太古宙

太古宙（英语：Archean）是地质时代中的一个宙。太古宙起始于内太阳系后期重轰炸期的结束（对月岩的同位素定年确定为38.4亿年前），地球岩石开始稳定存在并可以保留到现在。太古宙结束于25亿年前的大氧化事件，以甲烷为主的还原性的太古宙原始大气转变为氧气丰富的氧化性的元古宙大气，并导致了持续3亿年的地球第一个冰河时期——休伦冰河时期。

太古宙时期有细菌和低等蓝菌存在。

太古宙属于前寒武纪，上一个宙是冥古宙，下一个宙是元古宙。太古宙包括了始太古代、古太古代、中太古代、新太古代 。

太古宙是原始生命出现及生物演化的初级阶段。

中文名

太古宙

外文名

Archean Eon

年代

同位素年龄3800ma-2500Ma

重要事件

原核生物出现；第一次大冰河期

简述

太古宙是古老的地史时期。从生物界看，这是原始生命出现及生物演化的初级阶段，当时只有数量不多的原核生物，如细菌和低等蓝藻，他们只留下了极少的化石记录。从非生物界看，太古宙是一个地壳薄、地热梯度陡、火山—岩浆活动强烈而频繁、岩层普遍遭受变形与变质、大气圈与水圈都缺少自由氧、形成一系列特殊沉积物的时期；也是一个硅铝质地壳形成并不断增长的时期，又是一个重要的成矿时期。

太古宙

地质时期

地质时期及划分

在地球形成与演化过程中，发生一些天文与地质事件，将事件的时间段叫做地质时期。

在各地质时期，在与地球相关的宇宙空间及太阳系和地球所发生的大事件，在地球自身、地壳运动、地层、岩石、构造、古生物、古地磁、古冰川、古气候等多方面都留下了记录。

在不同的地质时期，地质作用不同，特征不同。

将地球历史划分为：地球形成时期、地壳形成时期、进入太阳系前时期、进入太阳系时期、地月系形成时期、新生时期，见下表。

地质时期与特征表

地质

时期

特征

代

（界）

宙

（宇）

同位素

年龄

Ma

进

入

太

阳

系

时

期

地

月

系

形

成

时

期

新生

时

期

这一时期是一颗彗星撞击地球而开始的。

这颗彗星在太阳系裂解，形成绕太阳的小行星带。

彗星的组成物即有岩石又有冰和大气。在冰里存在着各种生物。

在这一地质时期，地球增加了水、大气和新的生物物种。原有的生物发生变异或进化。

新

生

代

（界）

显

生

宙

（宇）

今

—

65

这一时期是月球被地球俘获形成地月系而开始的。

月球绕地球转动，使地球的引力场、磁场发生了变化。在月球引力所形成的晃动作用下，地球的外球发生了旋转，形成地极和磁极的移动。

在生物界，动物和植物都发生了变异，形成高大的树木和大型的动物。

中

生

代

（界）

65

—

250

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地质年代参照表

地质年代

冥古宙

太古宙

元古宙

显生宙

隐

生

代

原

生

代

酒

神

代

雨

海

代

始

太

古

代

古

太

古

代

中

太

古

代

新

太

古

代

古元古代

中元古代

新元古代

古生代

中生代

新生代

成

铁

纪

层

侵

纪

造

山

纪

固

结

纪

盖

层

纪

延

展

纪

狭

带

纪

拉

伸

纪

成

冰

纪

埃

迪

卡

拉

纪

寒

武

纪

奥

陶

纪

志

留

纪

泥

盆

纪

石

炭

纪

二

叠

纪

三

叠

纪

侏

罗

纪

白

垩

纪

古近纪

新近纪

第四纪

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时间宙代纪世期年代，百万年前

显生宙

新生代

第四纪

全新世

亚大西洋期

亚北方期

大西洋期

北方期

前北方期

0.011700

更新世

晚更新期

0.126

中更新期

0.781

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[2]

地球形成时期【始古宙（宇）】

这一时期是由地核俘获宇宙高温熔融物质和少量塑性物质、固态物质、气体和液体开始的，到地表熔融物质凝固形成地球最原始的外壳的一段地质时间。

在距今46亿（？）年前，在太阳系外的宇宙空间，由铁镍物质组成的地核俘获宇宙高温熔融物质和少量塑性物质、固态物质、气体和液体，在地核外形成高温熔融物质巨厚层。

地核与高温熔融物质间形成内过渡层。

地球外表温度降低，熔融物质凝固，形成地球最原始的外壳。

外壳与高温熔融物质间形成外过渡层。高温熔融物质形成液态层。

在这一地质时期，地球形成分层结构，由内向外：地核、内过渡层、液态层、外过渡层、外壳。

在地球表面，由于熔融物质凝固和收缩，形成张裂、沟谷、高山。由于宇宙天体撞击，在地表形成大坑洼地。

地壳形成时期【太古宙（宇）】

这一时期是由地表熔融物质凝固形成地球最原始外壳开始到有沉积岩形成的一段地质时间。

地壳和地球熔融物质凝固形成的外壳是不一样的。

地壳是由火山岩、沉积岩、变质岩和陨石共同组成的地球外壳，是地球经过长期演化后而形成的。

在这一地质时期：

随着温度降低，熔融物质凝固过程中产生的水和俘获的水流动汇聚到张裂沟谷与大坑洼地中，形成地球上最初的水域海洋和湖。产生的气和俘获的大气留在地球表面，形成大气圈。

由于地核俘获宇宙物质的不均，地表各处温度高低不同产生大气流动。

在地壳形成时期，有了水和大气，产生了风化、剥蚀和搬运作用，开始形成沉积岩。

进入太阳系前时期【元古宙（宇）】

这一时期是地壳已经形成到地球进入太阳系前的一段地质时间。

这是一段没有阳光的地质时期。

在这一段的前期，地壳的风化、剥蚀、搬运和沉积作用强，高山被剥低，在沟谷和坑洼地中沉积了巨厚的原始沉积。

在这一段的后期，地壳活动变弱，地表温度渐渐降低，到了冰点以下，形成全球性的冰川。

在生物界，降落在地球上的原核生物开始复活和繁殖。由于没有阳光，其他降落到地球上的植物和动物处于休眠状态。

进入太阳系时期【显生宙（宇）】

这一时期是太阳捕获地球，地球进入太阳系成为行星而开始的。地球进入到了有阳光的显生宙时期，是古生代的开始。

地球产生绕太阳的公转和自转。

现在的地球黄道面在太阳赤道面附近，二者夹角很小。地球倾斜在轨道上运行，地轴的倾斜方向与黄道面的夹角为66°34′，即地球的赤道面与黄道面的夹角为23°26′。

地球是在和太阳赤道面大约23°26′夹角方向运行被太阳捕获，变成绕太阳旋转的行星。

地球被太阳俘获，形成公转和自转。形成时，地轴和轨道面是垂直的，地轴和太阳赤道面夹角大约为66°34′。

太阳系和其他星系一样，在星系演化趋势作用下，地球由形成时的轨道面向太阳赤道面方向移动了23°26′，并已移动到太阳赤道面附近。

在太阳系演化过程中，在无其他天体引力作用情况下，绕转星球的轨道形状不变，自转轴的倾斜方向和倾斜角度不变。

地球由被太阳捕获时，地轴和轨道面是垂直的，和太阳赤道面夹角大约为66°34′。由于地球轨道面向太阳赤道面方向移动了23°26′，因此形成现在的地球赤道面与黄道面夹角为23°26′。

地球被太阳捕获时地轴和轨道面是垂直的，地球两极终年无太阳光照，地球无四季。随着地球轨道面向太阳赤道面演化移动，地轴发生在轨道面上的倾斜，地球有了一年四季变化。

在这一地质时期，地球有了太阳的光照，形成了绕太阳的公转和自转，有了昼夜的变化。

在地球的内部，地核或内球偏向太阳引力的反方向，不在地球中心。

在地壳，由于地球自转形成由两极向赤道的离心力；在太阳引力作用下，由于地球自西向东转动，地壳物质形成自东向西和由两极向赤道方向的运动。形成高山、高原，形成沟谷洼地和平原。

冰川融化。

在生物界，开始爆发式出现即开始复活。

在岩石建造上，出现大量的灰岩。

地月系形成时期【中生代（界）】

这一时期是月球被地球捕获形成地月系而开始的，地球进入到了中生代时期。

月球绕地球转动，使地球的引力场、磁场发生了变化。在月球引力所形成的晃动作用下，地球的外球发生了旋转，形成地极和磁极的移动。

在生物界，动物和植物都发生了重大的变异或进化，形成高大的树木和出现大型的动物。

新生时期【新生代（界）】

这一时期是一颗大彗星撞击地球而开始的（？），地球进入到了新生代时期。

这颗彗星在太阳系裂解（？），形成绕太阳的小行星带。

彗星的组成物即有岩石又有冰和大气。在冰里存在着各种生物。

在这一地质时期，地球增加了水、大气和新的生物物种。

原有的生物发生变异或进化。

地球开始有了高级生物。

生物进化

太古宙就是距今约3800百万年到2500百万年，大约十三亿年时间。这一段时间，又可以分为始太古代、古太古代、中太古代和新太古代，这四个时期。在太古宙时期，已经出现了数量比较多的原核生物。

原核生物

（英文名：Prokaryotes），是由原核细胞组成的生物，包括蓝细菌、细菌、古细菌、放线菌、立克次氏体、螺旋体、支原体和衣原体等。

原核细胞

这类细胞主要特征是没有明显可见的细胞核， 同时也没有核膜和核仁 只有拟核（核质体），进化地位较低。

蓝细菌

（英文名：Cyanobacteria）：也称蓝藻或者蓝绿藻，是一类进化历史悠久、革兰氏染色阴性、无鞭毛、含叶绿素和藻蓝素（但不形成叶绿体）、能进行产氧性光合作用的大型原核微生物。

古细菌

(英文名：archaea、archaeobacteria)：又可叫做古生菌、古菌、古核细胞或原细菌，是一类很特殊的细菌，多生活在极端的生态环境中。具有原核生物的某些特征，如无核膜及内膜系统；也有真核生物的特征，如以甲硫氨酸起始蛋白质的合成、核糖体对氯霉素不敏感、RNA聚合酶和真核细胞的相似、DNA具有内含子并结合组蛋白；此外还具有既不同于原核细胞也不同于真核细胞的特征，如：细胞膜中的脂类是不可皂化的；细胞壁不含肽聚糖，有的以蛋白质为主，有的含杂多糖，有的类似于肽聚糖，但都不含胞壁酸、D型氨基酸和二氨基庚二酸。

放线菌

（英文名：Actinomycete）：因菌落呈放线状而的得名；它是一个原核生物类群，在自然界中分布很广，主要以孢子繁殖。

立克次氏体

（Rickettsia）：因1909年，美国医生H.T.Ricketts(1871-1910年)首次发现落基山斑疹伤寒的独特病原体，并被它夺取生命，故名。立克次氏体是一类专性寄生于真核细胞内的G-原核生物。是介于细菌与病毒之间而接近于细菌的一类原核生物。一般呈球状或杆状，是专性细胞内寄生物，主要寄生于节肢动物，有的会通过蚤、虱、蜱、螨传入人体、如斑疹伤寒、战壕热。

太古宙

螺旋体

(Spirochaeta)：细长、柔软、弯曲呈螺旋状的运动活泼的单细胞原核生物。全长3～500微米，具有细菌细胞的所有内部结构。由核区和细胞质构成原生质圆柱体，柱体外缠绕着一根或多根轴丝。轴丝的一端附着在原生质圆柱体近末端的盘状物上，原生质圆柱体和轴丝都包以外包被，轴丝相互交叠并向非固着端伸展，超过原生质圆柱体，类似外部的鞭毛，但具外包被。用暗视野显微镜观察含活菌的新鲜标本，可看到运动活泼的螺旋体。运动有三种类型：绕螺旋体的长轴迅速转动、细胞屈曲运动以及沿着螺旋形或盘旋的线路移动。横断分裂繁殖；化能异养；好氧、兼性厌氧或厌氧；自由生活、共栖或寄生，有些种是致病菌。

支原体

（mycoplasma）：又称霉形体，为目前发现的最小的最简单的原核生物。支原体细胞中唯一可见的细胞器是核糖体（支原体是原核细胞，原核细胞的细胞器只有核糖体）。

衣原体

（Chlamydia）：为革兰氏阴性病原体，在自然界中传播很广泛。它没有合成高能化合物ATP、GTP的能力，必须由宿主细胞提供，因而成为能量寄生物，多呈球状、堆状，有细胞壁，以一般寄生在动物细胞内。从前它们被划归病毒，后来发现自成一类。它是一种比病毒大、比细菌小的原核微生物，呈球形，直径只有O.3-0.5微米，它无运动能力，衣原体广泛寄生于人类，哺乳动物及鸟类，仅少数有致病性。

原核生物特点

原核生物具有以下的特点：

①核质与细胞质之间无核膜因而无成形的细胞核

②遗传物质是一条不与组蛋白结合的环状双螺旋脱氧核糖核酸（DNA）丝，不构成染色体（有的原核生物在其主基因组外还有更小的能进出细胞的质粒DNA）

③以简单二分裂方式繁殖，无有丝分裂或减数分裂；

④没有性行为，有的种类有时有通过接合、转化或转导，将部分基因组从一个细胞传递到另一个细胞的准性行为（见细菌接合）

⑤没有由肌球、肌动蛋白构成的微纤维系统，故细胞质不能流动，也没有形成伪足、吞噬作用等现象

⑥鞭毛并非由微管构成，更无“9+2”的结构，仅由几条螺旋或平行的蛋白质丝构成

⑦细胞质内仅有核糖体而没有线粒体、高尔基器、内质网、溶酶体、液泡和质体（植物）、中心粒(低等植物和动物)等细胞器

⑧细胞内的单位膜系统除蓝细菌另有类囊体外一般都由细胞膜内褶而成，其中有氧化磷酸化的电子传递链（蓝细菌在类囊体内进行光合作用，其他光合细菌在细胞膜内褶的膜系统上进行光合作用；化能营养细菌则在细胞膜系统上进行能量代谢）

⑨在蛋白质合成过程中起重要作用的核糖体散在于细胞质内，核糖体的沉降系数为70S;

⑩大部分原核生物有成分和结构独特的细胞壁等等。总之原核生物的细胞结构要比真核生物的细胞结构简单得多。

研究成果

70年代分子生物学的资料表明：产甲烷细菌、极端嗜盐细菌、极端耐酸耐热的硫化叶菌和嗜热菌质体等的16S rRNA核苷酸序列，既不同于一般细菌，也不同于真核生物。此外，这些生物的细胞膜结构、细胞壁结构、辅酶、代谢途径、tRNA和rRNA的翻译机制均与一般细菌不同。因而有人主张将上述的生物划归原核生物和真核生物之外的“第三生物界”或古细菌界。

与真核生物的种类相比，已发现的原核生物种类虽不甚多，但其生态分布却极其广泛，生理性能也极其庞杂。有的种类能在饱和的盐溶液中生活；有的却能在蒸馏水中生存；有的能在0℃下繁殖；有的却以70℃为最适温度；有的是完全的无机化能营养菌，以二氧化碳为唯一碳源；有的却只能在活细胞内生存。在行光合作用的原核生物中，有的放氧，有的不放氧；有的能在pH为10以上的环境中生存，有的只能在pH为1左右的环境中生活；有的只能在充足供应氧气的环境中生存，而另外一些细菌却对氧的毒害作用极其敏感。有的可利用无机态氮，有的却需要有机氮才能生长；还有的能利用分子态氮作为唯一的氮源等。

原核生物构造

原核生物，乃拥有细菌的基本构造并含有细胞质、细胞壁、细胞膜、以及鞭毛的细胞。

原核生物的呼吸方式：原核生物细胞能进行有氧呼吸。有的原核生物，如硝化细菌、根瘤菌，虽然没有线粒体，但却含有全套的与有氧呼吸有关的酶，这些酶分布在细胞质基质和细胞膜上，因此，这些细胞是可以进行有氧呼吸的。有的原核生物如乳酸菌、产甲烷杆菌等，没有与有氧呼吸有关的酶，因此，只能进行无氧呼吸。总之，大多数原核生物能进行有氧呼吸。

太古宙

原核生物基因

原核生物基因分为编码区与非编码区。编码区与非编码区的定义及位置：所谓的编码区就是能转录为相应的信使RNA，进而指导蛋白质的合成，也就是说能够编码蛋白质。非编码区则相反，但是非编码区对遗传信息的表达是必不可少的，因为在非编码区上有调控遗传信息表达的核苷酸序列。

非编码区位于编码区的上游及下游。在调控遗传信息表达的核苷酸序列中最重要的是位于编码区上游的RNA聚合酶结合位点。RNA聚合酶是催化DNA转录为RNA。，能识别调控序列中的结合位点，并与其结合。

原核生物的细胞骨架：长期以来，人们认为细胞骨架仅为真核生物所特有的结构，也有研究发现它也存在于细菌等原核生物中。人们已经在细菌中发现的FtsZ、MreB 和CreS 依次与真核细胞骨架蛋白中的微管蛋白、肌动蛋白丝及中间丝类似。FtsZ 能在细胞分裂位点装配形成Z 环结构，并通过该结构参与细胞分裂的调控；MreB能形成螺旋丝状结构，其主要功能有维持细胞形态、调控染色体分离等；CreS存在于新月柄杆菌中，它在细胞凹面的细胞膜下面形成弯曲丝状或螺旋丝状结构，该结构对维持新月柄杆菌细胞的形态具有重要作用。

在距今约3800百万年到3600百万年，这一段时间，就是太古宙——始太古代。

蓝绿藻

开始于约3600百万年前，结束于3200百万年前，就是太古宙——古太古代时期了。在这一段时间中，就出现了最早的大型生物——蓝绿藻。

现代的人们对于蓝绿藻的定义：蓝绿藻（又称蓝藻），由于蓝色的有色体数量最多，所以宏观上现蓝绿色，是地球上出现的最早的原核生物，也是最基本的生物体，为自养形的生物，它的适应能力非常强，可忍受高温，冰冻，缺氧，干涸及高盐度，强辐射，所以从热带到极地，由海洋到山顶，85℃温泉，零下62℃雪泉，27%高盐度湖沼，干燥的岩石等环境下，它均能生存。

科属分类：蓝藻属蓝藻门，分为两纲：色球藻纲和藻殖段纲。色球藻纲藻体为单细胞体或群体；藻殖段纲藻体为丝状体，有藻殖段。

已知蓝藻约2000种，中国已有记录的约900种。分布十分广泛，遍及世界各地，但大多数（约75%）淡水产，少数海产；有些蓝藻可生活在60～85℃的温泉中；有些种类和菌、苔藓、蕨类和裸子植物共生；有些还可穿入钙质岩石或介壳中(如穿钙藻类)或土壤深层中（如土壤蓝藻）。

蓝藻是单细胞生物，没有细胞核，但细胞中央含有核物质，通常呈颗粒状或网状，染色体和色素均匀的分布在细胞质中。该核物质没有核膜和核仁，但具有核的功能，故称其为原核。和细菌一样，蓝藻属于“原核生物”。它和具原核的细菌等一起，单立为原核生物界。

时间划分

在距今约3200百万年到2800百万年，就是太古宙——中太古代了。

在距今2800百万年，到2500百万年，就是太古宙——新太古代。在新太古代中出现了，地球上的“第一次冰河期”。

这次的冰河期，没有为国际上公认，就是因为距今太过遥远，不好判断，关于这段时间的辨认也相差了几亿年。

一部分人认为，隐生宙分太古代（距今4500百万到2400百万年）和元古代（距今约2400百万年到570百万年），冰河期是在元古代（距今约2400百万年到570百万年）中的一段时间内发生的。这一段时间，就是隐生宙——元古代——震旦纪，时间也是在距今大约25亿年。

冰河世纪对生命的影响非常大。

冰河期的成因，有各种不同说法，但许多研究者认为可能与太阳系在银河系的运行周期有关。有的认为太阳运行到近银心点区段时的光度最小，使行星变冷而形成地球上的大冰期；有的认为银河系中物质分布不均，太阳通过星际物质密度较大的地段时，降低了太阳的辐射能量而形成地球上的大冰期。

备注

太阳系围绕着银河系的中心，作椭圆轨道运转，绕着银河系中心运行一圈的时间，大约是2。25亿年到2。50亿年这一段时间。

四太古代

始太古代

太古宙始太古代－古太古代界线以 War ra woo na群的出现（ 3500M a）为标志、古太古代—中太古代的界线（ 3100M a）和中太古代—新元古代的界线（～2850M a）则以重要的不整合面为标志。元古宙自老至新划分为古元古代、中元古代和新元古代。古元古代—中元古代的界线以～1800M a的地质历史上第一个超级大陆的形成为标志，而中元古代—新元古代的界线则以～1267M a的北美 Mackenziea巨型放射状岩墙群的产生为标志。

古太古代

古太古代是太古宙的第二个代，前一个是始太古代、后一个是中太古代，时间介于36~32亿年前。此时出现第一批蓝绿藻，也是最古老的化石年代。距今约36亿～32亿年前。

中太古代

中太古代是太古宙的第三个代，前一个是古太古代，后一个是新太古代，时间介于32~28亿年之间。太古代是地质发展史中最古老的时期，始于迄今46亿年前（地球出现），结束于迄今24亿到38亿年前。之所以如此模糊，一是因为有人把迄今38亿年前早期岩石还没有形成的时期单划分成冥古代；二是由于年代久远，太古代的保存下来的地质纪录非常破碎、零散。地球的岩石圈、水圈、大气圈和生命的形成都发生在这一重要而又漫长的时期。

新太古代

新太古代，时间：从距今约2800百万年——2500百万年前。在对生物产生大的变化方面，就是出现了第一次对生物有大的方面影响的“冰期”。新太古代是太古宙的最后一个代（第四个时期），前一个是中太古代，后一个是元古宙的的第一个代“古元古代”。

地质

地史时期最早的一个时代，属前寒武纪早期。这一时期形成的地（岩）层称太古宇。按广义的时间概念来说，它包括自地球形成至距今25亿年前为止，持续时间约20亿年。目前已测定公认的最古老岩石同位素地质年龄为38亿年或略大，在西澳杰克丘陵的变质砾岩中碎屑锆石年龄可达43亿年。太古一词是1872年美国地质学家J.D.丹纳首先提出的，并用其大致代表北美的前寒武时期。1977年国际地层委员会前寒武纪地层分会第四次会议将太古的上界放在25亿年，并称之为太古宙。1979年，这个组织的第五次会议曾提出过太古宙三分的意见，其年代界限分别为35亿年和29亿年。但1983年、1985年和1988年第六、七、八3次会议均认为太古宙的进一步划分依据尚不够充分，并定于1991年第九次会议时重新讨论太古宙的再划分问题。第八次会议正式提出了前寒武纪划分的建议，其中包括太古宙的上界为25亿年和称为太古宙的意见，并在1989年和1990年先后为国际地层委员会和国际地科联执行局所通过。

1979年，中国第二届全国地层会议提出的中国地层指南仍称太古代；而1989年底全国地层委员会晚前寒武纪专业组开会的纪要中，已明确建议改称为太古宙，上界放在约25亿年。中国有少数年龄大于30亿年的古老岩石，其中已知最古老的岩石是产于迁安县曹庄-黄柏峪附近的斜长角闪岩，其年龄约为35亿年，并发现更老的碎屑锆石，附近以及其他地区还有年龄约29～30亿年或稍大的岩石。对中国太古宙虽然有三分的趋势，根据东北、华北等地区的年代资料，上部的年代界限可暂时放在29～30亿年，下部界限依据尚不够，故暂以采用两分方案为宜（下部称中、下太古界）。

地层分布区特点

在世界上一些太古宙岩石的分布范围内一般可分为变质较深的麻粒岩-片麻岩区（又称高级变质区），和以绿岩带为代表的低级变质区。

麻粒岩－片麻岩区的变质程度多属麻粒岩相到高级角闪岩相。主要岩石为含少量黑云母、角闪石、紫苏辉石或透辉石等暗色矿物的长英质片麻岩，它们的化学成分相当于花岗闪长岩或云英闪长岩，对其原岩性质，有属侵入、火山和火山沉积等成因的争论。有一部分岩石含有铝硅酸盐矿物，大致由泥质－半泥质原岩变质而成；另有一些辉石麻粒岩和角闪岩，其成分大多相当于基性火山岩；浅色长英片麻岩主要相当于酸性火成岩成分；而斜长岩则一般认为属层状侵入体。这类地区构造一般复杂，往往有多期构造叠加，并受到一次以上程度不同的混合岩化作用叠加。其典型地区有北大西洋陆核、西伯利亚东部的阿尔丹地盾和非洲南部林波波带等地。

绿岩多属低级角闪岩相到绿片岩相。在不少地方主要由3部分岩层组成，大致下部由超镁铁-镁铁质熔岩组成，部分或主要为科马提岩；中部为钙碱系列的基性到酸性火山岩；上部由沉积的浊积岩以及化学沉积的条带状含铁层和燧石等组成。绿岩带多为向斜构造，可被花岗岩侵入。典型地区有南非巴伯顿山区和津巴布韦，此外还有加拿大地盾、西澳大利亚的一些地区和芬兰东部等地。而印度南部的达瓦系绿岩带由北向南变质程度递增，可达麻粒岩相。中国太古宙地层主要分布在北方。东经105°以东，北纬31°～43°之间，基本上为华北地台基底出露区。太古宙变质岩石，主要由属于角闪岩相的黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩、黑云变粒岩和斜长角闪岩等组成。其北带自宁夏吉兰泰，经内蒙古乌拉山、河北燕山东延到辽东和吉林南部，有麻粒岩相岩石（辉石麻粒岩、黑云辉石斜长片麻岩等）分布。上述岩石构成太古宙岩石的主体。另外还程度不同地出现一些镁质大理岩、夕线石片麻岩、云母片岩、长石石英岩、条带状石英磁铁矿层（条带状磁铁贫矿）、石墨片麻岩和石墨片岩等变质的沉积岩夹层。这些夹层可分别反映不同地区的原始沉积条件和沉积环境的某些差别。上述岩层大都经过一次以上的混合岩化作用和构造变形的叠加。在同一地区内，其区域变质作用，往往表现为变质程度高的地层比变质程度低的地层要老。以上情况表明，华北地台基底的太古宙岩石分布区，主要相当于高级变质区，局部如辽东、鲁西等地有小范围的低级变质岩出现。对于太古宙高级变质区岩层能否建立层序和划分问题国内外都有不同意见，结合中国的、特别是上述具有层状岩层出露的地区，许多是可以根据详细的工作，特别是地质填图，进行地层层序的建立和划分。但有些地区（如泰山等），主要由古老的侵入岩所构成，则难以进行地层划分。

在中国东经105°以西的西北地区出露的古老变质岩层，分布在北纬35°～45°之间。由于地质工作程度不高，所测得的同位素年龄数据少，许多地段的太古宙岩石和古元古代的岩石尚未划分，除黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩等外，尚有相当数量的云母片岩、角闪片岩、大理岩、石英岩等。许多地区还难于截然划分出上述两大区带。

华北地台基底北带太古宙岩层出露较好，其二分的可能地层界线，暂以阴山的集宁群和乌拉山群，燕山的迁西群和八道河群（或滦县群），辽吉地区的龙岗群和鞍山群(或下鞍山群和上鞍山群)之间的界线为代表，大体反映两个火山沉积巨旋回。由于太古宙之下尚未建代，现仍称下、中、上太古界。下、中太古界往往以含有麻粒岩相岩石为代表，上太古界以角闪岩相居多，其他如太行、淮阳、秦岭北坡等地区，有麻粒岩相岩石零星出露，因而上太古界和中太古界不是以用麻粒岩相和角闪岩相来分界的。对中国上太古界上限的另一种意见，认为应放在五台群及其相应地层的顶界或中间。最近的一些岩石年龄资料，证实山西和河北出露的一些古元古代早期的火山岩年龄，均约在25亿年（误差不超过5000万年），说明华北地台基底的某些部分上太古界顶界，可能略大于25亿年。

从中国太古宙岩层的原岩建造、火山活动、构造变动及其地球化学特点，结合它的地壳演化历史等初步分析，中国太古宙岩石的某些特征，不同于北半球的西部和南半球，而与毗邻的苏联大部分地区，有某些类似之处。

大气圈、水圈及生命形式 根据一般推测，太古宙原始大气圈的密度较大，主要由水蒸气、二氧化碳、硫化氢、氨、甲烷、氯化氢、氟化氢等成分组成。这些气体成分，可能来源于频繁的火山活动。总的趋势是随着时间的推移二氧化碳减少，这是由于碳酸盐沉淀时二氧化碳被固定在碳酸盐沉积物中。原始大气圈缺少自由氧，氧的出现是由于光化学作用的结果。 根据各地沉积岩层的相似性，推测当时地球大部分地区为海洋所覆盖。原始的海洋可能并不深，富含氯化物，但缺乏硫酸盐，这是由于在水圈中同样缺乏自由氧。

随着时间的推移，大气圈的透光性增强，为生物光合作用提供了有利条件。从化石记录，太古宙晚期出现大量的菌类和低等的蓝藻。如以35亿年为早、中太古代之间的界限，则在中太古代已有低等的蓝藻和叠层石存在。

构造运动

太古宙的构造运动研究得还不够清楚，世界范围内可能有3期主要的构造运动。早期的发现较少，如非洲南部，终止于34亿年（或35亿年）前，而北美则终止于33～35亿年前，在印度则可能为32亿年前。中期是相当于非洲中南部的达荷美运动，在美洲、美国、澳大利亚、印度和中国等地均有表现，大约终止于29亿年前。晚期相当于在加拿大地盾中表现明显的肯诺雷运动，大约是在距今27～25亿年之间。看来各地太古宙地壳运动的发育情况和时间有一些出入，而且只有晚期构造运动曾在许多地方找到它的证据。目前一些人主张板块构造最早发生于古元古代，特别是在北欧和北美取得一些有力的证据，也有一些人认为太古宙时就已有板块构造运动。

中国北方太古宙晚期的阜平运动（或称铁堡运动），是一次比较明显的构造运动，可能与肯诺雷运动相当。另外在太行山区，还可见到龙泉关群和阜平群之间的不整合，但只有局部性的意义。

矿产

太古宙是一个重要的成矿期，形成的矿产很丰富。主要有铁、金、镍、铬、铜、锌、稀有元素和一些非金属矿产等。同其他时代比较，许多矿产居于前列，而镍、金、铜、铁等矿产特别引人注目。如苏必利尔区、非洲南部和澳大利亚西部等地区太古宇中，均蕴藏有丰富的上述矿产。

中国鞍山、本溪、冀东、吕梁等地大铁矿，吉南、辽西、冀东、小秦岭等地的金矿，均产于太古宙岩石中，但至今尚未获得金矿成矿期为太古宙的证据。

麻粒岩-片麻岩区的矿产主要有铁矿和非金属矿床以及少量铬、镍矿床等。绿岩带中矿产尤为丰富， 其中铬、镍等主要产于下部的超镁铁岩流和侵入岩中，金、银、铜和锌产在中部的镁铁质和长英质火山岩之间，条带状铁建造等则产于上部沉积岩中，而稀有元素等是产于与花岗深成岩相伴的伟晶岩中。

太古宙的矿床，大部分属于层控或层状矿床，小部分与各种侵入岩或伟晶岩有关。

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