北京西郊寒武系凤山组叠层石生物层

叠层石是微生物碳酸盐岩的典型代表,同时也是岩石记录中的"藻席"(微生物席)的建造物。在北京西山寒武系芙蓉统凤山组下部,见一层厚度为2~3m的叠层石生物层。宏观上,该生物层主要为大型柱状叠层石所组成;微观上,表现为致密泥晶灰岩和颗粒泥晶灰岩构成的泥晶相叠层石。在叠层石内部,各种特殊的颗粒如底栖鲕粒、核形石和凝块石的发育,表明了微生物席内颗粒的多样性,而三叶虫骨屑的发育则意味着叠层石生长过程中较为强烈的泥晶粘聚作用;致密泥晶中的黄铁矿晶体,间接地反映了泥晶的异养细菌成因。因此,凤山组中的叠层石生物层,作为"贫乏骨骼的寒武纪风暴海"中典型的沉积学现象,成为较深水背景之中微生物造礁作用的典型实例,也成为理解微生物席内微生物成因颗粒多样性的典型岩石记录。     

北京西郊下苇甸剖面寒武系崮山组叠层石生物丘的沉积组构

北京西郊下苇甸剖面的崮山组,属于寒武系第三统顶部,自下而上从陆棚相泥灰岩向上变浅至鲕粒滩相灰岩,组成一个淹没不整合型三级沉积层序。在该组上部的一层块状鲕粒滩相颗粒灰岩中,发育串珠状分布的、可以归为叠层石生物丘的穹窿状构造。这些叠层石生物丘,典型的地势隆起和突变的边界代表了明显的早期石化作用特征。叠层石生物丘中的柱状叠层石,为典型的泥晶相叠层石,其内部除了黏结较多的三叶虫生物碎屑外,还不均匀地分布着放射-纤维状方解石(或文石？)组成的底栖鲕粒。这些底栖鲕粒,以其较小的粒径、多样的类型、平滑但不连续的鲕粒圈层以及外部边缘的泥晶套等特征,明显区别于宿主岩石中的颗粒滩相悬浮鲕粒,而且表现出较为明显的与微生物活动相关的微组构。鉴于叠层石是典型的微生物席建造物,该叠层石生物丘特别的宏观和微观沉积组构还可以进一步将其归为较为典型的"微生物礁",从而成为研究中奥陶生物大辐射事件之前贫乏骨骼的浅海环境的沉积作用样式、以及更加深入理解这一特殊时期的微生物造礁作用特征提供了一个较为典型的实例。     

无锡嵩山三叠系下统青龙组叠层石生物丘及其环境

无锡嵩山三叠系下统青龙组叠层石生物丘及其环境钱迈平，范洪源南京地质矿产研究所，南京，２１００１６关键词：叠层石，生物丘，三叠系，青龙组，江苏ＴｈｅＳｔｒｏｍａｔｏｌｉｔｅＢｉｏｈｅｒｍｓＩｎｔｈｅＬｏｗｅｒＱｉｎｇｌｏｎｇＦｍ．ＩｎＳｏｎｇｓｈａｎ，...     

辽宁金州寒武系长山组生物丘沉积特征

在辽宁金州寒武系长山组顶部,发育一层厚约15 m的生物丘。宏观上,生物丘主要由凝块石和均一石组成;微观上,由致密泥晶组构和各种类型的颗粒组成。在生物丘内部,各种类型的颗粒如钙化微生物、底栖鲕粒、核形石、生物碎屑和凝块等的发育,显示了生物丘复杂的显微组构。其中,三叶虫碎屑表面的泥晶结壳,表现出建设性和破坏性泥晶化作用。泥晶中分散分布的生物碎屑,反映了生物丘形成过程中泥晶较强的黏聚作用。致密泥晶中大量黄铁矿颗粒的发育,反映了异养细菌活动对泥晶形成的贡献。生物丘内部各种类型的颗粒与黄铁矿颗粒的共生,反映了生物丘形成过程中存在复杂的微生物作用,这为微生物沉积作用的研究提供了基础素材,也为生物丘内部各种类型颗粒的研究提供了重要实例和线索。     

大连金州湾寒武系毛庄组微生物碳酸盐岩生物丘复合体

寒武纪苗岭世早期的毛庄组沉积时期,华北地台围绕着西北部的古陆分布着两个沉积相带,靠近古陆的是局限潮坪相带,远离古陆的是开阔潮坪相带,前者以海侵体系域的干旱红层或海岸萨布哈沉积与高水位体系域的潮坪相白云岩沉积序列为特征,后者则以海侵体系域的潮坪相砂泥岩与开阔海台地相(潮下坪)灰岩沉积序列为特征;大连金州湾剖面的毛庄组,属于远离古陆的开阔潮坪相带的产物,在其高水位体系域中为一套夹有鲕粒灰岩的叠层石与均一石生物丘灰岩,组成一个特别的生物丘复合体。以下特征表明,这个微生物碳酸盐岩生物丘复合体代表着一个较为罕见的蓝细菌主导的微生物席形成的微生物碳酸盐岩的典型实例:①在生物丘复合体第一个单元的大型柱状和穹隆状砂泥质叠层石中发现孢网菌状组构,说明了这些叠层石属于蓝细菌微生物席的钙化作用产物;②在第二个单元均一石灰岩生物丘中,见到少量丝状蓝细菌鞘化石,表明均一石可能为较厚的蓝细菌微生物席的钙化作用产物;③在小型柱状叠层石组成的顶部单元中,保存较好的蓝细菌泥晶纹层、以及充填在叠层石柱体之间的基质中的蓝细菌团块,较为特征地说明了这些小型柱状叠层石是蓝细菌所主导的微生物席的建造物;④在鲕粒灰岩组成的第三个单...     

华北地台东北缘寒武系芙蓉统叠层石生物丘中的钙化蓝细菌

华北地台东北缘的芙蓉统,大致为长山组和凤山组所组成,可以进一步划分为3个三级沉积层序;层序划分主要基于沉积相序列的旋回性所代表的沉积趋势,较深水的陆棚相钙质泥岩和深缓坡相条带状泥晶灰岩和泥灰岩组成的凝缩作用序列、与高水位体系域和强迫型海退体系域的中至浅缓坡相碳酸盐岩组成的总体向上变浅序列,是这些三级沉积层序的基本构成,从而形成了较为典型的淹没不整合型层序。那些典型的叠层石生物丘,类似于微生物礁,主要发育在长山组和凤山组下部构成的三级层序的强迫型海退体系域之中,代表了缓坡型台地中相对海平面下降阶段的沉积记录。这些叠层石生物丘中的叠层石,泥晶和微亮晶是其基本构成,最为特征的是发育着一些典型的钙化蓝细菌化石,表明了这些寒武纪芙蓉世的叠层石生长于蓝细菌主导的微生物席的钙化作用之中。最为重要的是,在构成叠层石生物丘的粗糙纹层柱状和穹窿状叠层石中,较为普遍地发育着"石松藻(Lithocodium)";这种谜一样的钙化蓝细菌化石,与其他的钙化蓝细菌化石一起,表明了寒武纪叠层石形成过程中复杂的微生物沉淀作用,成为窥视叠层石生长和石化过程中重要的微生物作用信号。就像其名称所蕴含着的高级绿藻中的松藻(Codium)的涵义一样,"石松藻(Lithocodium)"状的钙化蓝细菌,多描述于中生代的微生物碳酸盐岩中,而且还常常被解释为结壳状有孔虫或"海绵骨针的网状物",其生物亲和性还存在着剧烈的争论。因此,华北地台东北缘寒武系芙蓉统中的叠层石生物丘,特殊的层序地层位置代表了较为典型的强迫型海退沉积记录,特别的钙化微生物构成代表着叠层石生长和石化过程中复杂的微生物作用信号,成为深入了解"寒武纪-早奥陶世微生物碳酸盐岩复苏期"和"显生宙早期第一幕蓝细菌钙化作用事件"中的微生物造礁和成丘作用的典型实例。     

河北秦皇岛驻操营剖面寒武系张夏组均一石生物丘沉积特征

河北秦皇岛驻操营剖面寒武系张夏组顶部强迫型海退体系域集中发育一套数十米厚的均一石生物丘,指示这些均一石形成于浅海、高能环境。通过野外考察及镜下观察,分析该区均一石的形成机制及沉积环境。结果表明：均一石生物丘为灰白色致密均一的块状泥晶灰岩,无明显宏观构造,直接覆盖在下部叠层石生物丘之上。在显微镜下,均一石由致密泥晶和少量微亮晶构成。其中,致密泥晶中发现多样化的钙化蓝细菌鞘化石,包括基座菌(Hedstroemia)、附枝菌(Epiphyton)、肾形菌(Renalcis)以及葛万菌(Girvanella),表明均一石形成于微生物复杂的代谢作用及诱发碳酸盐原地沉淀作用。更为特别的是,均一石中可见底栖鲕粒和白云石晶体,表明在富营养条件下,其产出过程中较为明显的与球状微生物膜钙化作用相关的显微组构以及白云石选择性表达。均一石自命名以来相关实例并不多,秦皇岛张夏组中均一石生物丘为了解均一石的形成机制与沉积环境提供了一个典型实例。     

北京西郊下苇甸剖面寒武系叠层石中的底栖鲕粒:基本特征和重要意义

鲕粒是碳酸盐岩中最普遍的包覆颗粒之一,其成因一直是地质学家们关注的重要科学问题之一,对解释沉积环境具有重要的意义。北京西郊下苇甸剖面寒武系发育多期叠层石生物丘（层）,对其进行研究发现,在崮山组上部和凤山组下部叠层石生物丘（层）中发育有大量的底栖鲕粒。分析其产出特征及微观组构形态,认为底栖鲕粒的形成与微生物作用有密切的关系,更多地支持了鲕粒微生物成因的观点,同时也增加了碳酸盐颗粒的多样性。在前人研究的基础上,追索该发现的科学含义,为深入了解微生物碳酸盐岩的形成与微生物席沉积学提供有益的线索。     

河北承德路通沟剖面寒武系层序地层划分

层序地层学是地层学研究中的第三次革命,其强调年代地层框架内的沉积相关系和地层结构。河北路通沟剖面寒武系地层连续,层序界面清楚而独特,沉积现象丰富,是进行华北地台寒武系层序地层划分的典型地点之一。该剖面岩相类型以泥晶灰岩、鮞粒灰岩及白云岩为主,发育潮坪相、颗粒滩相、缓坡相及陆棚相等沉积相。在新的年代地层框架下,依据沉积相的垂向叠加样式及其反映的长周期旋回特征,将路通沟剖面寒武系划分为9个三级层序,以第三统徐庄组组成的三级层序(TST+CS+HST)为界,整个沉积序列从混积潮坪相沉积变为缓坡型碳酸盐岩沉积,层序也从以"TST+HST"为主的沉积序列转变为以"CS+HST"为特征的淹没不整合型层序序列。芙蓉统中众多的叠层石生物丘暗示:寒武系末期贫乏骨骼的风暴海洋中微生物碳酸盐岩随后生动物辐射也在增加的特殊沉积现象。基于沉积相叠置方式及旋回特征对路通沟剖面寒武系的层序地层研究,将为探索华北地台东北部广泛分布的寒武系地层的层序划分提供一个典型的实例,为今后大范围的追索和对比提供更多的思考途径。     

中国豫西寒武系馒头组叠层石的沉积特征及其古环境意义

中国豫西寒武系馒头组一、二段共出露9层叠层石,占寒武纪18层叠层石中的50%,且其特征明显、形态多样,可分为圆柱状、波状、半球状和围绕竹叶状砾屑灰岩生长的叠层石等4大类8小类。本文在逐层分析豫西寒武系馒头组一、二段叠层石相序特征的基础上,通过对不同类型叠层石的宏观、中观形态特征及伴生的其它沉积特征进行详细描述,并以巴哈马Highborne Cays现代海相叠层石的生长环境和前寒武纪叠层石的沉积环境等为佐证,建立了豫西寒武系馒头组8小类11种不同叠层石的沉积环境分布模式,其中潮上带以近水平状叠层石为主,少量为缓波状、小柱状和含水平状薄泥层的叠层石;潮间带上部以缓波状、小柱状和含水平状薄泥层的叠层石为主,少量锥柱状叠层石;潮间带中部以圆柱状叠层石为主,含扁平状核形石和竹叶状砾屑,少量为锥柱状和围绕竹叶状砾屑生长的叠层石;潮间带下部至潮下带以含圆形核形石的圆柱状和半球状叠层石为主,少量含核形石的倒锥状叠层石。海平面的变化即水动力条件是叠层石生长类型变化的决定因素。     

北京西山下苇甸中寒武统张夏组生物丘发育特征及其地质意义

北京西山下苇甸剖面寒武系地层出露完整,中寒武统张夏组底部和顶部发育两期生物丘地层.通过野外观察及薄片鉴定发现,张夏组底部发育的生物丘为凝块石生物丘,顶部发育的为叠层石生物丘,两期生物丘的造丘生物主要为藻类.凝块石生物丘生长在低能的潮下带环境,而叠层石生物丘则形成于海水能量较高的潮间带或潮下带上部.不同的沉积环境造成了两期生物丘内部结构的差异,主要体现在造丘生物的排列方式上.根据该剖面两期生物丘的特征,总结了生物丘的发育模式,并对其地质意义进行了探讨.     

冀北凤山盆地白垩系九佛堂组页岩气成藏潜力研究

基于以往钻井资料和相关测试数据,结合野外调查,初步分析探讨认为凤山盆地为一倾向北西的单斜构造,白垩系九佛堂组页岩层系总厚度大,上部频繁交替的致密泥质岩可作为良好的盖层,为形成页岩气藏提供了物质基础和保存条件,具备一定的页岩气成藏潜力。同时,周边地区中生代断陷盆地沉积环境多与凤山盆地类似,白垩系富有机质页岩沉积厚度大,且在已有油页岩钻孔有涌气显示,分析可将该页岩层系作为页岩气勘查突破的新方向。     

寒武纪芙蓉统均一石沉积组构及环境特征——以河北涞源长山组为例

均一石以隐晶质岩性、无纹层与凝块结构发育为特征,与叠层石、凝块石、树形石并列为典型的微生物岩。然而,由于均一石在1995年命名以来很少在地层记录中得到识别和描述,并且缺乏现代实例的类比物,使得关于均一石的报道极具研究价值。为研究华北地台寒武系均一石沉积组构与形成环境特征,系统性地针对河北涞源祁家峪剖面芙蓉统长山组均一石生物丘进行研究。芙蓉统长山组从下部陆棚相钙质泥岩向上变浅至浅缓坡相厚层块状泥晶灰岩,组成了一个淹没不整合型三级层序。三级层序顶部的浅缓坡相厚层块状泥晶灰岩层,代表强迫型海退过程沉积,其内部发育一系列米级均一石生物丘。研究结果表明,这些生物丘主体为致密泥晶及少量微量晶组成,其中可见到附枝菌(Epiphyton)、葛万菌(Girvanella)、肾形菌(Renalcis)等钙化微生物化石。这些钙化微生物(蓝细菌)化石的出现,代表了显生宙第一幕蓝细菌钙化作用事件的证据,同时间接的说明均一石生物丘形成于蓝细菌主导的微生物席的钙化作用过程之中。同时,生物丘内还局部集中发育底栖鲕粒与草莓状黄铁矿颗粒,表明了生物丘形成过程中复杂的微生物沉积作用机制。因此,河北涞源长山组顶部的均一石生物丘,尽管泥晶和微亮晶是其基本构成,但是各种钙化蓝细菌化石以及底栖鲕粒与草莓状黄铁矿颗粒的局部出现表明了在蓝细菌主导的微生物席中复杂的微生物活动信号,成为了解生物丘形成机制、显生宙第一幕蓝细菌钙化作用事件的典型实例。     

寒武系张夏组鲕粒滩中微生物碳酸盐岩主导的生物丘：以河北秦皇岛驻操营剖面为例

华北地台的寒武系苗岭统,大致包括毛庄组、徐庄组、张夏组和崮山组,这些组分别组成相应的三级沉积层序,在它们的顶部集中发育着鲕粒滩相灰岩而构成强迫型海退沉积,成为时间特化的相,代表着鲕粒主导的特别的寒武纪碳酸盐岩台地类型,表现在浅海陆架中大面积分布鲕粒滩,而且在这样的鲕粒滩中生长和发育着微生物碳酸盐岩主导的生物丘;河北省秦皇岛市驻操营剖面的张夏组上部鲕粒滩相灰岩中的生物丘正是上述现象最为典型的代表。虽然类似的现象曾经被描述为"藻坪"沉积,或者笼统地归为"微生物礁",但是,河北省秦皇岛市驻操营剖面的张夏组上部鲕粒滩相灰岩中的生物丘,以下现象不但将其特征化而且代表着壮观的沉积学现象:(1)在强迫型海退体系域的下部与鲕粒滩相灰岩交互产出的主要是柱状叠层石生物丘;(2)在张夏组顶部则以集中产出的均一石和树形石生物丘为特征;(3)下部的柱状叠层石生物丘中主要包括石松藻(Lithocodium)-孢网菌(Bacinella)状组构的钙化蓝细菌;(4)在上部集中产出的均一石与树形石生物丘,则发育着丝状钙化蓝细菌、基座菌(Hedstroemia)和附枝菌(Epiphyton)之类的多样化的钙化蓝细菌。由于石松藻(Lithocodium)-孢网菌(Bacinella)状组构的钙化蓝细菌是一种灭绝了的浅海生命形式,而且是不知道分类位置归属的生命形式,尤其是石松藻(Lithocodium)状组构近年来在寒武纪微生物碳酸盐岩研究中多被解释为"硅质海绵骨针的网状物"或"非骨针角质海绵骨骼纤维",再考虑到均一石自从命名以来很少描述在古老的地层记录之中,因此,驻操营剖面张夏组上部多样化微生物碳酸盐岩所主导的生物丘,以及生物丘中特别而且多样的钙化蓝细菌化石构成,为了解蓝细菌主导的光合作用微生物席复杂的钙化作用形成微生物碳酸盐岩提供了较为典型的实例。     

塔西北下寒武统风暴活动特征及其沉积学响应

在塔西北阿克苏露头区发育多套类型不同的下寒武统肖尔布拉克组风暴岩,它们宏观上与微生物丘混生或共生,微观上可见不同类型的微生物结构,但与此相关的研究甚少。以露头观察和室内鉴定为基础,在苏盖特布拉克地区和昆盖阔坦地区划分出4类8种各具特色的微生物丘—风暴岩沉积序列,并归纳总结了塔西北地区下寒武统肖尔布拉克组风暴沉积模式,认为其发育位置和沉积特征主要受控于“三面”,包括平均海平面(MSL)、正常浪基面(FWB)和风暴浪基面(SWB);“四期”,包括平静期、高峰期、衰减期与停息期;“五流态”,包括风暴涡流、风暴下部回流(包括风暴碎屑流和风暴浊流)沉积与风暴上部回流(包括风暴漫流和风暴潮流)。另外古风暴中心的发育位置也可影响风暴沉积特征。最后在前人研究的基础上,对“贫乏骨骼的风暴海”的形成条件进行探讨。     

寒武系凝块石生物丘的沉积组构:以鲁西地区张夏组为例

凝块石是一种不具纹层状组构的微生物碳酸盐岩,与纹层状组构的叠层石形成鲜明对照。鲁西地区寒武系张夏组中的凝块石生物丘主要由致密泥晶和微亮晶组成的团块构成,在团块中可见到细胞外聚合物质(EPS)钙化作用的残余物及钙化蓝细菌化石。在复杂的微观组构中,表现出球状结构、片状、席状及蜂窝状结构的EPS钙化残余物,说明凝块石中团块的形成是一个复杂的有机矿化作用过程。这些EPS钙化残余物与较为普遍的致密泥晶和钙化蓝细菌化石一起,为了解凝块石的形成机理提供了一些重要信息。因此,对凝块石生物丘的分析也为今后的深入研究提供了一个重要线索和思考途径。