I/(Ca+Mg)作为指示碳酸盐沉积氧化还原条件的重要指标:研究进展与问题评述     

尚墨翰  汤冬杰  史晓颖  魏昊明  刘安琪 《古地理学报》2018,(4)

海水氧化还原条件显著影响真核生物的起源与早期演化,但以往有关早期海水氧化还原条件研究的对象,主要依赖相对深水的细粒碎屑岩沉积(如黑色页岩),而对真核生物集中分布的浅水环境中的碳酸盐岩关注不够且手段缺乏。这显著制约了对真核生物起源与早期演化机理的认识。近年来,有学者提出碳酸盐岩的I/(Ca+Mg)值可作为反映海洋氧化还原条件的重要指标,并将其广泛应用于海相碳酸盐岩的古氧相研究中。该指标的提出主要基于对现代海洋碘组分的观测以及室内方解石合成实验结果:观测结果表明,海水中的碘主要以氧化态(IO_3~-)和还原态(I~-)2种形式存在,随着氧含量的下降(如在氧极小带),氧化态的碘被逐步转换为还原态的碘,且海水中的IO_3~-浓度与海水氧含量大体呈正相关。实验研究证明,IO_3~-可按一定的分配系数进入到碳酸盐矿物晶格中,但I~-则不能。由于IO_3~-/I-的还原势能与O_2/H_2O的还原势能接近,因此I/(Ca+Mg)值是最早响应海洋氧含量下降的指标之一,可用于表征深时(如前寒武纪)次氧化环境中表层海水的氧含量波动。此外,学者们也尝试建立I/(Ca+Mg)值与氧含量之间的半定量关系,如I/(Ca+Mg)值大于0和2.5μmol/mol这两个临界值所对应的海水氧含量。结合大量现代缺氧水体和氧极小带中碘组分与溶解氧浓度相关关系的研究,作者提出I/(Ca+Mg)=1.5μmol/mol为重要的临界值之一,可用于限定初级生产力在表层海水中所能产生的最大氧浓度值(~10μM),并能进一步区分海水和大气的氧化。此外,对I/(Ca+Mg)值的应用进展及潜在问题进行评述,并对可能的发展方向进行展望。  相似文献   

华南埃迪卡拉纪硫化海洋环境演变来自深水相区的黄铁矿证据     

王林  史晓颖  蒋干清 《地质论评》2011,57(6):810-824

为进一步认识华南埃迪卡拉纪(震旦纪)海水硫化条件的演变过程,本文对斜坡相沉积的陡山沱组中的黄铁矿进行形态与粒度分布研究。结果表明陡山沱期沉积的多数黄铁矿是早期成岩作用形成,以自形、半自形晶体为主;个别层位中草莓状黄铁矿粒径大于10μm的比例较高(89%～96%),反映是在海水、沉积物界面以下生长的,不能充分指示水体硫化状态。但在陡山沱组中部和上部发育有数层从水体中析出的同沉积草莓状黄铁矿(96%以上的莓球粒径小于10μm),反映出海水硫化条件发育。黄铁矿铁与高活性铁的比值(FePY/FeHR)作为判别海洋硫化状态的重要指标,可能会因次生黄铁矿的叠加效应影响而产生偏差,应结合黄铁矿矿物形态—粒度分析和其他手段加以校正。通过这2种方法并结合碳、硫同位素等研究表明,陡山沱组沉积旋回Ⅰ顶部和旋回Ⅲ底部沉积期间华南古海洋曾经历了两幕规模较大的间歇性硫化时期,在此期间硫化水体的覆盖范围至少包括陆架至斜坡中部相区。硫化水体的形成和时空演变主要受大气含氧量、海水硫酸盐浓度、细菌硫酸盐活动(BSR)及海平面变化等因素控制。重要的生物类群主要出现在非硫化间隔期,表明海水硫化条件是限制生物发展的重要环境因素之一。  相似文献   

华南伊迪卡拉纪碳同位素时空变化及其对生物演化的影响   总被引：2，自引：0，他引：2       下载免费PDF全文

王新强  史晓颖 《中国科学:地球科学》2010,40(1):18-27

伊迪卡拉纪以地史上最突出的同位素负异常和重大的生物演化为重要特征. 迄今华南伊迪卡拉纪至少已报道了4个显著的同位素负向漂移. 以往多数研究认为这些同位素变化可做为这个时期全球地层对比的工具, 而近年的研究表明可能并非如此. 本文核查了华南各地伊迪卡拉系取得的碳同位素分析数据, 并分两个不同时期在古地理图上投点, 发现在同一时期不同沉积环境背景下碳同位素值(δ¹³C)空间分布变化很大, 但均显示出从浅水台地到深水盆地相区由正变负的明显趋势, 变化幅度高达11‰. 在纵向分布上, 重要新生物类群或生态类型的出现往往发生在碳同位素由负异常向正偏转折期, 在正偏期明显丰富多样. 如果碳同位素负偏移反映了海洋巨大溶解有机碳库的氧化过程, 则碳同位素正偏期的生物群快速发展和显著负异常可能代表了有氧和缺氧/富硫两种完全不同的环境条件. 我们认为黄铁矿或硫化物的大量析出对海洋富硫状态解除有重要贡献, 而后者可能是促进伊迪卡拉生物群演化的重要环境因素之一.  相似文献   

鄂尔多斯盆地奥陶系层序地层格架   总被引：4，自引：0，他引：4  

郭彦如  赵振宇  徐旺林  史晓颖  高建荣  包洪平  刘俊榜  张延玲  张月巧 《沉积学报》2014,(1)

通过大量露头、钻井与地震层序地层学综合分析,建立了全盆地奥陶系层序地层格架。研究提出了"碳酸盐岩层序地层划分与对比五要素"分析方法。应用该分析方法在奥陶系识别出3个二级层序界面、6个三级层序界面,将奥陶系划分为2个二级层序和8个三级层序。盆地不同构造环境形成不同的层序地层格架:在盆地西部窄大陆边缘北部奥陶系发育层序Osq3—层序Osq7五套地层,持续时间从早奥陶世弗洛阶到晚奥陶世桑比阶末,南部发育层序Osq1—层序Osq7七套地层,持续时间从早奥陶世特马道克阶到晚奥陶世桑比阶末,总体上西部地层西厚东薄,南北向条带状展布,向伊盟隆起—庆阳古隆起上超覆尖灭;在盆地南部宽大陆边缘奥陶系发育盆地所发现的8个层序,持续时间从早奥陶世弗洛阶到晚奥陶世凯特阶早期,地层南厚北薄,向庆阳古隆起上超覆尖灭;在盆地中东部台内洼陷奥陶系仅发育层序Osq3—层序Osq5 TST,以盆地东部洼陷东侧最厚向伊盟隆起—庆阳古隆起上超覆尖灭;盆地北部伊盟古隆起、西南部庆阳古隆起主体一直处于隆起剥蚀状态,二者的鞍部仅发育Osq4 TST层序,表明盆地西部的祁连海槽与盆地东部的华北海在中奥陶世晚期有过短暂连通。  相似文献   

华北地台西缘早-中寒武世过渡期核形石：微生物群落对浅海缺氧环境的响应*   总被引：4，自引：1，他引：3       下载免费PDF全文

张文浩  史晓颖  汤冬杰  王新强 《古地理学报》2014,16(3):305-318

地质记录表明在早-中寒武世过渡期发生了一次重要的生物灭绝事件,但对其成因的认识仍存在分歧。作者试图通过对华北地台该时段广泛发育的核形石微组构和矿化过程研究,揭示微生物群落对灾变事件和海洋环境变化的响应。研究发现核形石内富含细菌化石;包壳的微组构和有机矿化特征表明其形成于细菌硫酸盐还原(BSR)作用活跃的高碱度海水条件,密集的莓状黄铁矿微粒和异养细菌残余指示为缺氧环境;而沉积相分析显示核形石发育于浅海陆棚背景。研究认为,同期的核形石及其他可对比微生物岩不仅在华北广泛分布,在其他大陆和板块上也有良好记录,表明在这个生物灾变期浅海环境有广泛的微生物群爆发,并可能与大火成岩省喷发、全球气温升高以及深部缺氧海水向陆棚侵进引起的浅海广泛缺氧相关。早-中寒武世过渡期广泛发育的微生物岩可能记录了底栖动物大量灭绝后,微生物群在缺氧水体中的快速繁盛与生态扩张过程。  相似文献   

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  

史晓颖  张传恒  蒋干清  刘娟  王议  刘典波 《现代地质》2008,22(5)

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   

35Ma——地质历史上一个重要的自然周期——自然临界的概念及其成因     

史晓颖 《地球科学》1996,5(3)

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下江群沉积地质特征及其对华南 新元古代构造演化的约束   总被引：3，自引：1，他引：2  

张传恒  刘耀明  史晓颖  高林志  张聪 《地球学报》2009,30(4):495-504

华南西部新元古代裂陷纪大地构造属性和原型盆地性质是一个涉及到扬子古陆在全球构造中的定位、且争议较大的基础地质问题。新元古代下江群发育于强变形变质的盐边群和弱变形变质的板溪群之间, 处于以滨浅海沉积为主的板溪群向深海沉积转化的过渡带内。下江群以浊流沉积的杂砂岩为主, 沉积物扩散方向指向西。下江群清水江组砂岩骨架颗粒统计分析表明, 物源来自再旋回造山带。常量元素地球化学特征显示, 下江群碎屑岩系形成于活动陆缘区的弧后盆地靠大陆一侧。结合盐边群、苏雄组大地构造属性及其与下江群的空间关系, 推测当时的华南西部处于汇聚型板块边缘内, 总体属弧后伸展型盆地。  相似文献   

华北地台东部寒武系层序地层年代格架   总被引：12，自引：0，他引：12  

史晓颖  陈建强  梅仕龙 《地学前缘》1997,(Z2)

北地台寒武系属稳定的克拉通盆地陆表海沉积。其沉积层序表现为复合层序，主要受全球海平面变化和沉积物补给因素的控制。自下而上可划分为１７个正层序，归并为６个正层序组和２个中层序。大部分正层序的边界与生物地层单位一致，与岩石地层单位略有出入。每个正层序的平均时间延续约为３Ｍａ，含两个三叶虫化石带。根据层序地层的研究，可以建立华北寒武系层序地层年代格架，并提出各统和阶的界线参考年龄。  相似文献   

青海唐古拉地区侏罗纪非海相双壳动物群及其古环境分析     

阴家润  史晓颖  周志广  李端 《地球科学》1993,2(4)

唐古拉山温泉以东约80km的冬曲一带产出丰富的侏罗纪非海相双壳类化石,中侏罗统雀莫错组顶部的紫红色细粒岩屑砂岩产Qiyangia,Yunnanopharus,Unio 3属3种,其中有新种Yunnanopharus substratus.这一动物群与过去在本区发现的中侏罗统“Cuneopsis”-Eolamprotula-Protomya动物群面貌明显不同,过去一直认为Yunnanopharus是晚三叠世的属,而Qiyangia则主要产于下侏罗统,根据地层层序及上、下层位产出的海相双壳类和腕足类化石时代分析,冬曲剖面的Qiyangia-Yunnanopharus动物群时代无疑为中侏罗世巴通期,扎窝茸组产非海相双壳类“Cuneopsis”,Yunnanopharus,Plicatunio,Nipponaia(Eonipponaia),Cyotrigonioides,Danlengicon-cha,Nakamuranaia等7属9种,其中包括新种Yunnanoconcha(?)ovalis,Danlengiconha tanggu-laensis,Cyotrigonioides(?)ellipticus和Nipponaia(Eonipponaia)?bifurcata,基于下伏海相地层中双壳类和腕足类化石的佐证,它们的时代最有可能是在晚侏罗世基末里期至早白垩世期间,据化石围岩的粒度分析以及埋藏学研究表明,这些类三角蚌类主要生活于水体安静、有机质含量丰富的淤泥质基底,繁盛于近海三角洲平原上的湖沼环境,同时,由于海退初期尚有可能受到海水短暂侵漫的影响,造成它们生存环境的咸化  相似文献