河北宣龙地区铁质包壳粒及其形成的微生物作用

通过对宣龙地区“鲕状矿石”的详细镜下切片观察,与叠层石结构、形态和成分的对比,以及稳定同位素和有机地球化学特征分析研究,提出“鲕状矿石”实际上均为微生物成因的铁质包壳粒,并按其形态分为核形石,微生物鲕石、微生物豆石三种类型。对铁质包壳粒的微生物矿化作用也作了初步探讨。     

鲕状铁建造的特征与形成机制——以鄂西泥盆系火烧坪铁矿床为例

鲕状铁建造(Ooidal Ironstones,OIS)是一种独特的含砂质、泥质、硅质或硅质碳酸盐,且铁质鲕粒含量超过50％,铁含量超过15％的沉积铁矿床.上扬子地区中—上泥盆统OIS广泛发育,被称之为"宁乡式铁矿",是我国南方重要的铁矿资源.本文选取鄂西地区的火烧坪铁矿床作为研究对象,通过对沉积相的识别与划分、矿石组构的鉴定与统计、鲕粒的显微形貌和成分分析,试图精确厘定铁质鲕粒的形成环境以及形成过程,建立和完善火烧坪乃至"宁乡式铁矿"的成矿模式.研究表明,火烧坪铁质鲕粒主要产于以含泥砂质碳酸盐为主的滨-浅海带,特别是滨-浅海转换带远端和浅海带近端,而具有工业意义的矿层均产于海侵旋回中海进—海退—海进的快速转换带.结合火烧坪铁矿沉积环境,本文为鲕粒的胶体化学成因模型提供了新证据,并完善了 OIS成矿模型:①海进过程中,风化作用加剧所导致的海水富营养化促使海水深部呈缺氧的还原环境,Fe2+得以局部富集;②短时期的海退给鲕粒的形成提供了核心物质的来源的同时,还使得水体动力环境和氧化还原环境发生改变,促进了鲕粒的沉积和生长;③又一次的海进使OIS得以沉积埋藏和保存.     

龙门山地区北川石沟里泥盆系养马坝组铁质鲕粒沉积及其环境分析

龙门山地区中泥盆统养马坝组铁质鲕粒是我国"宁乡式"鲕粒赤铁矿矿床重要铁质赋存形式。为查明龙门山地区泥盆系铁质鲕粒的沉积环境和成因机制,以甘溪石沟里剖面精细实测为基础,通过薄片鉴定和扫描电镜分析,对铁质鲕粒的沉积特征进行了详细研究。研究结果表明:龙门山地区甘溪石沟里泥盆系养马坝组铁质富集于生屑灰岩、鲕粒生屑灰岩和生屑鲕粒灰岩,呈层状或透镜状夹于粉砂质泥岩和泥岩中。铁质鲕粒是重要的铁质赋存载体,类型多样,根据鲕粒成分可将其划分为灰泥鲕粒、绿泥石鲕粒、铁化鲕粒和铁质鲕粒4种类型。龙门山地区石沟里剖面养马坝组铁质鲕粒沉积于有障壁海岸的潟湖环境中,根据鲕粒的纵横向分布特征,建立了有障壁海岸铁质鲕粒的成因分布模式,从障积滩外侧、障积滩内侧到潟湖,依次发育灰泥鲕粒、铁化鲕粒、绿泥石真鲕、绿泥石薄皮鲕和铁质鲕粒。     

中国南方典型宁乡式铁矿沉积特征与成矿机制分析

宁乡式铁矿是我国南方最具代表性的沉积型铁矿,为了探讨其沉积特征与成矿机制,本文借助偏光显微镜、扫描电子显微镜和TESCAN综合矿物分析仪,选取采自桂东北、鄂西成矿区的若干矿石样品进行岩石学和沉积学研究,深入剖析铁质鲕粒的显微组构和地球化学特征。结果显示宁乡式铁矿为混积岩,具有典型的鲕状结构,可划分为砂岩型、灰岩型和混合型等三种类型,赋存于中泥盆统信都组、上泥盆统黄家磴组和写经寺组地层中,含矿岩系总体为一套砂岩、泥页岩和泥灰岩组合,形成于区域海侵背景下的滨海、滨–浅海转换带;矿石中铁质鲕粒形态多样,粒径多集中于0.2～0.5 mm,少数铁质鲕粒的矿物相和主量元素呈圈层状分布,核心可为石英或生物碎屑充填,外部为赤铁矿、鲕绿泥石及胶磷矿环带互层。研究表明矿石的形成可划分为成矿物质准备期、铁质鲕粒形成期和铁矿沉积期三个阶段,强烈的古陆风化作用提供了成矿物质来源,成矿物质在机械沉积作用、胶体化学沉积作用和生物沉积作用下富集并沉淀,期间经历了复杂的氧化还原过程,最终压实固结为宁乡式铁矿。     

龙门山区北川甘溪剖面泥盆系养马坝组铁质鲕粒成因及其古环境讨论

龙门山区中泥盆统养马坝组底部发育丰富的铁质鲕粒。为分析该铁质鲕粒成因,本文以甘溪石沟里剖面精细实测为基础,通过详细的薄片和扫描电镜等分析,对铁质鲕粒的特征进行了研究,分析结果表明:龙门山区北川甘溪泥盆系养马坝组鲕粒类型多样,鲕粒核心包括石英碎屑颗粒、海百合碎片、黑色赤铁矿和方解石等4种类型,鲕粒圈层可分为明暗相间圈层、颜色均匀圈层和绿泥石圈层等3种类型。根据鲕粒核心和外部圈层的组合,可将甘溪泥盆系养马坝组的铁质鲕粒划分为粉砂质鲕粒、铁化鲕粒和绿泥石薄皮鲕粒等3种类型。龙门山区北川甘溪泥盆系养马坝组铁质鲕粒对古环境具有重要的指示意义,粉砂质鲕粒形成于开放近岸浅海氧化环境,而铁化鲕粒和绿泥石薄皮鲕粒则指示浅海滨岸中相对封闭的泻湖与残积鲕粒滩环境。     

鲕粒成因研究的新进展

鲕粒的成因一直是一个谜一样的沉积学难题。Brehm等在2006年的实验室研究的结果表明,将鲕粒的形成可以与叠层石进行类比,是一个特殊的球状微生物席的产物,从而将鲕粒归为微生物成因。最近,来自于巴哈马现代鲕粒的研究,Duguid等在2010年认为,鲕粒形成与微生物活动不存在一个直接的关系,重新强调了鲕粒形成的化学过程,即...     

桂东北“宁乡式”铁矿中赤铁矿鲕粒成因的新认识

广西“宁乡式”铁矿,主要分布在桂东北,矿体产于中泥盆统信都组中。含铁岩石主要为硅酸铁质岩和氧化铁质岩。含铁矿物主要为绿泥石、褐铁矿及赤铁矿,次为菱铁矿与黄铁矿。它们多组成鲕粒及鲕粒间的填隙物。其中以绿泥石鲕粒与赤铁矿鲕粒为主,二者紧密共生。前人认为两种鲕粒都是在动荡动水体中直接沉积形成的,所不同的是一个位于较浅水的氧化环境,另一个则在较深水的还原环境。现今研究表明,它们均非在动荡水体中直接沉积形成,而是在沉积期后的成岩过程中形成,并且彼此间有着成因的联系,即绿泥石鲕粒产生在前,赤铁矿鲕粒是由它转变产生的。     

四川黄龙地区鲕状钙华包壳粒的发现及其特征

在雪宝顶北麓的黄龙地区新发现的鲕状钙华包壳粒,是高寒区钙华形成环境中产出的一类典型陆相包覆颗粒构造。通过系统采样鲕状包壳粒沉积剖面,并借助常规显微镜、扫描电镜与能谱分析等,揭示出鲕状钙华包壳粒的矿物组分、微观结构等特征。结果表明:研究区的鲕状钙华包壳粒分为同心圆状、同心圆—放射状、薄壁同心圆状3种基本类型,包壳粒核部是由异地的钙华碎屑构成,外壳层是由泥晶与微亮晶方解石纹层围绕核部逐层形成的圈层构造;微观特征显示泥晶层无明显微生物成因发育特征。鲕状钙华包壳粒的微观形态与组构特征反映出壳体中的泥晶圈层可能形成于相对深的静水环境,亮晶圈层可能形成于浅水高能环境,鲕状钙华包壳粒的成因偏于鲕类而非核形石类。      

重庆巫山桃花铁矿床地质特征及成因

通过矿区岩相古地理条件、成矿主要物质来源、赤铁矿鲕粒的形成机制等对重庆巫山桃花铁矿床的地质特征进行描述,探讨铁矿床的成因,认为其属于“宁乡式”铁矿床,赤铁矿鲕粒以胶体化学方式沉积,成因类型系同生沉积成因。     

河北宣龙地区微生物铁岩有机地球化学特征及成因意义

通过对宣龙铁矿生物结构类型铁质叠层石、核形石和微生物鲕石所作的有机碳、正烷烃、生物标志物及干酪根红外扫描、元素组成和碳同位素分析,结合地质背景资料、微生物化石等地质标志探讨有机质在铁矿形成中的作用。研究表明,从有机地球化学的角度也可提供生物参与铁质沉淀的证据。     

江汉盆地潜江凹陷古近系盐湖沉积盐韵律及其古气候意义

盐湖沉积具有成盐多期性和长期性、沉积连续性、淡化-咸化周期性等特色,因而成为在恢复古气候环境、进行全球变化研究的重要研究对象之一。本文以我国东部独具特色的古近纪古盐湖盆地--江汉盆地潜江凹陷潜江组盐韵律为例,通过对王平1等3口井连续取心段的精细研究,在前人划分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级盐韵律的基础上,首次划分出组成含盐层系基础韵律单元--Ⅳ级盐韵律,弄清了其沉积过程基本遵循从盐岩→（含泥）钙芒硝岩→含云泥岩（含泥云岩）→泥岩→白云岩→钙芒硝岩→盐岩的淡化-咸化序列和盐类矿物的析出顺序;解析了Ⅳ级盐韵律及其沉积组合记录与水体古盐度波动和短尺度（0.05ka -1.0ka）古气候干-湿变化之间的对应关系。根据典型暖相盐类矿物原生钙芒硝及其薄层在潜江组中广泛发育,可以推断江汉盆地流域在晚始新世-早渐新世潜江组沉积期间,所出现的干旱古气候背景属于暖旱型而非寒旱型。     

安徽东南部二叠系龙潭组砂岩碎屑组分及物源分析

       砂岩碎屑组分分析是研究盆地沉积物源及其构造演化的重要途径。龙潭组是我国南方重要的含煤层位之一,进一步确定其沉积物来源和源区构造背景具有重要意义。安徽东南部二叠系龙潭组砂岩碎屑组分特征为：单晶石英含量为25%~40%,多晶石英含量为30%~65%,而且细砂岩中,石英多具有溶蚀的边缘;长石含量变化较大,在细砂岩中含量在5%~15%之间,在中粗粒砂岩中含量仅为1%左右;岩屑在细砂岩中的含量为15%~25%,在中粗粒砂岩中含量为10%~20%。砂岩物源分析结果显示,龙潭组砂岩来源于再旋回造山带与消减杂岩带的混合蚀源区,结合含近源砾石特征及区域大地构造背景,可推测研究区龙潭组物源区很可能来自华夏板块与扬子板块碰撞的接壤地带--江南造山带。     

塔北埃迪卡拉系奇格布拉克组多类型共生鲕粒特征及其成因探讨*

碳酸盐岩中的鲕粒是古沉积环境重建的重要载体之一。塔里木盆地北部露头剖面、星火1井区埃迪卡拉系奇格布拉克组潟湖相及浅滩相沉积中发现了多种类型鲕粒及其共生现象。文中通过剖面详勘、岩心观察以及薄铸片、阴极发光、环境扫描电镜等研究方法,阐明了不同类型鲕粒的基本特征及分布,探讨了鲕粒成核、生长的特殊沉积环境和成岩改造等过程。按显微结构、特殊形态、组合以及成岩改造,依次将研究区奇格布拉克组鲕粒划分出12种类型,其中大气淡水、快速拟晶白云岩化、重结晶、交代白云岩化等成岩作用主要发现于中等水动力条件形成的同心(圈)鲕、同心—放射状鲕等。近源风暴引起的底流和涡流产生的撕裂、磨损及搬运作用为泥晶(大)鲕、薄皮鲕、放射状泥晶(正常或大)鲕、脑状鲕以及部分球(或细菌)鲕、复鲕的成核和微生物作用提供了基本条件,而文石—白云石海中低能环境下的黏性软底质中广泛发育的文石—高镁方解石胶结促进鲕粒的形成; 前者发育于潮道或浅滩环境,后者发育于潮坪—潟湖环境,短暂风暴潮或底流是两者共生的可能原因。 微生物参与泥晶成核、一定水动力条件下台阶状生长、差异性成岩改造是前寒武纪多种类型鲕粒发育的主控因素。鲕模孔、粒间(内)溶孔、晶间孔、有机微孔等孔隙具有一定储集意义。对奇格布拉克组鲕粒的研究,有助于深化对前寒武纪古海洋和大气组分、黏性软底质中成核与生长中的水动力及微生物作用、早期成岩改造及孔隙形成与保存机理等的认识。     

光合作用生物膜诱发的放射鲕粒:以江苏徐州贾旺剖面寒武系苗岭统张夏组为例*

几年来针对巴哈马现代文石鲕粒的持续性研究表明,微生物和细胞外聚合物质(EPS)在鲕粒的形成和发育中起着关键而重要的作用,从而产生了一个重要的认识,即: 鲕粒可以看作是“纹层状的有机沉积构造”并遵循着微生物岩体系的一些形成特征。但是,鲕粒30亿年的发育历史、多样化的产出环境、特征性的矿物构成和各种各样的沉积组构,确实赋予了鲕粒生长和形成机理的复杂性和神秘性,因为鲕粒在何处而且如何形成、以及鲕粒究竟记录着何种生物与非生物过程的许多问题还存在剧烈争论。来自于江苏徐州贾旺剖面苗岭统张夏组上部鲕粒滩相灰岩,由较为典型的方解石放射鲕粒所组成,表现出放射状、放射—同心状和泥晶质的沉积组构,而且在鲕粒核心、鲕粒皮层以及在鲕粒间的不规则团块或凝块的暗色泥晶质构成中高密度地保存着精美的葛万菌(Girvanella)化石,进一步表明了这些暗色泥晶构成代表着较为特征的光合作用生物膜,从而提供了一个苗岭世方解石海中放射鲕粒形成较为直接的微生物证据,以及与光合作用生物膜之间复杂的成因联系,因为葛万菌是相对较为肯定地类比于近代钙化织线菌(Plectonema)的丝状蓝细菌化石,尽管还可类比于现代的伪枝菌(Scytonema)。虽然形成放射状鲕粒皮层的放射纤维状方解石的沉淀作用确实不能解释为直接的微生物沉淀作用的结果,但是,这些放射鲕粒确实表现出光合作用生物膜诱发、滋养并促进了放射纤维状方解石皮层增生作用的重要证据,为拓宽“鲕粒谜”的阐释提供了一个较为重要的典型实例,而且还成为寒武纪苗岭世方解石海与后生动物辐射相耦合的蓝细菌繁荣的重要证据。     

石英晶格中微量元素组成对成岩成矿作用的示踪意义

相对其它造岩矿物,石英因其成分和结构具有特殊的稳定性,在地质演化过程中“携带”有更多的成岩成矿信息。 由于不同地质环境下石英晶格中微量元素的地球化学行为具有明显差异,造成岩浆-热液演化不同阶段以及不同地质背景 下形成的石英结构及其晶格中微量元素种类、含量显著不同。因此,利用阴极发光和微区原位测试技术对石英的结构以及 晶格中微量元素分布特征的研究,总结影响微量元素通过类质同象形式进入石英晶格的因素,找出特定环境下灵敏度高的 元素或元素组合,可以对不同来源的石英进行源区示踪,并可获取成岩成矿中有用的地质-地球化学信息。此外,石英晶 格中的Al,Ti含量与石英形成温度之间的线性关系可作为地质温度计而广泛应用。     

辽河油田兴隆台太古界古潜山储层评价标准研究

兴隆台古潜山是辽河坳陷中重要的深层潜山油藏,对提高辽河油田原油产量具有重要意义。兴隆台太古界潜山主要 储层由变质岩和岩浆岩组成,其中变质岩储层包括黑云斜长片麻岩、黑云母变粒岩、斜长角闪岩、角闪岩和混合岩。储集 空间以构造裂缝为主,储层渗透性好。在测井曲线对储层敏感因素分析的基础上,选用现有测井资料中带有裂缝信息的电 阻率、声波时差、密度、自然电位幅度差和双侧向等测井数据,应用测井交会图方法,结合试油工作的结果,寻找规律, 得出了针对兴隆台古潜山储层进行定量及定性识别和评价的标准,即：岩石密度＜2.75 g/cm3 ,自然电位幅度差≥7 Ω·m, 双侧向幅度差20~1 500 Ω·m,深侧向电阻率20~2 000 Ω·m,声波时差170~230 μs/m。通过生产测井解释数据进行了验证, 证明上述储层评价标准基本适用,为兴隆台古潜山油井调层提供了理论基础。     

琼东南盆地断裂活动性定量计算及其发育演化模式

在地震剖面解释的基础上,运用断层活动速率法和位移-距离法对琼东南盆地主要断裂系统的活动性进行了定量计 算。结果表明,断裂的活动性与盆地的演化阶段相对应,同时可以在同裂陷阶段划分出始新世-早渐新世裂陷幕和晚渐新 世断坳转换幕,这两幕裂陷控制了盆地深部的基本构造格局。单条断层在早渐新世至晚渐新世期间断裂主要活动中心存在 由东向西迁移的过程,盆地断裂系统活动中心在晚渐新世至早中新世也存在由东向西迁移的过程,盆地内规模较大的复合 断裂带具有区段式活动的特征。将盆地内断裂系统发育模式总结为两种：以6号和11号断裂带为代表的简单生长模型,断裂 系统发育演化过程中表现为单一区段断层独立生长的特征,断层简单地由中间向两侧生长,断层位移距离曲线自始至终为 半椭圆型,且最大位移大致位于断层中部;以2号和5号断裂带为代表的生长连通型生长模式,断裂带由多条区段式活动的 断层生长连接形成,其生长发育过程表现为沿断层面纵向上最大滑移量由各个区段的中心向各个区段交汇处迁移,由此各 个区段断端破裂扩展,最终相互连接而形成一条大型断裂带。     

红壤中微生物群落对半导体矿物日光催化作用的响应

本研究选取天然红壤作为研究对象,分析其中的含铁半导体矿物光催化作用对本源微生物群落结构的影响。采用聚 合酶链式反应/变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）,研究了不同原始光照条件的红壤中微生物群落在外源电子作用下群落结 构的改变。DGGE图谱的主成分分析表明,两个不同原始光照环境的土壤样品的微生物群落结构由于原始环境的差异而不同： 原始环境为强光照的样品中微生物群落结构受外源电子影响较小;原始环境为弱光照的样品中微生物群落结构受外源电子 影响较大。这一群落结构改变的差异可能由于原始环境为强光照时半导体矿物光催化作用产生光生电子传递到环境中持续 影响周围的微生物群落,而原始弱光照环境中则缺少光生电子的作用。     

纳米磁铁矿链的仿生合成及其生物矿化意义

本文在不使用任何蛋白质或生物分子的情况下,以四方针铁矿和二价铁离子为铁源仿生合成磁铁矿纳米颗粒。实验 结果表明,在弱碱性条件下,合成的磁铁矿颗粒为35 nm左右的近似立方体,而且这些颗粒能够自发的定向排列,形成类 似趋磁细菌体内的磁小体链状结构。作者认为,由于磁铁矿晶体存在着固有的磁偶极,晶体之间的磁偶极作用力驱动着磁 铁矿颗粒自发组装成定向排列的链状结构。这就揭示了在趋磁细菌体内磁小体的矿化及组装链形成过程中,除了生物蛋白 影响外,磁小体颗粒之间的磁偶极吸引作用也可能是一个重要因素。生物蛋白和晶体化学因素可能在趋磁细菌体内生物矿 化过程中协同起作用。     

在大地电磁二维Occam反演中求取拉格朗日乘子方法改进

Occam反演具有可靠性和加上各种先验信息可行性的优点,但是因为求取拉格朗日乘子需要很长时间,所以前人提出了几个直接选取方法。笔者改进了二维大地电磁测深Occam反演中求取拉格朗日乘子的方法。在搜索过程中加上观测数据拟合差与其期望值的比较。这样,在Occam反演的拟合差下降阶段的最后迭代和模型光滑阶段,能够排除多余的正演计算。这种改进对反演结果没有影响,但却使得反演速度加快并且更符合于Occam思想。根据模型实验和野外数据处理,可以减少正演次数20%~50%。