关于深海锰结核中“纳米级超微生物化石”的思考和建议

本文对最近从东太平洋深海锰结核中发现的“纳米级超微生物化石”提出不同看法,并对今后研究工作提出了建议。由于太平洋螺旋孢菌和中华微放线菌在形态构造上存在多解性,它们的生物性和亲缘关系还有待进一步确认。     

太平洋中国开辟区锰结核生物成因研究

本文对叠层石（微小叠层石与奇异叠层石）及其建造者（中华微放线菌与太平洋螺球孢菌）在结核中显示的规律性特征,叠层石纹层与超微生物生长,主要锰矿物及Fe、Mn元素与叠层石类型之间关系以及超微生物直接成矿等作了深入研究。结果表明：锰结核中叠层石柱体一般都显示出纹层、纹层组与纹层带3个级别的生长韵律,明层菌丝体密集,暗层菌丝体稀疏;两种叠层石类型与超微生物化石种存在着良好的对应关系;主要锰矿物含量变化与叠层石类型密切相关;叠层石柱体内Fe、Mn元素分布比柱间空隙具有明显的规律性,而全球性大气化程度比生殖菌丝强;超微生物的生化作用与沉积粘附作用直接造成了结核中Fe、Mn元素的富集,而全球性大气修与洋底微环境的周期性变化,影响了微生物生长的兴衰,导致了明暗相间纹层的交替出现。我们认为,叠层石纹层显示的韵律性特征,是胶体化学作用与沉积作用难以形成的,只有微生物群体的世代繁衍,才能构筑成几乎固定不变的叠层石柱体形态。上述研究成果,进一步确立了大洋锰结核的生物成因观点。     

冀北“清河镇动物群”质疑

在冀北新发现的１５处含“清河镇动物群”的化石点中，“化石”有的产于长城系常州沟组、串岭沟组和高于组内，有的产于前长城纪质岩系中，在蓟县标准剖的常州沟组和铁岭组内亦发现有“小壳化石”碎屑。笔者认为，即使它们确是化石，其繁衍的地质时代也绝不仅限于震旦纪至早寒武世。在大多数化石点，“化石”产于角闪岩相变质岩中以及超糜棱岩和变质侵入岩中，这是令人难以理解的，因此，笔者怀疑它们究竟是否真的化石。     

济阳坳陷下第三系湖相生油岩的微观特征

利用背散射电子成像技术、扫描电镜和能谱分析对山东济阳坳陷下第三系主要湖相生油岩的微观组构、成分特征进行了高分辨率的观察和分析,同时对其中藻类化石丰度进行了定量统计。结果显示,这些生油岩既有共性又有显著的差异。共性表现在它们都具有纹层状构造,而且有机质都特别丰富,呈纹层分布。差异性表现在纹层单元的成分明显不同:富有机质纹层页岩由有机质纹层和粘土矿物纹层组成;钙质纹层页岩则有两种情况:一类由有机质纹层和钙质超微化石纹层组成,另一类由有机质纹层和粗粒方解石纹层组成,粗粒方解石中含有钙质超微化石;钙质纹层泥岩由细粒方解石纹层和含有机质的粘土矿物纹层组成。生油岩中有机质的分布也有两种形式:一类是有机质纹层,另一类则是藻类化石层,如沟鞭藻化石层和钙质超微化石 (颗石藻 )层.     

冀北“清河镇动物群”质疑

在冀北新发现的15处含“清河镇动物群”的化石点中,“化石”有的产于长城系常州沟组、串岭沟组和高于庄组内,有的产于前长城纪变质岩系中,在蓟县标准剖面的常州沟组和铁岭组内亦发现有“小壳化石”碎屑。笔者认为,即使它们确是化石,其繁衍的地质时代也绝不仅限于震旦纪至早寒武世。在大多数化石点,“化石”产于角闪岩相变质岩中以及超糜棱岩和变质侵入岩中,这是令人难以理解的。因此,笔者怀疑它们究竟是否真的是化石。     

内蒙古宁城道虎沟地区侏罗纪地层划分及时代探讨

最近在内蒙古宁城道虎沟村新发现了一些翼龙、蝾螈等重要化石、有关道虎沟化石层的地层层序和时代归属产生了较大的争论。笔者根据野外调查结果和生物地层学资料,讨论了道虎沟化石层的地层层序和时代归属。详尽的区域地层踏勘和实测地层剖面充分显示,道虎沟化石层归属于中侏罗世九龙山组,而不是所谓的义县组;道虎沟化石层与下伏太古宙马鞍山片麻岩而不是土城子组呈角度不整合接触。     

塔里木盆地苏盖特布拉克剖面寒武系第二统第三阶微生物岩结构类型

塔里木盆地阿克苏地区寒武系第二统第三阶肖尔布拉克组主要由微生物白云岩组成,代表性的剖面在阿克苏市西南90 km处的苏盖特布拉克。由于成岩作用改造严重,对这套微生物碳酸盐岩的特征和形成环境的认识还存在很多分歧,制约了勘探工作。通过详细野外勘察和室内研究,将肖尔布拉克组微生物岩分为4种结构类型:凝块结构、纹层结构、砂屑结构和骨架结构。首次对凝块结构和纹层结构进行了亚类型的划分,其中凝块结构可划分为蠕虫状、网状和斑点状3种亚类型,纹层结构可划分为致密纹层、短薄纹层、颗粒纹层以及单纹层、纹层组、复合纹层。肖Ⅰ段—肖Ⅲ段发育凝块石白云岩、凝块—层纹石白云岩和层纹石白云岩,肖Ⅳ段发育凝块石微生物丘,肖V段下部发育网状结构凝块石白云岩,肖V段上部发育砂屑白云岩和肾形菌骨架岩。白云石化作用、溶蚀作用、重结晶作用是改变肖尔布拉克组微生物岩结构最重要的成岩作用,且该组下部比上部遭受了更强的成岩作用改造;微生物岩结构对成岩作用改造的抵抗能力为:砂屑结构纹层结构凝块结构。根据微生物岩结构,推测肖Ⅰ段—肖Ⅲ段形成于潮坪环境,肖Ⅳ段和肖V段下部形成于深水潮下环境,肖V段上部形成于浅水潮下环境。以上成果为认识塔里木盆地肖尔布拉克组微生物岩的平面分布规律和今后开展被成岩作用强烈改造的白云岩型微生物岩的研究提供了一个重要参考。     

内蒙古宁城道虎沟地区侏罗纪地层划分及时代探讨

最近在内蒙古宁城道虎沟村新发现了一些翼龙、蝾螈等重要化石,有关道虎沟化石层的地层层序和时代归属产生了较大的争论.笔者根据野外调查结果和生物地层学资料,讨论了道虎沟化石层的地层层序和时代归属.详尽的区域地层踏勘和实测地层剖面充分显示,道虎沟化石层归属于中侏罗世九龙山组,而不是所谓的义县组;道虎沟化石层与下伏太古宙马鞍山片麻岩而不是土城子组呈角度不整合接触.     

巨鲕的微生物成因:来自重庆石柱地区下寒武统的证据

巨鲕的产出时代多见于新元古代和早三叠世,而寒武纪的巨鲕却鲜见报道。近期,笔者在重庆石柱地区下寒武统天河板组中发现厚约35cm的透镜状巨鲕灰岩。在该层巨鲕灰岩中,巨鲕粒径一般为5～7mm,最大可达9mm,约占岩石组分的55％,与大量强烈重结晶的正常鲕粒伴生。钙质生物壳体较常见,颗粒间见亮晶方解石胶结物。研究区巨鲕最外圈纹层上常见蓝细菌化石,形成发育不完全的突起状“夭折的纹层”;巨鲕内的暗色纹层中亦见杂乱交错的、有一定重结晶的蓝细菌等微生物化石。故推测其为微生物成因形成的,且早寒武世频繁的强风暴背景和蓝细菌等微生物的积极参与是该层巨鲕形成的必备条件。     

塔里木盆地苏盖特布拉克剖面寒武系第二统第三阶微生物岩结构类型*

塔里木盆地阿克苏地区寒武系第二统第三阶肖尔布拉克组主要由微生物白云岩组成,代表性的剖面在阿克苏市西南90 km处的苏盖特布拉克。由于成岩作用改造严重,对这套微生物碳酸盐岩的特征和形成环境的认识还存在很多分歧,制约了勘探工作。通过详细野外勘察和室内研究,将肖尔布拉克组微生物岩分为4种结构类型: 凝块结构、纹层结构、砂屑结构和骨架结构。首次对凝块结构和纹层结构进行了亚类型的划分,其中凝块结构可划分为蠕虫状、网状和斑点状3种亚类型,纹层结构可划分为致密纹层、短薄纹层、颗粒纹层以及单纹层、纹层组、复合纹层。肖Ⅰ段—肖Ⅲ段发育凝块石白云岩、凝块—层纹石白云岩和层纹石白云岩,肖Ⅳ段发育凝块石微生物丘,肖V段下部发育网状结构凝块石白云岩,肖V段上部发育砂屑白云岩和肾形菌骨架岩。白云石化作用、溶蚀作用、重结晶作用是改变肖尔布拉克组微生物岩结构最重要的成岩作用,且该组下部比上部遭受了更强的成岩作用改造;微生物岩结构对成岩作用改造的抵抗能力为: 砂屑结构>纹层结构>凝块结构。根据微生物岩结构,推测肖Ⅰ段—肖Ⅲ段形成于潮坪环境,肖Ⅳ段和肖V段下部形成于深水潮下环境,肖V段上部形成于浅水潮下环境。以上成果为认识塔里木盆地肖尔布拉克组微生物岩的平面分布规律和今后开展被成岩作用强烈改造的白云岩型微生物岩的研究提供了一个重要参考。     

豫西寒武纪叠层石演化特征及其与后生动物的耦合关系

作为微生物席建造物的叠层石记录了大量的古环境和古地理信息,在豫西寒武系出露18层叠层石,以宏观和微观沉积特征为基础,依据各组段叠层石丰度(层厚度)和分异度(形态类型)的演化,将豫西寒武纪叠层石划分为6个演化组合。从叠层石组合的微观纹层、微生物化石及其微生物席演化等方面,结合沉积学和生物化石特征,探讨了豫西寒武纪叠层石的幕式演化,分别为微生物岩-叠层石演化幕和微生物岩-灰岩演化幕。以中寒武世灰岩中微生物岩与遗迹化石的密度关系为例,并从整个寒武纪微生物岩与后生动物化石之间关系的角度分析,认为叠层石微生物岩演化与后生动物之间并非只是简单的“此消彼长”,而是一种动态平衡的耦合关系。     

贵州瓮安震旦系陡山沱组磷酸盐化疑源类化石新材料

贵州瓮安磷矿震旦系陡山沱组磷质岩中含有丰富的磷酸盐化疑源类化石，化石个体大，具形态多样的刺饰和多层结构的外壁，与峡东地区同期硅化疑源类组合总体特征相似，可直接对比。本文系统描述了在贵州瓮安磷矿陡山沱组新发现的疑源类化石4属4种，其中包含新属2个，新种2个，未定种1个。它们是Bacatisphaera baokangensis Zhou，Brasier et Xue，2001，Taeniosphaera doushantuoensis gen．et sp．nov．、Rugospinasphaera speciosa gen．et sp．nov．和Meghystichosphaeridium sp．。新材料的发现丰富了瓮安生物群的化石内容，为研究震旦纪陡山沱期海洋微体浮游植物群特征提供了重要的化石资料。     

太平洋中部富REY深海粘土的地球化学特征及REY富集机制

深海沉积物中的稀土资源是一种新发现的、潜在的海底稀土资源.对太平洋中部重力活塞取样获得的90个深海粘土样品的矿物组分、常量和稀土化学分析结果进行了系统分析,并与中北太平洋以及西北太平洋南鸟岛附近海域深海沉积物稀土元素地球化学特征进行了对比.研究结果表明:太平洋中部深海粘土以富含沸石、富P及富REY为特征,其碎屑矿物中含有较多的鱼牙骨,其P₂O₅与CaO之间、P₂O₅、CaO与∑REY之间呈良好的正相关关系;其稀土分布模式表现为明显的Ce负异常、一定程度的重稀土元素富集和Y正异常.太平洋中部深海粘土REY富集的主要原因是深海粘土中含有过量的磷酸盐组分,推测过量的磷酸盐组分是由于深海粘土中鱼牙骨碎屑的加入引起的.在北太平洋海域,未受到热液活动影响的条件下,富REY的深海沉积物的稀土元素富集机制具有统一性和普遍性,可以归纳为深海沉积物中高REY磷酸盐的混入作用.      

深海锰结核—核形石的新类型

对东太平洋深海锰结核用偏光显微镜、扫描电镜和透射电镜进行了研究。结果表明其由核心和叠层石包壳组成,具有核形石特有的结构和构造。因此,深海锰结核是一种锰质核形石。根据包壳中叠层石的种类,东太平洋锰质核形石可分为两种类型:一种表面光滑,内部致密,包壳主要由微小叠层石组成;另一种表面呈瘤状,内部疏松,包壳主要由奇异叠层石组成。透射电镜研究表明,锰质核形石的建造者是纳米级超微生物。其中微小叠层石(Minima)是由中华微放线菌(Miniactinomyces chinensis sp.nov.)建造的;奇异叠层石(Admirabilis)是由太平洋螺球孢菌(Spirisosphaerospora pacifica sp.nov.)建造的。     

大洋多金属结核微生物成矿作用的机制及方式

笔者定量研究了太平洋东部海水、孔隙水、沉积物及多金属结核中微生物地球化学作用与多金属结核生成的关系。重点研究了好气性微生物(铁细菌、排硫杆菌、嗜盐菌及锰氧化菌)和厌气性微生物(硫酸盐还原菌、反硝化菌、脱氮硫杆菌)的活动强度和生物转移率与成矿的关系。对比模拟实验研究了微生物和化学作用对成矿元素的转移和聚集,结果表明,微生物改变了系统氧化还原条件,对成矿元素的沉淀强度远远超出了化学作用,并加速了Fe、Mn的富集成矿作用,促使元素富集而间接成矿。 扫描电镜及透射电镜研究首次发现多金属结核各壳层中存在大小不等、形状不一的球状、杆状、椭球状及丝状的古微生物体化石,而且在多金属结核核心部位还发现有纳米级的球状、链状、串珠状等超微菌化石。有些矿化的微生物细胞壁上含     

微生物的污染物、微体假化石和最老的生命记录

微生物的污染物在露头上和实验室内均可混入。微体化石既有天然的亦有人造的。这种令人迷惑的物体是可以辨认的,更重要的是不能允许它们削弱日益增多的前显生宙可信的有生命存在的记录。巴西的(约10亿年)和南非的(约23亿年)古老的碳酸盐岩石标本微小裂隙内所发现的丝状微生物污染物,与以前描述为化石的产状相类似。已发表的有可能属太古代的微生物同样包括了微体污染物和实验室里人工制品。虽然斯瓦士兰统沉积岩的微结构可能是化石,但它们还没有得到验证。至今已知最老的保存化石结构的是洛伊丝、纳吉(Lois,Nagy)所描述的约23亿年的南非泥灰质白云岩、迭层石灰岩内的丝体。由于缺少确切的有关超微结构或微量化学方面的证据,因此难以确定那些较老的化石记录是肯定无误的。     

豫西渑池寒武系第三统馒头组核形石中的Girvanella

寒武纪微生物岩中的Girvanella化石在地层中广泛分布,这为微生物参与微生物岩的形成提供了更直观的证据.豫西渑池地区寒武系第三统馒头组二段碳酸盐岩中发育了数量丰富的微生物岩类型——核形石,其核心、纹层及围岩中保存的Girvanella丝状体化石具有密度大、完整度高的特点.对核形石的微观分析表明,其核心、包壳等各个部位均大量保存有Girvanella丝状体.这些丝状体为任意弯曲、不分节、不分枝的管状集合体,单管直径约为20 μm,最大延伸长度约为400 μm.核形石核心以丝状体包绕的灰泥团块或砾屑为特征,局部可见丝状体包绕生物碎屑成核;包壳内的丝状体多出现在暗色纹层中,其分布表现为缠绕叠覆、穿层、凸起和匍匐(或水平状)这4种方式.在核形石的任意部位,Girvanella丝状体均具有相似的分布形式,表明它们的生长条件是相似的.核形石中Girvanella丝状体的大量出现与其形成于低能的滨岸鲕粒滩滩间或滩后低洼地带有关,这种低能条件对Girvanella的生长及保存十分有利.对研究区核形石中的Girvanella化石在微生物岩中的分布特征、微组构等的进一步研究将为寒武纪其他微生物岩的成因及微生物与环境的相互作用提供重要实证.      

中国西部晚第三—第四纪有孔虫和钙质超微化石的发现及其地…

报导了中国西北晚中新世－第四纪陆相咸化湖泊介形类群中发现的有孔虫和钙质超微化石组合，并从生态和古地理的角度论证了它们属于非海侵来源，图示了这些生物化石的地理分布。认为主要受到干燥气候下咸化湖泊环境的控制，中新世以来，喜盐水水生生物九介形类，有孔虫和钙质超微生物等随干旱气候控制的咸化湖不断向东扩展。因此，不能笼弘地把这些生物化石作为海侵证据根据地质学现实主义类比原则，提出中国东剖 第三纪没有在大     

中太平洋铁锰结壳中的微生物和烃类

自1873年在深海发现铁锰结核以来,在许多海域均发现了丰富的铁锰结核和结壳.以往的研究表明,太平洋铁锰结核是一种微生物岩~([1-4]).微生物以其特有的生物结构构成铁锰结核的骨架或以生物有机体形式赋存于铁锰结核中~([3,5]).     

北祁连志留系复理石的再探讨

本文通过对北祁连冰沟和肃南两地下志留统复理石的研究．认为它们都是深海系的浊流沉积，包括了盆地平原、外扇、中扇和内扇等不同环境。其中夹有多层砾岩，但它们不代表海水变浅或滨海环境，而是深海扇中的海底峡谷沉积。最后，本文进而讨论了有关的古地理面貌和古构造格局。