在距今40亿年-35亿年的太古宙早期,原始水圈的水量不多,理由是发现当时的沉积岩只是个别现象。在这种少水、空气成分又不利于生物生存的环境里,当然缺乏生物。所以早期太古代地层中至今尚未找到较清楚的生物化石遗迹。
到了距今35亿年-30亿年前的太古代中期,已有化石发现,而且沉积岩的数量与分布范围均有所扩大,由此可见这时的水圈分布已比较广泛。到了距今30亿年-25亿年的太古宙晚期,水圈又有所扩大,氧气开始增多,在距今27亿年的地层中发现原始藻类化石。
到了早元古代,大气圈基本上还没有消失火山大气的特点,只是由于藻类的出现,植物的光合作用有所加强,还原性的大气由此可以进行氧化作用。
进入中元古代,气圈、水圈、生物圈都有明显的变化,大气中的含氧增加了,开始有利于生命的发育和成长。
到了晚元古代,火山作用明显减弱,大气中的含氧量可以获得较多的积累。在距今6亿年-7亿年前的这段时间里,生物突然繁荣,其门类与数量之多都达到空前的程度。
就气候来看,距今6.5亿年-7.5亿年时,曾有世界性的冰川出现,分布面积很大,这是地球上首次出现冰期。有意思的是,在冰川沉积层中也见到有非冰川的、属于温暖气候下的沉积物,可见到时已有冰期与间冰期的变化。
聊城位于华北地层区之鲁西地层区,泰山群广泛分布于鲁西地层区,有的出露于地表,是全国为数不多的太古界地层之一。泰山群主要由各种黑云母质、长英质、角闪石质片岩及片麻岩所组成,缺少典型石英岩,未见大理岩。
古太古代,地层运动频繁,鲁西、鲁东两地块轮换着下降和上升,作垂直运动,沉积与剥蚀。聊城深处大海之中,气候温润。
全球性巨型复杂纬向构造带开始强烈活动。地壳大面积下沉,鲁西地层接受南北向挤压,经受区域变质、混合盐化、花岗岩化作用,产生褶皱、断裂。原岩属泥砂质-基性火山岩建造,主 要由黑云斜片长麻岩、角闪斜长片麻岩夹斜长角闪岩、黑云变粒岩组成,间有交错层理,个别岩石保留变余砂状结构,颗粒磨圆度差,为地壳下沉阶段的快速沉积。地壳升降幅度相当频繁,鲁西地层分区有两次大的火山喷发,个别火山口已露出水面,海陆界线渐趋分明。原岩以基性、超基性火山岩和火山碎屑岩为主,伴有基性—超基性火山及侵入岩。鲁西地层分区内泰山群中有两个大的火山喷发旋回。间歇有砾状岩石沉积,大多磨圆度较差,反映了陆壳上风化、搬运、沉积作用已经开始。
晚期,火山运动大为减弱,沉积环境渐趋稳定。鲁西地层区地表距海平面渐近。原岩以泥沙质建造为主。变粒岩中有长石、石英、石碎屑。
由于阜平运动,鲁西地层区隆起上升,区域岩化作用相继产生,有岩浆活动,上隆固结,形成了泰山等混合盐化穹隆群,生成了稳定的泰山陆核,其间经历了NE、NE—NEE水平向应力两次挤压。