贺兰山地区中元古代微生物席成因构造

贺兰山中段中元古界黄旗口组石英砂岩中发现丰富的微生物席成因构造(MISS),包括由微生物席生长、破坏和腐烂过程形成的3种类型、9种不同形态的构造;与华北大红峪组发现的同类构造在成因类型与多样性方面具有很强的可对比性.砂岩中发育双向交错层理、冲洗层理、高角度单斜层理系和波痕,泥质粉砂岩夹层中发育波痕与泥裂,表明微生物席主要发育于潮间带上部至潮上带下部环境.MISS构造在华北地台长城系下部砂岩中的广泛存在表明在1.6 Ga前以蓝细菌为主的微生物群在环潮坪碎屑环境也很活跃.可能代表了微生物由海洋向陆地环境发展的过渡阶段.具光合作用功能的制氧蓝细菌的蓬勃发展可能是引发中元古代海洋化学条件发生转变、含氧量增高的重要原因,并为真核生物及宏观藻类的兴起创造了条件.研究表明,黄旗口组与华北大红峪组大致同时,反映了Columbia超大陆裂解期华北地台开始拉伸-张裂、缓慢沉降的构造古地理背景.     

贺兰山地区中元古代微生物席成因构造

贺兰山中段中元古界黄旗口组石英砂岩中发现丰富的微生物席成因构造（MISS）,包括由微生物席生长、破坏和腐烂过程形成的3种类型、9种不同形态的构造;与华北大红峪组发现的同类构造在成因类型与多样性方面具有很强的可对比性。砂岩中发育双向交错层理、冲洗层理、高角度单斜层理系和波痕,泥质粉砂岩夹层中发育波痕与泥裂,表明微生物席主要发育于潮间带上部至潮上带下部环境。MISS构造在华北地台长城系下部砂岩中的广泛存在表明在16 Ga前以蓝细菌为主的微生物群在环潮坪碎屑环境也很活跃,可能代表了微生物由海洋向陆地环境发展的过渡阶段。具光合作用功能的制氧蓝细菌的蓬勃发展可能是引发中元古代海洋化学条件发生转变、含氧量增高的重要原因,并为真核生物及宏观藻类的兴起创造了条件。研究表明,黄旗口组与华北大红峪组大致同时,反映了Columbia超大陆裂解期华北地台开始拉伸—张裂、缓慢沉降的构造古地理背景。     

豫西中元古代汝阳群微生物形成的沉积构造简介

豫西地区中元古代汝阳群砂岩中普遍发育微生物形成的沉积构造(Microbial Induced Sedimentary Strutures),简称MISS构造,这些MISS构造在过去通常被误认为前寒武纪后生动物遗迹化石。本文对豫西地区中元古代汝阳群MISS构造的形态、结构及显微构造特征进行了详细地分析研究,结果表明该区发育的MISS构造有4种类型:多边形网状裂隙构造、纺锤形裂隙、鸟足形裂隙和典型的正弦曲线型Manchuriophycus构造。豫西地区中元古代汝阳群微生物形成的沉积构造的发现,不仅表明这些砂岩层面上曾经存在微生物席活动,对今后与一些微生物席活动有关的沉积构造的研究有着重要的借鉴意义,为过去被误认为各种遗迹化石的修定提供了证据,而且对恢复前寒武纪沉积古地理具有重要的意义。     

微生物席成因构造形态组合的古环境意义: 以华北南缘中-新元古代为例

微生物席成因构造(microbially induced sedimentary structures, MISS)是由微生物与沉积物相互作用形成的生物-沉积构造, 可作为早期微生物群活动的重要标识, 但对其指示古环境的研究尚显不足.华北地台南部中-新元古代汝阳群(Pt₂)和洛峪群(Pt₃)以近岸浅水陆源碎屑沉积为主, 其中发育大量MISS, 包括多向波痕、微生物席稳化波痕、微生物席碎片、微生物席平滑波痕、多种微生物席脱水形成的砂裂及不规则网状生长脊等.研究表明, 在潮坪环境中MISS最为发育.地势差异对水动力、基底暴露、水分补给和沉积条件等环境因素具有显著控制作用, 影响微生物席的发育与结构, 因此, MISS的形态组合特征能够反映沉积微相变化.研究发现, 在潮上带以微生物席脱水形成的砂裂构造为主, 潮间带上部以破坏-改造型构造为主, 潮间带下部-潮下带一般少见原位MISS, 但可见再沉积微生物席碎片.据潮间带下部至潮上带上部MISS产出类型及其形态组合分析, 识别了4个MISS形态组合带, MISS形态组合由潮间带下部至潮上带上部的变化反映了古地形由低到高的明显变化.      

河北兴隆中元古界大红峪组微生物成因构造特征及其地质意义

河北兴隆一带的中元古界长城系大红峪组(1 650～1 600 Ma)以潮下坪灰白色厚层块状细粒石英砂岩为主,在砂岩层面上产出丰富的微生物成因构造(MISS).详细描述了MISS的沉积特征,并对其成因进行了初步分析.这些微生物成因构造可能反映了华北中元古代浅海潮坪环境被大面积分布的微生物席所覆盖,微生物席对砂质沉积物表面起到有效的保护作用,在一定程度上降低了沉积物的侵蚀和改造作用,从而影响基本沉积作用过程.大红峪组砂岩层面上发育的MISS为探索元古宙浅海环境微生物-沉积作用关系提供了研究材料,对这些MISS的深入研究可以加深对元古宙碎屑沉积体系的理解,从而促进微生物席沉积学的发展.     

滇中中元古代昆阳群因民组碎屑风暴岩及其意义

滇中地区中元古代昆阳群因民组以碎屑岩为主,内发育典型的风暴沉积构造 (包括渠铸型、丘状交错层理和洼状交错层理、递变层理等 )。风暴沉积主要包括 4种岩相类型 :A -具口袋构造的递变层理砂岩段。B -具丘状或洼状交错层理的砂岩段。C -具均质层理的粉砂岩、泥质岩段。D -具水平层理的泥质岩段。上述岩相A、B、C分别代表风暴流作用 -风暴浪作用 -风暴后期的快速悬浮沉积 (事件沉积 ),D代表风暴过后缓慢悬浮沉积 (背景沉积 ),它们组合成不同的风暴沉积序列。滇中地区昆阳群风暴沉积的发现表明中元古代大气圈、水圈及其相互作用与现今近似;中元古代滇中地区位于低纬度 (5 - 30°)的风暴作用带。该沉积对于解释因民组递变层砂岩的成因、证实昆阳群的地层层序也具有重要意义。     

西天山阿吾拉勒一带石炭系阿克沙克组风暴岩及其意义

西天山阿吾拉勒阔尔库一带早石炭世阿克沙克组以海相碳酸盐岩夹碎屑岩为主,发育典型风暴成因的竹叶状砾屑灰岩。风暴沉积构造主要有风暴侵蚀构造、风暴撕裂构造、风暴浪构造、风暴涡流构造及风暴期后快速沉积构造等。已识别出的风暴沉积类型有具块状层理的竹叶状砾屑灰岩,具递变层理的砾屑灰岩和砾屑砂岩,具丘状、洼状交错层理和平行层理的砂屑灰岩及生物碎屑砾屑粉砂质灰岩,具平行层理的砂屑灰岩、长石岩屑砂岩,具波痕交错层理的砂屑灰岩和砾屑粉砂质灰岩,具水平层理的粉屑灰岩和具块状或水平层理的生物碎屑砾屑粉砂质灰岩。新发现的风暴沉积,说明早石炭世该地区处于低纬度带陆棚浅水沉积环境,因而对于分析西天山石炭纪的古地理、古气候、古构造及板块的运动规律具有重要意义。     

前寒武纪海侵砂岩中的微生物砂质碎片：以北京南口虎峪剖面大红峪组为例

碎屑岩中微生物形成的原生沉积构造,由于缺乏直接的微生物证据,其识别常常比较困难。位于北京西北郊的南口虎峪一带,古元古代晚期的大红峪组(1650～1600Ma),海侵体系域砂岩地层与高水位体系域砂泥质白云岩和叠层石白云岩组成了较为有规律的沉积相序特征,成为将大红峪组划分为三个三级层序的主要标志。在大洪峪组的海侵体系域砂岩层中,一种类似于碳酸盐岩中的“内碎屑”的奇特的砂质碎片,代表了前寒武纪海侵砂岩沉积面上曾经发育过微生物席;该砂质碎片与变余波痕和皱饰构造组成系列席底构造,特殊的形态和产出特点成为窥视前寒武纪砂岩中微生物席发育的一种典型标志。因此,南口虎峪剖面大红峪组海侵砂岩中的微生物砂质碎片及其相关的席底构造的发现,有益于今后对类似沉积构造的阐释与研究,特别是那些常常被厘定为前寒武纪古老的后生动物遗迹化石的沉积构造;同时也表明,在前寒武纪地层之中,除了要关注叠层石之类的微生物沉积构造以外,碎屑岩中也存在微生物活动的若干证据即席底构造(第五类原生沉积构造),这些特别的沉积构造对前寒武纪沉积环境重塑具有重要意义。     

黔西北丁台地区下寒武统清虚洞组风暴沉积的发现及其意义

黔西北遵义丁台剖面下寒武统龙王庙阶清虚洞组的底部和中部发育两套具有不同沉积特征的风暴沉积,与同时期风暴沉积多发现于黔东湘西台缘区不同,研究在黔西北台地内部发现该时期风暴沉积。其底部风暴沉积段发育侵蚀底面、粗粒滞留沉积、丘-洼状交错层理、沙纹层理和泥晶灰岩背景沉积,共识别出三种类型的风暴沉积序列,其沉积特征指示其形成于正常浪基面与风暴浪基面之间的中缓坡环境,而中部风暴沉积段则发育粗粒滞留沉积、粒序层理、沙纹层理和具鸟眼构造的藻屑灰岩背景沉积,可识别出四种类型的风暴沉积序列,其沉积特征指示其形成于浪基面之上的浅水潮坪环境。本剖面上下两段形成于不同沉积背景的风暴沉积的发现不仅丰富了我们对风暴沉积的认识,更为重要的是为研究早寒武世龙王庙期扬子地台的古纬度及古板块演化、地层等时对比和古地理演化提供了极有价值的资料。     

甘肃靖远—景泰泥盆系湖相风暴岩及其古地理意义

甘肃靖远-景泰一带泥盆系雪山组和沙流水组以河湖相碎屑岩为主,内发育典型的风暴沉积构造(包括渠铸型、槽筑型、丘状交错层理和洼状交错层理、平等层理、块状层理和递变层理等).雪山组和沙流水组的风暴沉积主要包括3种岩相类型A底部具渠铸型或槽筑型的块状层理和递变层理砂岩.B具丘状或洼状交错层理及平行层理的砂岩.C具均质层理的粉砂岩、泥质岩.上述岩相A,B,C分别代表风暴事件沉积中风暴流行作用-风暴后的快速悬浮沉积(事件沉积),它们组合成典型的风暴沉积序列.甘肃靖远一带晚加里东早海西期位于北祁连造山带北缘同造山盆地的构造背景下,泥盆纪雪山组-沙流水组以河湖相沉积为主.泥盆纪湖相风暴岩的发现表明该区处于低纬度(5.～20.)的风暴作用带.中、晚泥盆世北祁连造山带构造隆升渐弱,海拔不高,不足以阻隔风暴作用对山后湖盆的侵扰.因此在近海湖盆中形成风暴岩沉积.该沉积对于认识北祁连河西走廊泥盆纪的古地理、古气候及古构造具有重要意义.     

山西黎城中元古界长城系常州沟组岩石学特征和沉积环境

根据野外露头剖面观察与实测、镜下薄片观察、粒度分析、X-衍射分析等资料,对山西黎城中元古界长城系常州沟组岩石学特征与沉积环境进行了系统的分析。研究认为:①黎城常州沟组以石英砂岩和长石石英砂岩为主,夹少量泥页岩或砂质泥岩,其成分成熟度与结构成熟度均较高,为碎屑岩潮坪沉积。②常州沟组按岩性及其组合特征可分为3段:常一段岩性主要为细粒石英砂岩,为潮下带沉积;常二段岩性主要为石英砂岩、长石石英砂岩,为潮上带-潮间沙坪沉积;常三段岩性主要为细粒石英砂岩,夹少量长石石英砂岩,为潮下带-潮间混合坪沉积。③常州沟组整体水动力表现为强-弱-强-弱的变化过程。建立了障壁型海岸相碎屑岩潮坪沉积模式。     

Facies model of a mixed clastic–carbonate,wave‐dominated open‐coast tidal flat (Tithonian–Berriasian,north‐east Spain)

Detailed logging and analysis of the facies architecture of the upper Tithonian to middle Berriasian Aguilar del Alfambra Formation (Galve sub‐basin, north‐east Spain) have made it possible to characterize a wide variety of clastic, mixed clastic–carbonate and carbonate facies, which were deposited in coastal mudflats to shallow subtidal areas of an open‐coast tidal flat. The sedimentary model proposed improves what is known about mixed coastal systems, both concerning facies and sedimentary processes. This sedimentary system was located in an embayed, non‐protected area of a wide C‐shaped coast that was seasonally dominated by wave storms. Clastic and mixed clastic–carbonate muds accumulated in poorly drained to well‐drained, marine‐influenced coastal mudflat areas, with local fluvial sandstones (tide‐influenced fluvial channels and sheet‐flood deposits) and conglomerate tsunami deposits. Carbonate‐dominated tidal flat areas were the loci of deposition of fenestral‐laminated carbonate muds and grainy (peloidal) sediments with hummocky cross‐stratification. Laterally, the tidal flat was clastic‐dominated and characterized by heterolithic sediments with hummocky cross‐stratification and local tidal sandy bars. Peloidal and heterolithic sediments with hummocky cross‐stratification are the key facies for interpreting the wave (storm) dominance in the tidal flat. Subsidence and high rates of sedimentation controlled the rapid burial of the storm features and thus preserved them from reworking by fair‐weather waves and tides.     

湘西北龙山地区下奥陶统桐梓组潮坪风暴岩的发现及其意义

报道了湘西北地区早奥陶世桐梓组地层中的风暴岩,并对该套事件沉积体的区域展布及表现形式进行了系统阐述。通过对野外剖面的仔细观测和室内资料的综合研究,普遍见指示潮坪环境的半球状叠层石、羽状交错层理等,并识别出各种侵蚀-撕裂构造、粒序层理、韵律层理、变形层理及沙纹-波状层理等风暴沉积标志,丘状交错层理常保存不全,综合分析后认为该风暴岩为潮坪风暴沉积,并进一步划分出4种类型的风暴沉积序列。同时,区内桐梓组见有大套滑塌重力流沉积,经对比,可能为同一飓风事件在不同环境中产生的不同物质记录。该套风暴岩具有重要的地质意义:风暴沉积特征的变化蕴含了丰富的气候变化信息,反映出晚寒武世至早奥陶世时期全球温室继承、转型的一种气候响应。风暴岩、风暴浊积岩及滑塌角砾岩的发现,为该时期“鄂西台洼”的存在提供了新的沉积学证据;也为区内含矿段地层的精细划分和对比提供实际参考;同时,对分析华南板块的向北漂移提供了更仔细、更可靠的参考数据。     

广西北海涠洲岛第四纪湖光岩组的风暴岩

广西北海涠洲岛第四纪湖光岩组以碎屑岩为主, 内发育渠筑型、丘状或洼状交错层理、平行层理等典型的风暴沉积构造.湖光岩组的风暴岩包括3种岩相类型: A.底部具渠筑型、内部具块状层理或递变层理的砾岩、砂砾岩或含砾砂岩; B.具丘状、洼状交错层理或平行层理的砂岩; C.具浪成交错层理的砂岩.这些岩相组合成典型的A -B -C风暴沉积序列, 它们分别代表在风暴作用期间风暴流(A)、风暴浪(B) 和正常波浪(C) 的沉积.晚更新世北海涠洲岛地区位于低纬度的浅海沉积背景下, 上更新统湖光岩组以正常浪及面之上的浅海背景粗火山碎屑和砂沉积为主.湖光岩组风暴岩的发现反映该区晚更新世位于风暴作用频繁的5°~ 2 0°的低纬度地区.风暴沉积发育于正常浪及面之上的浅海地带, 涠洲岛是一个风暴作用控制的浅海陆架.因此风暴岩对解释晚更新世北部湾的古地理和古气候具有重要意义      

江苏中部淤泥质潮滩潮汐层理成因机理和风暴沉积判别标志

通过对江苏中部淤泥质潮滩潮汐纹层发育过程的实地观测,以及对所采样品在室内进行的落淤量的计算与颗粒的粒度、磨圆度分析等,揭示出江苏中部海岸淤泥质潮滩沉积中的潮汐层理的成因机理:毫米级薄砂泥互层层理为半日潮的产物,厘米级厚的厚砂泥互层层理为半月天文潮的产物。此外,通过对9711号台风引致的风暴潮影响前后的滩面进行了现场观测,发现江苏中部淤泥质潮滩上部存在一个即使在风暴潮期间也不发生侵蚀的地带。该带的风暴沉积与正常的潮滩沉积比较,具有粒度较粗,分选较差,磨圆稍好,递变现象明显,平行层理或波状交错层理发育比较典型的特征。     

宣化地区古老的潮汐沉积

大约在十八亿年前左右,在经过长期风化剥蚀后基本上处于准平原状态的华北地台上,沿着北东向的几条基底断裂,形成一个沿朝阳、蓟县、石家庄、长治一线展布的北东向长形断陷沉积盆地。初期,可能仅在局部地区(如蓟县附近)沉积河流相砂砾岩。     

塔里木盆地塔中地区志留系柯坪塔格组沉积相与沉积模式

塔中地区志留系自下而上包括柯坪塔格组(下沥青砂岩段、灰色泥岩段、上沥青砂岩段)、塔塔埃尔塔格组（红色泥岩段和砂泥岩段）、依木干他乌组。通过对塔中地区志留系钻井岩心观察和盆地西北部阿克苏、柯坪、巴楚等地露头剖面的观察,塔中地区志留系下沥青砂岩段岩石类型主要为绿灰色泥岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩、极细砂岩和细砂岩,部分井发育中细砂岩和中砂岩,砂岩层中常见大量撕裂状泥砾和黄铁矿,发育水平纹理、平行层理、低角度交错层理和楔状交错层理,在露头剖面中可见槽状交错层理。发育的主要沉积相类型为前滨-临滨、浅海陆棚、受风暴影响的浅海砂坝或潮汐砂脊等。在部分井的志留系底部还可见砂砾岩沉积,砾石磨圆较好,砾石成分为石英岩、燧石、泥砾、砂岩砾及其它变质岩砾,向上过渡为中粗砂岩和中细砂岩,发育板状和槽状交错层理,具向上变细的粒序结构,具河流相沉积特征,如塔中30、塔中161井的志留系底部。总体认为塔中地区志留系柯坪塔格组下沥青砂岩段为无障壁滨线-陆棚为主的沉积体系,具有海侵背景下受风暴控制的滨线－陆棚沉积模式, 随海侵发展形成宽度几十公里以上的滨线－陆棚砂岩沉积体,垂向上为滨岸砂到陆棚砂的演化序列。上沥青砂岩段以潮坪沉积为主,并有部分前滨和临滨沉积,横向相变,垂向交互叠置,在砂体发育程度和规模上较下沥青砂岩段差。根据岩心物性和测井物性分析,浅海陆棚沙坝和滨岸沙坝砂岩储集性好于潮坪相砂岩。     

豫西太原组、山西组中潮道沉积的类型和特征

豫西太原组中的潮道为陆表海滨岸潮道类型,其特点为:向上变细的层序,冲刷切割下伏的灰岩层,具大型板状、槽状交错层理和双向交错层理,潮道曲流砂坝发育。山西组下段的潮道为障壁后潮道,位于障壁砂坝后的潮坪区;潮道砂岩泥质杂基较高,正粒序,砂体自海向陆分叉尖灭;潮坪、潮道等亚环境组合影响了其上发育的煤层的厚度变化。山西组上段的潮道为下三角洲平原潮道类型,多位于分流河口,砂岩为正粒序,双(单)粘土层和潮汐周期层序发育。     

龙门山甘溪组谢家湾段风暴岩沉积特征及其意义

通过野外剖面测量、采样和室内鉴定,建立了甘溪剖面泥盆系岩石学、古生物学和沉积构造等沉积相标志,对甘溪剖面泥盆系甘溪组风暴岩进行系统研究。本剖面风暴岩沉积特征很典型,各种与风暴流有关的沉积构造非常发育,可划分出近源和远源风暴流沉积2个类型。风暴岩的发现有利于加深对该区沉积相的认识,风暴岩的频繁发育,表明研究区在泥盆系沉积时,曾经处于易受到古大洋气候影响的低纬度区域,由于风暴作用是瞬时间的等时性事件,风暴沉积序列可以作为"明显的等时意义"地层对比的重要标志。因此,该项研究成果对重塑龙门山地区古海洋学、古气候学的研究,对恢复古板块位置等都十分重要。