Докембрий - древнейшие осадочные и изверженные горные породы, подстилающие отложения, содержащие кембрийскую фауну, — представлен образованиями двух весьма продолжительных геологических периодов или даже эр: архейской и эозойской (протерозойской, альгонкской).
Породы архея делят на две системы: нижнюю — азойскую и верхнюю — археозойскую. Первая состоит из различных гнейсов, часто очковых, переходящих в гнейсо-граниты, гнейсо-сиениты и прочих, из хлоритовых, слюдяных, роговообманковых и других кристаллических сланцев и кварцитов. Вторая представляет перемежаемость кристаллических известняков и доломитов, часто байкалитовых, тремолитовых, иногда графитовых или углистых, и различных кристаллических сланцев — хлоритовых, слюдяных, роговообманковых, гранатовых и прочих, связанных переходами друг с другом и с известняками.
Докембрийские породы образуют резкий уступ на берегу озера.
В составе обеих систем большое участие принимают изверженные породы: граниты, сиениты, диориты, реже габбро, анортозиты, пироксениты, перидотиты, а также порфиры и порфириты, то сохранившие свою массивность, то переходящие в различные гнейсы, амфибиолиты, зеленые сланцы, геллефлинты, порфироиды. Поэтому отделение первоначально осадочных пород, превращенных глубинным, контактовым или динамическим метаморфизмом в кристаллические, от первоначально изверженных пород, также более или менее изменённых, в архее часто невозможно. Мощность обеих систем громадна.
Эозойская система представлена уже главным образом менее измененными породами — известняками: доломитами, разнообразными сланцами (глинистыми, кремнистыми, известковыми, углистыми, серовакковыми), кварцитами, песчаниками (аркозовыми, серовакковыми) и конгломератами, также нередко прорванными интрузивными гранитами, гранодиоритами, сиенитами, диоритами, габбро, перидотитами, пересеченными жилами их и пегматитов, аплитов и прочих, иногда переслаивающимися с эффузивными порфирами, норфиритами, их туфами и брекчиями. Благодаря интрузиям, динамическому, реже глубинному, метаморфизму, эозойские свиты и подчиненные им эффузивы местами превращены в кристаллические сланцы и в этом случае не всегда отличимы от архейских.
Эозой подразделяют на свиты различного возраста; так, в Прибайкалье установлены 3 свиты (снизу):
1) Голоустенская из кварцитов, аркозов, филитов, кремнистых и доломитовых известняков (300—350 м);
2) Улунтуйская из плотных, оолитовых и углистых известняков, зеленых сланцев и песчаников (1.600—1.700 м);
3) Качергатская (более 2.000 м) из пестрых песчаников, сланцев и конгломератов.
Последняя залегает на второй несогласно, начинаясь базальным конгломератом или песчаником.
По нижнему течению реки Ангары различают:
1) Верхне-известняковый отдел с ярусами Потоскуйским, Аладьинским и Погорюйским из известняков, доломитов, глинистых сланцев и кварцитов (2.100 м);
2) Нижне-известняковый отдел из кварцитов, филлитов, Удерейского яруса глинистых сланцев, кристаллических известняков и слюдяных сланцев (более 1.300 м).
В Северо-Енисейском районе под глинистыми сланцами и кварцитами залегает Тейская свита из филлитов, гнейсов, кристаллических известняков, доломитов, амфиболитов, слюдяных сланцев. В Кузнецком Алатау эозой также имеется, но в виду находок кембрийской фауны в некоторых известняках, считавшихся эозойскими, стратиграфия эозоя перерабатывается. На Енисее (у Красноярска и выше) к эозою принадлежит Енисейская свита серовакковых и туффогеновых песчаников с жилами диабаза, толщами известняков, глинистых и известковых сланцев, а в Западном Саяне условно считают эозоем Саянскую свиту, до 10 км мощности, состоящую из серых и красных песчаников, конгломератов, серых, красных, реже черных или зеленых глинистых сланцев; благодаря интрузиям гранита или динамометаморфизму, глинистые сланцы свиты переходят в сероцитово-хлоритовые и сероцитово-хлоритовоальбитовые. В Кентее и прилежащей части Забайкалья в эозое различают нижнюю Бархинскую формацию из глинистых и кремнистых сланцев, известняков и граувакк и верхнюю Граувакковую формацию, отделенную от нижней значительным перерывом с дислокацией и размывом и состоящую из базального конгломерата, граувакк, менее глинистых и кремнистых сланцев.
Распространение докембрия ограничено древним теменем — Байкальско-Саянской горной страной — и отдельными площадями к северу от него. В Саянской части темени он развит в Кузнецком Алатау, Западном и Восточном Саяне, кое-где среди Минусинской котловины, при чем эозой, повидимому, преобладает над археем. В Байкальской части темени архей и эозой тянутся узкой и прерывистой полосой по западному Берегу Байкала, а к востоку от него занимают почти всю Байкальскую Даурию и соседние к северу Северо-Байкальское и Патомско-Витимское нагорья, при чем в последнем преобладает эозой, в Витимском плоскогорье на архее сохранились только отдельные площади эозоя, а в Селенгинской Даурии почти сплошь развит архей; последний распространен и на все Алданское плато, где местами скрыт под кембрием и юрой. Из Восточного Забайкалья докембрий, выступая из-под палеозоя и юры, проходит в Амурскую область, главным образом в бассейны Зеи, Селемджи и Нимана, и на соседнюю к северу часть хребта Станового; известны отдельные выходы его в хребте Джугджур, Верхоянск и на Чукотском полуострове. Большой массив архея занимает верхнее течение реки Анабары; в Енисейском горсте представлен, главным образом, эозой, а на Таймырском плуострове докембрий слагает, повидимому, хребет Бырранга и берега Таймырского залива.
Залегание докембрия повсюду в Сибири сильно нарушено; архей образует древнейшую систему складок в виде двух выпуклых к северу дуг, более плоской Саянской и более крутой Байкальской. Эозой частью перекрывает их несогласно, частью прижимается своими складками к ним и с севера, обнаруживая в Кентее и Прибайкалье перерыв с дислокацией, то-есть две фазы горообразования. Почти везде докембрий разбит позднейшими сбросами на горсты и грабены и испытал неоднократные поднятия.
Экономическое значение докембрия очень значительно, так как к площадям его развития приурочены: многочисленные месторождения россыпного и рудного золота, большей частью связанные с эозоем и его интрузиями, менее с археем; месторождения железных руд, марганца, кое где меди, молибдена, висмута, вольфрама, слюды, графита, асбеста, нефрита, цветных и драгоценных камней; разнообразные минеральные источники и месторождения строительных материалов.
