天津蓟县中元古界高于庄组沉积微相与微组构分析

发布时间：2018-11-04 14:20

【摘要】：元古代中期是地球演化史上一段特殊的时期,介于两次重大的成氧事件之间。由于大气低含氧量,致使海洋长期缺氧分层并贫铁,硫化环境广布,致使硫酸盐浓度很低,微营养元素馈乏,对真核生物早期演化和多样化产生了很大的影响,因此常被称之为“the boring billion”。可是,最近的研究发现这个时期的硫化条件可能并非像过去认为的那样广泛发育,海洋硫化水体最可能以一种动态变化的楔状体存在,且大气含氧量可能仅相当于现代的0.1%,比过去的认识要低至少50倍。这些认识主要源于深水相区暗色页岩研究,而浅水碳酸盐岩为主的浅海环境缺乏工作,需要通过浅水碳酸盐岩沉积的研究来检验这些认识的可靠性。华北高于庄组具备这种条件,对它的研究将能够取得一些有关海洋化学条件与大气含氧量的关键性证据。从而为深刻解读元古代中期海洋化学条件演变过程及其对真核生物早期演化可能的影响机制提供线索。本文以华北蓟县高于庄组(1.6-1.53Ga)三段-四段为研究对象,对高于庄组上部非叠层石沉积序列进行了重点研究。通过野外观察和样品镜下分析,对不同类型副层序的结构和微相组构特征进行了深入研究,并结合沉积水深与环境条件,对各种微相的形成条件开展了有新意的研究,对古海洋化学条件提出了新的认识。1)在高于庄组上部非叠层石沉积序列中识别了具有普遍意义的三类副层序,认为它们反映了不同的水深和氧化条件。通过对副层序内多种微相的分析,发现同种微相可发育在多个副层序中,并可以此做为判定水深变化的参考标准;A型副层序反映硫化-缺氧条件、B型副层序指示缺氧-贫氧环境,而C型副层序代表贫氧-弱氧化条件;并据此对海洋化学条件在时间上的变化过程提出了新的认识。2)对高于庄组中广泛发育的海底文石沉淀和核形石状凝块石进行了深入分析和对比;发现它们均有两种基本组构:1)富有机质微晶核心;2)放射状文石纤维环边。微组构及矿物配置关系研究表明,微晶核心是通过微生物活动及EPS的厌氧降解产生的微球粒交代原有机质而形成,属有机质矿化的产物;而文石纤维环边则主要由微生物活动和有机质降解改变微环境化学条件,导致海水超饱和而形成的自生碳酸盐沉淀。海底自生沉淀文石与凝块石外环文石纤维组构具有相似成因,其规模不同可能仅反映沉积环境下的物源供应的差异。3)通过综合研究,认为在海洋缺氧和碳酸钙过饱和条件下,微生物活动对海底碳酸盐岩沉淀和早期成岩过程具有重要影响;以微生物席为主的有机矿化过程对前寒武时期大部分海底自生碳酸盐沉积类型有重要控制作用。而水深、水动力及可容纳空间等条件则主要影响不同微相的发育程度或微相内组分的比例,不控制微相类型。4)论文还对高于庄组MT构造的成因进行了归纳分析。认为MT作为特定环境中对海水化学条件变化的沉积响应,其形态特征是生物活动和流体改造综合影响的结果,属早期成岩阶段的产物。裂隙的形成与有机质降解产生的气体在封闭环境中的运移、聚集有关,微生物活动在其中具有决定性作用。而微亮晶形成源于快速无机沉淀过程,反映了孔隙水和超饱和海水混合导致的微亮晶方解石快速充填。
[Abstract]:It is a special period in the history of the history of the earth's history, which is between two major oxygen-forming events. Due to the low oxygen content of the atmosphere, the long-term anoxic stratification of the ocean and the poor iron and the vulcanization environment are widely distributed, so that the sulfate concentration is very low, the micro-nutrient element feed is insufficient, and the early evolution and diversification of the true nuclear organisms have a great influence, therefore, it is often called 鈥渢he boring billion鈥，

本文编号：2310067