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微生物席沉积学:一个年轻的沉积学分支 总被引：6，自引：0，他引：6
现代实例和岩石记录的研究表明,微生物席是一个特别的微生物群落,这个特殊的微生物群落就像一个复杂的食物网一样,群落中的每一个组成成员紧密相互依赖,从而构成了地球上形成最早、延续时间最长的生态系.微生物席在沉积岩中留下了丰富而且复杂的记录,在碳酸盐岩中最为典型的产物就是叠层石,在碎屑岩中最具有代表性的产物就是"微生物诱发的... 相似文献
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自从Kalkowsky在1908年构筑了叠层石的术语之后,叠层石一直是地质学家采用不同方法研究和思考的主题,而且一直被当作证明地球早期生命历史的代表物而得到深入调查。叠层石确实为地球早期生命历史提供了间接而且复杂的证据,所以,现代叠层石确实代表着明显的生物信号而成为研究的焦点。最为引人注目的是,现代叠层石的多样化构成,确实表明了蓝细菌生物席建造了叠层石,而且进一步表明了微生物席转化成叠层石不是一个直接的作用过程。那些反映现代叠层石多样化构成的典型实例包括:(1)南极Untersee地区的湖泊相锥状泥质叠层石;(2)新西兰North群岛被称为煎锅湖的热水湖泊中以及美国黄石国家公园热泉中的硅质叠层石;(3)巴哈马台地、澳大利亚鲨鱼湾以及巴西东南部海湾碳酸盐沉积物构成的叠层石。由于蓝细菌微生物席是否代表了古代叠层石的形态学前体总是存在争议,而且在生命的图像中叠层石一直是一个迷惑的关键片段,因此,现代叠层石的多样化构成,将成为认识古代叠层石形成的关键和窗口。立足于前人的研究成果,追踪和总结现代叠层石的多样化构成,以及它们所代表的沉积作用和微生物新陈代谢活动丰富而复杂的信息,将不但丰富微生物沉积学的研究内容,还将拓宽沉积相分析的基本内容,对深入了解叠层石复杂的沉积学特征和生物学属性具有重要的科学意义。 相似文献
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微生物通过自身生命活动可以在硅质碎屑物上形成微生物席.微生物席具有黏结性、柔韧性、抗剥蚀性等特征,与物理营力相互作用可以形成一系列独特的原生沉积构造,即微生物诱发的沉积构造(MISS).形成和保存MISS的基本条件包括经历较低的变质程度、发育于海退—海侵的转折点、出现在有利的“微生物席沉积相”中.微生物席本身很难保存在岩石序列中,所以识别石化MISS具有一定难度.与现代环境中发育的MISS具有相似的几何形态和包含古代微生物席组构是识别石化MISS的有效途径.微生物生长、稳化、障积、捕获和黏结作用可以形成形态各异的MISS,根据这些作用和特征可以将其划分为5大类17小类.对保存在硅质碎屑岩中的微生物诱发的原生沉积构造和现代潮坪中发育的MISS进行综合对比研究,有利于微生物席沉积学的发展,也为进一步理解古代硅质碎屑岩沉积环境提供重要线索. 相似文献
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南口虎峪中元古界大红峪组混积岩系的层序地层划分——海侵砂岩中的微生物席碎片简介 总被引：1，自引：1，他引：1
北京西北郊南口虎峪一带的中元古界长城系大红峪组发育完整，以一套混积岩系为特征。在南口虎峪剖面中，海侵体系域砂岩地层与高水位体系域砂泥质白云岩和叠层石白云岩组成了较有规律的层序地层相序，可以作为混积岩系层序地层划分的典型代表。在大红峪组的海侵体系域砂岩中，交余波痕、微生物形成的砂质碎片和皱饰构造表明了席底的发育，特别是其中所发育的微生物砂质碎片不但代表了碎屑岩中的一种特殊的“内碎屑”，而且其特殊的形态和产出特点成为窥视前寒武纪砂岩中席底发育的一种典型标志，从而有益于今后对类似沉积构造的阐释与研究；高水位体系域砂泥质白云岩中的纹理化构造似乎也是一种席底构造，它与其中的叠层石生物丘一起代表了前寒武纪海底微生物孤军作战的特殊生境。对该剖面大红峪组的初步研究表明，在前寒武纪地层中，除了要关注叠层石之类的微生物沉积构造以外，碎屑岩中也存在微生物活动的若干证据印席底构造（第五类原生沉积构造），由此说明正是由于微生物新陈代谢的多样性才使其成为地球上无所不在及其无与伦比的巨大生物量。 相似文献
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河北承德路通沟剖面芙蓉统凤山组中部发育厚层块状叠层石生物丘,构成一个淹没不整合型层序的强迫型海退体系域,指示这些叠层石形成于中高能浅海环境。该生物丘宏观上主要由柱状叠层石组成,叠层石内部纹层较粗糙,在构成叠层石的致密泥晶和微亮晶组构中,还见到球粒、底栖鲕粒及凝聚颗粒等多种生物成因颗粒类型,代表着复杂的微生物活动特征,以此而区别于前寒武纪的叠层石。更为重要的是,叠层石生物丘中的致密泥晶基质中发育一些“石松藻(Lithocodium)”状的钙化蓝细菌菌落残余物,以及一些丝状钙化蓝细菌化石,指示了形成叠层石的微生物席为蓝细菌所主导的微生物席。因此,凤山组叠层石生物丘内复杂而特殊的碳酸盐岩沉积组构为研究叠层石形成过程中复杂的微生物代谢活动所产生的钙化作用机制提供了一个宝贵的地质实例。 相似文献
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前寒武纪海侵砂岩中的微生物砂质碎片：以北京南口虎峪剖面大红峪组为例 总被引：5，自引：0，他引：5
碎屑岩中微生物形成的原生沉积构造,由于缺乏直接的微生物证据,其识别常常比较困难。位于北京西北郊的南口虎峪一带,古元古代晚期的大红峪组(1650～1600Ma),海侵体系域砂岩地层与高水位体系域砂泥质白云岩和叠层石白云岩组成了较为有规律的沉积相序特征,成为将大红峪组划分为三个三级层序的主要标志。在大洪峪组的海侵体系域砂岩层中,一种类似于碳酸盐岩中的“内碎屑”的奇特的砂质碎片,代表了前寒武纪海侵砂岩沉积面上曾经发育过微生物席;该砂质碎片与变余波痕和皱饰构造组成系列席底构造,特殊的形态和产出特点成为窥视前寒武纪砂岩中微生物席发育的一种典型标志。因此,南口虎峪剖面大红峪组海侵砂岩中的微生物砂质碎片及其相关的席底构造的发现,有益于今后对类似沉积构造的阐释与研究,特别是那些常常被厘定为前寒武纪古老的后生动物遗迹化石的沉积构造;同时也表明,在前寒武纪地层之中,除了要关注叠层石之类的微生物沉积构造以外,碎屑岩中也存在微生物活动的若干证据即席底构造(第五类原生沉积构造),这些特别的沉积构造对前寒武纪沉积环境重塑具有重要意义。 相似文献
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河北兴隆一带的中元古界长城系大红峪组(1 650～1 600 Ma)以潮下坪灰白色厚层块状细粒石英砂岩为主,在砂岩层面上产出丰富的微生物成因构造(MISS).详细描述了MISS的沉积特征,并对其成因进行了初步分析.这些微生物成因构造可能反映了华北中元古代浅海潮坪环境被大面积分布的微生物席所覆盖,微生物席对砂质沉积物表面起到有效的保护作用,在一定程度上降低了沉积物的侵蚀和改造作用,从而影响基本沉积作用过程.大红峪组砂岩层面上发育的MISS为探索元古宙浅海环境微生物-沉积作用关系提供了研究材料,对这些MISS的深入研究可以加深对元古宙碎屑沉积体系的理解,从而促进微生物席沉积学的发展. 相似文献
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《古地理学报》2016,(2)
自从Kalkowsky在1908年构筑了叠层石的术语之后,叠层石一直是地质学家采用不同方法研究和思考的主题,而且一直被当作证明地球早期生命历史的代表物而得到深入调查。叠层石确实为地球早期生命历史提供了间接而且复杂的证据,所以,现代叠层石确实代表着明显的生物信号而成为研究的焦点。最为引人注目的是,现代叠层石的多样化构成,确实表明了蓝细菌生物席建造了叠层石,而且进一步表明了微生物席转化成叠层石不是一个直接的作用过程。那些反映现代叠层石多样化构成的典型实例包括:(1)南极Untersee地区的湖泊相锥状泥质叠层石;(2)新西兰North群岛被称为煎锅湖的热水湖泊中以及美国黄石国家公园热泉中的硅质叠层石;(3)巴哈马台地、澳大利亚鲨鱼湾以及巴西东南部海湾碳酸盐沉积物构成的叠层石。由于蓝细菌微生物席是否代表了古代叠层石的形态学前体总是存在争议,而且在生命的图像中叠层石一直是一个迷惑的关键片段,因此,现代叠层石的多样化构成,将成为认识古代叠层石形成的关键和窗口。立足于前人的研究成果,追踪和总结现代叠层石的多样化构成,以及它们所代表的沉积作用和微生物新陈代谢活动丰富而复杂的信息,将不但丰富微生物沉积学的研究内容,还将拓宽沉积相分析的基本内容,对深入了解叠层石复杂的沉积学特征和生物学属性具有重要的科学意义。 相似文献
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微生物形成的原生沉积构造研究进展综述 总被引：10，自引：8，他引：10
早在上世纪60年代，沉积学家Pettijohn和Potter曾经将形成原生沉积构造的地质作用划分为剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和变形作用。在沉积期间和沉积之后到沉积物还未固结之前由上述作用所产生的沉积构造被定义为“原生沉积构造”，包括各种类型的层理、层面上的各种作用痕迹以及各种变形现象。在该分类之中，叠层石被定义为突出沉积面的正生长构造，这种构造由微生物与同沉积胶结作用共同构建而成。上世纪90年代中期至今，随着研究程度的深入，沉积学家们越来越认识到除了叠层石以外，微生物还会形成一种并不突出于底层面的原生沉积构造，并被认为是微生物席或微生物膜与各种物理作用营力共同作用的产物。这些作用营力包括剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和变形作用。该类沉积构造被定义为微生物形成的原生沉积构造并被归为第五类原生沉积构造。正如叠层石主要产在前寒武纪以及显生宙未受到后生动物强烈改造的浅水环境中一样，微生物形成的原生沉积构造也主要发育在前寒武纪，以及显生宙的一些未受到后生动物强烈改造的潮坪和潟湖等环境之中。因此，该类沉积构造（第五类原生沉积构造）的研究，对于前寒武纪沉积环境重塑具有重要意义。燕山地区元古界串岭沟组和大红峪组碎屑岩中的变余波痕、皱饰构造和纺锤状裂缝，是碎屑岩中微生物形成的原生沉积构造的代表； 高于庄组第三段非叠层石碳酸盐岩（以灰岩为主）层面上发育大型皱饰构造和变余波痕，是碳酸盐岩中微生物形成的原生沉积构造的代表。这些沉积构造的发现和初步研究，为今后进一步深入研究奠定了良好的基础。 相似文献
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梅冥相 《中国地质大学学报(英文版)》2007,18(3):191-209
A particular non-stromatolitic carbonate succession making up the third member of the Mesoproterozoic Gaoyuzhuang (高于庄) Formation might demonstrate that a stromatolite decline of the Mesoproterozoic occurring at ca. 1 450 Ma besides other three events of the Proterozoic,respectively,occurred at ca. 2 000 Ma,ca. 1 000 Ma,and ca. 675 Ma. The forming duration of this non-stromatolitic carbonate succession can be generally correlative to that of a similar depositional succession in North America,i.e. a non-stromatolitic carbonate succession made up by the Helena Formation of the Belt Supergroup,which suggests that the stromatolite decline occurring at ca. 1 450 Ma may be a global event. This information endows the non-stromatolitic carbonate succession making up the third member of the Gaoyuzhuang Formation in the Yanshan (燕山) area with important significance for the further understanding of Precambrian sedimentology. The Mesoproterozoic Gaoyuzhuang Formation in Yanshan area is a set of more than 1 000 m thick carbonate strata that can be divided into four members (or subformations). The first member (or the Guandi (官地) subformation) is marked by a set of stromatolitic dolomites overlying a set of transgressive sandstones; the second member (or the Sangshu'an (桑树鞍) subformation) is a set of manganese dolomites with a few stromatolites; the third member (or the Zhangjiayu (张家峪) subformation) is chiefly made up of leiolite and laminite limestones and is characterized by the development of molar-tooth structures in leiolite limestone; the fourth member (or the Huanxiusi (环秀寺) subformation) is composed of a set of dolomites of stromatolitic reefs or lithoherms. Sequence-stratigraphic divisions at two sections,i.e. the Jixian (蓟县) Section in Tianjin (天津) and the Qiangou (千沟) Section of Yanqing (延庆) County in Beijing (北京),demonstrate that a particularly non-stromatolitic succession making up the third member of the Mesoproterozoic Gaoyuzhuang Formation is developed in the Yanshan area of North China,in which lots of grotesque matground structures (wrinkle structures and palimpsest ripples) are developed in beds of leiolite limestone at the Qiangou Section and lots of molar-tooth structures are developed in beds of leiolite limestone at the Jixian Section. The time scale of the Gaoyuzhuang Formation is deduced as 200 Ma (from 1 600 Ma to 1 400 Ma). The duration of an obvious hiatus between the Gaoyuzhuang Formation and the underlying Dahongyu (大红峪) Formation is deduced as 50 Ma to 100 Ma,thus the forming duration of the GaoyuzhuangFormation is thought as 100 Ma (1 500 Ma to 1 400 Ma). Furthermore,the age of the subface of the third member of the Gaoyuzhuang Formation that is just in the mid position of the Gaoyuzhuang Formation can be deduced as about 1 450 Ma,which is the basis to infer a stromatolite decline of the Mesoproterozoic occurring at ca. 1 450 Ma. Importantly,several features of both the molar-tooth structure and the stromatolite,such as the particular forming environment,the important facies-indicative meaning,and the episodic distribution in the earth history,might express the evolutionary periodicity of the surface environment of the earth and can provide meaningful clues for the understanding of the Precambrian world,although their origin and forming mechanism is highly contentious. Therefore,like other three stromatolitic declines,respectively,occurring at ca. 675 Ma,ca. 1 000 Ma,and ca. 2 000 Ma,the identification of the stromatolite decline occurring at ca. 1 450 Ma during the Golden Age of stromatolites (2 800 Ma to 1 000 Ma) has important meaning for the further understanding of the evolving carbonate world of the Precambrian. 相似文献
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华北地台中元古代碳酸盐岩中的微生物成因构造及其生烃潜力 总被引：6，自引：3，他引：3
华北地台中元古界主要由环潮坪石英砂岩、浅海碳酸盐岩和浅海—泻湖相暗色页岩3种沉积相组合构成,以陆表海浅水碳酸盐岩占主导。碳酸盐岩中除含有丰富的微古植物、宏观藻类和微生物建隆外,还发育大量的微生物成因构造(MISS)和微生物诱发的碳酸盐沉淀(MMCP)。微生物席和MISS构造在高于庄组上部(约1.6 Ga)和雾迷山组下部(约1.45 Ga)碳酸盐岩中尤为发育,表明活跃的微生物活动和高有机质产量。在石化微生物席中,发现有丝状、球状细菌化石和草莓状黄铁矿;围岩中发现有针状文石、花瓣状重晶石、放射状菱铁矿、铁白云石和葡萄状碳酸盐胶结物等多种自生碳酸盐矿物,指示甲烷厌氧氧化(AOM)导致的自生碳酸盐沉淀。中元古代的温暖气候和海洋分层、缺氧、硫化条件有利于微生物的高生产量和高有机质埋藏率。气隆构造和核形石状碳酸盐结核反映浅埋藏条件下活跃的成烷作用和甲烷排放,围岩和MMCP中富沥青质。华北地台中元古界富微生物席碳酸盐岩有良好的生烃潜力,有可能形成重要的烃源岩。据微生物席、MISS构造及MMCP的研究,初步估算华北地台中元古代碳酸盐岩的概略生烃潜力约为10×108t石油当量。 相似文献
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皱饰构造研究进展综述 总被引：1，自引：0，他引：1
在综述皱饰构造成因研究历程和国内外最新研究成果的基础上,总结评述了 4种有代表性的皱饰构造形成模式,其核心问题是在皱饰构造的形成过程中微生物席和物理作用的参与方式,以及受造席者、透光性、水动力条件、基底类型和生物扰动五大因素的影响程度.在对皱饰构造和现代微生物席对比研究的基础上,发现皱饰构造与微生物席的分布在很大程度上具有一致性,所以通过对现代微生物席的生长发育环境进行综合研究,推测了有利于皱饰构造发育的古环境.皱饰构造一般发育于潮间坪和滨外过渡带,并且在显生宙一般与生物扰动作用具有不相容性.皱饰构造是发育最普遍、受关注最广泛的保存在硅质碎屑岩中的微生物诱导形成的原生沉积构造,所以理清皱饰构造的成因模式及古地理分布,有利于碎屑岩微生物席学的发展,可以为理解硅质碎屑岩中的特殊沉积构造提供重要线索. 相似文献
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作为碳酸盐岩的重要类型,白云岩的成因机理和时空分布规律,一直是沉积学重要的研究主题之一。沉积学家已经建立了众多的白云石化模式,并用来解释各种白云岩的成因。然而,白云石在地表条件下的形成过程和机理,一直没有得到实验室条件下的模拟和证实,所以白云岩的成因就成为沉积学的难题,即沉积学中的 “白云岩问题”。白云岩形成的作用被简称为白云石化作用,同时作为碳酸盐岩成岩作用机制的类型之一,代表了科学理念的第1个变化;立足于前寒武纪白云岩原生沉积组构的精美保存,从早先的 “原生白云石沉淀”的假设到后期的 “拟晶白云石化作用”模式的提出,代表了科学理念的第2个重要变化;微生物作用有助于白云石沉淀而出现的 “微生物白云石化作用”的模式,似乎代表了沉积学家对沉积学中的 “白云岩问题”的探索和研究之中的第3个重要的科学理念进步。追逐上述科学理念的变化和进步,将会更加深入了解科学家们对 “白云岩问题”研究和探索的重要进展。 相似文献
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Microbial Mats in the Mesoproterozoic Carbonates of the North China Platform and Their Potential for Hydrocarbon Generation 总被引：2，自引：0，他引：2
The well-preserved Mesoproterozoic succession in the North China platform consists mainly of three llthological associations including peritidal quartz sandstone, shallow marine and lagoonai dark to black shales, and shallow epeiric carbonates, with a total thickness of up to 8 000 m. In addition to well-documented microplants, macroalgae, and microbial buildups, abundant microbially induced sedimentary structures (MISS) and mat-related sediments have been recognized in these rocks. Intensive microbial mat layers and MISS are especially well preserved in the carbonates of the upper Gaoyuzhuang (高于庄) (ca. 1.5 Ga) and lower Wumishan (雾迷山) (ca. 1.45 Ga) formations, Indicating diversified microbial activities and a high organic production. In these petrified blomats, putative microbial fossils (both coccoidal and filamentous) and framboidal pyrites have been identified. The abundance of authigenic carbonate minerals in the host rocks, such as, acicular aragnnites, rosette barites, radial siderites, ankerites, and botryoidai carbonate cements, suggests authigenlc carbonate precipitation from anaerobic oxidation of methane (AOM) under anoxic/euxinic conditions. Warm climate and anoxic/euxinic conditions in the Mesoproterozoic oceans may have facilitated high microbial productivity and organic burial in sediments. Although authigenic carbonate cements may record carbonate precipitation from anaerobic methane oxidation, gas blister (or dome) structures may indicate gas release from active methanogenesls during shallow burial Bituminous fragments in mat-related carbonates also provide evidence for hydrocarbon generation. Under proper conditions, the Mesoproterozoic mat-rich carbonates will have the potential for hydrocarbon generation and serve as source rocks. On the basis of petrified biomats, a rough estimation suggests that the Mesoproterozoic carbonates of the North China platform might have a hydrocarbon production potential in theorder of 10×108t. 相似文献
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杜远生 《沉积与特提斯地质》1995,(3):53-61
造山带沉积地质学是融造山带地层学、沉积学、大地构造学及地球物理、地球化学等为一体的综合性分支学科，被誉为近年来自层序地层学诞生之后，沉积学领域又一次Ｂｅｎｃｈｍａｒｋ式的跃进．本文着重介绍了造山带沉积地质学研究中应坚持以活动论思想为指导，借鉴沉积盆地分析中整体分析、综合分析、背景分析和演化分析的学术思想和工作原理，并结合造山带结构和盆地及古海洋格局，确定造山带沉积地质学研究内容和技术路线、造山带沉积地质学包括造山带区域地层学、区域沉积学、区域构造学、地层层序和沉积演化、古地理和古海洋格局、动力沉积学和动力演化模式等内容和多层次综合研究的技术路线。 相似文献
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矿产沉积学是一个沉积学与矿床学交叉而形成的新的学科方向。矿产沉积学属于应用基础学科,主要任务是应用沉积学(沉积动力学、流体动力学、物理化学、微生物沉积学等)的基本原理,探讨成矿元素的迁移—聚集机理和成矿颗粒的风化—搬运—沉积过程,从而恢复沉积矿产的古环境(沉积环境、古盐度、古碱度、古氧化还原条件)和形成背景(沉积盆地、古地理、古气候等),最终目的是确定矿床成因、成矿规律,建立成矿模式和找矿模型,进行成矿预测,为沉积矿产的找矿勘探提供科学依据。同时将成矿事件与重大地质事件相结合,揭示重大地质事件与成矿事件的耦合关系。 相似文献