寒武紀(jì)是在地質(zhì)時間上約為五億五百萬至五億四千萬年前古生代初期的一段地質(zhì)時間。它可區(qū)分為三個時期：始寒武紀(jì)（五億四千萬至五億七千萬年前）、中寒武紀(jì)（五億兩千三百萬至五億四千萬年前）、以及后寒武紀(jì)（伍億五百萬至五億兩千三百萬年前）。

[編輯本段]海洋無脊椎動物大發(fā)展

寒武紀(jì)是地質(zhì)年代劃分中屬顯生宙古生代的第一個紀(jì)，距今約5.4億至5.1億年，寒武紀(jì)是現(xiàn)代生物的開始階段，是地球上現(xiàn)代生命開始出現(xiàn)、發(fā)展的時期。寒武紀(jì)對我們來說是十分遙遠(yuǎn)而陌生的，這個時期的地球大陸特征完全不同于今天。寒武紀(jì)常被稱為“三葉蟲的時代”，這是因?yàn)楹浼o(jì)巖石中保存有比其他類群豐富的礦化的三葉蟲硬殼。當(dāng)時出現(xiàn)了豐富多樣且比較高級的海生無脊椎動物，保存了大量的化石，從而有可能研究當(dāng)時生物界的狀況，并能夠利用生物地層學(xué)方法來劃分和對比地層，進(jìn)而研究有機(jī)界和無機(jī)界比較完整的發(fā)展歷史。但澄江動物群告訴我們，現(xiàn)在地球上生活的多種多樣的動物門類在寒武紀(jì)開始不久就幾乎同時出現(xiàn)。

寒武紀(jì)是顯生宙(phanerozoi)的開始，標(biāo)志著地球生物演化史新的一幕。在寒武紀(jì)開始后的短短數(shù)百萬年時間里，包括現(xiàn)生動物幾乎所有類群祖先在內(nèi)的大量多細(xì)胞生物突然出現(xiàn)，這一爆發(fā)式的生物演化事件被稱為“寒武紀(jì)生命大爆炸”(cambrianexplosion)。帶殼、具骨骼的海洋無脊椎動物趨向繁榮，它們營底棲生活，以微小的海藻和有機(jī)質(zhì)顆粒為食物，其中，最繁盛的是節(jié)肢動物三葉蟲，故寒武紀(jì)又稱為“三葉蟲時代”，其次是腕足動物、古杯動物、棘皮動物和腹足動物，寒武紀(jì)的生物形態(tài)奇特，和我們現(xiàn)在地球上所能看見的生物極不相同。比較著名的有早寒武世云南的澄江動物群、加拿大中寒武世的布爾吉斯頁巖生物群。寒武紀(jì)的生物界以海生無脊椎動物和海生藻類為主。無脊椎動物的許多高級門類如節(jié)肢動物、棘皮動物、軟體動物、腕足動物、筆石動物等都有了代表。其中以節(jié)肢動物門中的三葉蟲綱最為重要，其次為腕足動物。此外，古杯類、古介形類、軟舌螺類、牙形刺、鸚鵡螺類等也相當(dāng)重要。拋開牙形石不說，高等的脊索動物還有許多其他代表，如我國云南澄江動物群中的華夏鰻、云南魚、?？隰~等，加拿大布爾吉斯頁巖中的皮開蟲，美國上寒武統(tǒng)的鴨鱗魚。

在潮濕的低地，可能分布有苔蘚和地衣類的低等植物，但它們還缺乏真正的根莖組織，難以在干燥地區(qū)生活；無脊椎動物也還沒有演化出適應(yīng)在空氣中生活的機(jī)能。寒武紀(jì)沒有真正的陸生生物，大陸上缺乏生氣、荒涼一片。

古生物學(xué)引用“大爆發(fā)”一詞，來形容生物多樣性突然爆發(fā)式出現(xiàn)。根據(jù)寒武紀(jì)開始時痕跡化石和小殼化石的突然多樣性和復(fù)雜性，“寒武紀(jì)大爆發(fā)”的理論在澄江動物群發(fā)現(xiàn)之前就已提出，但對“寒武紀(jì)大爆發(fā)”所產(chǎn)生的動物及動物群落結(jié)構(gòu)特征所知甚微，即使著名的加拿大布爾吉斯頁巖動物群化石也比“寒武紀(jì)大爆發(fā)”晚1000多萬年，不能回答寒武紀(jì)初期海洋中具體有什么生命。

澄江動物群的地質(zhì)時代正處于“寒武紀(jì)大爆發(fā)”時期，它讓我們?nèi)鐚?shí)看到5.3億年前動物群的真實(shí)面貌，各種各樣的動物在“寒武紀(jì)大爆發(fā)”時期迅速起源，立即出現(xiàn)，現(xiàn)在生活在地球上的各個動物門類幾乎都已同時存在，而不是經(jīng)過長時間的演化慢慢變來的。它將動物多樣性的歷史前推到寒武紀(jì)早期。

寒武紀(jì)的生物形態(tài)奇特，和地球上的現(xiàn)生生物極不相同。最古老的魚種也出現(xiàn)在這個時代，是耳材村?？隰~（haikouichthysercaisis），該化石發(fā)掘在澄江動物群。

[編輯本段]全球洪水泛濫的年代

在寒武世時，具有硬殼的動物第一次大量地出現(xiàn)，許多大陸都被淺海所泛濫，超大陸剛瓦那(gondwana)則正在南極附近形成。

寒武紀(jì)晚期地球海陸分布圖形成于前寒武世末期(大約距今六億年前)的超大陸潘諾西亞(pannotia)，在古生代的時候開始分裂，一個新的海洋－－巨神海(iapetuso)在勞倫西亞(urentia,北美)、波羅地(baltica,北歐)和西伯利亞(siberia)這幾個古大陸之間擴(kuò)張。超大陸岡瓦那(gondwana)則在泛非褶皺帶上組合而成當(dāng)時最大的大陸，范圍從赤道延伸到南極。

在奧陶世時期，溫暖的海水把石灰?guī)r和鹽巖沉淀在岡瓦那大陸的赤道地區(qū)(australia澳洲、india印度、a中國與antarctica南極洲)，同時在岡瓦那大陸的南極地區(qū)(africa非洲與southamerica南美)則沉淀了冰河的沉積及冰漂的碎屑。

也稱“前古生代”，古生代第一個紀(jì)－寒武紀(jì)（距今約六億年）之前的地質(zhì)時代。

[編輯本段]漫長的前寒武紀(jì)

寒武紀(jì)的開始，標(biāo)志著地球進(jìn)入了生物大繁榮的新階段。而在寒武紀(jì)之前，地球早已經(jīng)形成了，只是在幾十億年的漫長過程中一片死寂，那時地球上還沒有出現(xiàn)門類眾多的生物。這樣，科學(xué)家們便把寒武紀(jì)之前這一段漫長而缺少生命的時間稱作前寒武紀(jì)。前寒武紀(jì)約占全部地史時間的六分之五，由于沒有足夠的生物依據(jù)，我們對地球的這段歷史知之甚少。

根據(jù)有關(guān)生命活動跡象的寶貴資料，也是為了研究上的便利，地質(zhì)學(xué)家把漫長的前寒武紀(jì)分為太古代、元古代兩部分。太古代之前（地球形成之初－38億年前）則有多種不同的稱呼。

太古代離我們久遠(yuǎn)，其時限約從38億年至26億年前，長達(dá)12億年。太古代是具有明確地史記錄的最初階段。在這漫長的12億年間，是地球形成后的初始期，地表到處形成童山和荒漠，由于年代久遠(yuǎn)，確實(shí)很難尋覓到化石，人們對這一時期的生命活動了解得很少。但20世紀(jì)后半期，科學(xué)家們陸續(xù)在南非和澳大利亞獲得了重大收獲，在變質(zhì)程度不太劇烈的沉積巖層中發(fā)現(xiàn)了疊層石，這是微生物和藻類活動的產(chǎn)物。此外，人們在這些古老的巖層中還分析出大量的有機(jī)化合物（如苯、烴基苯等）和環(huán)形化合物（如呋喃、甲醇、乙醛等）。在南非的一套古老沉積巖中，科學(xué)家們借助先進(jìn)的精密觀測儀器，發(fā)現(xiàn)了200多個與原核藻類非常相似的古細(xì)胞化石，這些微體化石一般為橢圓形，具有平滑的有機(jī)質(zhì)膜，這是人們迄今為止發(fā)現(xiàn)的最古老、最原始的化石，也是在太古代地層中發(fā)現(xiàn)的最有說服力的生物證據(jù)。從生物界看，這是原始生命出現(xiàn)及生物演化的初級階段，當(dāng)時只有數(shù)量不多的原核生物，他們只留下了極少的化石記錄。從非生物界看，太古宙是一個地殼薄、地?zé)崽荻榷浮⒒鹕健獛r漿活動強(qiáng)烈而頻繁、巖層普遍遭受變形與變質(zhì)、大氣圈與水圈都缺少自由氧、形成一系列特殊沉積物的時期；也是一個硅鋁質(zhì)地殼形成并不斷增長的時期，又是一個重要的成礦時期。

元古代的時限自26億年前至5.7億年，在這段地史中，原核生物演化為真核細(xì)胞生物，形成地史時期的菌－藻類時代。人們在這一時期的古老地層中發(fā)現(xiàn)過微古植物化石、宏觀藻類化石及疊層石。僅在我們中國，古生物學(xué)家就已發(fā)現(xiàn)元古代不同時期的微古植物化石80余屬、近200個種，生命在元古代得到進(jìn)一步繁榮，那時的地球已不再是滿目荒蕪了。初期地表已出現(xiàn)了一些范圍較廣、厚度較大、相對穩(wěn)定的大陸板塊。因此，在巖石圈構(gòu)造方面元古代比太古代顯示了較為穩(wěn)定的特點(diǎn)。早元古代晚期的大氣圈已含有自由氧，而且隨著植物的日益繁盛與光合作用的不斷加強(qiáng)，大氣圈的含氧量繼續(xù)增加。元古代的中晚期藻類植物已十分繁盛，明顯區(qū)別于太古代。

元古代末期，大約從8.5－5.7億年，被命名為震旦紀(jì)，這是因?yàn)檫@段時間在生命演化歷程中具有承前啟后的意義，并且它的命名地是在中國。

“震旦（sinian）”意指中國，古印度就稱華夏大地為“震旦”，德國地質(zhì)學(xué)家首先把它用于地層學(xué)，后來許多學(xué)者都仿效使用，但含義有所不同。后來地質(zhì)學(xué)家們重新定義了震旦紀(jì)，我國著名地質(zhì)學(xué)家李四光等在長江三峽建立起完整的震旦紀(jì)地質(zhì)剖面，這就是有名的峽東剖面，它向全世界提供了地層對比的依據(jù)。

震旦紀(jì)已有了明確的生物證據(jù)，在動物界出現(xiàn)了低等的小型具硬殼的物種，以及大量裸露的高級動物，后者就是發(fā)現(xiàn)于澳大利亞的埃迪卡拉動物群。在植物方面表現(xiàn)為高級藻類（如紅藻、褐藻類等）的進(jìn)一步繁盛，宏觀藻類也得到飛速的發(fā)展，這時的地球已徹底改變一片死寂、毫無生氣的面貌了。

震旦紀(jì)（sinianperiod）是元古代最后期一個獨(dú)特的地史階段。從生物的進(jìn)化看，震旦系因含有無硬殼的后生動物化石，而與不含可靠動物化石的元古界有了重要的區(qū)別；但與富含具有殼體的動物化石的寒武紀(jì)相比，震旦系所含的化石不僅種類單調(diào)、數(shù)量很少而且分布十分有限。因此，還不能利用其中的動物化石進(jìn)行有效的生物地層工作。震旦紀(jì)生物界最突出的特征是后期出現(xiàn)了種類較多的無硬殼后生動物，末期又出現(xiàn)少量小型具有殼體的動物。高級藻類進(jìn)一步繁盛，微體古植物出現(xiàn)了一些新類型，疊層石在震旦紀(jì)早期趨于繁盛，后期數(shù)量和種類都突然下降。再從巖石圈的構(gòu)造狀況來看，震旦紀(jì)時地表上已經(jīng)出現(xiàn)幾個大型的、相對穩(wěn)定的大陸板塊，之上已經(jīng)是典型的蓋層沉積，與古生界相似。因此，震旦紀(jì)可以被認(rèn)為是元古代與古生代之間的一個過渡階段。

埃迪卡拉動物群主要由類似水母類、蠕蟲類、海鰓綱的生物所組成，多保存為印痕化石，盡管它們的形態(tài)、結(jié)構(gòu)都很原始，但它們被認(rèn)為是20世紀(jì)古生物學(xué)最重大的發(fā)現(xiàn)之一。這一發(fā)現(xiàn)使科學(xué)界擯棄了長期以來認(rèn)為在寒武紀(jì)之前不可能出現(xiàn)后生動物化石的傳統(tǒng)觀念。所謂后生動物即是指相對于原生動物的各種多細(xì)胞動物。

[編輯本段]聞名的張夏寒武紀(jì)地層剖面

山東張夏、崮山、饅頭山一帶，寒武紀(jì)地層發(fā)育和出露都十分良好，而且緊靠津浦鐵路交通便利，早在19世紀(jì)末就為國內(nèi)外地質(zhì)學(xué)者所重視。1903年美國地質(zhì)學(xué)家b·維里斯和e·布萊克威爾德在張夏、崮山、萊蕪九龍山等地測量了剖面，采集了化石，對寒武紀(jì)地層作了初步劃分，其研究成果于1907年正式發(fā)表，將張夏、崮山一帶的寒武紀(jì)地層自下而上劃分為饅頭頁巖、張夏灰?guī)r、崮山頁巖、炒米店灰?guī)r。之后美國古生物學(xué)家畢可脫（1913年）、日本人遠(yuǎn)藤隆次（1939年）、小林貞一（1941年、1942年、1955年）均相繼研究過張夏、崮山一帶寒武紀(jì)地層中的生物化石。我國著名的地質(zhì)學(xué)家孫云鑄教授從1923年起對張夏、崮山地區(qū)的寒武系進(jìn)行了長達(dá)20余年的研究，對寒武紀(jì)地層做了劃分。1953年盧衍豪、董南庭重新觀察了張夏、崮山一帶寒武紀(jì)標(biāo)準(zhǔn)剖面，其中最重要的是把b·維里斯和e·布萊克威爾德的饅頭頁巖自下而上再分為饅頭組、毛莊組、徐莊組，并把前兩個組置于下寒武統(tǒng)，把后一個組歸入中寒武紀(jì)，炒米店灰?guī)r再分為鳳山組及長山組，將張夏地區(qū)寒武系確定為7個單位和17個三葉蟲化石帶。此后，有關(guān)地質(zhì)院校，如北京地質(zhì)學(xué)院等，以及山東省地質(zhì)局等單位，先后對張夏寒武紀(jì)地層剖面作過大量的野外觀察、剖面測制、室內(nèi)鑒定和專題研究，取得了豐富的實(shí)際資料，從不同的角度補(bǔ)充和完善了該剖面的基礎(chǔ)資料，進(jìn)一步提高了該剖面的研究水平。

張夏寒武紀(jì)地層剖面，把寒武系劃分為下、中、上統(tǒng)的7個地層單位，即下統(tǒng)的饅頭組,中統(tǒng)的毛莊組、徐莊組、張夏組，上統(tǒng)的崮山組、長山組、鳳山組?，F(xiàn)從老到新簡述如下：

饅頭組主要由紫紅色、黃綠色等雜色頁巖及泥質(zhì)、白云質(zhì)灰?guī)r組成。底部不整合于泰山雜巖的rou紅色片麻狀花崗巖之上。下部灰?guī)r中含磁石結(jié)核和條帶，上部頁巖中具微細(xì)水平層理，中部頁巖含有三葉蟲化石～中華萊德利基蟲。厚度119米。

毛莊組主要由紫色云母質(zhì)頁巖和灰?guī)r組成。含三葉蟲、腕足類及藻類化石。厚度39米。

徐莊組主要由紫灰色頁巖和鮞狀灰?guī)r組成，其中下部的灰?guī)r及灰質(zhì)粉砂巖中常具斜層理或交錯層理。含有徐莊蟲等三葉蟲化石及腕足類化石。厚度73米。

張夏組主要由鮞狀灰?guī)r和藻類灰?guī)r組成，中夾雜色頁巖。含德氏蟲等三葉蟲化石。厚度198米。

崮山組主要由竹葉狀灰?guī)r、疙瘩狀灰?guī)r和黃綠色頁巖組成。含蝴蝶蟲、蝙蝠蟲等三葉蟲化石。厚度51米。

長山組主要由迭層石灰?guī)r、具紅色氧化圈竹葉狀灰?guī)r、紫色頁巖組成。含有莊氐蟲、蒿里山蟲等三葉蟲化石。厚度70米。

鳳山組主要由泥質(zhì)灰?guī)r和竹葉狀灰?guī)r組成。含濟(jì)南蟲、方頭蟲等三葉蟲化石，以及海百合莖和腕足類化石。厚度130米。

張夏寒武紀(jì)地層的標(biāo)準(zhǔn)剖面，分別位于張夏和崮山一帶的饅頭山、虎頭崖、黃草頂、唐王寨、范莊等地。其中的饅頭山是徐莊組、毛莊組、饅頭組的剖面，虎頭崖～黃草頂是張夏組的剖面，唐王寨是崮山組、長山組的剖面，范莊是鳳山組的剖面。

饅頭山位于張夏鎮(zhèn)南2公里，104國道的西側(cè)。因其狀如饅頭而得名。山的北麓有兩個名為徐莊和毛莊的小村子。它是張夏寒武紀(jì)標(biāo)準(zhǔn)地層剖面的饅頭組、毛莊組、徐莊組的建組和命保所在地。

張夏寒武紀(jì)地層剖面，在泰山主峰之北，位于泰安和濟(jì)南之間交通干線的兩側(cè)，交通方便，而且構(gòu)造簡單，出露完全，十分有利于現(xiàn)場觀察和研究。它是我國地層和古生物研究歷史最長、研究程度最高的地層剖面之一，在我國地質(zhì)學(xué)史上zhan有很重要地位。1959全國地層會議后，被正式確定為我國北方寒武系的標(biāo)準(zhǔn)地層剖面，在我國不同地區(qū)寒武紀(jì)地層對比和國際寒武紀(jì)地層對比方面起著重要作用，同時也是許多寒武紀(jì)古生物種屬（蒿里山蟲kaolizhania、中華萊德利基蟲redichiaensis、饅頭褶頰蟲ptychopariamantoensis、山東蟲shantungia、孫氏盾蟲sunasp－isvevis)命名地或模式標(biāo)本的原產(chǎn)地。因此，這個標(biāo)準(zhǔn)地層剖面，在國內(nèi)外十分聞名，長期以來有許多國內(nèi)外地質(zhì)學(xué)者不斷來此參觀考察，同時也成為我國大專院校地學(xué)的重要實(shí)習(xí)基地，無論在地質(zhì)科學(xué)方面，還是在生產(chǎn)實(shí)踐以及地質(zhì)教育方面，都具有很高的科學(xué)價值

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