古环境信息只能用间接的方法获得.docx

《古环境信息只能用间接的方法获得.docx》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、古环境信息只能用间接的方法获得。近年来随着对前寒武纪地质研究的进一步开展，中一新元古代地层中的一种被称为“微生物成因沉积构造(MicrobiallyInducedSedimentaryStructures，简称MISS”的沉积现象受到了地学界的重视。微生物的存在从前寒武纪一直持续到现在，连续生长时间长，生长范围广，最适合于进行古海洋和古气候的历史研究。目前，前人把生物成因的沉积构造概括为生物建隆构造和生物非建隆构造，其中生物建隆构造包括叠层石、树形石、核形石、凝块石，生物非建隆构造包括微生物纹层石、钙质微生物岩及本文所要论述的MISS。碳酸盐岩和

2、隧石中会保存微生物存在的直接和间接地证据，1.3微生物成因沉积构造研究进展MISS的保存通常不能由矿物的沉积而促进。因此，不像碳酸盐岩，而碎屑沉积中MISS是微生物和沉积物之间互相作用的结果。这些沉积构造也被许多地质学家命名为“席相关沉积构造(BouougriandPorada,2002，微生物席诱导构造等”。然而，很多己报道的微生物产生的这些构造并没有形成广泛的连续的席状层。因此，我们选用Noffkeetal.(2001a)提出的微生物成因沉积构造(MISS)的名称。3.1概念与分类20世纪90年代中期至今，随着研究程度的深入，沉积学家们越来越

3、认识到除了叠层石以外，微生物还会形成一种并不突出于底层面的原生沉积构造，并被认为是微生物席或微生物膜与各种物理作用营力共同作用的产物。这些作用营力包括剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和变形作用。该类沉积构造被定义为微生物成因沉积构造，这些沉积构造由于不是突出于地层的正向生长构造而有别于叠层石。MISS是微生物群与沉积环境相互作用，并通过微生物生命的新陈代谢、生长、破坏、腐烂等过程在沉积物中留下的各种生物一沉积构造(Gerdesetal.,2000;Noffkeetal.,2001a;Gingras,2002)。在这个意义上也可被视为广义遗迹化石的一种

4、(Noffke,2005;Seilacher,2007)oNoffke等(2001a)根据对北海南部近代潮坪沉积、法国奥陶纪碎屑岩沉积、德国南部三叠系的研究与观察，总结出了5种生物作用过程来解释微生物形成原生沉积构造的过程，包括:1)夷平作用;2)生物稳化作用;3)印记形成作用;4)微生物颗粒分离作用;5)障积、捕获与粘结作用。Noffke等(2001a)将其定义为第五类原生沉积构造，包括层面构造和层内构造(表1)，并将其列入到Pettijohn和Potter(1964)所提出的原生沉积构造分类体系中。这一补充不但开阔了沉积学家们的视野，同时也是

5、上世纪90年代以来关于MISS最为系统的总结(梅冥相等，2006)0关于影响微生物发育的主要环境因素包括水化学条件(盐度、PH值、含氧量)、湿度、温度、营养条件以及沉积物性质和地形条件(Schieberetal.,2007)o现代微生物席几乎发育于各种环境，从深海到内陆沙漠、蒸发盐坪到湖沼湿地、高温热泉到南极冰海均有出现(Erickssonetal.,2007;Poradaetal.,2007。现代海岸环境最适合微生物席发育的地区常常是潮间带上部至潮上带下部，特别是在间歇性暴露的平坦砂质一蒸发盐潮坪，微生物席最发育(Poradaetal.,200

6、7)o但其能够在地层中保存下来的重要条件可能包括:缺乏生物的觅食消耗、相对缺氧而不致快速氧化分解、间歇性暴露又有足够的渗流补充、沉积速率和基底沉降适中能及时埋藏等。因此，对我们研究地史时期的微生物席带来了一定困难。史晓颖等(2008)根据贺兰山黄旗口组发育的多种沉积构造、岩矿特征、沉积层序特点及其与MISS构造的共生关系，将华北地台中元古代早期粗碎屑岩中MISS的分布环境总结为两种主要模式(图1.1)。在缺乏障壁的粗碎屑环潮坪带(图l.la)}MISS主要集中在潮间带上部至潮上带下部，以微生物席破坏构造为主，生长构造和腐烂构造少见，少见微皱痕构造

7、。在有障壁和泻湖发育背景下(图l.lb)}MISS类型丰富，鸟足状、纺锤状、曲线状等“不完全型”微生物席破坏构造占有较大比例，而撕裂和再沉积席片构造相对较少;在相对低能的泻湖中各种微皱痕与气泡构造较多。由于障壁砂坝阻隔，潮上一海岸带发育的“储水池”通过地下水渗流为潮上带较高部位提供足够的湿度，故MISS在潮上带较高部位也能大量发育。目前在地层记录中报道的大部分微生物成因沉积构造，特别是微生物席的生长和破坏构造，主要发育在这两种沉积环境中。MISS的分类:到目前为止主要有3套不同的方案，一套是Gerdes等(2000)针对影响微生物席生长的环境因子

8、提出的。第二套是Noffke等(2001a)提出的以层面为界划分出层内构造和层面构造两大类型，然后再细化若干小类，与Gerdes的有些类