距今14億年左右以後,地球岩石圈的演變進入了一個新階段,地台和地槽兩種體製處在勢均力敵的局麵,從此以後,地球上層物質運動的形式也有所不同了。
(二)古生代時期
1古生代時期的劃分
古生代,如果作為最古老生命的時代,那固然已經名不副實了;但是,從另外一種意義上來看,古生代還是反映了這個時期的特點:一方麵,從古生代開始,生物界進入了空前繁盛的時期,數量之大,種類之多,確實是前所未有的;又因為從這個時期開始,大量出現了有鈣質和矽質骨骼的生物,所以其中許多代表得以保存成很好的化石,成為古生物學家的研究對象。另一方麵,綜觀這個時期的生物界,跟古生代以後的生物界麵貌卻又有很大不同,畢竟是屬於古老生命的範圍。
古生代時期包括距今57億年到距今23億年這段時期,持續34億年。古生代跟前古生代相比要短得多,但是研究程度要比前古生代高得多。
古生代時期地層地球到這個時期已經經曆了幾十億年的演變,大氣圈、水圈和岩石圈的物質組成和結構跟今天地球的情況相比已經差不多了。這個時期所發生的地質作用,無論是內力的還是外力的,跟今天地球表麵和上層正在進行的相比,也已經很相近了。
古生界的地層總的說可以分為上下兩部,就地質年代來說,也就是可以把古生代分成早晚兩期。
早古生代包括寒武、奧陶、誌留三個紀,從距今57億~4億年,持續17億年。
晚古生代包括泥盆、石炭、二疊三個紀,從距今4億~23億年,持續時間跟早古生代相當。
2早古生代地台演變
在前古生代末期,從距今8億~6億年這段時期裏,岩石圈經曆了一係列變動。進入寒武紀以前,地球表麵的大陸地勢高峻,麵積擴大,天寒地凍。
從寒武紀開始,以古陸作為核心的相對穩定區——地台區經過長期的夷平作用之後,地勢逐漸趨向平緩;低窪的區域屢次遭到海水浸漫,廣闊的淺海不斷擴大;環繞著地台區或者位於地台區之間的,是相對活動的區域——地槽區,一般是或深或淺的海槽。
這個時期的地槽分布在古大陸地台的邊緣,如北美地台的東西兩側、東歐地台的西緣、中國地台和西伯利亞地台之間、西伯利亞地台和東歐地台之間等,它們主要表現成海槽。
我們說到早古生代地台,這是一個地質構造概念,並不就是指早古生代的大陸,而是指在早古生代處在相對穩定狀況的區域。當然相對穩定並不就是絕對不動,地台特別是它的邊緣還是有相當的活動性的。
一般來說,地台是大陸規模的成片區域,由基底和蓋層兩部分構成。基底由古老變質岩組成,剛性比較大,對蓋在上麵的相對柔軟的沉積層起著保護的作用。基底也並不是完整的一塊,更不是完全僵死的,而是被斷裂分割成若幹塊,塊跟塊之間存在著相對運動,比如有的塊相對其他塊上升,或者在水平方向上有相互錯動等。顯然,基底發生的運動會影響蓋層。讀者可以設想一個由幾塊木板拚起來的台子,上麵鋪了幾層台布,如果木板之間發生相對移動,蓋在上麵的台布就會相應地產生隆起、凹陷、扭曲、褶皺甚至被撕破。這種情況和地台的運動相類似。
從世界上比較典型的地台來看,地台的運動相對地是比較弱的,以發生在地台內部的相對升降運動的幅度說,它還不及地槽區的1/10。不過地台邊緣由於受到相鄰地槽的影響,運動幅度一般比較大。
盡管寒武紀早期大陸地勢陡峻,但是由於它內部的相對運動逐漸減弱,風化、剝蝕、搬運等外力地質作用漸漸占了上風。到了寒武紀中期,大陸和它鄰近地區的地貌已經發生了顯著的變化,一般比較均一化,比較低平了。地球表麵高低差異減小,因而發生了大規模的海浸,大片的低平大陸被海水所淹蓋。這種情況也影響了古氣候,使它變得溫和了。陽光燦爛的海灘、海水淹蓋的大陸架和淺海空前廣闊。
正是在這樣的環境裏,海洋植物和動物得到了穩定的生活條件,大大繁盛起來。寒武紀是地球上最早出現可供利用的煤的時期,如我國南方寒武紀岩層裏的一種劣質煤叫石煤的,就是由生活在濱海、淺海的海生植物遺體大量聚集、石化而形成的。大量生物遺體的埋藏還形成了農用肥料——磷礦層。