遗迹组构的精细分析功能及其应用:第15届国际遗迹组构专题研讨会综述

第15届国际遗迹组构专题研讨会于2019年4月26日至5月9日在捷克首都布拉格顺利召开。从口头报告、展板、野外地质考察及专题讨论等方面可以得出遗迹学理论取得的新进展及其应用主要集中于4个方面: (1)遗迹组构内涵的外延和精细分析功能的完善,为沉积微环境分析、成因地层学解译和油气水储集层的精细表征提供了科学的理论基础和实用的工作方法;(2)遗迹化石在古生态、古气候等研究中的应用已成为遗迹学的重要工作领域,旨在通过研究古生物丰富的行为学、埋藏学特征,解译(古)生物与沉积物的相互作用,揭示遗迹化石发育段的古生态与古气候特征,进而搭建古生物学、沉积学和层序地层学之间的桥梁;(3)遗迹化石在重大地质事件研究方面具有重要应用,特别是为研究生物大灭绝后生态恢复期因没有矿化骨骼而无法保存为实体化石的生物提供了良好的信息载体,同时也为研究生物复苏期生态系统状况和大地构造-沉积环境条件提供了宝贵的线索;(4)新技术和新方法正在遗迹学研究中得到广泛应用,必将推动遗迹学理论的进一步完善和生产应用的快速发展。     

河南鹤壁地区地幔包体特征及内部NAMs的含水量研究

地幔包体作为研究岩石圈深部过程的直接对象,其内部"名义无水矿物"(NAMs)的地球化学和含水量特征,以及所在的地质背景、产出位置等为揭示岩石圈地幔演化提供了重要途径。河南鹤壁位于华北活化克拉通与稳定克拉通之间的过渡带上,区内出露的超基性、基性岩体中含有丰富的地幔包体,为研究过渡带中上地幔的温、压条件及含水量特征等提供了重要的窗口。本文通过EMPA和Micro-FTIR手段,对地幔包体中NAMs的主量元素和红外吸收光谱进行观测,利用各种地质温压计以及Beer-Lamber含水量分析方法对这些数据进行处理,得到了不同深度来源的地幔包体当时所处的温、压条件,地球化学属性以及内部NAMs所对应的含水量等信息,为研究鹤壁地区与世界各地不同地质背景下NAMs的含水量差别以及NAMs的含水量与地球化学元素之间的相关性提供了重要线索。     

豫西济源地区中下三叠统遗迹网络分析

豫西济源地区下三叠统和尚沟组和中三叠统二马营组均为陆相河湖相沉积,本研究在和尚沟组和上覆二马营组中下段分别识别出遗迹化石5属6种和7属9种,这些化石材料成为探究大灭绝事件后陆地造迹生物复苏的良好材料。运用遗迹网络分析方法构建了和尚沟组和二马营组中下段遗迹网络,相关参数显示自早三叠世和尚沟组沉积期至中三叠世二马营组中下段沉积期,遗迹网络节点增加,平均度、平均加权度和图密度有所降低,网络直径、平均聚类系数和平均路径长度呈明显增加趋势,遗迹网络复杂化以及造迹生物对恶劣环境适应性的增强,这些可能是二叠纪—三叠纪之交灭绝事件(Permian-Triassic Mass Extinction, PTME)后生物复苏的潜在标志。推测PTME后华北地区生物复苏和生态恢复可能遵循着类似的模式,但后续研究仍需陆相实体化石证据的佐证与补充。     

基于ArcIMS的空间影像数据库的设计和实现

利用ArcIMS作为WebGIS的空间服务器,建立了空间影像数据库,并结合GIS和网络的优势,来为国家973项目《中国陆地生态系统碳循环及其驱动机制研究》这个课题提供服务。用户可以方便的浏览所需要的数据,并可以实现GIS的查询,漫游,放大,缩小等功能,提高了工作效率,得到了比较好的效果。     

豫西登封地区寒武系第二统朱砂洞组古气候演变记录*

河南登封地区发育完整的早寒武世朱砂洞组地层,记录了该地区气候演变的重要信息。本文通过岩石学、元素地球化学、沉积学和古生物学综合方法对关口剖面早寒武世朱砂洞组碳酸盐岩古气候和沉积特征进行了详细分析。研究表明,研究区朱砂洞组可分为下部的纹层状白云岩段、上部的豹斑灰岩段和顶部的纹层状白云岩段3个岩性段。纹层状白云岩中的顺层溶孔、燧石团块和石膏矿物,豹斑灰岩中的强烈生物扰动构造以及Mn含量、Sr/Cu值、Rb/Sr值、MgO/CaO值均反映出研究区朱砂洞组古气候从下部纹层状白云岩段的炎热干旱,到上部豹斑灰岩段的温暖潮湿,再到顶部纹层状白云岩段的炎热干旱,具有明显的阶段性变化。华北地区同期沉积物也显示出与研究区朱砂洞组具有相似的古气候变化特征。     

豫西登封地区寒武系第二统朱砂洞组生物扰动构造及其地球化学特征

生物扰动在现代海洋沉积物地球化学循环中起着重要作用,它影响着底栖生物群落特性、有机物分解速率、海水化学性质、沉积物氧化还原性以及营养物循环.豫西登封地区寒武系第二统朱砂洞组碳酸盐岩发育了大量以Thalassinoides主导的扰动构造,对其进行碳和氮同位素测定,可以了解扰动生物对沉积物生物地球化学循环影响.测试结果表明,潜穴充填物和围岩中δ13C_carb值区别显著,不同扰动程度也差异明显,而δ13C_org和δ15N值差异不大,反映出生物对沉积物的扰动改造可以改变沉积物的氧化还原性及孔渗性,这一变化可能与生物扰动引起沉积物孔隙水含氧量增高导致的自生碳酸盐岩比例降低和成岩期白云岩化的增强有关.Thalassinoides造迹生物对沉积物的扰动改造不仅改变了沉积物的原始物理化学信息,促进了海水与沉积物的生物地球化学循环,而且诱导了沉积底质革命,扮演了显生宙早期生态系统工程建造者的角色.      

塔里木盆地早志留世痕迹化石与准层序相组合

塔里木盆地塔中地区下志留统塔塔埃尔塔格组发育有海进体系域。根据痕迹化石分析并结合沉积学特征,海进体系域准层序由５类岩相组成：差分选多源砾岩相和含砾粉砂质泥岩相为海侵滞留沉积,发育固底控制Ｄｉｐｌｏｃｒａｔｅｒｉｏｎ痕迹化石;含交错层理细砂岩相由高能条件下的前滨和中上临滨细砂岩组成,发育Ｓｋｏｌｉｔｈｏｓ和Ｍａｃａｒｏｎｉｃｈｎｕｓ等痕迹化石;砂、泥岩互层相反映了受风暴影响的下临滨环境,发育Ｓｋｏｌｉｔｈｏｓ、Ｐａｌａｅｏｐｈｙｃｕｓ和Ｃｈｏｎｄｒｉｔｅｓ等痕迹化石;强生物扰动泥岩相代表低能的滨外环境,发育Ｈｅｌｍｉｎｔｈｏｐｓｉｓ和Ｚｏｏｐｈｙｃｏｓ等痕迹化石。     

生物扰动和遗迹组构的描述与分析

运用生物扰动指数和遗迹组构组分图解方法对塔里木盆地塔中地区上泥盆统东河塘组河口湾沉积中的遗迹化石和生物扰动构造进行了描述和分析,从中发现两类遗迹组构,其中Ｔｈａｌａｓｓｉｎｏｉｄｅｓ 遗迹组构发育在纯净砂岩中,与河口湾潮汐沙坝有关;Ｓｋｏｌｉｔｈｏｓ － Ｐａｌａｅｏｐｈｙｃｕｓ 遗迹组构发育在砂、泥互层沉积中,与河口湾潮坪有关。     

河南济源下寒武统辛集组微生物成因沉积构造特征及成因分析

微生物成因沉积构造(MISS)是微生物在沉积物和水界面与沉积环境相互作用,并通过微生物的生长、新陈代谢、破坏、腐烂等过程在沉积物中留下的各种生物作用的沉积构造,对于恢复古沉积环境具有重要的指示意义,也是近年来遗迹学研究的热点。河南济源地区下寒武统辛集组的石英砂岩层面上发现了大量的微生物成因沉积构造,通过宏观形态描述及微观分析,可识别出微生物席生长构造和微生物席破坏构造2种类型,微生物席生长构造中可见肯尼亚构造和细小网状生长脊,微生物席破坏构造以多边形脱水砂裂、曲形脱水砂裂及纺锤状脱水砂裂最为常见。环境分析结果表明,这些微生物成因沉积构造主要发育在潮间带,表明潮间带是微生物生长的良好环境。对微生物成因沉积构造成因机理的模拟表明后生动物的缺乏、砂质基底、光照、水动力条件及周期性暴露等因素对于其发育和保存都有至关重要的影响,潮下带-潮间带过渡区域发育的纺锤状脱水砂裂形成的主控因素为光照条件及上覆快速沉积物的压力,而潮间带多边形脱水砂裂形成的主控因素是周期性暴露的影响。     

从微观角度认识微生物席在中元古代的繁盛--以豫西云梦山组为例

豫西云梦山组发育了大量的微生物成因沉积构造（MISS）。在地层纵剖面上,毫米级的深色沉积物层和浅色的石英颗粒层交替出现,形成典型的微生物席纹层,代表着微生物席在沉积表面的多次生长和埋藏。深色层包含有泥质物和细砂-粉砂颗粒,被认为是先前微生物席的残留区;浅色层则是较纯净的石英颗粒,由物理沉积作用形成。进一步对纹层区的薄片...