豫西寒武纪叠层石形态变化与微生物席底质变迁的环境与资源意义

结题报告

项目介绍

AI项目解读

基本信息

批准号：
41202071
项目类别：
青年科学基金项目
资助金额：
25.0万
负责人：
郑伟
依托单位：
河南理工大学
学科分类：
D0206.沉积学和盆地动力学
结题年份：
2015
批准年份：
2012
项目状态：
已结题
起止时间：
2013-01-01 至2015-12-31

项目参与者：
齐永安；常玉光；孙凤余；文广超；张盼盼；代明月；
关键词：
叠层石烃源岩寒武纪豫西微生物席

项目摘要

Abundant stromatolites from lower Cambrian to upper Cambrian occur in the North China craton margin near Dengfeng,Henan Province except the lowermost Cambrian beds which phosphorite horizons are present.Interests will focus on the relationship of microorganism activities with phosphoretted rich beds and high organic carbon content layers at the initial stage of "Cambrian life burst" and later on the blooming of Cambrian stromatolitic growth in various environmental setting..The goals of this project are:to analyze the various type of macrostructures and microfabrics of craton margin deep water phosphatic microbialite comparing the geochemical stromatolites signatures with the coeval facies (subenviroment) and construct stromatolite accretion mechanisms with those recognized in modern examples as well as to evaluate the hydrocarbon source rocks potential.

位于华北克拉通南缘的豫西登封寒武系从下到上见有丰富的叠层石，其最底部则出现含磷层位。寒武纪初期"生命大爆发"微生物活动与磷富集层的关系以及之后的叠层石繁盛，将是本项目关注重点。叠层石大样品采集以0.5-1.0cm为厚度间隔，并用钻头直径谱0.1-1.0mm手钻采集微区样品，作为地球微生物学与分子地球生物学对比。旨在分析克拉通边缘深水含磷微生物岩和浅海叠层石的宏体构造和微体组构；将叠层石的地球化学信息与同时期的微相（次级环境）作比较，重建叠层石增生机制并将其与现代叠层石作对比，同时评估寒武系最底部微生物形成烃源岩的潜力。

结项摘要

项目以叠层石与沉积环境的关系为主线，以偏光显微镜和扫描电镜为手段，应用“将今论古”的现实主义原理，从叠层石的宏观和微观角度，对叠层石的宏观形态特征、微观纹层和矿物特征、微生物化石及微生物席、叠层石钙化机理及成因和叠层石演化等方面进行了深入研究，全面揭示了叠层石形成的机理，丰富了我国叠层石研究的资料，为揭示微生物与后生动物之间的协同演化关系提供了新的证据和信息。. 豫西寒武系剖面连续，露头良好，叠层石等微生物岩丰富，共出露18层叠层石。叠层石宏观形态特征明显，主要有柱状、小丛状、缓波状、半球状和围绕竹叶状泥灰岩砾屑生长的叠层石等5大类，可细分为9小类13种，在详细描述叠层石宏观沉积特征的基础上，结合其伴生沉积构造，以现代海相叠层石的生长环境和前寒武纪叠层石的沉积环境等为佐证，建立了13种叠层石的沉积环境分布模式，同时指示出叠层石不同宏观形态特征与水动力条件之间的关系。. 在豫西寒武纪叠层石中，发现了大量微生物化石，表现出明显的丝状和球状特征，为典型蓝细菌属的葛万菌和肾形菌，且微生物化石组合还具有一定的微生物席特征，是适应生长环境条件的结果。结合叠层石的生长环境，建立了叠层石微生物化石和10种微生物席的沉积环境分布模式。项目以寒武纪叠层石的微生物化石和微生物席为例，研究了寒武纪叠层石的钙化过程以及钙化方式，寒武纪叠层石的钙化分为微生物的物理和化学两种作用方式，其中化学钙化又有化学诱导和化学控制两种钙化模式，6种钙化途径。又根据不同类型叠层石成因的差异，建立了5种不同形态特征叠层石的成因模式，对叠层石等微生物岩的成因机理有了更准确、更直接的认识。在分析叠层石演化和衰减史的基础上，讨论了寒武纪叠层石在地史演化中的地位和作用。依据叠层石丰度（厚度）、分异度（形态类型）及其宏观形态并结合沉积学和古生物学特征，将豫西寒武纪叠层石划分为6个演化组合类型，分析了演化组合的相关性特征以及宏观幕式演化和微观演化规律。根据寒武纪叠层石组合的演化特征，揭示出豫西寒武纪叠层石幕式演化的影响和控制因素为：后生动物的影响、水动力条件和沉积底质的变化以及陆源泥质的供给。