熱泉沉積物可以提供極端環(huán)境下的連續(xù)沉積,為認(rèn)識地球早期生命環(huán)境,探索熱泉微生物的礦化作用提供支持。現(xiàn)代熱泉硅華由生物與非生物作用共同形成,主要沉積礦物為Opal-A,具有針狀,柱狀和簇叢狀等沉積結(jié)構(gòu)。巖石學(xué)研究為認(rèn)識熱泉微生物礦化作用奠定了良好基礎(chǔ)。對熱泉沉積成巖作用中Opal溶解—再沉積過程的認(rèn)識,也對微生物礦化作用的研究提供了指導(dǎo)。目前,熱泉沉積微生物礦化作用研究蓬勃發(fā)展,已明確生物礦化作用主要包括生物誘導(dǎo)礦化和生物控制礦化兩個過程,但仍有大量生物礦化機(jī)制未被闡明。因此,對熱泉沉積物形成和轉(zhuǎn)化過程的研究有待進(jìn)一步的加強(qiáng)。 

【文章來源】：沉積學(xué)報. 2020,38(01)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

顆粒狀Opal-A與葡萄狀Opal-A SEM照片（黑色箭頭指向顆粒狀Opal-A，白色箭頭指向葡萄狀Opal-A據(jù)Smith et al.[3]，有修改）

泉池深約5～10 cm，底部光滑，以漣漪狀Opal為特征[5,25]，底部細(xì)溝的長軸指向流徑方向。水下環(huán)境為顆粒狀Opal-A沉積[1,25,31]或葡萄狀沉積[3]，泉池底部覆蓋弱膠結(jié)的核形石，鮮有樹枝狀結(jié)構(gòu)生長的錳的氧化物[6,38,40]和自生硫沉積[42]。硅質(zhì)核形石由Opal-A組成，外殼富微生物[3]，含有少量砂級角礫狀石英[5]，內(nèi)部多為同心層狀[26,28]，少數(shù)夾有針狀結(jié)構(gòu)或簇叢狀結(jié)構(gòu)。Jones et al.[26]推測泉池底部的豆?fàn)罱Y(jié)構(gòu)或?yàn)楹诵问那吧怼?

硅質(zhì)熱泉沉積物具有多樣的沉積結(jié)構(gòu)，包括針狀結(jié)構(gòu)、柱狀結(jié)構(gòu)、簇叢狀結(jié)構(gòu)、瘤狀結(jié)構(gòu)[22,24]、核形石、條紋狀和柵欄狀結(jié)構(gòu)[21,24]。不同的沉積結(jié)構(gòu)形成于不同的微環(huán)境，而導(dǎo)致微環(huán)境變化的因素十分復(fù)雜。內(nèi)部因素主要包括水化學(xué)條件[32]、熱泉類型、噴發(fā)頻率[25]、持續(xù)時間和量級等。外部因素包括距離泉口的遠(yuǎn)近、周圍空氣溫度、主導(dǎo)風(fēng)向和水溫驅(qū)動的微生物分布[38]等。內(nèi)外影響因素通過影響泉華的濕潤、蒸發(fā)、干燥和生物分布進(jìn)而控制著熱泉沉積的地點(diǎn)、形態(tài)和結(jié)構(gòu)[25,37]。雖然不同微環(huán)境下的沉積結(jié)構(gòu)會有一定的差異，但這些沉積結(jié)構(gòu)內(nèi)部都呈現(xiàn)出一種深色與淺色高低孔隙層交替出現(xiàn)的狀態(tài)[24]。Walter[7]認(rèn)為這種深色與淺色層的循環(huán)代表著年沉積層，由硅沉積的季節(jié)性波動形成，秋冬季節(jié)，硅沉積的速度快，形成淺色層，春夏時期，硅沉積緩慢或停滯，形成深色層。Jones et al.[16]認(rèn)為這種深色與淺色交替層代表快速的蒸發(fā)或沉積。近地面的泉華表層由于暴露干燥的影響，會形成深褐色近不透明的層，而水面下的熱泉沉積多為透明或半透明的淺色層[38]。高孔隙度的層是由硅化的近直立的絲狀微生物結(jié)構(gòu)形成，低孔隙度的層是由硅化的近平行于層的絲狀和球狀微生物結(jié)構(gòu)形成[37]，而造成這種微生物形態(tài)差異的原因可能與微生物的趨光性[8,43]和氧含量[39]有關(guān)。Jones et al.[8]認(rèn)為孔隙度的高低也可能與Opal-A的沉積速率和微生物的生長速率有關(guān)。偶發(fā)巖漿流體的改變、水文和通道系統(tǒng)的變化或季節(jié)性降水變化的影響也會造成夾層沉積[22]。顯然，影響內(nèi)部層交替變化的原因是多解的，但它們共同反映了環(huán)境條件的變化。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]秦嶺造山帶西段八方山-二里河地區(qū)硅質(zhì)巖的地球化學(xué)特征及其地質(zhì)意義[J]. 李紅中,周永章,楊志軍,古志宏,呂文超,何俊國,李文,安燕飛.  巖石學(xué)報. 2009(11)
[2]西藏搭格架熱泉型銫礦床礦物學(xué)與礦石組構(gòu)特征及地質(zhì)意義[J]. 趙元藝,韓景儀,郭立鶴,錢作華,周永章,聶鳳軍,李振清.  巖石學(xué)報. 2008(03)
[3]菌株Thermus sp.TibetanG7對銫的吸附:熱泉銫硅華形成過程中生物成礦作用的征兆[J]. 王海雷,鄭綿平,黃曉星.  科學(xué)通報. 2007(17)
[4]太古宙的生命起源信息及研究評述[J]. 付偉,霍曉萍,周永章,楊志軍.  中山大學(xué)研究生學(xué)刊(自然科學(xué)、醫(yī)學(xué)版). 2006(02)
[5]雅魯藏布江縫合帶及藏南地區(qū)硅質(zhì)巖微組構(gòu)特征及其地質(zhì)意義[J]. 周永章,付偉,楊志軍,聶鳳軍,何俊國,趙元藝,李振清,胡朋,石貴勇,李文.  巖石學(xué)報. 2006(03)
[6]騰沖現(xiàn)代熱泉系統(tǒng)硅華的礦物學(xué)特征及其地質(zhì)意義[J]. 張?zhí)鞓?王宗良,胡云中.  巖石礦物學(xué)雜志. 1997(02)
[7]地?zé)嵯到y(tǒng)的成巖成礦作用[J]. 朱梅湘.  礦物巖石地球化學(xué)通訊. 1993(04)

博士論文
[1]西藏地?zé)釁^(qū)微生物對銫的吸附及其對銫硅華成礦的貢獻(xiàn)[D]. 王海雷.中國地質(zhì)科學(xué)院 2006

碩士論文
[1]藏南中生代以來硅質(zhì)沉積物的微組構(gòu)特征及其地質(zhì)意義[D]. 張余.中山大學(xué) 2007



本文編號：3518944