西藏班戈错水菱镁矿藻类成矿实验及其成因分析     

蒋天明  姬连敏  程怀德  李斌凯  李刚  马海州  张西营  李长忠  马学海  张鹏程 《地质论评》2021,67(5):67060004-67060004

目前关于天然水菱镁矿的形成认识主要有蒸发沉积成因和生物成因两类。前人在室内成功制备出水菱镁矿矿物,证实了该矿物的无机成因理论,但是实验结晶条件明显高于西藏班戈错的寒冷气候条件和水化学条件,并且班戈错湖水通过自然蒸发结晶也难以形成水菱镁矿矿物,而这一认识与周边阶地上正在形成水菱镁矿的现象相矛盾。因此,自然蒸发沉积可能不是现阶段班戈错水菱镁矿的主要形成过程,而已有研究表明,藻类具备诱导形成碳酸盐矿物的能力,本文利用西藏班戈错Ⅲ湖湖水及其藻类开展室内模拟实验,并与无藻类的湖水自然结晶结果相对照,探讨藻类生命活动与班戈错水菱镁矿的成因联系。研究发现,藻类不仅能够适应高盐度盐水环境（矿化度117.3 g/L）,并且在其光合作用过程中还能显著提高周围水体pH值（最高可达10.564）,诱导并促进球碳镁石在藻类网状节点处结晶沉淀,该矿物进一步脱水即能够形成水菱镁矿矿物;而人为提高班戈错Ⅲ湖湖水Mg2+浓度也仅能结晶形成三水菱镁矿矿物,无球碳镁石或水菱镁矿结晶析出。因此,西藏班戈错水菱镁矿的形成过程与藻类生物成矿作用密切相关,但是有关球碳镁石向水菱镁矿转变的具体条件以及藻类成矿作用的具体分子机制仍不清楚,有待于进一步研究。  相似文献   

湖南及邻区志留纪兰多弗里世鲁丹期至埃隆期岩相古地理及加里东期板块构造演化     

王根贤  陈必河  郑正福  周超 《地质论评》2021,67(6):1557-1585

湖南兰多弗里世鲁丹期岩相古地理格局以桃江—白马山—苗儿山一线为界,其南东为华夏洋壳板块兰多弗里统鲁丹阶周家溪组陆屑浊积深水盆地相,陆屑来自更南东的湘中南褶皱山地;其北西为扬子陆壳板块兰多弗里统鲁丹阶龙马溪组沉积洋盆,南东后缘是上陆棚相,北西前缘是下陆棚相,陆屑都由南东湘中南褶皱山地提供。至兰多弗里世埃隆期岩相古地理发生巨变：龙马溪组顶部Coronograptus cyphus笔石带末即大约440.8±1.2 Ma时,发生华夏洋壳板块向扬子陆壳板块俯冲碰撞事件,华夏洋壳板块周家溪组本身褶皱造山为华夏褶皱山地,华夏洋壳板块洋盆关闭。同时华夏洋壳板块以A型俯冲形式下插到扬子陆壳板块之下,并使扬子陆壳板块南东前缘崛起形成加里东期雪峰造山带。后者将扬子陆壳板块南东前缘牵引、挠曲和凹陷成华夏洋壳板块弧后前陆盆地,小河坝组是该弧后前陆盆地的沉积盖层,陆屑都由南东的雪峰造山带提供。该弧后前陆盆地沉积了三角洲相—滨海相的小河坝组,向北东、北西和南西方向相变为台地相石牛栏组,再向北西陕南紫阳相变为盆地相斑鸠关组。小河坝组两次采集的重砂样均出现蓝闪石,它是蓝闪石片岩标志矿物,蓝闪石片岩是确认加里东期华夏洋壳板块与扬子陆壳板块俯冲碰撞及形成雪峰造山带的判别标志。  相似文献   

序言     

张国华  孔少飞 《地球化学》2021,50(1):F0002-F0002

气溶胶是指悬浮在空气中的纳米及微米级固体或液体微粒,对大气能见度、人体健康、气候变化和生物地球化学循环都有重要影响。2020年以来,新冠疫情的全球蔓延也吸引了众多不同领域科学家更加关注气溶胶科学研究。越来越多的证据表明,COVID-19存在气溶胶传播的可能。  相似文献   

二价铁氧化对铁锰循环功能微生物活性的影响及机制          下载免费PDF全文

屈婧祎  童曼  袁松虎 《地球科学》2021,46(2):632-641

地质微生物是沉积环境中铁、锰氧化还原循环的主要驱动因子,铁锰共存环境中二价铁氧化对不同铁、锰循环功能微生物活性的影响差异和机制尚不清楚.以铁还原菌Shewanella oneidensis MR-1、铁氧化菌Pseudogulbenkiania sp.strain 2002、锰氧化菌Pseudomonas putida MnB1和Leptothrix discophora SS-1作为代表性的铁、锰循环功能微生物,利用平板计数、荧光显微镜等手段探究了Fe(II)氧化对功能微生物活性的影响差异及机制.结果表明0.05 mM Fe2+氧化60 min可使MR-1和MnB1的活菌数量降低4~5个数量级,SS-1及S.2002无显著失活.Fe(II)氧化产生的吸附态。OH和胞内。OH是细菌失活的主要原因,胞外H₂O₂、胞外游离态。OH和三价铁氧化物是细菌失活的次要原因,SS-1及S.2002产生了氧化应激反应,成功抵御了活性氧化物种.   相似文献   

华北克拉通南缘古元古代晚期汝阳群微体化石及其古环境意义:来自微细构造和生物标志化合物的证据          下载免费PDF全文

李猛  王钊飞  姚志亮 《地球科学》2021,46(11):4072-4083

华北克拉通南缘古元古代晚期汝阳群白草坪组页岩中产出大量的具刺和细网状纹饰的球形疑源类,其中以Shuiyousphaeridium macroreticulatum与Dictyosphaera macroreticulata化石标本最具代表性.利用扫描电子显微镜结合光学生物显微镜对其膜壳微细构造进行观察,结果显示:膜壳表面的刺饰形态具有多样性分叉;其膜壳壁可能是由多边形网脊及膜层构成,而不是由多角形板片及膜层构成.同时通过对比研究,认为两种最具代表性的特征分子可能是同一生物不同阶段的产物.此外,通过对赋存微体化石页岩进行生物标志化合物分析,检测到的姥鲛烷/植烷比(Pr/Ph)大于1、伽马蜡烷丰度中等及生物标志化合物(C₃₀藿烷、C₂₇甾烷和三环萜烷),结合前人关于汝阳群沉积环境的研究,不仅指示了汝阳群微体化石群沉积古环境应为正常的海洋环境——滨海-浅海相,也指示了元古代真核生物已经存在,为重建微体化石群和探讨早期生命演化提供了重要的理论依据.   相似文献   

武汉东湖是如何形成的?          下载免费PDF全文

李长安  张玉芬  李国庆  郭汝军  陈雨 《地球科学》2021,46(12):4562-4572

东湖位于湖北省武汉市中心城区,是中国乃至亚洲最大的城中湖之一.她是首批国家重点风景名胜区和国家5A级旅游景区.武汉市正在打造东湖城市生态绿心.东湖对于武汉在资源、环境、生态、人文各方面均具有重要意义.关于东湖的成因长期众说纷纭.研究首次从地质、地貌、沉积等方面对东湖的成因进行了分析,并对东湖与长江的关系进行了讨论.（1）东湖位于中-晚更新世形成的岗地区.湖汊发育,岸线蜿蜒,岬湾交错,是东湖最大的特点.（2）东湖的湖相沉积厚度各处不一,总体呈现南薄北厚、边缘薄中间厚的特点.下伏主要地层为晚更新世下蜀黄土,在靠近基岩残丘的南部边缘局部为晚更新世坡积层,两者之间为明显的侵蚀接触关系.（3）东湖的湖盆形成于距今2万年左右的末次冰期盛期.东海海平面的大幅度下降,长江河床深切.发育于长江南岸珞珈山、南望山、喻家山一带的地表径流,在汇入长江时因江水水位较低而发生侵蚀,形成多条冲沟组合而成的侵蚀洼地.之后,随着冰后期的全球变暖,长江水位快速上升,两岸天然堤发育、壮大,使侵蚀洼地的出口被淤塞,逐渐积水成湖,即东湖为沟谷壅塞湖.（4）根据湖泊地质地貌特征,东湖与沙湖是两个不同成因且相对独立的湖泊;长江并未经东湖流过.但东湖的形成与长江有关,乃是全球气候变化驱动下海、江、湖相互作用的产物.（5）东湖之美,美于自然.保护其自然特质,顺应其自然规律,是东湖保护与利用必须坚持的原则.将湖域、湖岸、岸上作为一个整体,将水域和流域作为一个系统,按照山水林田湖草生命共同体的科学理念,对东湖进行整体性和系统性的保护与治理是十分必要的.   相似文献   

铀"稳定"同位素分馏及其在地球科学中的应用          下载免费PDF全文

梁正伟  田世洪 《地球科学》2021,46(12):4405-4426

铀“稳定”同位素（238U/235U,通常记为δ238U）目前已经成为非传统稳定同位素领域的研究热点.20世纪人们曾经认为铀同位素不存在分馏,因而铀同位素研究发展缓慢.然而随着分析技术的发展,人们发现自然界中铀同位素238U和235U存在显著的分馏,可以作为良好的示踪工具.迄今为止,已经有大量铀同位素作为古氧化还原指标的研究发表,比如用铀同位素示踪地球近地表环境氧含量随时间的演化以及生物大灭绝与海洋氧化还原状态之间的潜在关系.尽管铀同位素在水圈和生物圈协同演化领域取得了丰硕的研究成果,但仍有不少问题亟待深入解决.例如,生物和非生物还原高价铀的微观反应过程对铀同位素分馏的影响,以及铀同位素如何示踪铀矿物质来源等.系统总结了铀同位素地球化学最近十年的研究进展,希望将来铀同位素在铀多金属矿床成因和高温地球化学领域能有所突破.   相似文献   

高寒冻土区生物结皮对土壤理化属性的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

明姣  盛煜  金会军  张泽  杜玉霞 《冰川冻土》2021,43(2):601-609

生物结皮是高寒地区地被层的重要组分之一。其作为地表特殊的结构层,能够改变地表结构及土壤理化属性,从而影响冻土环境。迄今为止,关于青藏高原高寒生态系统中生物结皮对土壤理化属性的影响尚不清楚。以青藏高原高寒冻土区生物结皮为研究对象,初步研究了生物结皮的特征及其对土壤理化属性的影响。结果表明：生物结皮在高寒草甸退化过程中广泛发育,主要以藻结皮为主,其盖度可达37.3%~51.7%,结皮层平均厚度为12.6 mm。由于生物结皮的发育,高寒地区5~20 cm土层粉粒含量有所增加,但差异不显著,而结皮层土壤田间持水量相比于裸地表层（2 cm）增加了10%~40%,结皮层容重较裸地降低了30%;两种类型藻结皮均显著增加了结皮层及其下0~20 cm土层土壤有机质,而深色藻结皮增加了结皮层及其下0~20 cm土层土壤全氮含量,浅色藻结皮仅增加了结皮层土壤全氮含量,对其下0~20 cm土层土壤全氮含量没有显著影响;生物结皮对土壤pH没有显著影响;生物结皮是高寒生态系统植被退化过程中的关键环节。研究结果为揭示生物结皮在高寒生态系统中发挥重要生态功能提供依据。  相似文献   

青藏高原高寒区生物地理学研究进展     

宋艾  杨久成  丁文娜  刘佳 《冰川冻土》2021,43(3):786-797

近年来,随着DNA测序技术的发展,青藏高原及周边地区的生物地理学研究取得重大成果,从生物演化方面着手探讨了青藏高原隆升历史及其气候效应。综合近年来地质学、古生物学与生物地理学研究进展,我们发现高原及周边地区高寒生物类群的起源和分化时间以及多样性演化过程表明早在渐新世青藏高原部分地区就已经存在高寒生态系统,晚中新世以来青藏高原不同组成部分的地貌与气候格局发生重大改变,高寒生物的祖先类群不断迁入正在生长的高原或在高原上就地演化出适应高寒生境的新物种。晚上新世高寒区物种分化速率快速升高,多样性增加,可能是高原巨大山系和水系以及冰川作用造成地理隔离的结果。同时,生物地理学研究发现青藏高原及周边地区的高寒区与北半球高纬度地区存在密切联系,在第四纪冰期期间并未形成覆盖整个青藏高原的大冰盖,高原面上仍存在很多生物避难所。地质学、古生物学与生物地理学等进行的多学科交叉研究对全方位理解青藏高原隆升历史及其气候效应具有重要意义。  相似文献   

寒武纪生物大爆发之后的底栖生态系统工程建造者:以河南地区为例          下载免费PDF全文

刘炳辰  齐永安  代明月  白万备  樊钰超  庆国帅 《地球科学》2021,46(1):148-161

扰动生物作为生态系统工程建造者,通过对沉积底质的改造直接影响沉积物和水体之间的相互作用（营养物质的循环、迁移和存储）,对底栖生态系统工程有重要的影响.遗迹化石作为底栖生物活动的载体,为研究寒武纪大爆发之后底栖生态系统工程建造者的演化规律,并评价底栖生态系统工程建造者对生态系统工程产生的影响提供了依据.对河南地区8个寒武系剖面的遗迹化石数据进行统计,应用现代生物学中生态系统工程影响值的概念,从功能群、阶层、生物灌溉3个方面对底栖生态系统工程建造者进行研究.研究结果表明,寒武系第三阶至鼓山阶底栖生态系统工程建造者功能群类型由生物扩散型扰动者往向上/下运输者转变,阶层逐渐加深,生物灌溉越来越普及,生态系统工程影响值不断增大.鼓山阶至第十阶,遗迹化石类型及结构变化不大,生态系统工程影响值趋于稳定.这表明从寒武纪生物大爆发至鼓山阶,底栖生态系统工程建造者的行为策略发生着明显的进化与创新,生态系统工程建造者不仅开拓了重要的生态空间,而且为其他底栖生物和微生物创造了新的生境,在寒武纪海洋生态系统中扮演着重要的角色.   相似文献