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.      

华南宜昌陡山沱组四段碳酸盐结核形成环境研究及其烃源岩评价意义

结核对揭示沉积物早期埋藏和成岩环境有重要意义．对峡东地区陡山沱组四段黑色页岩中碳酸盐结核的物质成分、微观组构和有机质分析,揭示了碳酸盐结核的形成环境和演化．陡山沱组结核形成于沉积早期沉积物一水界面下0～3m处,与微生物分解有机质密切相关．高有机质、草莓状黄铁矿和纸房状构造（card—house）的存在揭示了原始的静水缺氧沉积环境,推测在硫酸盐还原阶段产生大量胶结碳酸盐,充填以前的气孔形成球状微晶白云石构造．陡山沱组结核以透入性模式生长,碳酸盐胶结在整个结核中同时析出结晶．岩石有机质热解分析显示,陡山沱组结核相对围岩有较小的TOC含量和较大的有效碳含量;结核的孔隙对有机质具有封闭作用,可使高成熟区亦存在较大的生油潜力．结核是一种广义微生物岩,其独特的形成条件有利于揭示沉积成岩阶段的微生物环境．     

华南埃迪卡拉纪陡山沱盆地氧化界面的迁移与碳同位素异常

华南埃迪卡拉纪陡山沱组的稳定同位素分析显示,从陆架到盆地不同剖面之间的同位素存在明显差异．贵州松林剖面代表了台内盆地沉积,其δ^13C值在整个陡山沱组都明显偏负（-3‰--5‰,VPDB）．位于斜坡相的五河剖面也有类似特征（-5‰--10‰,VPDB）．而在瓮安和朵丁两个台地相剖面,陡山沱组的δ^13C值大致显示出两个负异常,但叠加了明显的米级变化,而且其δ^13C绝对值与华南三峡地区及全球其他地区同时代地层明显不同．这种不同剖面之间的同位素差异,如果在某种程度上代表了古代海水的地球化学特征,则可能记录了陡山沱盆地氧化界面在空间和时间上的不稳定性．综合华南与全球其他埃迪卡拉系地层δ^13C数据的分析表明,陡山沱盆地的δ^13C变化总体上和埃迪卡拉海洋巨大的溶解有机碳储库的存在和氧化是一致的,但区域环境对新元古代同位素变化也有明显的控制作用．因此,利用δ^13C异常作为时间界面进行地层对比需要更加谨慎．     

地球生物学方法与海相优质烃源岩形成过程的正演和评价

烃源岩存在生烃和排烃过程, 高-过成熟区还叠加了烃源岩有机质的强烈改造和破坏, 从海相地层残余有机质出发评价烃源岩的反演方法需要进一步完善.以探索生命系统与地球系统相互作用为主题的地球生物学为正演烃源岩形成的动力学过程提供了理论依据.分子地球生物学、地球微生物学、地球生态学和生物地球化学等地球生物学的各分支学科(要素) 为恢复烃源岩形成时的生产力及其组成、沉积有机质的量和类型、有机埋藏量及其过程和类型等提供了技术方法支撑, 分别论述了如何利用地球生物学的技术方法来定量计算原始生产力、沉积有机质和埋藏有机质.表征地球生物学过程的地球生物相则综合和集成了烃源岩生物相、有机相和沉积相的相关信息, 包含了生境型(群落型)、生产力和有机埋藏等定量化指标, 它为建立优质烃源岩的地球生物学评价体系服务.通过烃源岩实验模拟得出的有机质恢复系数对残余有机碳进行恢复, 并与地球生物学得出的埋藏有机质进行量的对比, 由此实现地球生物学方法与传统反演方法的接口和校正.      

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。     

华北中元古代浅海碳酸盐沉淀方式变化:海水氧化还原条件波动的响应?

海相碳酸盐的沉淀方式被认为与水体氧化还原条件密切相关,即太古宙至古元古代缺氧的铁化海水中碳酸盐沉淀抑制剂Fe2+和Mn2+强力抑制灰泥在水柱中成核,但允许文石直接在海底生长,从而导致大量文石以海底沉淀方式产出,而新元古代适度的氧化海水则有利于灰泥以水柱沉淀方式形成.然而,碳酸盐沉淀方式的长期变化还可能受控于其他因素,其...     

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。     

基于视速度的波场变换的叠前强相干噪音压制技术

针对叠前强横速相干噪音(如多次折射波、声波、面波),提出了基于视速度的波场变换叠前强相干噪音压制技术,该技术由基于视速度的波场变换技术和非线性滤波以及奇异值分解（SVD）滤波技术组成。首先由基于视速度的波场变换技术提供变换波场,然后,在变换波场上进行相应的滤波,最后将经过滤波处理的道集通过逆波场变换得到被压制噪音的叠前数据。着重分析了非线性滤波技术,同时也对基于视速度的波场变换叠前强相干噪音压制技术的原理、实现步骤、应用条件及效果给予了详细描述。     

华北古元古代末鲕铁岩:Columbia超大陆 裂解初期的沉积响应

铁建造和鲕铁岩是地史上两类主要的富铁沉积,不仅记录了地球大气与海洋氧化还原状态和化学条件演变,而且也反 应了构造运动、岩浆活动和生物的相互作用过程.过去对铁建造已有深入研究,而有关前寒武纪铁岩成因与古海洋和构造背景 研究甚少.运用扫描电镜(scanningelectronicmicroscopy,简称SEM)、X射线衍射(X-raydiffraction,简称XRD)、能谱(energy dispersive spectroscopy,简称EDS)技术分析铁鲕的微组构、矿物成分和化学组成,讨论华北串岭沟组(1.65~1.64Ga)鲕铁岩 的成因环境及其与Columbia超大陆裂解的关系.研究表明,铁鲕主要由赤铁矿和少量高岭石组成,贫陆源碎屑和Al2O3;鲕包 壳由微片状赤铁矿构成的致密和疏松纹层交互组成;Fe-Al呈明显的负相关性,表明铁主要源于缺氧富铁深海水体而非陆源 风化.鲕铁岩集中在快速海进和低陆源输入引起的沉积饥饿期,发育于氧化还原界面附近的潮下贫氧环境.与超大陆裂解伴生 的岩浆活动、基底沉降和快速海侵是促进鲕铁岩形成的重要因素.串岭沟组底部铁岩是华北地台响应Columbia超大陆裂解而 发生构造与环境转化的重要沉积记录.