比寒武紀更久遠的歲月─元古宙 – 1：古元古代（25~16億年前）

比寒武紀更久遠的歲月─元古宙 – 1：古元古代（25~16億年前）
桃園縣立同德國民中學地球科學科邱宇平老師/國立臺灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

長期以來，寒武紀之前的地質時代被統稱為「前寒武紀」，隨著越來越多的證據被發現，前寒武紀又被細分成冥古宙 （46~38 億年前）、太古宙 （38~25 億年前）、元古宙 （25~5.42 億年前）。由於缺乏化石，這些時間的劃分都是和重大的地質事件有關。而元古宙目前被劃分成古元古代（25~16 億年前）、中元古代（16~10 億年前）、新元古代（10~5.42 億年前）。而「代」又更進一步劃分出「紀」。「紀」的命名和前寒武紀的大事紀有關，可以幫助我們了解前寒武紀地質事件的發生。

成鐵紀 Siderian 25~23 億年前 Sideros = iron

這個時期是帶狀鐵礦層 (BIFs) 的形成高峰期，帶狀鐵礦層是厭氧的藻類產生的廢氧和鐵離子結合，形成磁鐵礦 (Fe3O4)。這個氧化過程從海洋中清除鐵離子，呈綠色的海轉變成藍色。最後，當鐵被氧化殆盡，沒有氧再沉入海洋中，因此開始逐漸形成富氧的大氣。這個事件被稱為氧氣大災難 (the oxygen catastrophe)，有些科學家認為這引發了休倫冰期 (Huronian glaciation)。

帶狀鐵礦層(BIFs)

層侵紀 (Rhyacian)  23~20.5 億年前 Rhyax = stream of lava

南非的布希維爾德雜岩 (Bushveld Complex) 和其他類似的侵入體在這個時期形成，Bushveld Complex 是世界最大的層狀侵入體和鉑族元素礦藏，Bushveld 鉑族元素的主要來源是地函。而休倫冰期始於成鐵紀，但全球性的休倫冰期開始於層侵紀，直到 22 億年前。另外，第一個已知的真核生物也是在層侵紀演化出。

造山紀 (Orosirian)  20.5~18 億年前 Orosira = mountain range

造山紀的後半時期，所有的大陸都發生了密集的造山運動，此時也發生了地球史上最大規模的兩次小行星撞擊事件。在造山紀最初的時候 (約 20.23 億年前)，巨大的小型星撞擊，形成南非約翰尼斯堡的 Vredefort 盆地，這個隕石坑直徑約 300 公里，是世界上最大、最古老的隕石坑。另一次是在末期的事件 (約 18.5 億年前)，小行星撞擊形成加拿大安大略的 Sudbury 盆地。

南非約翰尼斯堡Vredefort隕石坑(圖片來源:Google Map)

固結紀 (Statherian)  18~16 億年前 Statheros = stable

在此期間，第一個複雜的單細胞生命出現了，先前提到在 20.5~18 億年前（造山紀） 發生了全球性的板塊碰撞事件，到了固結紀的初期，則形成了超級大陸「哥倫比亞古陸」(Columbia supercontinent) ，哥倫比亞古陸被認為存在於 18~15 億年前。目前仍有一些大陸的組成，包含了這個原始的地塊，包括勞倫古陸 (Laurentia)、波羅地古陸 (Baltica)、烏克蘭地盾 (Ukrainian Shield)、亞馬遜和澳洲，可能也有西伯利亞和中國北部等地。

參考資料：
1. http://en.wikipedia.org/wiki/Siderian
2. http://en.wikipedia.org/wiki/Rhyacian
3. http://en.wikipedia.org/wiki/Orosirian
4. http://en.wikipedia.org/wiki/Statherian
5. http://en.wikipedia.org/wiki/Columbia_(supercontinent)
6. http://www.natureasia.com/taiwan … 6797&issue=7197