿产

磷矿

寒武纪早期发生了全球范围的海侵海平面上升,钙、磷融入海洋中形成了大量的含磷地层,形成了寒武纪时期最重要的矿产—磷矿。

石膏

中国四川、吉林省河南省摩洛哥伊朗俄罗斯西伯利亚的地层中含有石膏矿层,可能与该时期发生过大规模海退有关。

石灰岩

海侵事件形成海相岩层,造成石灰岩沉积广泛。

另外寒武纪时期还盛产有石煤、钒、、铜、金、钴、等数十种元素的多元素矿床。

气候环境

寒武纪大部分地区气候比较温暖、干燥。在全球多个地区沉积底层中都发现有古杯动物灰岩和古杯礁。古杯动物是一种海生多细胞动物,生活在不低于25℃水温的海水中。寒武纪时期发生过多次的海侵和海退事件,使得大气中含氧量和海水中的含氧度发生快速变化。早期海洋分层现象明显,表层海水氧化,底层水缺氧甚至硫化,深水区缺乏底栖生物。从第二统晚期海底氧化面积增大,底栖生物开始向深水区扩散。

生命发展

环境中影响生物生活的非生物因素有底质、温度、深度、光线、盐度、气体、海拔等。寒武纪时期,地球海洋处于陆表浅海环境,海洋底质由微生物席型底质向混合型海洋底质演化过渡,海底多泥多沙,缺乏后生动物建造,海洋硬底质环境尚未形成。泥质软底的海底适宜软体动物门节肢动物门生存,砂质软底则适宜硬壳类钻孔动物生存,25℃水温适宜生物礁的发育,浅海陆表的环境有利于藻类植物生存,并以此影响到部分以藻类植物为食的动物分布。寒武纪时期,诸多利于动物发展的环境因素使得动物界出现了爆发式的大发展,以具有硬体的生物为特征,几乎所有的无脊椎动物门绝大部分纲都已出现,被称之为寒武纪生命大爆发。:20-34

寒武纪早期

寒武纪早期以小壳动物群进入鼎盛时期为标志,以云南省的“澄江动物群”为主要代表。其特征是个体微小(1~2毫米),主要有软舌螺、单板类、腕足动物门腹足类动物及分类位置不明的棱管壳等。

寒武纪中期

寒武纪中期以大量三叶虫的出现为标志,以伯吉斯页岩瓦尔科特动物群(Burgess Shale)为主要代表。寒武纪一发现动物化石2500多种,最多的为节肢动物门中的三叶虫,故寒武纪又称之为“三叶虫时代”。

寒武纪晚期

寒武纪晚期以伯吉斯页岩化石群(Burgess Shale Fossil Beds)为主要代表。在寒武纪末期发生了冰期事件,并造成了动物大灭绝。

免责声明
隐私政策
用户协议
目录 22
0{{catalogNumber[index]}}. {{item.title}}
{{item.title}}
友情链接: