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.      

生命起源、早期演化阶段与海洋环境演变

近年的研究表明,地球生命可能起源于距今39~36亿年之间。除了碳元素以外,水、氮、氢、磷等元素也是生命起源的必备条件,黏土矿物和金属硫化物是有机质合成的重要催化剂,有热液活动的碱性热水环境是最有利生命发生的孵化场。自原核生物在约3.5 Ga出现之后,生命就一直表现为与环境的协同进化关系。大气圈氧化是地球史上最重大的地质事件之一,它不仅改变了地球表层环境条件、加速了表生地质过程和新矿物的产生,而且改变了海洋化学条件和元素循环。大气圈氧化事件的根本在于产氧蓝细菌的出现,元古宙中期海洋化学性质的整体转换也与微生物过程密切相关。新元古代多细胞生物的繁盛和末期后生动物的出现及其在寒武纪初期的快速多样化是生物圈演化的重大飞跃。这个过程也与海洋氧化增强及其导致的海洋化学变化密切相关,其中硫化水域消失和减弱以及海水中微营养元素可得性增加可能是重要因素,这也与微生物过程直接相关。     

多组分气体吸附预测及模型对比研究

为了更精确描述煤层气注气开发或二氧化碳煤层封存涉及到的多组分吸附过程,采用扩展Langmuir、理想吸附溶剂和二维状态方程预测不同煤对甲烷-二氧化碳混合气体的吸附,并将三种模型预测结果与实验数据进行对比分析,结果表明:二维状态方程模型对混合气体的吸附预测精度最高,并且能较好适用于高压系统的吸附预测。除此之外,从三种模型分离因子的变化规律可以看出,理想吸附溶剂和二维状态方程模型在吸附时都考虑了气体相对吸附性随平衡气相组分和压力的变化,而扩展Langmuir没有考虑该因素。因此,也表明理想吸附溶剂和二维状态方程模型在预测多组分气体相对吸附方面具有一定的优势。      

华北地台西缘早—中寒武世之交的核形石:微组构与生物矿化机制研究

内蒙古乌海地区毛庄组上部灰岩产大量核形石,其内核与包壳含丰富的矿化细菌和有机质残余。显微观察显示:内核以微晶质为主,含少量生屑和陆源碎屑;包壳由亚毫米级亮/暗纹层交互构成。亮层具微亮晶—微晶混合组构,以自养蓝细菌居多;暗层以微晶质为主,富含异养细菌和黄铁矿莓球;这种差异表明两种纹层具不同的生物矿化机制,但都是微生物-化学过程与环境相互作用诱发碳酸盐沉淀并矿化微生物质的结果。超微研究表明:纹层内含大量纳米球粒(40~200 nm),与非晶质胞外聚合物(EPS)密切共生,可能源于EPS的降解。纳米球粒通过粘结-融合形成多面体(0.2~5μm),并进一步集合形成微米级微晶质球粒,后者常被齿状亮晶质环边包围。在寒武纪核形石内部观察到的这种多级微组构的有序组合及其与细菌残余和有机质的规律性配置关系,与近代矿化微生物席和实验研究中观察到的情况相似。本研究认为寒武纪核形石包壳纹层的形成可能与现代微生物席的矿化机制相近,都是微生物与环境相互作用诱发碳酸盐沉淀并矿化有机质的结果。     

梵净山群火山岩锆石SHRIMP年龄及其年代地层学意义

梵净山群为一套出露于黔东北地区、厚达万米、变形强烈的浅变质火山岩、陆源碎屑岩系,其下未见底,上被下江群所覆盖。梵净山群的层型剖面位于贵州西部的梵净山地区,自下而上划分成上、下2个亚群。样品T0731采自下亚群上部的回香坪组,岩性为灰绿色熔结火山集块岩,首次分选出100余粒岩浆型锆石,完成SHRIMP U-Pb定年测点15个,获得加权平均年龄(840±11)Ma。这表明梵净山群主体属新元古界,进而分析、讨论了江南造山带主要地层单元的地层对比关系。     

藏高珠穆朗玛峰地区三叠系层序地层及沉积演化：—从陆表海盆地到裂谷盆地

珠峰地区的三叠系形成于大陆拉伸背景。自下而上可划分为12个三级沉积层序和5个层序组，分属于2个中层序。发生在Induan阶初期（约250Ma)，Anisian阶早期（约239Ma),Carnian阶初期（约231Ma）和Norian早期（约223Ma)的4个海侵事件最为重要。可作跨越板块的地层对比标志。藏南地区在三叠纪经历了从泛大陆到大陆裂谷的构造演化，早一中三叠世以陆表海盆地浅水环境为主，晚三叠世以深水断陷盆地为特征。晚三叠世晚期，与长期全球海平面下降相伴随，过量的陆源碎屑输入造成该地区由深水盆地转为河流作用明显的三角洲平原环境。     

鄂尔多斯盆地祁连海域奥陶纪岩相古地理特征及演化

根据鄂尔多斯盆地西部及南部奥陶纪露头勘察结果,尤其是中奥陶统平凉组页岩在盆地的西部及南部普遍存在,结合地表露头及盆内钻孔资料,系统分析研究了鄂尔多斯盆地祁连海域早古生代奥陶纪不同时期沉积环境特点,分析了各沉积期的岩相古地理特征。受中央古隆起形成和祁连海向东逐渐海侵影响,马家沟组一期到五期,地形坡度较缓,鄂尔多斯盆地古地理格局由祁连海向盆地内部分别发育开阔海台地、局限海台地到蒸发台地相沉积。马家沟组六期和平凉期以及其上的上奥陶统沉积时期,主要为开阔海台地、斜坡相和深水盆地相沉积,在台地向斜坡的转换部位发育一些生物碎屑灰岩及由珊瑚组成的生物礁滩相沉积,斜坡部位发育平凉组笔石页岩斜坡相沉积,构成了华北盆地边缘中—上奥陶统一套特殊的局部天然气勘探组合。鄂尔多斯祁连海域奥陶纪岩相古地理研究具有重要的地质意义和实际生产意义。     

微测井数据处理软件的开发与应用

针对小折射在低速带调查中的缺陷,很多单位用微测井来做低速带校正,而且微测井技术能够提供一个较精确的静校正量计算方法。因此利用VisualBasic.net和WindowsAPI开发了微测井数据处理软件,并且用实例证明了微测井做静校正有利于地震剖面的连续性。     

华南五峰组-龙马溪组与华北下马岭组的钾质斑脱岩及黑色岩系——两个地史转折期板块构造运动的沉积响应

华南奥陶—志留纪之交的五峰组—龙马溪组及华北新元古界下马岭组发现的钾质斑脱岩,都产自类似的黑色硅质-碳质页岩/板岩岩系。这两套黑色岩系与上、下地层的接触关系、岩性组成以及垂向序列所揭示的地质过程,具有良好的可对比性,都符合Ettensohn总结的黑色页岩与板块构造运动之间的成因关系模式。岩石元素地球化学研究表明,这两组不同时代的钾质斑脱岩具有相似的源岩岩浆背景,为中酸性的粗安岩-英安岩-流纹岩系列,源于同碰撞岛弧(synCOL-VA)背景的火山喷发活动,与板块边缘的俯冲碰撞密切相关。由于华南五峰组—龙马溪组内斑脱岩及黑色页岩沉积的形成与此间华夏地块与扬子地块的汇聚相关,华北下马岭组的黑色岩系与钾质斑脱岩的形成可能也和华北地块与相邻地块的碰撞相关。推测后者很可能为Rodinia超大陆或Pangea850Ma汇聚时的沉积-地层学响应。     

内乌肯菊石Neuqueniceras在西藏的发现及其由“始中央大西洋”向东的迁移

古生代末形成的联合古陆于中生代早期在其东部沿印度河—雅鲁藏布江一线再次分裂,形成了古陆东端新的特提斯洋;而在古陆西端的中部,大约是在中侏罗世的阿连期或早巴柔期,介于南美和北美大陆之间的中央大西洋扩张脊变得活动起来,导致联合古陆南、北向的分裂,在其开裂初期的前裂谷阶段,始中央大西洋以陆表海形式出现,构成了连接东太平洋和西特提斯洋生物群相互交流的海路通道。其水体的深度以及生物群的交流明显受全球海平面变化的制约,这在中侏罗世东太平洋安第斯生物区特有的生物群沿这条海路向特提斯扩散的幅度和范围上得到体现。安第斯生物区特有的菊石属——内乌肯菊石（Neuqueniceras）在我国西藏南部的首次发现表明,在中卡洛期海平面上升达到高峰期时,安第斯生物群沿始大西洋走廊向东迁移和扩散远达特提斯东端的藏南聂拉木地区。