【摘要】：元古代中期是地球演化史上一段特殊的時期,介于兩次重大的成氧事件之間。由于大氣低含氧量,致使海洋長期缺氧分層并貧鐵,硫化環(huán)境廣布,致使硫酸鹽濃度很低,微營養(yǎng)元素饋乏,對真核生物早期演化和多樣化產(chǎn)生了很大的影響,因此常被稱之為“the boring billion”。可是,最近的研究發(fā)現(xiàn)這個時期的硫化條件可能并非像過去認(rèn)為的那樣廣泛發(fā)育,海洋硫化水體最可能以一種動態(tài)變化的楔狀體存在,且大氣含氧量可能僅相當(dāng)于現(xiàn)代的0.1%,比過去的認(rèn)識要低至少50倍。這些認(rèn)識主要源于深水相區(qū)暗色頁巖研究,而淺水碳酸鹽巖為主的淺海環(huán)境缺乏工作,需要通過淺水碳酸鹽巖沉積的研究來檢驗(yàn)這些認(rèn)識的可靠性。華北高于莊組具備這種條件,對它的研究將能夠取得一些有關(guān)海洋化學(xué)條件與大氣含氧量的關(guān)鍵性證據(jù)。從而為深刻解讀元古代中期海洋化學(xué)條件演變過程及其對真核生物早期演化可能的影響機(jī)制提供線索。本文以華北薊縣高于莊組(1.6-1.53Ga)三段-四段為研究對象,對高于莊組上部非疊層石沉積序列進(jìn)行了重點(diǎn)研究。通過野外觀察和樣品鏡下分析,對不同類型副層序的結(jié)構(gòu)和微相組構(gòu)特征進(jìn)行了深入研究,并結(jié)合沉積水深與環(huán)境條件,對各種微相的形成條件開展了有新意的研究,對古海洋化學(xué)條件提出了新的認(rèn)識。1)在高于莊組上部非疊層石沉積序列中識別了具有普遍意義的三類副層序,認(rèn)為它們反映了不同的水深和氧化條件。通過對副層序內(nèi)多種微相的分析,發(fā)現(xiàn)同種微相可發(fā)育在多個副層序中,并可以此做為判定水深變化的參考標(biāo)準(zhǔn);A型副層序反映硫化-缺氧條件、B型副層序指示缺氧-貧氧環(huán)境,而C型副層序代表貧氧-弱氧化條件;并據(jù)此對海洋化學(xué)條件在時間上的變化過程提出了新的認(rèn)識。2)對高于莊組中廣泛發(fā)育的海底文石沉淀和核形石狀凝塊石進(jìn)行了深入分析和對比;發(fā)現(xiàn)它們均有兩種基本組構(gòu):1)富有機(jī)質(zhì)微晶核心;2)放射狀文石纖維環(huán)邊。微組構(gòu)及礦物配置關(guān)系研究表明,微晶核心是通過微生物活動及EPS的厭氧降解產(chǎn)生的微球粒交代原有機(jī)質(zhì)而形成,屬有機(jī)質(zhì)礦化的產(chǎn)物;而文石纖維環(huán)邊則主要由微生物活動和有機(jī)質(zhì)降解改變微環(huán)境化學(xué)條件,導(dǎo)致海水超飽和而形成的自生碳酸鹽沉淀。海底自生沉淀文石與凝塊石外環(huán)文石纖維組構(gòu)具有相似成因,其規(guī)模不同可能僅反映沉積環(huán)境下的物源供應(yīng)的差異。3)通過綜合研究,認(rèn)為在海洋缺氧和碳酸鈣過飽和條件下,微生物活動對海底碳酸鹽巖沉淀和早期成巖過程具有重要影響;以微生物席為主的有機(jī)礦化過程對前寒武時期大部分海底自生碳酸鹽沉積類型有重要控制作用。而水深、水動力及可容納空間等條件則主要影響不同微相的發(fā)育程度或微相內(nèi)組分的比例,不控制微相類型。4)論文還對高于莊組MT構(gòu)造的成因進(jìn)行了歸納分析。認(rèn)為MT作為特定環(huán)境中對海水化學(xué)條件變化的沉積響應(yīng),其形態(tài)特征是生物活動和流體改造綜合影響的結(jié)果,屬早期成巖階段的產(chǎn)物。裂隙的形成與有機(jī)質(zhì)降解產(chǎn)生的氣體在封閉環(huán)境中的運(yùn)移、聚集有關(guān),微生物活動在其中具有決定性作用。而微亮晶形成源于快速無機(jī)沉淀過程,反映了孔隙水和超飽和海水混合導(dǎo)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，

本文編號：2310067