古气候

大气的氧化作用

几乎可以肯定地球上有一个减少25亿年前的大气。的太阳的辐射生产有机化合物从减少气体- - - - - -甲烷(CH₄),氨(NH_3.)．的矿物质沥青铀矿(UO₂),黄铁矿(菲斯₂)容易被破坏氧化大气;在30亿年前的沉积物中，这些矿物质的未氧化颗粒提供了还原气氛的确认。然而，许多类型的丝状微化石的存在可以追溯到34.5亿年前及有机的皮尔巴拉地区表明,光合作用已经开始释放氧气到那时进入大气层。存在化石25亿年前细胞壁中的分子蓝绿藻(蓝藻)确立了稀有产氧生物的存在。

海洋太古宙(40 ~ 25亿年前)含有大量火山衍生的亚铁(Fe^{2 +})，存放于赤铁矿(铁₂O_3.)。结合亚铁的氧铁是作为蓝藻细菌的废物提供的新陈代谢．大爆炸在沉积从31亿到25亿年前的bif(在27亿年前达到顶峰)清除了海洋中的亚铁。这使得大气中的氧含量明显增加。到当时的广泛出现真核生物18亿年前，氧气浓度上升到目前大气水平(PAL)的10%。这些相对较高的浓度足以引起氧化反应风化发生:发生，如…所证明赤铁矿富含化石土壤(古土壤)和红色层(砂岩，赤铁矿包被石英谷物)。第二个主要峰值是在6亿年前，大气中含氧量达到50%的PAL。这是表示第一次出现动物生活(后生动物)需要足够的氧气来生产胶原蛋白以及随后骨骼的形成。此外，在平流层在前寒武纪，游离氧开始形成层的臭氧(O_3.)，它目前起着防护太阳辐射的作用紫外线．

海洋的发展

地球上海洋的起源早于最古老的沉积岩的起源。西部伊苏阿38.5亿年前的沉积物格陵兰岛含有沉积的bif水．这些沉积物，包括磨损的碎屑锆石表明水运的颗粒与玄武岩熔岩熔岩在水下挤压时形成的枕状结构。的稳定的液体水(即它在地球上的持续存在)意味着海水表面的温度与现在的温度相似。

化学成分的差异太古代而且原生代沉积岩指出两种不同的控制机制海水两个前寒武纪之间的组成。在太古宙时期，海水成分主要受到玄武岩抽水作用的影响海洋地壳，如今天发生在海洋传播中心．元古界的控制因素为河流流量失稳大陆边缘在25亿年前首次出现。现今海洋的盐度水平保持在盐淡水运输径流从大陆沉积而来矿物质从海水。

温度及雨量

在格陵兰岛发现的38.5亿年前的海洋沉积物和枕状熔岩表明存在液态水，并表明前寒武纪早期的地表温度高于0°C(32°F)。35亿年前的存在叠层石在澳大利亚地表温度约为7°C(45°F)。太古宙的极端温室条件是由大气中二氧化碳含量升高引起的火山活动熔岩的渗出潜艇裂缝)使表面温度保持在足够高的温度进化的生活。他们抵消了减少的太阳能光度(太阳总能量输出的比率)，其范围在现在的70%到80%之间价值．如果没有这些极端的温室条件，液态水就不会出现在地球表面。

相比之下，在地质记录中很难找到降雨的直接证据。一些有限的证据已被保存完好雨18亿年前的坑岩石在格陵兰岛西南部。

在世界范围内冰期

存在冰碛岩(冰川沉积物)表明在前寒武纪发生了多次广泛的冰川作用。冰川沉积物不一定局限于高纬度．一般来说，它们是互补的碳酸盐，蒸发岩红层对气候敏感，仅限于低纬度地区。

已知最古老的冰川期发生在29亿年前南非太古代晚期;Pongola沉积物中的冰川沉积物提供了证据裂痕在南非洲．最广泛的前寒武纪早期冰期，休伦纪，发生在24亿至21亿年前早元古代．从岩石和结构可以看出冰川以及部分地区的冰原澳大利亚西部，芬兰、非洲南部和北美．最广泛的分布在北美，在一个近3000公里(1800英里)长的地带从Chibougamau在魁北克通过安大略来密歇根向西南方向梅迪辛鲍山的怀俄明．这可能代表了原始冰盖的面积。大多数细节都是从安大略省的Gowganda组，其中包含厚达3000米(9,850英尺)的冰川沉积物，占地约20,000平方公里(7,700平方英里);整个冰川事件可能覆盖了超过250万平方公里(约965,260平方英里)的区域。古地磁研究表明，高干达组发生在古赤道附近。类似的,大概同生在世界其他地方也能发现冰川沉积物，这表明在早元古代至少有一次广泛的冰川作用。

地球历史上最大的冰川期发生在元古代晚期。它几乎在每个地方都留下了印记。描述得最好的事件之一是弗林德斯山脉的南澳大利亚在那里有4公里(2.5英里)厚的层序冰碛岩而且纹沉积物占地面积为400 × 500公里(250 × 300英里)的详细的地层学和同位素约会给大家看三个在世界范围内发生了几次冰期:Sturtian冰期(7.2亿至6.6亿年前)、Varanger-Marinoan冰期(6.5亿至6.35亿年前)和Gaskiers冰期(约发生在5.8亿年前的34万年冰期)。