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  元古宙早期大气的氧气含量逐步提高,但在地表还原性物质如铁、硫氧化耗尽之前,氧气占比不会很高。23亿年前,大气中氧气含量仅为1%-2% 。这一过程持续至条带状铁沉积停止,并在8.5亿年前陆壳完成氧化,大气中氧含量才开始暴增。这个时期已经发现了许多菌类、藻类化石和古代微生物化石,因此也被称为菌藻时代。在元古宙末期的埃迪卡拉纪生物大爆发,软体多细胞生物大量涌现,开始出现了腔肠动物、环节动物和节肢动物,但这些动物都没有坚硬的骨骼,所以化石上只是留下印痕等遗迹。

  元古宙中期发生了全球性的大冰期,世界各地都发现了冰川遗迹,如元古宙末期成冰纪的雪球地球时期。新元古代至少有四次全球冰期,如马力诺安冰期、史都提安冰期等。

  元古宙也曾发生广泛的地壳运动,在前期是地球主要的造山时期。在中国北方为吕梁构造期。元古宙时期的地层中蕴藏有丰富的铁矿、铜矿和稀土金属矿物。元古宙时期全球大陆继续增生。元古宙开始了超大陆旋回。现代大陆地壳的43%形成于元古宙,39%形成于太古宙,仅18%形成于显生宙。对花岗岩放射性定年表明,元古宙有五次大陆增生时期,但规模一次比一次小。  元古宙地层比较完整,较少变质,陆间海沉积分布广泛。元古宙前半时间占支配地位的是哥伦比亚大陆。形成于20亿-18亿年前,在13亿年前解体。罗迪尼亚大陆存在于新元古代(11.5亿到7亿年前),以劳亚大陆(今北美大陆)为核心,格林威尔造山运动形成了阿巴拉契亚山脉。
元古宙(Proterozoic,符号PR),又称元古代、原生代,是地质时代中的一个时期,开始于同位素年龄2500Ma(百万年前),结束于542.0±1.0Ma。元古宙包括了古元古代、中元古代、新元古代。元古宙属于前寒武纪,上一个宙是太古宙,下一个宙是显生宙。