贵州遵义松林寒武系底部热液喷口及与喷口相关生物群特征

贵州遵义寒武系底部黑色页岩中含Mo、Ni、U等重金属的富集层，它们一直被认为与热水沉积作用有关。本文通过对贵州遵义松林小竹一带的寒武系底部地层的系统的岩石、矿物、地球化学研究，认为遵义松林小竹一带寒武系底部黑色页岩中富含Mo、Ni、U等重金属层属于热液（水）喷流沉积，主要依据有：①含大量的黄铁矿、针镍矿、硫钼矿及较多的锑硫镍矿、黄铜矿、闪锌矿、重晶石、石英、石膏等矿物；②具有大量的同生砾屑，砾屑成分为黑色碳质体和碎屑状黄铁矿、针镍矿、硫钼矿等矿石，它们堆积成层状结构，碎屑呈被撕裂状、棱角状、熔蚀港湾状等结构，球状、脸盆状、枕头状等构造，它们类似海底喷流沉积；③硅同位素、锶同位素、Re／Os值、Th／Sc值、Th／U值都表明有深部物质加入；④黑色岩系中夹碳酸盐岩透镜体，碳同位素具有强烈负异常特征，表明有热液作用；⑤超强富集元素Mo、As、Se、Re和T1都属于典型的气相迁移元素，而钼是典型的高温气相迁移元素，暗示了可能存在火山射气作用；而强富集的Ni、U、Au、Ag、PGE元素组合是超基性岩浆活动的产物，表明有热液活动。研究发现在热液（水）喷流沉积形成的富集Mo、Ni、U等重金属硫化物层之上，产出丰度大、分异度低、含大型海绵类、双壳类、菌藻类和少量大型蠕虫化石的生物群，它的特征与现代太平洋海底热喷口附近的生物群类似，因此认为遵义小竹一带寒武系底部生物群属于与海底热喷口相关生物群，这一新发现对研究寒武纪生态和生物爆发具有重要意义。     

古热液生物群的研究进展及意义

随着现代海底热液生物群研究工作的深入,开展地质历史时期的古热液生物群研究的必要性也日益凸现。近年来古热液生物群研究已取得一定的进展,结合前人的工作,总结了所发现的古热液生物群的时空分布、产出地质背景、化石壳体保存特征、化石组合特征等内容。简述了开展古热液生物群研究工作的一般方法有:描述法、比较法与地球化学方法。最后,从现代热液生物群研究意义的角度出发,讨论了古热液生物群研究在生物起源、热液活动和板块构造、环境治理以及生物成矿等方面的重要意义,并提出当前古热液生物群研究存在的问题及今后的工作重点。     

东非裂谷坦噶尼喀湖的热液喷口

伴生有块状硫化物的湖底热液喷口是１９８７年４月在东非裂谷坦噶尼喀湖北部盆地靠扎伊尔一边的Ｐｅｍｂａ和Ｂａｎｚａ角发现的。一支由１０个配备有水下呼吸器的潜水员组成的多国（法国，扎伊尔，德国和布隆迪）ＴＡＮＧＡＮＹＤＲＯ探险队（１９９１年８～１０月），在坦噶尼喀湖西边界向北延伸的活动断层的４６ｍ水深处发现了热液喷口。测得热液流体和沉积物的温度为５３～１０３℃。在Ｐｅｍｂａ热液喷口附近，发现了厚１～１０ｃｍ的块状硫化物脉（黄铁矿和白铁矿条带）；而在Ｂａｎｚａ角，活动喷口却以１～７０ｃｍ高的霰石烟囱为特，在热液喷口脉壁外包有一层包晶黄铁矿层。这两个地区热液流体的端元组分明显不同。Ｐｅｒｎｂａ的端元组分富ＮａＨＣＯ＿３流体，类似于裂谷东支Ｍａｇａｄｉ和Ｂｏｇｏｒｉａ湖的ＮａＨＣＯ＿３热液流体。Ｂａｎｚａ角的端元组分却富ＮａＣｌ。这种卤水可能是深部基底成因的，类似于坦噶尼喀湖东侧的ＵｖｉｎｚａＮａＣｌ卤水。地热温标计算得到水—岩反应的温度在Ｐｅｍｂａ和Ｂａｎｚａ角各为２１９℃和１７９℃。围绕活动喷口发现有丰富的白色或红褐色微生物群，代表Ｂｅｇｇｉｎｔｏａ藻席。１３０℃处的右旋正断层与南北向主断裂交汇处的张裂隙有助于热液     

深海热液喷口生物群落研究进展

近年来深海热液喷口生物群落的研究取得了大量的成果。通过调查发现,除温度外,环境化学参数、地理位置、喷口类型、热液活动周期、生物可利用率等因素都对深海热液喷口生物群落分布产生影响。随着实验室热液微生物的分离、培养成功,一些新的属种及其特殊的生理特征被发现。分子生物学技术的发展,使得对于深海热液生物基因测序、基因功能的研究和表达,功能基因对微生物生理功能的调控作用,动物与微生物之间的共生关系,生物对极端环境的适应机制等问题的研究都能够进行。对于目前不能进行实验室分离培养的微生物,通过基因组分析,也能够了解其群落结构。不同的深海热液喷口,其病毒的类型、分布、丰度以及病毒对热液生态系统的影响是不同的。通过这些研究,科学家探讨了热液喷口环境中生物群落的能量合成与代谢途径的相关理论,并提出了生命有可能起源于热液喷口环境的假说。     

热液喷口生物体对成矿作用的影响

深海热液喷口及相关生物群体的发现是近20年来全球海洋科学取得的最重要的科学成就之一。在海底黑烟囱周围高温、高压、黑暗、缺氧、含硫等极端环境中,生活着特殊的深海生物群落,它们的初级生产者嗜热细菌和古细菌在其自身的生活史中不仅影响了喷口周围矿物的沉积,而且直接和间接影响了矿物元素的溶解、吸附、萃取、转化,生成包括Fe,Mn...     

黔东南凯里生物群研究现状综述

产于黔东南剑河八郎的凯里生物群是一个含有10个大门类120多属动物化石的布尔吉斯页岩型的生物群,是全球寒武纪第3世生物多样化、生态复杂化的窗口,对早期后生生物研究具有十分重要的科学意义。丹寨南皋和镇远竹坪等新产地的发现,将凯里生物群产地扩大至整个黔东南地区,其研究取得了突破性的进展,也为凯里生物群进一步研究提供了新材料。     

现代大洋喷口生物的特征与远古时期的类比及其启示

现代喷口生物群的特征与其特定的构造部位、玄武岩、极端环境等紧密相关;而这种特定环境的产物,在地质时期,尤其是造山带地区也不乏出现。本文以造山带东昆仑中、新元古界海山地层序列为例,指出古喷口的地质背景是不可缺少的重要因素,它对古喷口群的识别有决定性的作用。现代喷口生物群特征研究给远古时期古喷口研究具有一系列新的启示。加强对远古时期喷口生物群研究,无论在二者研究的互动上还是对生物学、矿物学、岩石学、成矿等诸多方面都具有重要意义和启示。     

现代海底热液过程及成矿

原始的海水成分、基岩的组分及结构、热源性质等因素决定着现代海底热液喷口系统的流体成分, 同时, 各种地质构造背景下的岩浆脱气作用也在不同程度上影响热液流体的组成.热液流体一旦喷出海底, 就能形成不同类型的热液沉积体, 包括高温流体形成的金属硫化物或硫酸盐烟囱体、热液丘以及由低温弥散流及非浮力羽流形成的含金属沉积物堆积体.高温烟囱体的形成受控于海水和热液的混合比例, 常常表现为典型的两阶段模式, 即先形成环状硬石膏表层, 然后在其内部发生富Cu硫化物的沉淀.这一模式在更大尺度上也可以观察到, 如TAG热液丘.含金属沉积物遍布海底, 除热液羽流外, 金属硫化物烟囱体在氧化环境中氧化蚀变的产物也是其重要来源.生物的活动贯穿于现代热液过程的始终, 并在烟囱体的形成、分解以及羽流的扩散沉淀过程中起到了重要作用.当前, 热液生物矿化机理、Lost City型热液场以及超慢速扩张洋脊的有关研究是海底这一系统研究的热点, 前两者研究能使人们更好地理解地球早期的演化和生命的起源, 而后者的考察和研究能进一步丰富海底热液成矿理论, 并有助于寻找更大规模的热液矿体.      

热液喷口系统中Fe-Si氧化物沉淀体的形成及微生物的作用

根据形貌识别以及分子生物学最新研究结果,包括Gallionella ferruginea,Leptothrix ochracea和Mariprofundus ferrooxydans在内的嗜中性Fe氧化菌在现代甚至古代热液喷口系统的Fe氧化物沉积体的形成中起到了重要作用。对于现代热液喷口系统而言,还原性羽流进入氧化性海水时形成的氧化还原过渡带是嗜中性Fe氧化菌最重要的生存环境,它们能在此环境中与Fe的无机氧化机制展开有效竞争,藉此获取生存所必须的能量。此外,通过静电吸引和表面活性基团的键合作用,细胞能在其表面和附属器官形成Fe氧化物壳层,从而形成与细胞自身相态相似的各种丝缕状结构。丝缕状结构生长到一定程度,就会阻滞热液流体和海水混合,进而在丝缕体交织成的网络内发生传导性热冷却,使流体中的Si达到饱和,在Fe氧化物表面沉淀下来,形成现代热液喷口系统的Fe-Si二期次复合生长结构。与现代Fe-Si沉淀类似的古代条带状Fe建造(B IF)沉积体的近期研究成果显示,Fe的来源很可能是前寒武纪时的热液喷口系统。由于B IF形成的海洋环境处于整体缺氧状态,早期营光合作用的微生物以及与现代类似的嗜中性Fe氧化菌很可能都参与...     

海底热液成矿活动研究的进展、热点及展望

海底热液活动研究进展迅速,热液矿化作用已成为当前国际地球科学最为活跃的研究领域之一。本文叙述了:(1)热液调查新技术、新方法、矿床赋存状态、主要类型以及热液矿化作用的研究进展:(2)当前国际研究的热点,包括海底热液矿床和构造岩浆背景、热液流体形成和金属浸析作用、热液沉淀过程中的金属分馏作用、热液排放与大洋的质重平衡等。最后强调加强海洋地球科学国内外合作的必要性。     

现代热液喷口系统低温氧化物沉积体的矿物学特征及启示

Fe-Si氧化物是现代洋底热液系统最为普遍的沉积产物之一,它可以构成低温烟囱体、形成氧化物丘、充填围岩裂隙,或者以无规则沉积体出现(Hekinian et al.,1993),也可以在弥散流区形成更大规模的多金属沉积物(Hrischeva et al.,2007;     

深海底热液活动研究热点

深海底热液活动是现代海洋地质科学研究的前沿热点, 我国这方面的研究工作刚刚开展, 亟需对现有研究成果进行总结。本文对海底热液活动的调查研究过程和现状进行了回顾, 重点分析了热液喷溢动力过程的理论研究成果, 从实测事件数据的研究成果中找出了影响热液柱的形态和分布的各种因素, 并对热液烟囱和极端温度微生物等海洋学研究热点进行了分析, 为深海热液活动调查和理论研究提供基础。      

海底热液循环中矿物沉淀过程数值模拟

为了探索高渗透性洋壳中高温热液循环系统的形成机制,以数值模拟为手段研究热液循环中的矿物沉淀过程及其对洋壳渗透率的反馈.在热液对流-矿物反应模型中考虑了硬石膏、黄铁矿和黄铜矿的沉淀和溶解反应,基于矿物的溶度积计算矿物的沉淀/溶解量,并将其转换为渗透率的变化.结果显示,黄铁矿和黄铜矿分布于350～380°C等温线范围内,并...     

新元古代末期高家山生物群研究新进展与展望

高家山生物群是以骨骼化石为主，兼有软躯体后生动物及宏观藻类化石的一个多门类化石组合，是目前已知新元古代末期最为多样化的生物群，化石产于上震旦统灯影组高家山段中上部，时限约为565－543Ma。概略地介绍了近年研究取得10方面新发现和新进展，证实高家山生物群面貌与世界较常见的伊迪卡拉生物群和早寒武世小壳动物群有显著区别，代表了由隐生宙－显生宙过渡时期大变革前的生物记录，因而在早期和演化史中具有显著的地位和研究价值。     

晚新元古代瓮安生物群研究新进展

产于贵州瓮安，福泉，开阳地区晚新元古代陡山陀期磷块岩中的多细胞藻类，大型带刺疑源类，蓝菌丝状体和细菌化石，球状微体化石，后生动物化石等构成的瓮安生物群是世界上目前发现保存最完美的一个古生物群之一，本文在简单介绍翁安生物群研究现状的基础上，首次批露了笔者近些年来觅获和初步研究的单细胸原生动物，多细胞类海绵动物和类腕足类后生动物等一批新的动物化石资料，为地球早期动物起源，早期生物组织分化，适应辐射，生物多样化和早期海洋生物生态系统提供了珍贵的化石实证材料，此外，还论述了瓮安生物群发现的科学意义。     

海底含矿热液流体的成因

对采自南太平洋底的绳状或枕状熔岩样品薄片所做的显微镜下观察表明，不仅在淬火熔岩中，而且在与其接触的沉积物中均发现了充气孔洞及充填绿泥石和沸石的小杏仁体，并且两者均与硫化物微滴密切相关。观察结果表明，硫化物与作为不混溶液体（或超临界流体）的一部分的硅盐是在岩浆期，而不是岩期后发生分离的；这一现象对了解各类深海金属矿床的成因具有重要意义。     

大洋钻探对海底热液活动研究的贡献

大洋钻探为海底热液活动研究提供了大量数据资料和样品。在此基础上,通过研究流体-沉积物／岩石相互作用,热、物质通量和流体流动,分析构造对海底热液活动的控制作用,使人们对海底热液循环有所了解,并对深部热液成因石油的特征,海底热液沉积物的空间结构和物质组成,以及深部生物与海底热液活动的关系有了一些认识。未来通过实施IODP,海底热液活动研究将会取得更多新的成果。     

瓮安生物群中海绵化石的新证据

近年来笔者依据现存的瓮安生物群中一些海绵及动物胚胎化石标本的研究，对那些可能的球形海绵体及有争议的海绵幼虫标本进行了简略的评述。本文提供的保存完好的具单轴骨针的球形海绵体化石及可能的海绵幼虫标本，对于陡山沱期出现海绵动物的推测提出了新的证据。     

现代海底热液活动调查研究技术进展

现代海底热液活动涉及到高温高压环境，异常的热液环境使得传统的深海调查研究方法已远不能满足热液活动研究的需要。直视采样技术、深潜器技术、定点监测技术、保真采样技术及模拟实验技术等成为近年来国内外致力发展的热液活动调查研究技术。在分析了近年来国内外海底热液活动调查研究技术发展的基础上，指出了目前已有技术开发中存在的不足,并且提出了我国在现代海底热液活动技术发展的迫切性和应优先发展的技术。 