طول دوران اول حدود ۴۰۰ ميليون سال برآورد شده است.

کامبرين - اردويسين Cambrian - Ordovician

سنگ‌هائى که در دوران اول تشکيل شده‌اند شباهت زيادى با يکديگر دارند. شرايط تشکيل پلاتفرم در بيشتر نقاط ادامه داشته و تغيير رخساره‌ها بسيار اندک است قسمتى از فسفريت، گازهاى نفتى و همچنين ماده نسوز ايران در اين دوران تشکيل شده است.


بر روى سنگ‌هاى اوايل کامبرين در همه‌جا ماسه سنگ قرمز رنگى با ضخامت کم و بيش يکسانى قرار گرفته که سابقاً تصور مى‌شد که متعلق به دونين زيرين بوده و نتيجه حرکات کوه‌زائى کالدونين است و آن را ماسه سنگ قديمى مى‌ناميدند ولى زمين‌شنان ثابت کرده‌اند که بسيار قديمى‌تر بوده و مربوط به کامبرين زيرين مى‌باشد.


پس از تشکيل اين ماسه سنگ حوضه‌هاى رسوبى کم عميق‌تر شده و دولوميت و آهک و مقدارى مارن به‌وجود آمده است که در آنها سنگواره‌هاى تريلوبيت Trilobites متعلق به کامبرين يافت مى‌شود.


پس از تشکيل ماسه سنگ‌هاى قرمز رنگ کامبرين ضخامت آنها بين ۴۰۰ و ۱۵۰۰ متر تغيير مى‌کند در سراسر ايران شرايط تسلط درياهاى کم‌عمق به‌وجود آمده که در آن رسوبات دولوميتى سنگ رس، آهک ماسه سنگى تشکيل مى‌شده است. در دوره کامبرين ميانى شرايط تبخيرى وجود داشته که لايه‌هاى گچى و يا لايه‌هاى دولوميتى و سنگ رس مؤيد آن است.


سنگ‌هاى دوره کامبرين در مناطق کرمان، يزد، دامغان، فيروزکوه، شمشک، آبعلي، آبيک، تبريز و نقاط ديگر مشاهده شده است.


در دوره آردويسين شرايط رسوبى در ايران کم و بيش يکسان بوده و برخى از برجستگى‌ها از آب بيرون بوده است. سنگواره‌هاى اردويسين به‌صورت رسوبات آهکى و مارنى در بيشتر مناطقى که سنگ‌هاى کامبرين فوقانى وجود دارد نهشته شده است. واحدهاى چينه‌شناسى که متعلق به اردويسين مى‌باشند تنوع چندانى ندارند و تاکنون در نقاط شيرگشت و لشکرگ يافت شده‌اند.

سيلورين Silurian

سنگ‌هاى سيلورين در ايران گسترش زيادى ندارند در مشرق و شمال شرقى ايران به‌دنبال رسوبات اردويسين سنگ‌هائى ديده مى‌شوند که عبارت است از آهکي، ماسه سنگى و مقدارى هم سنگ‌هاى آتشفشانى است. اين سنگ‌ها معرف محيط دريائى کم‌عمق مى‌باشد و فسيل مرجان‌ها در آنها زياد مى‌باشد، فسيل‌هاى باز و پايان، تريلوبيت‌ها نيز بازگوکننده دوره سيلورين است. کمى رسوبات سيلورين در ايران به‌علت عدم تشکيل آنها است زيرا در اين‌زمان گسترش دريا بسيار محدود بوده و فرسايش شديد پيش از دونين نيز حکمفرما بوده است. سنگ‌هاى سيلورين بسيار نادر است و تاکنون در نقاطى مانند ازبک کوه، شيرگشت طبس، انارک، شمال بندرعباس و کرمان مشاهده شده است.

دونين کربنيفر Devonian - Carboniferous

به‌دنبال پسروى درياى سيلورين و کم‌‌عمق‌تر شدن محيط رسوبى در مشرق ايران بين کرمان و ازبک‌کوه در اوايل دونين بار ديگر ماسه سنگ‌هاى قرمز رنگى به‌وجود آمده‌اند که در رشته کوه‌هاى البرز و زاگرس ديده نمى‌شود. بر روى اين ماسه‌ سنگ‌ها رسوبات آهکى و مارنى حاوى سنگواره‌هاى دونين ميانى و فوقانى قرار گرفته است. در بيشتر نقاط ديگر ايران پيشروى دريا در دونين بالائى صورت گرفته به‌نحوى‌که رسوبات دونين بالائى گسترش زيادى دارند. سنگ‌هاى دونين زيرين در بخش بزرگى از ايران ديده نمى‌شود و به احتمال زياد به‌علت رخدادهاى زمين ساختى کالدونى تشکيل نشده است.


سنگ‌هاى دونين - کربنيفر در ايران گسترش زيادى دارند ولى فقط در کوه‌هاى زاگرس به‌‌طور حتم وجود آنها معلوم نشده است. چنين به‌نظر مى‌رسد که در بيشتر مناطق سنگ‌هاى دونين بالائى و کربنيفر زيرين به‌طور تدريجى به يکديگر متصل شده‌اند. رسوبات دونين در بسيارى از نقاط مانند کرمان - طبس - ازبک کوه - شيرگشت - کاشمر - نيشابور - جاجرم - امام‌شهر - دامغان - سمنان - فيروزکوه - شمشک - چالوس - ماکو - کاشان و عقداً مشاهده شده است.


در مناطقى مانند کوه‌هاى البرز در بين لايه‌هاى ماسه سنگى و شيستى دونين بالائى دانه‌هاى فسفريت تشکيل شده که اين افق از لحاظ اقتصادى و ارزش بهره‌بردارى توسط سازمان زمين‌شناسى کشور مورد اکتشاف و بررسى تفصيلى است.


سنگ‌هاى کربنيفر در ايران گسترش زيادى دارند و تقريباً همه‌جا روى سنگ‌هاى دونين بالا قرار گرفته است. نوع سنگ‌ها در بيشتر مناطق آهکى بوده ولى ماسه سنگ تيره و مارن نيز در آنها ديده شده است. در مشرق ايران و قسمت‌هائى از ايران مرکزى سنگ رس و ماسه سنگ و مقدارى هم لايه‌هاى آهکى تشکيل شده‌اند که مربوط به کربنيفر زيرين مى‌باشند. سنگواره‌هاى دونين - کربنيفر بيشتر از نوع مرجان، بازو پايان، تريلوبيت‌ها و شکم پايان است و لاله و شان نيز به‌طور فراوان ديده شده است تاکنون رسوبات کربنيفر بالائى در ايران مشاهده نشده است.

پرمين Permian

رسوبات کربنيفر بالائى در ايران مشاهده نشده است و قبل از شروع رسوب‌گذارى در اين دوره، به‌دنبال پسروى درياى کربنيفر در سراسر ايران فرسايش شديدى دست‌اندرکار بوده و در بسيارى از نقاط ضخامت‌هاى قابل ملاحظه‌اى از رسوبات را از بين برده و در مشرق ايران از شدت فرسايش کاسته شده است.


به‌طور کلى در سرتاسر ايران رسوبات پرمين پس از پيشروى سراسرى دريا با يک واحد ماسه سنگى شروع مى‌شود که ضخامت آنها گاهى تا ۱۵۰ متر مى‌رسد (کوه‌هاى البرز). اين واحد ماسه سنگى که بر روى يک سطح فرسايش يافته نهشته شده عموماً در شمال ايران قرمز رنگ و در مشرق ايران مرکزى رنگ آن سفيد، خاکسترى است.


درياى پرمين را مى‌توان در سرتاسر ايران رديابى نمود زيرا سنگ‌هاى آن به جزء کوه‌هاى کپت داغ - هزار مسجد در همه‌جا گسترده است و دليلى هم وجود ندارد که در اين کوه‌ها سنگ‌هاى پرمين تشکيل نشده باشد. در کوه‌هاى زاگرس رخساره پرمين بيشتر آهکى مى‌باشد و گاهى هم رسوبات تبخيرى در آن ديده شده است. در اين سنگ‌هاى آهکى ثابت شده که مقدار زيادى ذخاير گاز وجود دارد.


در شمال ايران سنگ‌هاى آتشفشانى (اندزيتي) نيز در پرمين تشکيل شده که گسترش آن بيشتر به‌طور محلى بوده است. پيشروى دريا که در اوايل پرمين شروع شده بود در برخى نقاط تا مدت‌ها ادامه داشته و حوضه‌هاى رسوبى عميق‌تر مى‌شده است مانند کوه‌هاى زاگرس و دامنه‌هاى شمالى رشته‌کوه‌هاى البرز. از همين زمان به بعد سرنوشت زمين‌شناسى حوضه‌ رسوبى جنوب و جنوب غربى ايران از ديگر مناطق جدا شده و فقط در اين قسمت است که درياى تتيس مدت‌هاى زيادى تا اواخر دوران سوم با آرامش کامل تکتونيکى موجود بوده و بالاخره کوه‌هاى زاگرس را به‌وجود آورده است. با اينکه رسوب‌گذارى در حوضه زاگرس تقريباً ممتد بوده ولى هنوز لايه‌هاى رسوبى که نشانه ارتباط تدريجى بين دوران اول و دوم باشد در اين قسمت يافت نشده است.


در شمال ايران (ناحيه جلفا، کندوان، آمل) و در ناحيه آباده بالاترين قسمت سيستم پرمين تشخيص داده شده و رسوبات آن به‌تدريج به سيستم ترياس مى‌رسند.


در بين سنگ‌هاى آهکى پرمين بالائى در کوه‌هاى البرز و قسمتى از ايران مرکزى افق‌هاى بوکسيتى با ارزشى يافت شده که تحت بررسى است.