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豫西中元古界云梦山组微生物成因沉积构造研究

作　者: 邢智峰
导　师: 齐永安
学　校: 河南理工大学
专　业: 矿产普查与勘探
关键词: 中元古界云梦山组碎屑岩微生物席微生物成因沉积构造
分类号: P618.13
类　型: 博士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

豫西地区中元古界云梦山组隶属于汝阳群,在构造古地理上属于华北地台南缘,主要为一套陆源碎屑岩沉积。微生物成因沉积构造(MISS)主要产于本组中段和上段的紫红色或黄白色砂岩层面,多发育在与泥岩的接触面上,常与波痕伴生,类型多样。云梦山组的微生物成因沉积构造可分为微生物席生长相关构造、微生物席代谢相关构造、微生物席破坏相关构造和微生物席腐烂相关构造四大类,其中捆绑波痕、强烈皱饰和不规则网状凹坑为云梦山组发现的新类型。微生物成因沉积构造发育在无障壁海岸环境的上临滨、前滨以及潮坪环境的潮下带到潮上带的广大地区,在豫西云梦山组具有较显著的分布和演化特征:(1)类型分布的差异。无障壁海岸环境发育的微生物成因沉积构造以大型多边形网状脱水裂痕为主,含少量的微生物席砂片,类型单调;而碎屑岩潮坪环境发育的微生物成因沉积构造类型更加多样化,包含从生长构造到腐烂构造四大类型,以微生物席破坏相关构造最为常见。微生物成因沉积构造多样化的特点可作为潮坪环境的指示标志。(2)相比较而言,云二段潮坪环境中发育的微生物成因沉积构造比云四段密集,可能是云一段的火山活动给海水带来了丰富的矿物成分,有利于微生物的生长。(3)云梦山组微生物成因沉积构造的发育与海进、海退的旋回有密切联系,微生物成因沉积构造往往发育在海泛面上。(4)用微生物席干裂多边形的大小对微生物席厚度进行估测,无障壁海岸环境比潮坪发育了更厚的微生物席,这说明当时的微生物席能繁盛在水动力较强的区域。从云梦山组底部到顶部,古代微生物席的厚度总体上在减薄。云梦山组微生物成因沉积构造的时空分布和演化特征对古环境具有重要的指示作用。微生物成因沉积构造样品的纵切观察可见典型的微生物席纹层,代表着微生物席在沉积表面的多次生长和埋藏。深色层包含有泥质物和细砂-粉砂颗粒,被认为是先前微生物席的残留区;浅色层则是较纯净的石英颗粒,由物理沉积作用形成。显微观察发现五种明显的微生物成因沉积构造的微结构类型,分别是:波曲层、网状结构、定向颗粒层、细小颗粒层和重矿物层,可作为当时微生物席存在的证据。云梦山组微生物成因沉积构造的大量发育表明了当时微生物席的繁盛,代表了远古微生物席在沉积物表面殖居、生长、代谢以及与沉积物相互作用的一些特征,同时也指示了当时的水动力状况和古环境特征。对微生物成因沉积构造中微生物化石的探索性研究发现在薄层粉砂质泥岩层存在一些丝状菌化石、球状菌化石、硅化的EPS和未知的生物化石。化石的生物类型以蓝细菌为主,并可见分层分布。这些发现为认识古代微生物席群落的结构和功能提供了依据。通过现代微生物席与古代微生物席的比较研究,对云梦山组微生物席发育的环境特征、微生物群落的结构以及微生物成因沉积构造的成因进行了讨论,对气隆构造、不规则网状凹坑和网状生长脊的成因有了直观认识。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-7
Abstract  7-13
1 引言  13-29
  1.1 微生物席  13-16
  1.2 岩石记录中的微生物标志  16
  1.3 微生物成因沉积构造研究进展  16-26
    1.3.1 概念与分类  17-21
    1.3.2 碎屑岩中的微生物成因沉积构造  21-24
    1.3.3 我国前寒武纪微生物成因沉积构造的研究现状  24-26
    1.3.4 微生物成因沉积构造研究的不足之处  26
  1.4 研究内容及意义  26-27
    1.4.1 研究内容  26-27
    1.4.2 研究意义  27
  1.5 研究方法及技术路线  27-29
2 现代微生物席和现代微生物成因沉积构造研究  29-63
  2.1 现代海相微生物成因沉积构造研究  29-36
    2.1.1 现代微生物成因沉积构造的类型  29-30
    2.1.2 现代微生物成因沉积构造的分布环境  30-36
  2.2 现代淡水微生物席及微生物成因沉积构造研究  36-59
    2.2.1 研究地点及环境  36
    2.2.2 研究方法  36-37
      2.2.2.1 水样的采集  37
      2.2.2.2 微生物席样品的采集  37
      2.2.2.3 样品处理  37
    2.2.3 研究结果  37-59
      2.2.3.1 微生物席分布的环境  37-38
      2.2.3.2 微生物席的表观形态  38-39
      2.2.3.3 微生物席中气泡的产出  39-44
      2.2.3.4 现代微生物成因沉积构造观察  44-46
      2.2.3.5 微生物席的群落组成（微观观察）  46-59
  2.3 讨论  59-63
    2.3.1 淡水微生物席和海洋中的微生物席的对比  59-61
    2.3.2 对微生物成因沉积构造成因的启示  61-63
3 云梦山组剖面描述及沉积特征  63-83
  3.1 鲁山剖面  64-79
    3.1.1 地质背景  64-67
    3.1.2 鲁山剖面描述  67-72
    3.1.3 沉积环境分析  72-79
  3.2 云台山剖面  79-83
    3.2.1 地质背景  79
    3.2.2 沉积环境分析  79-83
4 云梦山组微生物成因沉积构造的类型和宏观特征  83-125
  4.1 微生物席生长相关构造  83-88
  4.2 微生物席代谢相关构造  88-90
  4.3 微生物席破坏相关构造  90-97
  4.4 微生物席腐烂相关构造  97-100
  4.5 讨论  100-125
    4.5.1 现代微生物席研究对古代微生物席和微生物成因沉积构造分析的借鉴意义  100-108
    4.5.2 远古繁盛的微生物席对云梦山组沉积速率的影响  108
    4.5.3 云梦山组微生物成因沉积构造对沉积环境的指示  108-125
      4.5.3.1 微生物成因沉积构造的不同类型对环境的指示  108-109
      4.5.3.2 微生物席的厚度与环境的关系  109-113
      4.5.3.3 云梦山组微生物成因沉积构造的时空分布特征和环境指示  113-121
      4.5.3.4 云梦山组微生物成因沉积构造的演化  121-125
5 云梦山组微生物成因沉积构造的微观分析  125-139
  5.1 微生物席纹层的微观特征  125-127
  5.2 微生物成因沉积构造的微结构类型  127-131
    5.2.1 波曲层  127-128
    5.2.2 定向颗粒层  128
    5.2.3 网状结构  128-130
    5.2.4 细小颗粒层  130-131
    5.2.5 重矿物层  131
  5.3 矿物特征  131-134
  5.4 不同微生物成因沉积构造类型的微观特征  134-137
    5.4.1 微生物席生长和新陈代谢相关构造  134
    5.4.2 微生物席破坏相关构造  134-135
    5.4.3 微生物席腐烂相关构造  135-137
  5.5 讨论  137-139
6 云梦山组微生物成因沉积构造中微生物化石的探索性研究  139-159
  6.1 取材和方法  139-140
  6.2 实验结果  140-152
    6.2.1 丝状菌化石  140-147
      6.2.1.1 云台山剖面  140-143
      6.2.1.2 鲁山剖面  143-147
    6.2.2 球状菌化石  147-149
    6.2.3 硅化的EPS 结构  149-150
    6.2.4 未知生物化石  150-152
  6.3 讨论  152-159
    6.3.1 云梦山组微生物化石的观察及鉴定  152-153
    6.3.2 微生物硅化与微生物形体的保存  153-155
    6.3.3 云梦山组微生物成因构造中微生物群落的组成  155-159
7 结论与展望  159-163
  7.1 结论  159-161
  7.2 本研究的创新之处  161
  7.3 工作展望  161-163
参考文献  163-173
作者简历  173-174
学位论文数据集  174

豫西中元古界云梦山组微生物成因沉积构造研究

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