微生物岩的概念和重庆老龙洞剖面P-T界线地层微生物岩成因

微生物岩的原始定义指底栖微生物主导形成的沉积体或岩石体。笔者对该概念进行了扩充,认为微生物岩除了包括叠层石、凝块石、纹层石、核形石、均一石之外,还应该包括微生物骨架岩、微生物粘结岩、非钙化浮游或漂浮微生物形成的模铸岩、矿化浮游或漂浮微生物形成的颗粒岩和泥粒岩。P-T界线地层微生物岩的特征是具有由较粗矿物晶体(主要是方解石,其次是白云石)组成的斑点状、树枝状、网状结构的灰岩。这3种结构分别称为斑点状体、树枝状体、网状体,在露头上呈暗色,在薄片中呈浅色,一般由无定形的亮晶充填体和其间的微亮晶组成。亮晶充填体是指无定形的孔洞被不同成岩期形成的矿物充填形成的结构体,因成岩作用各异,造成不同层位、不同地点的亮晶充填体内部的矿物类型和充填顺序存在差异;所有的亮晶充填体都不具有壁,故不是钙化化石。通过形态、大小和生态比较,以及形成演化分析,认为亮晶充填体的前身是漂浮蓝细菌微囊菌,胶鞘是微囊菌形成模铸化石的关键因素。亮晶充填体是表层水漂浮生活的微囊菌沉入海底后,被泥晶沉积物掩埋或者被早期海底胶结物胶结,在泥晶沉积物半固结或固结之后腐烂留下的孔洞被后期成岩作用形成的矿物充填形成的。P-T界线地层微生物岩段顶部遭受成岩作用程度高,树枝状体和网状体中的亮晶充填体的轮廓基本都被破坏,变成微亮晶和亮晶,以前被学者解释为凝块石;但斑点状体、树枝状体、网状体是成岩流体沿着亮晶充填体或其他化石丰富的地方运移形成较粗的晶体而造成的,并不符合凝块石的定义。同时,少数学者把树枝状体本身当成底栖生物,也是没有充分认识树枝状体的矿物组成而做的解释。该微生物岩段含有钙化的小球状化石和同心层状化石,但它们不是组成微生物岩的主体。     

重庆老龙洞二叠系-三叠系界线地层的海平面下降事件

老龙洞的二叠系-三叠系界线地层剖面许多学者做过研究,关于其海平面变化问题的争论一直没有解决。本文的研究首次在该剖面上发现了明显的侵蚀面,说明曾经有海平面下降事件。对沉积环境的解释也有新的认识。该剖面在长兴期钙质海绵灰岩之上沉积了一套开阔台地相的沉积,其上是1.4m 厚的局限台地相沉积,具有斑点状构造。此层顶部出现一个波状起伏的侵蚀面。侵蚀面上下的岩性不同。此面之上是0.8m 厚的浅水的局限台地相沉积,具有树枝状的构造和外貌。此层顶面是一个更加明显的侵蚀面,起伏高差达到0.3m 以上。侵蚀面上下的岩性截然不同,以及其上岩石层理与侵蚀面的斜交关系,以及侵蚀面的形态把侵蚀面同缝合线区分开来。这个侵蚀面代表一次显著海平面下降事件之后的一次较长时间的出露和风化剥蚀。侵蚀面之上是透镜状分布的灰色的层状的小腹足类的颗粒岩,再上是一薄层灰黄色的泥粒岩,含丰富的小双壳类。此层以上是青灰色的薄板状的泥质灰泥岩,舍丰富的0.3～3mm 大小的、内部重结晶的同生角砾。     

重庆二叠—三叠系界线地层的干裂缝和侵蚀面及其意义

剖面研究揭示,重庆老龙洞地区二叠系—三叠系界线上下地层中发育厚约3 m的微生物岩。该微生物岩的上部发育树枝状构造,下部具斑点状构造,因此被明显的分为上下两部分;其上部岩层顶面发育有侵蚀面,下部岩层顶面发育干裂缝。根据微生物岩上下岩层的沉积相分析和相关资料的对比研究表明,研究区在二叠纪—三叠纪之交,经历了暴露和侵蚀过程。研究结果为深入探讨这一重要地质时期的海平面变化提供了新的资料。     

重庆二叠系-三叠系界线地层微生物岩新认识

通过对重庆老龙洞二叠系-三叠系界线附近的微生物岩的研究,认为微生物岩的树枝状构造的形成有两种控制因素：（1）成岩作用,成岩流体对碳酸盐沉积物颗粒之间的孔隙及化石内部的孔隙的胶结作用,以及碳酸盐沉积物组分的重结晶作用,使受成岩作用影响的区域因晶体较粗在露头上表现为深颜色的树枝状和斑点状构造;（2）微生物的影响.在微生物富集的地方,微生物死亡腐烂后形成孔隙,成岩流体易于在这些区域运移,在孔隙中形成胶结物,使这些区域成为露头上颜色较深的树枝状和斑点状构造.岩石中的微生物化石形态不规则,在薄片上呈蝴蝶状、云朵状、不规则圆形的或者新月形等形状,大小在100～600μm之间,内部被方解石胶结物充填,没有保存任何内部构造.根据形态和大小,推测这种化石可能是某种细菌的菌落形成的.     

四川通江诺水河二叠纪-三叠纪界线地层牙形石的发现

川东北地区碳酸盐台地相区二叠系-三叠系界线划分一向存在分歧,因为在二叠系与三叠系之间发育一套40-100m的白云岩的时代缺乏古生物依据。针对这一问题,在四川通江诺水河剖面进行地层古生物研究,在剖面34层和41层的白云岩中首次分别发现了牙形石化石Hindeodus latidentatus、Hindeodus typicalis和Hindeousminutus,Hindeous parvus、Isarcicella cf.staeschei、Isarcicella isacica。根据当前国内外古生物学的研究成果,34层的牙形石属于晚二叠世长兴期的化石,41层中的牙形石为早三叠世印度期的化石。结合两者的之间的岩石地层特点,初步将通江诺水河剖面的二叠系-三叠系的界线置于38层与39层、即白云岩与灰岩之间。     

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。     

广西东攀二叠系-三叠系界线剖面基于岩石磁参数的米兰科维奇旋回特征和地层对比

二叠纪-三叠纪之交发生了地质历史上最大的生物集群绝灭。通过对广西东攀二叠系-三叠系界线剖面不同的磁学数据进行频谱分析,其结果均具一致的功率谱峰,对比煤山剖面的同位素年龄将厚度频率35.7∶15.6∶7.7cm/cycle换算为时间周期95∶41.6∶20.5kyr/cycle,分别与米兰科维奇旋回偏心率、斜度、岁差相当,从而将地层研究的精度提高到万年级,为生物绝灭和众多地质事件提供时间上的约束。不同的磁学参数分别受控于不同的天文周期,磁性矿物种类主要受偏心率旋回控制,同时也受斜度周期的影响,而岁差周期则是促使岩石携磁能力高频变化的原因。不同二叠系—三叠系剖面(集中在界线附近)的磁化率曲线具有一致特征,可作为界线点确定的辅助依据。     

江西修水二叠纪·三叠纪界线地层海平面下降的岩石学证据

在江西修水四都镇东岭村发现了一个连续的、出露完好的二叠纪-三叠纪界线地层剖面。在剖面中有一段厚约2.1m 的地层具有指示海平面下降的岩石组构。这段地层的底部为红色的碳酸盐颗粒岩。红色是颗粒表面的红色铁染,成分为褐铁矿,是出露地表风化形成的。这层红色颗粒岩之上有约2.0 m 的去白云石化灰岩,其中保留了原来粉晶白云石的晶形。去白云石化作用是白云岩受淡水影响而发生的,指示海平面下降事件。这段地层之上是厚1m 的颗粒岩和灰泥岩,代表浅水潮下环境。其上是二叠系-三叠系的界线。这段地层之下的地层中生物丰富多样,并且有复(蜒)、钙藻等大绝灭前的生物。这段地层及其以上的地层中生物种类很少,(蜓)、钙藻等已经消失,表明集群绝灭事件开始于这段地层之下,生物大绝灭的发生与海平面下降事件的发生是基本同时的。由此认为,可能是海平面下降有关的环境剧变事件引发了二叠纪末的集群绝灭事件。     

二叠纪—三叠纪之交凝块石（微生物岩）的沉积成岩过程——以华南广西百色地区作登剖面为例

二叠纪末大灭绝之后,在我国华南地区广泛发育了一套钙质微生物岩,这套微生物岩以凝块石为主,代表了大灭绝事件后特殊环境下的生物沉积建造。早期对凝块石的分布以及沉积特征有详细研究。通过镜下显微观察,阴极发光照相,背散射成像以及探针元素分析,对凝块石的显微特征进行了详细研究。通过对凝块石中化石的分布,矿物组成以及元素分布规律观察,对比现代凝块石沉积成岩过程总结了二叠纪末凝块石的沉积成岩过程,即早期生长阶段,沉积阶段,早期成岩阶段和后期成岩阶段。清晰的凝块石的沉积成岩过程为解析该时期微生物沉积建造打下基础。     

华南二叠纪-三叠纪之交微生物岩的古地理背景及沉积微相特征

二叠纪末生物大灭绝后,在华南地区碳酸盐岩台地上普遍形成一套微生物岩。微生物岩所代表的是一种以蓝细菌和其他底栖生物为主体的独特的生态系。蓝细菌作为生产者是该生态系的基础,种类单调的小型腹足类和介形虫等广盐性多细胞生物和灾后残存的有孔虫则是该生态系中的主要消费者。根据所处的古地理位置不同,华南微生物岩的分布可分为3个主要地区,即上扬子地区、中下扬子地区及南盘江地区。上述3个地区微生物岩分别产出在生物礁顶、一般碳酸盐岩台地边缘和孤立碳酸盐岩台地环境,且不同地区微生物岩所在剖面的沉积序列也存在差异。根据不同地区微生物岩在宏观沉积构造和碳酸盐岩微相组合上的差异,可进一步划分为层纹状微生物岩、叠层石微生物岩、花斑状微生物岩、树枝状微生物岩及穹窿状微生物岩。不同微相类型的微生物岩在沉积水深、蓝细菌化石、底栖群落组合上仍存在差异,其中树枝状和穹窿状微生物岩沉积时所处水深最小,花斑状微生物岩和层纹状微生物岩沉积时所处水深可能相对较大。对不同地区微生物岩的研究为认识二叠纪末全球事件期间海洋环境的多样性和演化过程提供了重要的信息。     

川南先锋地区二叠系-三叠系界线附近碳酸盐微相及沉积演化

根据川南先锋地区二叠系-三叠系界线地层的沉积特征,结合钻孔岩相及其组合特征,识别出等斜碳酸盐缓坡和局限台地2种沉积相,包括高能生屑浅滩、内缓坡、潮间带等7种亚相。同时采用微相分析的方法,对碳酸盐岩的生物组合、颗粒成分以及支撑类型等微相特征进行了研究,将界线地层沉积归纳为14种微相类型,并由此建立了该时期的沉积相序及其演化。研究区产出一层微生物岩,显微镜观察显示:微生物岩主要是叠层石;在它们内部发现了大量的蓝藻球粒、钙化鞘和微亮晶包覆层等微生物成因的显微组构。对ZK1501孔所采集的0.58 m K9灰岩岩芯连续磨片后进行生物组合分析,在距底6 cm地层中发现了丰富的三叶虫、腹足类和叶枝藻化石,其上出现小型化的介形虫(小于200 μm),表明二叠纪末期生物主灭绝界线应位于飞仙关组底面之上6 cm处,而二叠系-三叠系界线应位于小型化介形虫层的中下部。     

Analysis of platinum-group elements in drill core samples from the Meishan Permian-Triassic boundary section,China

There is a long-standing controversy of what triggered the extinction at the Permian-Triassic boundary, the most severe mass extinction in the geologic record, including flood basaltic volcanism and/or bolide impact hypothesis. In order to clarify various pieces of evidence for the mass extinction event at the Permian-Triassic boundary, some researchers from some laboratories throughout the world have made a comprehensive study on a group of samples from the Meishan area of China. Some fresh core samples from the Permian-Triassic boundary in the Meishan area were analyzed in this study. The results showed that there is no Ir anomaly, Moreover, the PGEs patterns of those samples show obvious differentiation characteristics, that is different from the case encountered in meteorites. So no evidence supports the hypothesis of extraterrestrial impact. In contrast, the PGEs patterns are similar to those of Siberian and Emeishan basalts, which indicates that those PGEs are derived mainly from the basalts, lending a support to the correlation between mass extinction at the Permian-Triassic boundary and flood basaltic volcanism. This study has also confirmed the results for samples from section C prior to the analysis of the samples.     

川北江油—广元一带二叠系—三叠系界线粘土岩稀土元素地球化学特征及其地质意义

选择川北江油滚柴坡和广元上寺、杨家湾二叠系—三叠系界线剖面为研究对象,利用中子活化法分析了粘土岩样品中稀土元素的组成。通过对稀土元素丰度、标准配分模式和特征参数的比较研究,探讨了稀土元素地球化学与自然环境突变的关系。结果表明,各剖面的δEu、δCe、ΣLREE/ΣHREE-ΣREE、Eu/ΣREE-ΣLREE/ΣHREE、球粒陨石标准化曲线图解和La-Th-Sc三元图解一致反映了界线事件的存在及界线时期稀土元素的地球化学特征与环境突变的关系。同时,通过对3条剖面稀土元素地球化学特征与标准剖面的对比研究,认为P/T(二叠系/三叠系)界线事件时期环境不仅受中酸性火山作用的影响,还可能受(碱性)基性—超基性或地外溅射物的影响。研究结果为从元素地球化学的角度探讨这一重要地质时期的灾变事件提供了新的资料。     

滇东黔西地区陆相二叠—三叠系界线粘土岩特征

在滇东黔西地区，海相和陆相二叠－三叠系界线附近均有界线粘土岩存在。本文介绍了该区陆相界线粘土岩的特征，并探讨了其成因。这些粘土岩主要矿物成分为伊／蒙混层矿物（20％－80％）和高岭石（35％－80％），碎屑物中有锆石、磷灰石、六方双锥石英、其他类型石英和微球粒等。提出界线粘土岩中的物质主要是火山成因，也有正常沉积物的加入，可能还拌有撞击作用的影响。     

广西东攀剖面二叠-三叠系界线附近头足类动物群与地质时代讨论

在广西东攀二叠-三叠系界线剖面中发现了Domataceras guangxiensis, Lopingoceras guangdeensis Zhao,Liang et Zheng,Schizoloboceras fusuiensis, Agathiceras sp., Stacheoceras sp.,Pernodoceras robustum Chao et Liang,Dushanoceras cf.rotolarium Zhao, Liang et Zheng,Huananoceras cf.perornatum Chao et Liang,Qianjiangoceras sp.,Laibinoceras cf.compressum Yang,Glyptophiceras sp.,Lytophiceras cf. chamunda(Diener),Ophiceras tingi Tien,Ophiceras sp.化石.在剖面的第2～12-2层产Pernodoceras,Dushanoceras,Huananoceras和Qianjiangoceras化石,均为长兴期菊石带Pseudotirolites-Rotodiscoceras的共生化石.第12-3层产长兴期菊石Laibinoceras cf.compressum Yang.第13-1A～16层产Lytophiceras和 Ophiceras,为早三叠世菊石带Ophiceras-Lytophiceras的带化石.东攀剖面菊石的分布及其与华南其他地区的对比研究表明,广西东攀剖面二叠-三叠系界线位于第12-3层(厚55 cm)内部或者位于第13-1A层的底部.