国家重点基础研究发展计划(2011CB808806)
- 作品数：12 被引量：116H指数：8
- 相关作者：汤冬杰史晓颖王新强张文浩蒋干清更多>>
- 相关机构：中国地质大学（北京）中国地质大学内华达大学更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：天文地球生物学更多>>
- 华北地台西缘早—中寒武世过渡期核形石:微生物群落对浅海缺氧环境的响应被引量：20
- 2014年
- 地质记录表明在早—中寒武世过渡期发生了一次重要的生物灭绝事件,但对其成因的认识仍存在分歧。作者试图通过对华北地台该时段广泛发育的核形石微组构和矿化过程研究,揭示微生物群落对灾变事件和海洋环境变化的响应。研究发现核形石内富含细菌化石;包壳的微组构和有机矿化特征表明其形成于细菌硫酸盐还原(BSR)作用活跃的高碱度海水条件,密集的莓状黄铁矿微粒和异养细菌残余指示为缺氧环境;而沉积相分析显示核形石发育于浅海陆棚背景。研究认为,同期的核形石及其他可对比微生物岩不仅在华北广泛分布,在其他大陆和板块上也有良好记录,表明在这个生物灾变期浅海环境有广泛的微生物群爆发,并可能与大火成岩省喷发、全球气温升高以及深部缺氧海水向陆棚侵进引起的浅海广泛缺氧相关。早—中寒武世过渡期广泛发育的微生物岩可能记录了底栖动物大量灭绝后,微生物群在缺氧水体中的快速繁盛与生态扩张过程。
- 张文浩史晓颖汤冬杰王新强
- 关键词：核形石草莓状黄铁矿缺氧环境华北地台
- 华北串岭沟组软沉积物变形构造及其构造古地理意义被引量：6
- 2016年
- 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
- 关键词：串岭沟组古地震
- Mo-U共变作为古沉积环境氧化还原条件分析的重要指标——进展、问题与展望被引量：19
- 2015年
- 由于氧化还原敏感金属元素(RSM)在氧化水体中化学性质保守,而在缺氧水体中还原活化并向沉积物中转移,因而黑色页岩中的RSM富集度被广泛用于古沉积环境和水体化学条件的研究。近年来不仅建立了判定海水氧化还原(redox)状态的定量指标体系,而且成功地将RSM用于盆地古水文条件重建和大气氧化水平分析,特别是Mo-U富集机理及其共变应用研究最为迅速。沉积物的Mo-U富集度主要受海水Mo-U浓度以及水体氧化还原状态和盆地水文特征的控制。U在Fe(Ⅲ)-Fe(Ⅱ)还原带活化并向沉积物中转移,而Mo仅当海水中含有H2S时才向沉积物富集,因而可据Mo和U富集度的差别区分水体缺氧与硫化特征。沉积物中Mo/TOC比可大致反映沉积水体中的Mo浓度,故可用于判定同时代不同古地理条件下沉积水体的局限程度。利用Mo-U的差异性富集机制还可区分弱氧化-缺氧-硫化水体特征,并判断是否存在Mo的颗粒传输。作者对Mo-U共变用于古沉积环境的氧化还原条件分析的进展、问题进行评述,并对可能的发展方向提出展望。
- 汤冬杰史晓颖赵相宽王新强宋高源
- 关键词：氧化还原条件
- 华北地台西缘早—中寒武世之交的核形石:微组构与生物矿化机制研究被引量：14
- 2014年
- 内蒙古乌海地区毛庄组上部灰岩产大量核形石,其内核与包壳含丰富的矿化细菌和有机质残余。显微观察显示:内核以微晶质为主,含少量生屑和陆源碎屑;包壳由亚毫米级亮/暗纹层交互构成。亮层具微亮晶—微晶混合组构,以自养蓝细菌居多;暗层以微晶质为主,富含异养细菌和黄铁矿莓球;这种差异表明两种纹层具不同的生物矿化机制,但都是微生物-化学过程与环境相互作用诱发碳酸盐沉淀并矿化微生物质的结果。超微研究表明:纹层内含大量纳米球粒(40~200 nm),与非晶质胞外聚合物(EPS)密切共生,可能源于EPS的降解。纳米球粒通过粘结-融合形成多面体(0.2~5μm),并进一步集合形成微米级微晶质球粒,后者常被齿状亮晶质环边包围。在寒武纪核形石内部观察到的这种多级微组构的有序组合及其与细菌残余和有机质的规律性配置关系,与近代矿化微生物席和实验研究中观察到的情况相似。本研究认为寒武纪核形石包壳纹层的形成可能与现代微生物席的矿化机制相近,都是微生物与环境相互作用诱发碳酸盐沉淀并矿化有机质的结果。
- 张文浩史晓颖汤冬杰蒋干清
- 关键词：核形石生物矿化华北地台
- 华北串岭沟组凝灰岩锆石SHRIMP年龄及其地层学意义被引量：12
- 2019年
- 华北克拉通燕辽地区是中国中新元古代沉积地层的标准剖面区。蓟县群和青白口群已经取得了很多重要的高精度定年数据,但是长城群除了顶部大红峪组有了高精度定年以外,其他组还缺乏可靠的高精度定年数据。为了准确标定华北克拉通中元古界长城群串岭沟组的年龄,对采自河北宽城地区神仙岭剖面串岭沟组顶部火山岩凝灰岩锆石进行了SHRIMP U-Pb定年。结果表明所测锆石207Pb/206Pb表面年龄加权平均值为(1 634.8±6.9)Ma(95%置信度,MSWD=1.2,n=23)。可见长城群串岭沟组顶部的准确年龄为(1 634.8±6.9)Ma,表明长城群串岭沟组到大红峪组整体上属于中元古代地层。
- 刘典波王小琳张恒石成龙
- 关键词：锆石SHRIMPU-PB定年中元古界串岭沟组
- 华北古陆南缘豫西新元古代大型疑源类及古地理环境分析被引量：7
- 2011年
- 华北古陆南缘豫西元古宙地层中白草坪组出现大量大型具刺疑源类,通常大型疑源类首现于新元古代地层,而华北古陆这类的疑源类却首现于中元古地层,因此,其起源和演化谱系就成为许多学者仍需深入探讨的未解之谜。近年来,蓟县中、新元古代地层一直是视为标准剖面,但是,下马岭组新的锆石SHRIMP U-Pb年龄打破了该组原有的中、新元古代地层的位置,同时也打破了生物演化序列的完整性。新的年龄意味着蓟县剖面中、新元古代地层有可能缺失1200～900 Ma地质记录。从生物地层上分析,豫西的汝阳群和洛峪群中出现大量大型疑源类有可能填补蓟县剖面中生物的空缺。本文通过生物地层学、化学地层学研究和岩相分析,探讨其发生可能和地层及构造意义。
- 高维张传恒王自强
- 关键词：新元古代疑源类古地理
- 华南埃迪卡拉纪-寒武纪过渡期的有机碳同位素梯度和海洋分层被引量：12
- 2014年
- 埃迪卡拉纪-早寒武世是地球历史上碳循环的重大波动期，但有关其成因和古环境意义仍存在很大分歧．为阐明这一问题，本文对华南晚埃迪卡拉纪．早寒武世两条剖面进行了高分辨的碳同位素研究．在浅水相区九龙湾．季家坡剖面，晚埃迪卡拉纪灯影组大部分δ^13Corg值在-29‰- -24‰变化；而在深水相区龙鼻嘴剖面，大部分δ^13Corg值在-35‰ - -32‰．这些新的研究结果与华南埃迪卡拉纪一早寒武世其他剖面发表的δ^13Corg数据对比表明，δ^13Corg在时间和空间上均存在着巨大变化，并受岩相的明显约束．在以碳酸盐岩为主的地层中，δ^13Corg相对较高，通常大于-30‰；而在黑色页岩和暗色硅质岩为主的地层中，δ^13Corg相对较低，一般小于-32‰．这种有机碳同位素组成的显著差异很难以存在巨大的溶解有机碳库（DOC）解释，我们认为不同微生物类群的贡献可能是导致这种差异的主要因素．浅水相样品中较高的δ^13Corg值（〉-30‰）与显生宙同位素变化相近，可能反映了光合作用为主的同位素分馏；而深水样品较低的δ^13Corg值（〈-32‰）可能反映了缺氧环境条件下化能自养或甲烷氧化微生物对有机质的重要贡献．这意味着在埃迪卡拉纪-早寒武世之交扬子地台的海洋仍处于强烈分层状态，且氧化还原界面波动频繁．
- 王新强史晓颖GanQing JIANG汤冬杰
- 关键词：早寒武世有机碳同位素
- 华北中元古代陆表海氧化还原条件被引量：12
- 2011年
- 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
- 关键词：华北地台
- 中元古代微指状叠层石:超微组构和有机矿化过程被引量：9
- 2012年
- 微指状叠层石(microdigitate stromatolites,以下简称MDS)是新太古代—中元古代一种重要的沉积构造。由于其内部以纤维状组构为重要特征,而缺乏直接的微生物化石证据,被认为代表特定海洋化学条件下形成的一种海底碳酸盐沉淀,属无机成因。本文对华北中元古代雾迷山组硅化MDS的显微组构研究发现,其柱体由亚毫米级浅色微亮晶纹层(平均厚约65μm)和暗色微晶纹层(平均厚约680μm)交互叠加而成。前者含较少细菌残余,重结晶显著;后者富含细菌残余、微晶多面体及微球粒,并进一步分为具密集连续次级微纹层的(平均厚约380μm)和具稀疏断续微纹层的(平均厚约300μm)两种暗纹层。这三种纹层在纵向上的规律性交互可能反映了季节性变化。毛发状垂向纤维贯穿于整个柱体,但在亮纹层内稀疏。这种纤维可能由垂向生长的丝状菌束(宽<10μm)矿化而成,有些由微球粒(粒径为10～30μm)定向富集构成。微球粒富含细菌残余、胞外聚合物(EPS)以及与之密切共生的纳米颗粒(粒径<45nm)。纳米颗粒可粘结形成亚μm级多面体,构成碳酸盐晶体生长的基点。包围微球粒的微亮晶环边和纤维组构间的微亮晶条带内少细菌残余,可能属微生物影响的矿化成因,而纤维体和微球粒则是微生物诱发矿化的结果。故中元古代MDS属微生物成因,它所展现的有机矿化过程可能也适用于更古老的叠层石。此外,MDS内有机矿物从纳米颗粒到微球粒的有序聚合可能代表了有机矿化的普遍过程,并可用作判定微生物成因碳酸盐岩的重要标识。
- 汤冬杰史晓颖蒋干清张文浩
- 关键词：华北地台
- 河北平泉高于庄组凝块石的特征及其成因解析被引量：1
- 2016年
- 微生物碳酸盐岩是微生物与环境相互作用的产物，它的发育对古环境与微生物群落有着重要的指示意义。河北省平泉县地区中元古代高于庄组四段发育有凝块石、纹理石、叠层石多种微生物碳酸盐岩。凝块石以其内部独特的凝块组构而显著区别于具纹层构造的叠层石等其它微生物岩类型。根据尺寸大小与排列特点可将高于庄组凝块石中的凝块组构分为3种类型：厘米级别、致密的中凝块，毫米级别、似层状的小凝块与微米级别、层状分布的微凝块。显微与超显微观察显示，所有的凝块组构均由内核与外壳两个结构单元组成。内核主要为丝状细菌、球状细菌等微生物或有机质残留，围绕内核的是呈放射状、扇状分布的方解石外壳，方解石颗粒之间可见有薄片状胞外聚合物（EPS）残留。凝块中微生物残余及EPS的大量发现，表明了凝块组构的形成与微生物密切相关。环境中海水碳酸盐初始饱和度的高低可能是形成不同类型的凝块组构的原因。
- 张文浩史晓颖汤冬杰王新强
- 关键词：微生物胞外聚合物高于庄组华北地台
