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1微生物席的特征和属性:微生物席沉积学的理论基础显示文摘微生物席是一个特别的微生物群落,构成了地球上形成最早、延续时间最长的生态系,这已经成为共识。但是,由于微生物席生物构成的复杂性、发育环境和产物的多样性,对微生物席的属性还存在不同的答案。不同的答案意味着不同的研究领域,因为对一个基本问题,即'究竟什么是微生物席',要获取一个单一的答案几乎是不可能的。微生物席定义的多重性答案,最终就成为地球生物学框架下一个年轻的沉积学分支——'微生物席沉积学'的概念体系和理论基础。最为重要的是,要穿越成岩作用'过滤器',去了解地质历史时期的微生物席建造物的生长机理和发育过程,还存在若干的困难,这些困难表现在几个重要的现象之中,如:(1)寒武纪叠层石中的底栖鲕粒;(2)中元古界灰岩层面上特别的MISS(微生物诱发的沉积构造);(3)中元古界叠层石白云岩序列中的凝块石。因此,基于微生物席的属性和特征所蕴含的微生物席的多样化定义,介绍微生物席沉积学的理论体系,对于深入理解这一年轻分支学科的现状和进一步发展具有特别重要的意义。梅冥相 2014古地理学报2014,16,3:57
2河北兴隆中元古界大红峪组微生物成因构造特征及其地质意义显示文摘河北兴隆一带的中元古界长城系大红峪组(1650-1600Ma)以潮下坪灰白色厚层块状细粒石英砂岩为主,在砂岩层面上产出丰富的微生物成因构造(MISS)。详细描述了MISS的沉积特征,并对其成因进行了初步分析。这些微生物成因构造可能反映了华北中元古代浅海潮坪环境被大面积分布的微生物席所覆盖,微生物席对砂质沉积物表面起到有效的保护作用,在一定程度上降低了沉积物的侵蚀和改造作用,从而影响基本沉积作用过程。大红峪组砂岩层面上发育的MISS为探索元古宙浅海环境微生物一沉积作用关系提供了研究材料,对这些MISS的深入研究可以加深对元古宙碎屑沉积体系的理解,从而促进微生物席沉积学的发展。陈留勤 2013岩石矿物学杂志2013,32,3:15
3华北中元古代陆表海氧化还原条件显示文摘文石海底沉淀是地球早期大气高CO2浓度、海洋贫氧条件下,CaCO3过饱和而直接沉淀于海底所形成的自生碳酸盐,可反映古海洋贫氧状态。对华北中元古界雾迷山组(ca1.50~1.45Ga)碳酸盐岩的研究发现:潮下带下部黑色纹层石由针状文石假晶等厚层与微生物席层交互堆叠而成;潮下带中部凝块石白云岩(A单元)主要由针状文石假晶形成的环带或扇状集合体包裹有机质团块所组成,少见碳酸盐微粒。潮下带上部—潮间带下部纹层白云岩(B单元)以自然沉淀的碳酸盐微粒为主,含少量等厚层和扇状、葡萄状文石假晶集合体,以及以孔洞充填形式产出的针状文石假晶。而潮坪成因的泥晶白云岩(C单元)则完全由含有石盐假晶和微生物席裂痕的泥晶质微晶白云岩组成,不含针状文石沉淀。对构成雾迷山组典型副层序基本单元的氧化还原敏感元素比值分析显示:由C单元至A单元,V/Th、Mo/Th、U/Th值逐渐增大,在A单元可能达贫氧富集程度。研究表明,在雾迷山组沉积期,华北陆表海潮下带中部及其以下可能长期处于贫氧状态,而潮下带上部则处于氧化状态,氧化—还原界面接近于正常浪基面底。这个认识对进一步了解中元古代海洋条件、生物与环境相互作用过程及烃源岩勘查具有重要意义。汤冬杰 史晓颖 裴云鹏 蒋干清 赵贵生 2011古地理学报2011,13,5:12
4华北地台串岭沟组砂脉中自生碳酸盐沉淀和自生黄铁矿——中元古代甲烷厌氧氧化的沉积证据显示文摘华北中元古界串岭沟组暗色页岩中普遍发育的砂脉构造被解释为气体逃逸形成的沉积构造。在砂脉和相邻围岩中发现有自生碳酸盐沉淀和自生黄铁矿。自生碳酸盐主要由白云石组成,表现为微晶质条带或隐晶质斑块状胶结物。微晶白云石条带多出现在有机质纹层密集发育的部位,沿微生物膜两侧发育;而隐晶质斑块多以胶结物形式充填粒间孔隙或沿砂脉外缘密集产出。围岩中共生草莓状黄铁矿,砂脉中有具环带黄铁矿。这种特殊的矿物组构以及富有机质沉积和丰富的微生物成因构造(MISS)均表明串岭沟组形成于缺氧环境。层面发育的气泡构造为砂脉的气体逃逸成因提供了支持,而自生碳酸盐和黄铁矿则是沉积浅层硫酸盐—甲烷转换带(SMTZ)甲烷厌氧氧化(AOM)和细菌硫酸盐还原(BSR)的产物;气体源于有机质的厌氧分解和甲烷菌活动。砂脉中发现有疑似微生物化石,围岩含古菌和硫细菌生物标志物,表明有发生AOM和BSR作用的条件。串岭沟组砂脉中识别的自生碳酸盐沉淀及其AOM成因对进一步认识中元古代古海洋与古气候条件具有重要意义。由于海洋的低硫酸盐浓度,SMTZ带很浅,海底沉积层的甲烷仅少量被AOM消耗;而大量甲烷进入大气必然导致中元古代强烈的温室气候效应。汤冬杰 史晓颖 刘娟 王新强 裴云鹏 2009古地理学报2009,11,4:12
5砂脉的研究现状与进展显示文摘近年来国内外对砂脉的研究非常重视,尤其是近期国外含油气盆地大型砂脉(砂注入体,sand injectite)的发现更加刺激了人们的研究热情。笔者主要从5个方面简要阐述了砂脉的研究现状与进展:(1)砂脉几何学特征;(2)砂脉的物质成分;(3)砂脉的成因;(4)砂脉的分类;(5)砂脉的地质意义。尽管中国不少学者已经做了一些相关工作,但与砂脉的复杂性和国际同类研究的先进水平和关注度相比,尚存在许多问题亟待解决。因此,有必要基于中国丰富且复杂的砂脉资源,精细解剖典型实例,阐明砂脉的三维几何特征,并探讨其与地震的关系和成因动力机制,为丰富和完善沉积学基础理论提供素材。钟建华 曹梦春 倪良田 孙宁亮 刘闯 郝兵 杨冠群 宋冠先 葛毓柱 2018古地理学报2018,20,1:11
6河南宜阳下三叠统刘家沟组微生物成因沉积构造演化及其对古环境变化的响应显示文摘河南宜阳地区下三叠统刘家沟组红色砂岩中发育数十种微生物成因沉积构造(MISS),如皱饰构造、脱水裂痕、微生物席碎片等。按照其形态特征的演化可分为4个不同的组合,由下往上依次为皱饰构造组合、隆脊构造组合、小型脱水裂痕组合和大型脱水裂痕组合,其分别反映了不同的古环境与古气候:(1)皱饰构造组合反映了弱氧化的温暖、潮湿环境;(2)隆脊构造组合反映了富氧的温暖、潮湿环境;(3)小型脱水裂痕组合反映了弱氧化的温暖、半干旱环境;(4)大型脱水裂痕组合反映了富氧的炎热、半干旱—干旱环境。依据研究区的地球化学特征和岩石学特征,认为早三叠世宜阳地区的古环境由湿润、温暖、弱氧化向炎热、半干旱、富氧转变。两者比较表明,宜阳地区微生物成因沉积构造的发育与演化是对早三叠世陆相古环境细微变化的联动响应。邢智峰 周虎 林佳 王敏 郑伟 2018古地理学报2018,20,2:11
7河北省页岩气地质条件评价显示文摘应用泥页岩厚度、TOC含量、干酪根类型和成熟度等评价参数,对河北省主要的含暗色页岩系地层——中元古界长城系串岭沟组和蓟县系洪水庄组、新元古界青白口系下马岭组、古生界石炭二叠系太原和山西组、新生界古近系沙河街组的页岩气成藏地质条件进行评价,预测固安、霸县沙河街组和沧州、廊坊太原-山西组为页岩气有利勘探目标区。张路锁 常明华 2014中国煤炭地质2014,26,3:8
8辽宁兴城中元古界常州沟组砂岩中微生物成因沉积构造显示文摘辽宁兴城夹山中元古界常州沟组潮间带相砂岩层面产出裂隙状构造。这些构造由0.8~3 cm长的纺锤状短裂隙和超过7 cm的长延伸裂隙组成,孤立为主,部分相连。通过与类似的层面裂隙和现代微生物席干缩裂隙的比较分析,将其解释为微生物成因沉积构造分类体系中的收缩裂隙(Shrinkage crack),并参考席裂多边形(Mat⁃crack polygon)的术语称其为席裂(Mat⁃crack)。微生物席在脱水不充分的情况下形成纺锤状席裂,脱水充分的情况下形成席裂多边形。这些构造在常州沟组的出现,表明微生物生态系统在华北克拉通中元古代海侵初期已经开始影响古海岸带的地质作用,这对于恢复燕山裂陷槽盆地的生物—沉积作用和环境演化具有重要意义。李晓波 王旖旎 王晗 2020沉积学报2020,38,1:7
9华北串岭沟组软沉积物变形构造及其构造古地理意义显示文摘华北古陆北缘中元古代串岭沟组是整个华北古陆沉积环境从以滨浅海陆源碎屑岩为主体的沉积体系向以碳酸盐岩为主体的陆表海沉积体系的转折点。串岭沟组发育了大量的软沉积物变形构造:水塑性变形构造,液化构造,流化构造,均是与地震驱动相适配的变形构造,它们赋存于特定的层内,并在空间上呈规律变化,为典型震积岩。地震中心主要为蓟县—兴隆区域,东西向展布的断裂控制相带分布,南北向控制沉积类型。软沉积变形构造可以作为重要沉积标志来限定大陆裂解引发的伸展构造运动时间。因此综合研究串岭沟组发育的软沉积物变形构造类型、特征、层位和空间位置对于认识原型盆地的断裂构造活动特征具有重要意义。石成龙 刘典波 崔一龙 张传恒 邱元喆 2016地质论评2016,62,1:6
10鲁山地区中-新元古界汝阳群和洛峪群微生物席及其矿物显微构造特征显示文摘微生物成因沉积构造(Microbially Induced Sedimentary Structures,MISS)是底栖微生物群及其生命活动与沉积物相互作用形成的沉积构造,是微生物群生命活动的重要产物,多出现在陆源碎屑岩中,也是微生物群落在碎屑沉积中最重要的地质记录。该类构造在前寒武纪的广布性和显生宙的局限分布性,对于研究地球表层环境的演变具有重要意义。通过对鲁山地区野外露头发育的MISS的详细观察和描述,依据其成因和形态观察,将其分为微生物席生长构造(Mat growth feature)、微生物席破坏构造(Mat destruction feature)和微生物席腐烂构造(Mat decay feature)三种类型,包括瘤状突起、不规则侧向生长脊、多边形网状生长脊、多边形脱水裂痕、纺锤状脱水裂痕、不规则网状脱水裂痕、次圆状网状脱水裂痕、砂火山构造等8个主要形态构造。根据宏观形态、镜下特征等,分析讨论了MISS的形态构造、成分、成因、沉积环境等。对含有MISS石英砂岩的镜下石英颗粒及其矿物组分特征的研究发现,宏观上形态各异的MISS的镜下特征差别不大,并且在MISS形成过程中生物物理沉积和生物化学沉积共同起着作用,同时也发现微生物群落可能多生长在中等水动力、沉积物为细粒的环境中。郑伟 袁余洋 邢智峰 齐永安 2016高校地质学报2016,22,2:5
11对前寒武纪一些沉积构造成因的思考:以天津蓟县剖面为例显示文摘天津蓟县剖面元古界地层中发育一类特殊的沉积构造。通过对蓟县剖面发育的砂脉构造和臼齿构造(微亮晶集合体)进行对比研究,分别从宏观、微观特征以及发育的层序地层位置等角度归纳两者的异同,包括外观形态、与底基质接触关系、与层理关系、组成矿物成分、沉积环境、成岩特征、孔隙系统的扩展方式、分布时限、成因模式等。此外,通过与宏观藻类化石共生的臼齿构造微观特征研究,揭示臼齿构造微生物作用的影响。结果表明:砂脉构造在海进期—高水位早期形成,臼齿构造形成于最大海泛期以后的深水环境,风暴浪基面附近更发育,并受风暴流和原孔隙流体的对流渗流作用影响;由于广泛的海进造成微生物群落异常繁殖,在沉积底基质上发育微生物席,微生物席暴露后脱水干裂,而后在水动力作用下充填碎屑颗粒形成砂脉构造,这属于物理地质作用过程引起的再沉积作用结果;相比而言,臼齿构造的形成更复杂,元古代时期大气中CO2分压几次大的波动是控制微亮晶形成的主因,致使海水中碳酸钙过饱和度很大,风暴流和孔隙流体快速渗流混合作用带来了微亮晶成核的原始微粒碎屑,微生物的共同作用导致微亮晶在先存裂隙或底基质孔隙空间中快速成核和结晶生长;伴随微亮晶的生长,孔隙流体从孔隙中排出并向周围孔隙介质运移扩散,使得孔隙流体压力在附近基质中积累,导致裂隙进一步发展和臼齿构造的形态复杂性,这属于风暴作用诱导的化学地质作用过程引起的再沉积结果,涉及微生物-化学-流体力学耦合作用影响。砂脉构造和臼齿构造都经历过微生物席发育-埋藏-脱水脱气作用,都可以归为微生物引起的原生沉积构造范畴。刘贺娟 孙晓岭 王德海 2013地球科学与环境学报2013,35,3:4
12青岛灵山岛南背来石下白垩统大型砂脉的发现及其形成动力学研究显示文摘青岛灵山岛南背来石剖面发育了两层大型不规则砂脉。其主要特征如下:上层大型不规则砂脉呈分散团块状顺黄褐色凝灰质泥岩分布,断续延伸约60 m,宽数米;有17个侵入砂团块。砂团块多呈浅灰色,主要岩性为砂岩、砂砾岩;砂团块直径在1~2 m。砂团块的形态非常复杂,侧向极易尖灭或突然中止。边界与围岩多突变,某些地方与节理发育方向相同。下层大型不规则砂脉浅灰色,主要底部为砂岩、顶部为砂砾岩,呈透镜状顺层产于灰黑色薄层砂泥岩中,均一团块状和边缘含大量泥砾;厚18 m,宽度和高度不详;上层砂脉发育在浅湖中;下层大型不规则砂脉发育在三角洲前缘。与此同时还探讨了上层砂脉的形成的动力学机制,建立了顺层砂脉的形成深度与液化层的深度之间的关系式(h_i=0.29H_i)。该公式可以用来预测顺层的侵位深度和寻找砂脉,为含油气盆地砂脉储层预测提供理论依据和新方法。通过流化公式计算获得了形成上层砂脉的流体上侵速度为1.26 m/s。通过本文的论述,进一步为理解灵山岛地区下白垩统的沉积环境和沉积动力学特征提供了新的岩石学证据。钟建华 倪良田 汪立东 宋全友 孙宁亮 宋冠先 薛纯琦 郝兵 邵珠福 毛毳 刘闯 曹梦春 2020地质论评2020,66,6:4
13砂脉(砂注入体)型储层与油藏--以松辽盆地长垣地区西部萨葡夹层为例显示文摘松辽盆地西部萨葡夹层是一套夹持于萨尔图和葡萄花油层,且以泥岩为主的地层,最近在该地区成功获得了多口高产井。通过对岩芯、测井及其地震资料的精细解析发现,萨葡夹层的泥岩中发育了大量的砂脉(砂注入体)和断层,油藏与这套砂注入体和断层密切相关,形成了一种新的砂脉型储层或油藏。其具有如下特点:①没有稳定的层位,侧向连续性极差,很难对比;②没有确定的形态,不定形团块状居多;③砂脉的顶、底面或侧缘与围岩呈侵入接触关系;④砂脉中多含有漂浮状的撕裂泥砾;⑤在地震剖面上两侧或一侧必有断层;⑥剖面上地震反射轴紊乱,中断、膨大、弯折等现象常见,平面上为次圆形或星点状不均一的高阻抗团块;⑦液化流动具有很好的分异作用,可以使砂注入体成为良好的储层;⑧砂脉型油藏一般具有自己独立的油水和压力系统,在区域上没有统一的油水界面。钟建华 王永卓 倪良田 高春文 周永柄 毛毳 樊晓东 刘国志 陈志鹏 宋冠先 王瑞 黄亮 刘强 范玉娇 任凯旋 2020地球科学与环境学报2020,42,3:3
14五台山南缘中元古界的层序地层特征及其古地理意义:以山西五台陈家庄剖面为例显示文摘中元古代时期的五台山南缘是华北克拉通北部的燕辽裂隙槽与南部的晋豫陕裂隙槽之间的交接地带。在该地区中元古界由常州沟组潮坪沉积体系碎屑岩地层和高于庄组潮坪沉积体系碳酸盐岩地层组成,常州沟组与下伏的早元古界滹沱群为角度不整合接触,高于庄组与上覆的寒武系之间为地层间断时间超过1000 Ma的平行不连续面;残留不全的元古界不但成为前寒武纪层序地层学划分的典型代表,而且成为窥视早期来自南部裂陷槽向北海侵以及晚期来自燕辽裂陷槽向南海侵的宝贵的物质记录,并且成为重新审视晋豫陕裂陷槽与燕辽裂陷槽的争议较大的地层对比的关键地层记录。对山西五台沉积状剖面中元古界沉积序列及其所表征的层序地层学特征的观察和描述,为今后的进一步研究提供了有用的线索,因而具有重要意义。梅冥相 2010现代地质2010,24,5:2
15重庆云阳地区沙溪庙组软沉积物变形构造及其地质意义显示文摘探讨重庆市云阳县普安乡沙溪庙组下段恐龙化石埋藏成因。通过野外观察及室内薄片分析,对化石围岩及上下岩层展开研究。化石围岩为紫红色泥质粉砂岩,其中见大量泥砾及软沉积物变形构造,具稀性泥流沉积特征。化石层上下大量发育以负荷构造、火焰构造、液化砂岩脉等为代表的软沉积物变形构造,与地震活动相关的同沉积断裂、砂球(枕)以及地裂缝伴生发育,表明研究区液化软沉积物变形可能是受古地震事件影响形成。化石墙附近发育管状钙质结核,是区内存在大量甲烷并发生运移及排放的证据,可能是深部液化含水沉积物与甲烷上涌形成的通道。沉积物的液化与甲烷聚集是研究区泥火山发育的先决条件,经地震触发,液化沉积物以泥火山形式溢流喷出,“化石墙”则是喷出泥流对恐龙快速埋藏的结果。钟摇 朱利东 杨文光 周羽漩 熊璨 肖明 李德亮 张洪亮 2021成都理工大学学报(自然科学版)2021,48,2:2
16山东灵山岛北背来石剖面下白垩统顺层砂脉的特征及其成因动力学分析显示文摘山东灵山岛北背来石剖面下白垩统莱阳组发育大量砂脉。根据砂脉与层面的关系,将其分为顺层砂脉和非顺层砂脉。前者主要发育在三角洲前缘黑色泥岩中,顶、底界面普遍参差不齐,常与软沉积变形构造共生。在分析砂脉特征的基础上,建立了非地震条件下顺层砂脉侵入的物理模型和公式,推导出液化砂层的深度与侵位深度和上覆沉积层厚度之间的关系,认为形成大型砂脉的液化砂层深度都很大。该实例对研究砂脉的成因、湖泊相关沉积及盆地构造运动具有重要意义。钟建华 孙宁亮 郝兵 倪良田 宋冠先 薛纯琦 毛毳 邵珠福 葛毓柱 陈彬 刘圣鑫 彭超峰 谷东辉 王永强 李聪 2020古地理学报2020,22,4:2
17微生物活动的沉积响应:以MT构造为例显示文摘数十亿的地球演化历史中,作为'生物界的巨人'的微生物占据着重要地位,在其蓬勃发展的中新元古代时期,在沉积岩中留下了许多不可磨灭的印迹。本文主要介绍了仅发育在前寒武纪沉积地层中的MT构造,综述了其研究历程和国内外最新研究进展,根据其在岩石中呈现形式的一定规律性,将MT构造划成5种类型;总结了前人对MT构造成因的研究成果,发现MT构造与微生物有着紧密联系。基于微生物活动在沉积物的沉积和成岩作用中扮演着极其重要的角色,促使了'微生物沉积学'的产生和发展,成为探索地球早期环境变化和生命起源演化的一个窗口。岳亮 刘自亮 李元敏 2016地质科技情报2016,35,6:2
18北京南口长城系高于庄组硅质臼齿状构造的发现及成因显示文摘臼齿构造主要发育于中新元古代地层中,目前所报道的臼齿构造均由纯净的、基本等粒的微晶方解石(或白云石)构成.野外地质考察中,在北京南口长城系高于庄组第3段泥晶灰岩中发现了形态多样的臼齿状构造,野外观察和室内显微镜下分析,发现臼齿状构造与宿主岩石边界多呈圆弧状或港湾状,界线清晰.扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDX)表明,'臼齿'成分主要以硅质为主,矿物成分为玉髓和自生石英.从臼齿状构造的形态和充填序列分析,发现南口臼齿状构造形成经历了裂缝形成、裂缝充填和后期破坏再充填等过程.认为臼齿状构造可能是多成因的结果,其中在半固结的条件下由地质事件引起的微裂隙系统可能是臼齿状构造形成的重要因素之一.杨宝忠 张新勇 侯红星 于博滨 2019地球科学2019,44,11:1
19元谋断裂带砂脉及其与断裂活动的关系显示文摘依据元谋断裂带砂脉发育的层位、成份、形态、围岩变形特征、区域构造背景和古气候环境,以及断裂带晚第四纪活动特征,结合释光年代学测试结果,讨论砂脉的成因机理及其与断裂带的关系。结果表明,元谋断裂带地表或近地表发育的砂脉较多,产状近直立,延伸较长,沿断裂中-北段构造面平行展布。综合分析砂脉形态、内部结构以及与围岩和断层的空间关系,揭示砂脉的形成应是断裂带强烈运动或地震活动引起的断层带上、次级断裂面上以及构造面附近局部节理面砂土液化的结果,或为伸展构造面裂隙充填物,且可能为同一期地质事件所为,形成时间约为7 kaBP。这些砂脉构造对断裂活动的时限具有重要指示意义,是元谋断裂晚第四纪一次强烈活动的伴生产物。卢海峰 唐永忠 2018北京大学学报(自然科学版)2018,54,6:1
20华北地台中-新元古界烃源岩沉积特征及生烃潜力显示文摘随着近年来元古宇商业性原生油气藏在全球范围的不断发现,元古宙地层已逐渐成为了油气勘探重点。华北地台燕山地区是中国中—新元古界最为发育的地区之一,中—新元古界总厚可达9553 m,虽油苗等油气显示发现已久,但多年来一直未取得油气突破。为了下一步开展更具针对性的油气调查及勘探,从中、新元古代这套巨厚的沉积地层中优选出油气勘探的有利烃源岩层段就有着非常重要的意义。本文分析了华北中元古代地层中发育的暗色泥岩与微生物碳酸盐岩这两类烃源岩层的沉积特征,并初步评价了它们的生烃潜力。串岭沟组、洪水庄组与下马岭组均发育有厚层的暗色泥、页岩,总有机碳含量TOC平均值分别为0.89%、2.54%、2.82%,有机质的镜质体反射率Ro(采用为镜状体反射率Ro_(vl))值分别为2.03%、1.05%、0.63%。微生物碳酸盐岩在高于庄组、雾迷山组及铁岭组中普遍发育,其内富含微生物群落等丰富的有机质残留,发育TOC>0.2%的优质烃源岩层段。张文浩 汤冬杰 杨烨 张交东 刘旭锋 王丹丹 曾秋楠 刘卫彬 2021中国地质2021,48,5:1
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