叠层石衰减事件及臼齿构造作用幕：形成机制与研究进展

叠层石和臼齿构造碳酸岩的兴衰是沉积学界倍受关注的研究主题.地史中叠层石经证实发生了5次比较重要的衰减事件,分别在2 000 Ma、1 250 Ma、1 000 Ma、675 Ma、450 Ma.最近,根据燕山地区非叠层石碳酸盐岩序列,认为在1450 Ma又发生过叠层石衰减,所以存在6次叠层石衰减事件.现今叠层石的丰度已经非常稀少.究其原因主要在于:叠层石的形成与微生物钙化作用有关,而其钙化作用又受周围海水化学变化所影响.显生宙后生动物及海水饱和态共同影响了叠层石的形成.著名的"前寒武纪谜"表明,海水化学条件及微生物的进化则是叠层石发展的主要控制因素.臼齿构造(MT)仅出现在前寒武地层中,具有一定的时代限制,其形成及消失受海洋中CaCO3沉淀的影响,而且似乎主要发育在叠层石衰减事件之后,在空间上臼齿构造多产出于比叠层石更深的水体环境.所以古海洋化学的变化影响着地球表面生物演化及生物沉积的历史,上述研究进展对深入了解海洋化学在地质历史时期的长期变化具有重要意义,而且也有利于解开地质历史上的种种谜团.     

豫西寒武纪叠层石的地层展布及控制因素分析

在河南省西部寒武系的渑池-登封小区,共出露23层叠层石,主要集中在馒头组、张夏组和三山子组.笔者在逐层详细描述该叠层石外部宏观形态和地层展布的基础上,分析了叠层石上下地层岩相变化,找出寒武纪叠层石地层展布的规律及其控制因素,认为影响叠层石地层展布的主要因素有沉积环境、水动力条件和后生动物干扰等,并讨论了叠层石生长与核形石、竹叶状灰岩和后生动物的相互关系,提出了叠层石与后生动物共生的生态位观点     

叠层石研究现状及进展

在地球早期生命演化过程中,叠层石-微生物席生态系统主宰地球海洋近30亿年,叠层石作为微生物岩,是一种特殊的生物沉积构造,记录了大量的微生物、环境、地球化学和地球物理等方面的信息。叠层石研究经历了迂回曲折的道路,本文在综述国内外叠层石研究现状的基础上,重点阐述了中国叠层石研究取得的主要成绩和存在的不足,并从多学科交叉融合的角度,结合上下地层岩相变化,提出叠层石研究的新方法和新思路,为我国今后叠层石的研究和古环境的重建提供参考。     

可可西里地区中新世湖相叠层石成因及其古气候意义

青藏高原北部可可西里地区新发现湖相叠层石,它们集中分布在中新世五道梁群地层中.这些叠层石形态以穹隆状最为常见,局部地区甚至形成叠层石藻丘礁,根据显微镜和扫描电镜观察,其纹层构造和显微结构与现代海洋叠层石和前寒武纪时期的叠层石十分相似.根据对采集的叠层石样品进行微量元素分析、碳氧同位素分析.并与藻团块灰岩、生物碎屑灰岩和泥质灰岩以及少量白云岩进行对比研究,结果表明:叠层石灰岩、藻团块灰岩具有相似的地球化学特点,表现为低Sr/Ba、高Fe/Mn的特点,判断这些叠层石碳酸盐沉积在低盐度湖泊环境,建造叠层石的蓝绿藻生长在滨浅湖地带.它们的δ18O值变化于-6.63‰～-7.63‰之间,接近一般湖相淡水灰岩的范围内,指示入湖水量增加、湖水向淡化方向发展.湖泊中蓝绿藻类繁盛和叠层石的出现指示高湖面湖泛事件,说明青藏高原中新世时期曾出现过气候异常湿润期,这为判别区域气候的干湿变化提供了一个沉积标识.     

地史中叠层石衰减机制综述

叠层石是蓝细菌等微生物群体形成的一种层状生物沉积构造,从太古宙到全新世的沉积岩中都有分布.叠层石研究因其重要的理论意义和经济应用价值而备受地质学家关注.虽然叠层石不是实体化石,无所谓演化或进化问题,但它却像微生物和其他生物进化一样,随时间和地球环境的变革而发生丰度和分异度上的变化.现在已知地质历史中共发生了5次重要的叠层石衰减事件,分别为2000Ma,1450Ma,1000Ma,675Ma,460Ma.对这种地质事件的解释主要有后生动物竞争和沉积环境变革两种解释.综合来看,叠层石衰减是全球大环境和整个生物圈大变革的必然结果.     

叠层石衰减事件及臼齿构造碳酸盐岩作用幕——了解前寒武纪碳酸盐岩世界的重要线索

叠层石和臼齿构造是前寒武纪较为引人注目的两种沉积现象.叠层石作为微生物碳酸盐岩的典型代表,在前寒武纪由于对叠层石的形成缺乏直接的微生物证据而成为一个"前寒武纪谜";臼齿构造复杂的宏观形态和奇特的微亮晶方解石填充物以及对其成因机制的持续争论而成为又一个"前寒武纪谜".最新研究表明,叠层石形态种数量在元古宙达到繁盛的顶峰之后开始衰减,而仅产出于前寒武纪地层记录中的臼齿构造似乎总是以较高的丰度呈幕式发育于叠层石的衰减事件之后,在空间上臼齿构造多产出于比叠层石更深的水体环境.叠层石的衰减和臼齿构造的幕式发育历史可能主要与环境因素发生重大变化有关,而后生动物的竞争不是直接原因.     

国际科学界跨世纪的重大研究主题——国际全球变化研究实施十年进展与现状

全球变化研究是国际科学界跨世纪的重大研究主题。国际全球变化研究从其组织、计划制定与实施已逐渐形成了一套有机的完整的框架体系，整体推动着全球变化研究的深入开展。文章从国际全球变化的组织框架、计划体系和主要研究环节等主要方面概述了国际全球变化研究实施十年后的进展与现状，特别是分析概括了全球变化研究的主要环节——观测研究、过程研究、预测研究、数据与信息管理研究、影响（后果）分析研究、对策研究与政策评估研究，简明概述了其研究现状与进展     

全球变化与中国东北样带(NECT)

全球变化陆地样带是从机理上理解陆地生态系统对全球变化的响应 ,预测全球变化对陆地生态系统的可能影响 ,实现预警、调节和减小全球变化不良影响 ,科学地规划和管理陆地生态系统的有效研究平台。在介绍国际全球变化陆地样带提出的背景与选定标准、中国东北样带的位置与特征的基础上 ,较系统地总结了近年来中国东北样带的研究进展 :建立了用于模型发展和比较的不同时间和空间尺度的中国东北样带数据集 ,从机理上初步探讨了全球变化对于森林、草甸草原和典型草原的可能影响 ,发展了用于古植被气候重建的植物种与表土花粉类型的定量关系模型、多尺度耦合的羊草草原生态系统动态模型和基于林窗原理的森林生态系统动态模型 ,并对全球变化对中国东北样带的影响进行了初步评估 ,进而针对我国作为发展中国家 ,财力有限的特点 ,提出未来中国东北样带研究拟充分利用我国特殊的生态环境与区域特色 ,围绕“生态过程与生态安全及其对全球变化的响应与反馈”这一关键科学问题 ,做出一些在国际上既有显示度 ,又服务于我国社会经济可持续发展的研究成果。     

湖北松滋地区下奥陶统叠层石沉积特征

系统性地对湖北松滋地区下奥陶统叠层石特征进行的详细研究。结果显示,叠层石在研究区下奥陶统南津关组、分乡组和红花园组均有分布,在纵向上具有规模、厚度和数量逐渐减小的特征,横向上叠层石类型也发生有规律的变化,由水平层状、波状逐渐变为柱状的类型。新发现并命名了两种叠层石类型,即凝块状叠层石和双锥柱状叠层石。根据几何形态特征,可以将研究区的叠层石分为层状、波状、柱状、丘状以及凝块状五种类型。在对各类型叠层石的沉积特征进行详细阐述基础上,根据叠层石发育的形态类型,结合不同类型叠层石内部的岩性、微相及显微特征,对研究区各类叠层石沉积环境进行了分析,并总结了研究区叠层石的沉积模式。根据中奥陶世初期后生动物的大量增加与叠层石突然减少的对应关系,结合研究区叠层石中发现大量后生底栖食草腹足类Ecculiomphalus化石等现象,认为叠层石的逐渐减少、衰退与后生动物丰度增加有一定关系,食草动物不仅啃食了形成叠层石的菌藻类微生物,造成叠层石数量的不断减少,而且破坏了叠层石的生长状态,并形成了独具研究区特征的凝块状叠层石。此外,研究认为,中奥陶世开始,海平面的快速上升也是研究区叠层石减少直至消失的原因之一。     

柴达木盆地中新世叠层石成因与古环境研究

柴达木盆地西部干柴沟一带发育了大量湖相叠层石，主要存在于新近纪中新世地层中。柴西地区的叠层石形态各异，成因各具特点，而且部分叠层石与现代叠层石完全不同而是更类似于前寒武时期的对应物，根据国内外叠层石研究的最新成果和成因分类标准，柴西地区主要发育了骨架、凝集和细粒叠层石。对应于不同的分类标准其成因也各不相同，细粒叠层石的形成主要是通过微生物自身的钙化作用和生物膜上过饱和碳酸盐等物质以及微生物的引发的沉淀作用；凝集型叠层石的形成主要与原核生物和真核藻类共同发挥粘附作用有关；骨架型叠层石的形成主要是真核藻类等的钙化与原地碳酸盐的沉淀综合作用的结果。柴达木盆地频繁变化的湖相水体条件和周围的构造运动是叠层石形态多样，成因各异的主要外部和环境因素。对各类叠层石的深入细致研究将对沉积学和环境学的研究提供宝贯的现代对应物。     

国际科学跨世界的重大研究主题

全球变化研究是国际科学界跨世纪的重大研究主题，国际全球变化研究从其组织、计划制定与实施已逐渐形成了一套有机的完整的框架体系，整体推动着全球变化研究的深入开展，文章从国际全球变化的组织框架、计划体系和主要研究环节等主要方面概述了国际全球变化研究实施十年后的进展与现状，特别是分析概括了全球变化研究的主要环节－－观测研究，过程研究、预测研究、数据与信息管理研究、影响（后果）分析研究，对策研究与政策评估研     

燕山地区中元古代高于庄组非叠层石碳酸盐岩序列的沉积特征及其重要意义

在燕山地区中元古代高于庄组一套厚度千余米的碳酸盐沉积序列中,第三段组成一个特别的非叠层石碳酸盐岩序列。两个剖面(天津蓟县剖面和北京延庆千沟剖面）的详尽观察与研究结果表明：高于庄组第三段的非叠层石碳酸盐岩沉积序列以灰岩序列为特征,厚度为300 m至600 m不等,在蓟县剖面发育有存在成因争论的臼齿状构造,在延庆千沟剖面发育奇形怪状的席底构造。该非叠层石碳酸盐岩沉积序列表明,在前寒武纪除了3次叠层石衰减事件(分别发生在2 000 Ma、1 000 Ma和675 Ma）外,在1 450 Ma左右还可能发生过一次叠层石衰减事件。再者,高于庄组第三段构成的非叠层石碳酸盐岩沉积序列,可以大致与北美地区的Belt超群中的Helena组非叠层石碳酸盐岩沉积序列相对比,从而表明了1 450 Ma左右的叠层石衰减事件因具有全球性而有重要意义。在漫长的前寒武纪,臼齿状构造常常集中发育在叠层石衰减事件之后,因此,尽管这两种沉积构造的成因还不完全清楚却成为了解前寒武纪世界的重要线索。1 450 Ma左右的叠层石衰减事件,正好处于叠层石发育的黄金时段(2 800 Ma至1 000 Ma）,对该次事件的识别,有助于正确认识漫长而复杂多变的前寒武纪碳酸盐世界。     

与全球变化有关的几个北极海洋地质问题

极地区域是全球变化研究的重点区域 ,在北极地区与全球变化有关的地质问题主要是北极地区的海陆变化对全球变化的影响 ,以及全球变化在地层中的记录。这涉及到北极形态变化及与其它大洋沟通的水道开闭情况 ,地形起伏对大气、大洋环流的影响 ,地壳升降与海平面变化对河流流量和海岸稳定性的影响 ,气体水合物及有机碳等变化对全球碳循环的影响 ,以及这些影响与气候变化信息在极地沉积物中的记录。文章在对上述影响及海洋地质研究状况进行探讨后 ,又简要介绍了中国的首次北极考察海洋地质研究状况     

贵州地区中三叠统垄头组沉积特征及其海平面变化意义*

为认识中三叠世拉丁期华南地区碳酸盐岩台地边缘沉积演化及其海平面变化特征,文中主要选取贵州关岭扒子场剖面,以岩石学特征研究为基础,建立中三叠统拉丁阶垄头组的沉积演化序列,来恢复其沉积时期的海平面变化特征。中三叠统垄头组按其岩石类型及组合特征可分为3段: 下段主体为核形石灰岩—叠层石沉积旋回,代表潮间带至潮上带环境。中段下亚段由核形石灰岩—泥晶灰岩—玛瑙纹层状灰岩旋回组成,最顶层的玛瑙纹层状灰岩指示地表暴露环境;中段上亚段为核形石灰岩—叠层石旋回,代表潮间带至潮上带环境。上段由代表潮间带至潮下带的核形石灰岩—似球粒灰岩旋回组成。垄头组沉积特征表明,该沉积时期黔西南地区海平面整体表现为持续上升,但在中段沉积时期发生过一次海平面下降事件,导致沉积物持续遭受地表暴露,随后海平面开始上升,又恢复到潮坪沉积环境。与国内外中三叠世拉丁期海平面变化研究结果相比,贵州地区垄头组中段沉积时期的海平面下降很可能是拉丁期大海退的产物,但自中段上亚段至上段沉积时期,海平面逐渐上升,与同时期的黔西南地区和全球海平面变化趋势一致。该结果对于认识玛瑙纹层状灰岩成因及中三叠世晚期生物复苏研究具有重要意义。     

当前第四纪研究的进展和任务——ⅩⅢ届INQUA大会报告集锦第一部分全球环境变化INQUA对全球变化研究的贡献:研究现状

过去五年间,INQUA成员对参加全球变化研究的呼吁做出了积极的响应。全球变化研究旨在理解地球岩石圈与生物圈相互作用的动力学过程。通过运用不同学科对全球不同地区进行研究,INQUA目前正成为IGBP计划的主要参与者,因为不同学科间的交叉有助于我们完整地理解第四纪时期全球水分平衡、气候波动、大气成分、大洋环流和生物过程间的相互关系。     

青藏高原环境变化对全球变化的响应及其适应对策

青藏高原的环境变化对全球变化具有敏感响应和强烈影响。青藏高原的现代环境与地表过程相互作用,引起包括冰冻圈和水资源以及生态系统等方面的一系列变化,对高原本身以及周边地区的人类生存环境和经济社会发展产生重大影响。作为国际研究的热点地区,青藏高原环境变化研究目前出现三个新的科学动向：关注关键地区的关键科学问题的系统研究;关注以现代地表过程为核心的监测研究;关注全球变化影响下的圈层相互作用研究。本项目的研究对青藏高原环境变化科学的发展、国际科学前沿的贡献以及服务于社会经济发展,都具有十分重要的意义。通过项目的研究将揭示青藏高原隆升到现代地貌与环境格局过程中所出现的重大构造事件和环境事件;重建不同区域、不同时间尺度的气候环境变化序列并揭示其时空分布特征;阐明青藏高原冰冻圈、湖泊和主要生态系统与土地覆被在不同气候条件下的变化特征;揭示青藏高原环境变化与地表过程对全球变化的响应特点和高原热力与动力过程对不同气候系统变化的影响。本项目将在高原南北典型区域利用地貌学与沉积学手段,研究青藏高原现代地貌与环境格局的形成过程;利用湖芯、冰芯、树木年轮等手段,研究青藏高原过去环境变化的特征事件、区域分异及其与全球变化的联系;利用冰川、冻土、积雪的时空变化,结合对高原特殊大气边界层的观测,研究青藏高原冰冻圈变化与能量水分循环过程;从冰川、湖泊、大气的监测入手,结合模式方法,研究青藏高原环境变化的机制;利用生态系统碳的源—汇变化,研究青藏高原生态系统对环境变化的响应;综合研究全球变化背景下青藏高原环境变化与水资源变化所产生的区域效应和适应对策。     

中国南极气象考察与全球变化研究

利用中国南极长城气象站和中山气象台常规气象观测及与气象有关的科学考察资料 ,对中国南极气象台站的气候和大气环境特征及其对全球变化的响应进行了研究。研究结果表明 ,南极和邻近地区气候变化存在着时间、空间上的多样性。中国南极长城站和中山站正好处于南极半岛和东南极两个不同的气候区。近 10余年来 ,当位于南极半岛地区的长城站显著增温时 ,位于东南极的中山站恰有较明显的降温趋势。南极地区的温度变化趋势与全球平均变化有较大差异。这种变化和差异很难简单地用全球温室效应来解释。近 7年来 ,中山站地区的大气臭氧总量有减少趋势 ,与全球大气臭氧总量变化趋势相同。在南极地区 ,进一步加强国际合作 ,继续监测包括近地面温度在内的大气要素的变化 ,积极获取代用资料 ,仍是全球变化研究的重要内容之一。     

柴达木盆地新生代湖相叠层石沉积序列及古环境意义

气候、沉积环境和湖平面的演变直接或间接地影响湖相叠层石的生长,因而叠层石的出现可以作为此三者变化的判别标志。通过对比研究柴达木盆地西部地区西岔沟、长尾台两条新生代陆相地层剖面中近10个湖相叠层石的发育层位、垂向沉积序列,表明叠层石主要发育于新生代两个气候温暖湿润的高湖面时期,而且叠层石沉积亦同时出现在青藏高原其他邻近陆相新生代盆地,显示区域性的大规模异常湿润性气候,以强蒸发和强降水的交替为特征;划分出的4种含叠层石基本沉积序列中,叠层石可在泥岩或砂砾岩硬底上生长,含叠层石灰岩层之上通常是细粒碎屑沉积或间断面,这暗示了叠层石的生长出现在滨湖、浅湖相次级湖泛面附近,或指示湖水的突然加深。     

全球变化下地表反照率研究进展

地表反照率表征地球表面对太阳辐射的反射能力,决定着地表与大气之间辐射能量的分配过程,是影响地球气候系统的关键变量。在全球变化日益突出的今天,地表反照率与全球变化的相互影响机制已经成为地球科学研究领域的热点问题之一。地表反照率的细微变化,会影响到地气系统的能量收支平衡,进而引起区域以至全球气候变化。详细介绍地表反照率影响...     

土地利用变化对全球气候影响的研究进展与方法初探

综合分析了土地利用与土地覆盖变化（LUCC）对全球气候影响研究的重要科学问题和国内外研究现状,在此基础上,考虑各学科的相互交叉、渗透和耦合等特点,提出并初步设计了土地利用变化对全球气候影响研究的星地一体化LUCC—气候—生态系统耦合研究技术方法体系,并就土地利用变化对全球气候影响的LUCC演变规律及动力学机制、LUCC...