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1.
梅冥相 《沉积学报》2008,26(4):565-574
在前寒武纪碳酸盐岩中,最为普遍的是叠层石碳酸盐岩沉积序列,而以潮下相沉积为主的非叠层石碳酸盐岩沉积序列与前者形成了较大的差异;因此,与叠层石碳酸盐岩沉积序列一样,非叠层石序列成为了解前寒武纪复杂多变的碳酸盐世界的重要线索。燕山地区中元古代高于庄组为一套厚度千余米的碳酸盐沉积序列,包括四大部分:第一段(或称为官地亚组)为发育在海侵砂岩上的叠层石白云岩地层;第二段(或称为桑树鞍亚组)为发育少量叠层石的含锰白云岩地层;第三段又称为张家峪亚组,为一套以发育灰岩为主的非叠层石碳酸盐岩沉积序列;第四段以叠层石岩礁和叠层石礁白云岩为特征。延庆千沟剖面的高于庄组第三段的非叠层石碳酸盐岩沉积序列,贫乏叠层石是其基本特点,包含3个三级层序,在三级层序的海侵体系域和早期高水位体系域中,层面上发育席底构造的中层均一石灰岩(隐藻泥晶灰岩)和灰黑色薄层泥灰岩组成若干潮下型米级旋回,晚期高水位体系域则以厚层块状纹理石灰质白云岩和白云质灰岩为特征;三级层序的凝缩段单元则以薄层泥灰岩和泥页岩构成的L-M型米级旋回为特征。因此,每一个三级层序均以一个有序的沉积相序列为特征。高于庄组的分布时限大致为200 Ma(1 600~1 400 Ma),考虑到下伏的大红峪组和高于庄组之间的地层间断时限大致为50 Ma至100 Ma,所以推断高于庄组的堆积作用时限为100 Ma(1 500~1 400 Ma)左右,其中高于庄组第一段与第二段的分界线正好处于该组的中部而可以推断该界线的大致为1 450 Ma左右;因此,高于庄组第三段非叠层石碳酸盐岩沉积序列的发育表明,在1 450 Ma左右可能发生过一次可以与前寒武纪其他已经被识别出的三次叠层石衰减事件(2 000 Ma、1 000 Ma和675 Ma)相比拟的又一次叠层石衰减事件。延庆千沟剖面高于庄组第三段的非叠层石碳酸盐岩沉积序列,可以大致与北美地区的起始时限为1 450 Ma左右、Belt超群中的Helena组非叠层石碳酸盐岩沉积序列相对比,表明了1 450 Ma左右的叠层石衰减事件具有全球性,从而赋予高于庄组第三段非叠层石碳酸盐岩沉积序列重要的沉积学意义。延庆千沟剖面高于庄组第三段非叠层石碳酸盐岩沉积序列,特别的岩石类型和沉积构造,成为前寒武纪碳酸盐岩沉积中非叠层石碳酸盐岩沉积序列的典型代表,由其所代表的沉积学特点将有助于深入理解漫长的前寒武纪碳酸盐沉积作用的变化规律而具有重要意义。  相似文献   

2.
梅冥相 《现代地质》2007,21(2):387-396
北京延庆千沟剖面中元古代高于庄组为一套发育在海侵砂岩上的叠层石—非叠层石碳酸盐岩沉积序列,厚度千余米,包括4段:第一段(或称为官地亚组)主要为海侵砂岩地层;第二段(或称为桑树鞍亚组)为发育少量叠层石的含锰白云岩和灰质白云岩地层;第三段又称为张家峪垭组,为一套以均一石灰岩为主的地层序列,发育席底构造且贫乏叠层石;第四段(环秀寺亚组)以叠层石礁白云岩为特征。与蓟县剖面相比较,该剖面的高于庄组具有以下特点:(1)第一段厚度百余米的海侵砂岩地层不但表明了与下伏大红峪组之间存在较为明显的区域不整合面,而且与蓟县剖面厚数百米的叠层石白云岩地层形成明显的区别;(2)在第三段的非叠层石碳酸盐岩沉积序列中,未发现臼齿状构造,但发育丰富而典型的席底构造,而且以均一石灰岩为特征;(3)第四段的厚度为500余m,由罕见的叠层石礁序列所组成。这些特征表明,千沟剖面的高于庄组组成了一个复杂而有序的叠层石—非叠层石碳酸盐岩沉积序列,成为依据沉积相序列进行前寒武纪三级层序划分和二级层序合理归并的典型实例。更为重要的是,第四段中的叠层石生物礁和第三段的均一石灰岩序列的存在,反映了一些值得进一步研究的问题:如前寒武纪叠层石生物礁的沉积模式,非叠层石灰岩序列是否代表了一次叠层石衰减事件等等。  相似文献   

3.
前寒武纪碳酸盐岩多以叠层石碳酸盐岩序列为特征。燕山地区中元古界高于庄组,其中的第三段(张家裕亚组)则为一个以灰岩为主、贫乏叠层石的碳酸盐岩沉积序列,该序列被定义为前寒武纪非叠层石碳酸盐岩序列。该非叠层石碳酸盐岩沉积序列,尤其以燕山西部的延庆千沟剖面最为典型。根据沉积相序列及其所反映的旋回性,可以将该剖面的高于庄组第三段划分为3个三级层序。在这些三级层序的海侵体系域和早期高水位体系域中,中薄层隐晶质泥晶灰岩(均一石灰岩)和灰黑色薄层泥灰岩组成若干潮下型米级旋回;而在隐晶质泥晶灰岩层面上,普遍发育各种奇形怪状的沉积构造。这些沉积构造包括穹窿状构造、规则网状和杂乱的帐篷脊、变余波痕等,构成一个潮下相灰岩层面上的特别的微生物形成的沉积构造(Microbial Induced Sedimentary Structure,MISS)组合。因此,延庆千沟剖面的高于庄组第三段,特别的岩石类型和沉积构造成为前寒武纪碳酸盐岩沉积中非叠层石碳酸盐岩沉积序列的典型代表,尤其是那些奇形怪状的MISS所代表的沉积学特点表明:在前寒武纪,即使在叠层石生长的黄金时段,也发育非叠层石碳酸盐岩沉积序列。因此,这些现象将特别有助于对前寒武纪非叠层石生态系所造成的另一类席底生境的深入理解,也有助于复杂多变的碳酸盐岩世界。  相似文献   

4.
王水炯  黄慧 《西北地质》2009,42(1):43-50
臼齿状构造(Molar—tooth structure)是一种主要发育在前寒武纪非叠层石碳酸盐岩中的沉积构造。由于形态多样且缺乏现代的类比物,国内外地质学家曾先后建立多种模式来解释其成因,这些模式大致可以归为两类:地震液化模式和生物成因模式。近年来,一种新的模式:气泡膨胀与迁移模式得到了地质学家的广泛引用。产在天津蓟县剖面高于庄组第三段非叠层石碳酸盐岩沉积序列上部的臼齿状构造,虽然可以应用气泡膨胀与迁移模式来解释其形成机制,但是,考虑到臼齿状构造可能是微生物席封闭沉积面所激发的气泡膨胀与迁移作用的产物,并且气泡可能是由于细粒沉积中微生物提供的有机质的裂解作用的结果,表明了臼齿状构造的形成间接地与微生物生命活动存在关联。因此,可以将臼齿状构造归为席底构造(第五类原生沉积构造)的一种类型。  相似文献   

5.
梅冥相 《古地理学报》2005,7(4):437-447
天津蓟县剖面的中元古界高于庄组为一套厚度约为1 600m的碳酸盐岩地层,包括四个段:第一段以潮坪相叠层石白云岩为主;第二段主要为含锰白云岩;第三段发育较多的纹理化石灰岩和泥晶灰岩;第四段则以叠层石岩礁(叠层石生物丘和生物层)的发育为特点。根据岩相到岩相序列可在该套碳酸盐岩地层中识别出L-M型、潮下型、环潮坪型米级旋回层序。根据米级旋回层序的有序垂直叠加形式所反映出的沉积相序列可以把高于庄组划分为13个三级层序(SQ1至SQ13),并进一步归为4个二级层序。在以灰岩为主的高于庄组第三段中,其中的第三个三级层序(SQ11)中部的灰岩层中发育臼齿状构造。这种臼齿状构造以特别的形态、富含有机质、易硅化等特点可能表明了前寒武纪碳酸盐岩沉积作用的一些基本特征:第一、在浅水环境中发育叠层石而在较深水环境(中缓坡)中发育臼齿状构造,臼齿状构造就象叠层石一样是一种极为特别的与生物沉积作用相关的沉积构造;第二、在发育叠层石的潮坪环境中有利于发生白云石化作用,发育臼齿状构造的地层则以灰岩为主,这从一个侧面反映了前寒武纪白云岩似乎又不是原生白云岩。实际上,这些特征本身即代表了一些前寒武纪沉积学问题,随着研究的深入对这些问题将会得出更加接近自然事实的答案。  相似文献   

6.
叠层石衰减事件及臼齿构造作用幕:形成机制与研究进展   总被引:1,自引:0,他引:1  
叠层石和臼齿构造碳酸岩的兴衰是沉积学界倍受关注的研究主题.地史中叠层石经证实发生了5次比较重要的衰减事件,分别在2 000 Ma、1 250 Ma、1 000 Ma、675 Ma、450 Ma.最近,根据燕山地区非叠层石碳酸盐岩序列,认为在1450 Ma又发生过叠层石衰减,所以存在6次叠层石衰减事件.现今叠层石的丰度已经非常稀少.究其原因主要在于:叠层石的形成与微生物钙化作用有关,而其钙化作用又受周围海水化学变化所影响.显生宙后生动物及海水饱和态共同影响了叠层石的形成.著名的"前寒武纪谜"表明,海水化学条件及微生物的进化则是叠层石发展的主要控制因素.臼齿构造(MT)仅出现在前寒武地层中,具有一定的时代限制,其形成及消失受海洋中CaCO3沉淀的影响,而且似乎主要发育在叠层石衰减事件之后,在空间上臼齿构造多产出于比叠层石更深的水体环境.所以古海洋化学的变化影响着地球表面生物演化及生物沉积的历史,上述研究进展对深入了解海洋化学在地质历史时期的长期变化具有重要意义,而且也有利于解开地质历史上的种种谜团.  相似文献   

7.
梅冥相 《现代地质》2007,21(4):738-748
天津蓟县剖面高于庄组,组成一个复杂而特别的叠层石—非叠层石碳酸盐岩沉积序列,其中,第三段构成一个特征迥异的非叠层石碳酸盐岩沉积序列。在该非叠层石序列上部的均一石灰岩(隐晶质泥晶灰岩)中普遍发育大小不等的带状臼齿状构造,与臼齿状构造共同产出的是一些数毫米乃至厘米级的球形体或似球形体。这些球形体或似球形体,曾经被解释为球形臼齿状构造,也被解释为灰岩结核、燧石结核或凝灰岩结核。岩石薄片的显微镜观察表明,这些球形体或似球形体的内部,显示出较为明显但又较为原始的多细胞组织,如分生组织和类似于薄壁组织的成熟组织,其中一些成熟细胞还保留着较为明显的细胞显微结构,表明这些球形体或似球形体的内部结构明显不同于臼齿状构造的特殊填充物——等粒状微亮晶方解石。因此,这些球形体或似球形体应该归为丘尔藻或拟丘尔藻之类的宏观藻类化石,而不是球形臼齿状构造。尽管前人在前寒武纪地层之中描述了若干宏观藻类化石,但多以碳质压型的形式保存在泥岩之类的细粒沉积之中。发现于天津蓟县剖面高于庄组灰岩中的实体球形或似球形宏观藻类化石,以其较老的地质年代(大于1400Ma)、较为明显而又原始的多细胞组织和一些成熟细胞的可能细胞显微结构,表明该球形实体化石具明显的多细胞真核生物属性。这些初步研究和发现为探讨真核生物的起源演变、揭示宏观藻类化石的生物学属性提供了罕见的实际材料,因而具有重要的意义。  相似文献   

8.
梅冥相 《古地理学报》2007,9(6):597-610
臼齿状构造是一种主要分布在前寒武纪非叠层石碳酸盐岩中的、特殊的“谜”一样的沉积构造,以发育一系列奇形怪状、大大小小的裂缝和裂隙为特征,这些裂缝和裂隙由等粒和均匀的微亮晶方解石充填。臼齿状构造时代分布的特殊性(新太古代至新元古代)以及分布的全球性,使其在显生宙还未发现类似的对等物。对臼齿状构造成因的不同认识使其成为“臼齿状构造谜”。天津蓟县剖面中元古界高于庄组(1600 Ma 至 1400 Ma)第3段隐晶质泥晶灰岩序列中的臼齿状构造,以其特别的沉积特征为了解“臼齿状构造谜”提供了一些有用的信息。这些特征包括:(1)臼齿状构造特别的形态学特征,(2)由微亮晶所充填的臼齿状裂缝具有明显的边界(以富集残余有机质和黄铁矿为特点),(3)臼齿状构造的宿主岩石是不发育叠层石和纹理化构造的隐晶质泥晶灰岩,(4)与臼齿状构造常常共生的极为特别的宏观藻类化石等。因此,臼齿状构造可以解释为一种发育在席底生境中、由一系列复杂的作用过程所形成的、与微生物相关的原生沉积构造。作为前寒武纪最普遍的沉积现象,臼齿状构造为更好地理解复杂多变的前寒武纪碳酸盐岩提供了许多有意义的信息。  相似文献   

9.
叠层石和臼齿构造是前寒武纪较为引人注目的两种沉积现象.叠层石作为微生物碳酸盐岩的典型代表,在前寒武纪由于对叠层石的形成缺乏直接的微生物证据而成为一个"前寒武纪谜";臼齿构造复杂的宏观形态和奇特的微亮晶方解石填充物以及对其成因机制的持续争论而成为又一个"前寒武纪谜".最新研究表明,叠层石形态种数量在元古宙达到繁盛的顶峰之后开始衰减,而仅产出于前寒武纪地层记录中的臼齿构造似乎总是以较高的丰度呈幕式发育于叠层石的衰减事件之后,在空间上臼齿构造多产出于比叠层石更深的水体环境.叠层石的衰减和臼齿构造的幕式发育历史可能主要与环境因素发生重大变化有关,而后生动物的竞争不是直接原因.  相似文献   

10.
梅冥相 《地学前缘》2012,19(2):239-247
地震变形构造主要包括小级别的张性或压性断层、不协调的软沉积物变形褶皱等,这些变形构造以震动变形作用为特点从而成为识别和定义地震岩的主要标志。在河北宣化一带的高于庄组第三段下部的白云质灰岩或灰质白云岩层之中,发育了极为典型的地震变形构造,包括层内断层、层内褶皱以及极为典型的碎裂角砾岩等。高于庄组第三段地震变形构造的发现,为探索和研究地震作用对沉积岩层的破坏和改造而区分于其他的事件沉积如海啸沉积和风暴沉积提供了极为重要的实例,也为更加深入理解高于庄组第三段非叠层石碳酸盐岩沉积序列的产出背景提供了重要资料。  相似文献   

11.
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   

12.
In the long Precambrian period, stromatolitic carbonate successions were very common. However, the non-stromatolitic carbonate succession that is marked by subtidal deposits shows a sharp contrast to the stromatolitic carbonate succession. Both the non-stromatolitic and the stromatolitic carbonate successions are important clues for the further understanding of the evolving carbonate world of the Precambrian. The Mesoproterozoic Gaoyuzhuang Formation at the Qiangou section in northwestern suburb of Beijing is a set of more than 1000 m-thick carbonate strata that can be divided into four members (or subformations), in which a non-stromatolitic carbonate succession marked by the scarcity of stromatolites makes up the third member of the formation. This non-stromatolitic carbonate succession can further be subdivided into three third-order sequences that are marked by the regular succession of sedimentary facies. In third-order sequences, a lot of subtidal carbonate meter-scale cycles made up of medium-bedded leiolite limestones and thin-bedded marls constitute their transgressive system tracts (TSTs) and the early high-stand system tracts (EHSTs), a lot of meter- scale cycles made up by thin-bedded limestones and marls constitute their condensed sections (CSs), and thick-bedded to massive dolomitic limestones or lime dolomites make up the late high-stand system tracts (LHSTs). The particularly non-stromatolitic carbonate succession making up the third member of the Mesoproterozoic Gaoyuzhuang Formation at the Qiangou section might be the representative of the non-stromatolitic carbonate succession of the Precambrian because of its special lithological features and particular sedimentary structures, and its general sedimentary features are helpful and meaningful for the further understanding of the evolution rules of the sophisticate and evolving carbonate world of the Precambrian. The time scale of the Gaoyuzhuang Formation is deduced as that from 1600 Ma to 1400 Ma; thus, the non-stromatolitic  相似文献   

13.
梅冥相 《现代地质》2008,22(1):129-142
天津蓟县剖面的中元古界高于庄组可以划分为4个段,其中第三段组成一个特别的非叠层石碳酸盐岩序列。在该非叠层石碳酸盐岩序列上部的隐晶质泥晶灰岩中,发育着还存在成因争议的臼齿状构造,与其伴生的是多种类型的实体宏观藻类化石。根据宏观形态特征,可以将这些宏观藻类化石暂时归为球状丘尔藻、椭球状寿县藻、带状塔乌藻和豆荚状荚藻、卵圆状卵圆藻、舌状舌藻等多种类型,以前二种居多,组成一个球状丘尔藻—椭球状寿县藻组合。这些宏观藻类化石,曾经被认为是臼齿状构造的一种而称为"球状臼齿状构造",或被简单地当作燧石结核、钙质结核等等。但是,由于其具有规则的宏观形态,其中的球形或次球形化石在常规岩石薄片下还显示出可能的原始多细胞组织分化和可能的细胞显微结构,与充填臼齿状构造的方解石微亮晶形成明显的区别,所以不应该将其定义为臼齿状构造,更不能解释为钙质结核和燧石结核,其以罕见的实体化石不同于多年来所描述的、以碳质压型化石的形式产出的宏观藻类化石。其规则多样的宏观形态所表明的多种化石类型,以及那些球状或次球状实体宏观藻类化石显示出可能的多细胞组织及相似的细胞显微结构,表明具明显的原始多细胞真核生物特征,这为探索前寒武纪真核生物的起源与演化提供了宝贵的实际材料。  相似文献   

14.
INTRODUCTION Located at the famous Jixian Section in Tianjinin the North China , the MesoproterozoicGaoyuzhuang Formationis a set of 1 600 mthick car-bonates that formed over about 200 Ma in the Clym-Figure 1 .Section location of the Mesoprotero-zoic Gaoyuzhuang Formation at the Jixian Sec-tion in Tianjin.mian (1 600 Ma to 1 400 Ma ;Zhu et al .,1994 ; Du,1992 ;Fig.1) . The Gaoyuzhuang Formation at theJixian Section can be divided into four members thatare characterized by differ…  相似文献   

15.
在漫长的前寒武纪,存在若干谜一样的问题,如叠层石的生长机理、臼齿状构造的成因、白云岩的形成机制和宏观藻类化石的生物学属性及其分类归属等。宏观藻类化石是指那些肉眼可见的低等植物化石,因为与现代藻类的亲缘关系尚未完全确定,它们的生物学属性及其分类位置还存在较多的争议,所以宏观藻类化石成为一个"前寒武纪谜"。发现于天津蓟县剖面高于庄组第三段非叠层石灰岩(均一石灰岩)中的可能的实体宏观藻类化石,与成因还存在争议的臼齿状构造共生,包括球状丘尔藻、椭球状寿县藻、带状塔乌藻和豆荚状荚藻等4种类型,尤其以前两种居多,组成一个丘尔藻-寿县藻组合;这些多为球状体的化石,曾经被认为是臼齿状构造的一种,称为"球状臼齿状构造",但是,由于这些宏观藻类化石具有规则的形态、较为明显的可能的细胞显微结构,与充填臼齿状构造的方解石微亮晶形成明显的区别,不属于臼齿状构造;而且以实体化石产出,与多年来所描述的碳质压型化石又存在较大的区别;同时,该球状化石的中心部位硅化而边部为钙化体,也明显区别于一般的钙质结核、燧石结核、凝灰岩结核和气泡构造等。这些球状实体化石,要比H.J.Hofmann所报道的加拿大麦肯齐山小达尔群(Little Dal Group)的臼齿状构造灰岩中的实体宏观藻类化石的形成时代要老得多,有可能是最为古老的实体宏观藻类化石。高于庄组臼齿状构造灰岩中的实体宏观藻类化石,成为思考若干前寒武纪谜的重要现象。  相似文献   

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