【摘要】：元古代中期是地球演化史上一段特殊的時(shí)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(zhǎng)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(yíng)養(yǎng)元素饋乏,對(duì)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(chēng)之為“the boring billion”�？墒�,最近的研究發(fā)現(xiàn)這個(gè)時(shí)期的硫化條件可能并非像過(guò)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(dòng)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(guò)去的認(rèn)識(shí)要低至少50倍。這些認(rèn)識(shí)主要源于深水相區(qū)暗色頁(yè)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(guò)淺水碳酸鹽巖沉積的研究來(lái)檢驗(yàn)這些認(rèn)識(shí)的可靠性。華北高于莊組具備這種條件,對(duì)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(guò)程及其對(duì)真核生物早期演化可能的影響機(jī)制提供線(xiàn)索。本文以華北薊縣高于莊組(1.6-1.53Ga)三段-四段為研究對(duì)象,對(duì)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(guò)野外觀察和樣品鏡下分析,對(duì)不同類(lèi)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(duì)各種微相的形成條件開(kāi)展了有新意的研究,對(duì)古海洋化學(xué)條件提出了新的認(rèn)識(shí)。1)在高于莊組上部非疊層石沉積序列中識(shí)別了具有普遍意義的三類(lèi)副層序,認(rèn)為它們反映了不同的水深和氧化條件。通過(guò)對(duì)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(gè)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(duì)海洋化學(xué)條件在時(shí)間上的變化過(guò)程提出了新的認(rèn)識(shí)。2)對(duì)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(duì)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(guò)微生物活動(dòng)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(dòng)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(guò)綜合研究,認(rèn)為在海洋缺氧和碳酸鈣過(guò)飽和條件下,微生物活動(dòng)對(duì)海底碳酸鹽巖沉淀和早期成巖過(guò)程具有重要影響;以微生物席為主的有機(jī)礦化過(guò)程對(duì)前寒武時(shí)期大部分海底自生碳酸鹽沉積類(lèi)型有重要控制作用。而水深、水動(dòng)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(lèi)型。4)論文還對(duì)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(duì)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(dòng)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(dòng)在其中具有決定性作用。而微亮晶形成源于快速無(wú)機(jī)沉淀過(guò)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(hào)：2310067