简介:两种气体,氮气和氧气,以压倒优势的状态主导着地球的大气圈。氮气是原生的,而且其存在和丰度不是生物过程所驱动的;相反,氧气是生物通过水的氧化作用而连续产生的,这个氧化作用得到了太阳光的能量驱动。氧气,一种对动物生命进化最为关键的气体,是如何变成大气圈中丰度第2的气体?问题并非以前所设想的那么简单;为了了解大气圈氧化的时间进程,我们不但要知道氧气是什么时候而且是如何第1次出现的,而且还要知道氧气是如何在大气圈中保持一个高浓度的。可以肯定的2个事实是:地球最早期的大气圈是缺乏氧气的,而今天的大气圈则为21%的氧气所组成。需要特别强调的是,大多数古代大气圈氧气水平的地质标志,只是意味着存在与缺乏,而且发生在以下2个时间点的大多数事件是高度不肯定的;但是,一系列地质证据已经表明,大气圈氧气含量水平上升的时间进程发生在2个时间点上:(1)一个从缺氧的到含氧的大气圈的转变,大致发生在2.0-2.5Ga期间,这个转变就是著名的巨型氧化作用事件(GOE);(2)发生在前寒武纪—寒武纪过渡时期的大约540-850Ma的第2次巨型氧化作用事件(GOE-Ⅱ),被进一步命名为新元古代氧化作用事件(NOE)。GOE与NOE,就得出了地球大气圈氧气含量水平上升三段式的盛行图像。随着研究的深入,得到了以下重要认识:如果说大气圈氧气含量的总体增加,从太古宙微不足道的水平增加到今天21%,是由于氧气生产作用增强的结果而代表了一个复杂的地球生物学过程的话,那么,这个过程则发生在随着侵蚀作用与沉积作用相对于火山活动而变得更加重要的状况下,更进一步讲,叠加在这个总体趋势下的则是一系列的阶梯式的氧气含量水平上升,这与超大陆聚合作用之后异常高的沉积作用周期是相联系的,从而进一步说明了大气圈
简介:胡修棉教授(2017)发表的学术论文《物源分析的一个误区:砂粒在河流搬运过程中的变化》,基于Krumbein滚筒实验结果及大量观察数据,发现现代河流的砂粒中不稳定矿物成分、磨圆度及粒径等变化与国内《沉积岩石学》教材相关结论矛盾,应用于物源分析是"以讹传讹"。受其启发,基于前人研究成果,作者进行了较深入的分析,认为滚筒实验结果对自然界河流砂的机械搬运具有一定的指示意义,即随着搬运距离的增加,颗粒逐渐变细、磨圆度变好,加之河流搬运过程中伴随的化学分解等作用,其中的不稳定成分逐渐变少。但由于掺和作用的存在,河流搬运过程中混合了搬运距离不同的颗粒,其不稳定矿物成分含量、磨圆度和粒径等均会发生变化。国内教材对上述现象均有不同程度的描述,得到广大沉积学者认可,而胡修棉教授(2017)对此论述不够。此外,胡修棉(2017)单从地理位置上划分搬运距离的长短似乎不妥。河流搬运对颗粒的磨圆度和粒径的改造作用缺乏直接的数据证明,建议利用标定法跟踪观察。
简介:磁性矿物及其转化现象在碳酸盐岩中十分常见。在其沉积演化各个阶段形成的磁性矿物,分别携带了它们形成时的古环境信息,是沉积古地理学和环境磁学的直接研究对象。磁性矿物在其形成过程中还受到地磁场的磁化作用,致使其获得了原生剩磁。鉴于对这类磁性矿物的准确鉴定及其所携带的原生剩磁成分的准确辨识,是获得可靠古地磁资料和建立地块极移曲线、编制非当今界限的古地理图与进行古地理重建的前提,从而成为古地磁学和大地构造古地理学的主要研究对象。在后生阶段形成的磁性矿物,通常由原有的磁性矿物转化而成,这种转化作用常起因于构造运动及与其密切相关的岩浆活动和流体活动。由于在其转化过程中,地磁场也相应发生了变化,所以新生磁性矿物就携带上新的剩磁(重磁化剩磁),因而它们也应该是古地磁学和大地构造古地理学的重要研究对象。如果在进行古地磁研究时,增加与构造事件和热事件相关样品的采集,加强磁性矿物的成因矿物学研究,那么就可以为进行古地理重建,提供更加可靠和更加丰富的古地磁资料。由此表明,在古地理学这一门综合性很强的地球科学,发展到巳经形成许多分支学科的今天,有必要关注磁性矿物与古地理研究之间的密切联系。
简介:自从Kalkowsky在1908年构筑了叠层石的术语之后,叠层石一直是地质学家采用不同方法研究和思考的主题,而且一直被当作证明地球早期生命历史的代表物而得到深入调查。叠层石确实为地球早期生命历史提供了间接而且复杂的证据,所以,现代叠层石确实代表着明显的生物信号而成为研究的焦点。最为引人注目的是,现代叠层石的多样化构成,确实表明了蓝细菌生物席建造了叠层石,而且进一步表明了微生物席转化成叠层石不是一个直接的作用过程。那些反映现代叠层石多样化构成的典型实例包括:(1)南极Untersee地区的湖泊相锥状泥质叠层石;(2)新西兰North群岛被称为煎锅湖的热水湖泊中以及美国黄石国家公园热泉中的硅质叠层石;(3)巴哈马台地、澳大利亚鲨鱼湾以及巴西东南部海湾碳酸盐沉积物构成的叠层石。由于蓝细菌微生物席是否代表了古代叠层石的形态学前体总是存在争议,而且在生命的图像中叠层石一直是一个迷惑的关键片段,因此,现代叠层石的多样化构成,将成为认识古代叠层石形成的关键和窗口。立足于前人的研究成果,追踪和总结现代叠层石的多样化构成,以及它们所代表的沉积作用和微生物新陈代谢活动丰富而复杂的信息,将不但丰富微生物沉积学的研究内容,还将拓宽沉积相分析的基本内容,对深入了解叠层石复杂的沉积学特征和生物学属性具有重要的科学意义。
简介:海平面的变化是旋回性沉积作用的重要控制因素。在克拉通盆地滨海平原沉积背景中,海岸线附近的沉积环境受海平面变化影响最为明显,旋回性沉积作用易留下证据。而在远离海岸线的内陆或滨外较深水地区,海平面的变化一般难以引起沉积环境的明显变化,因而其旋回性沉积作用不甚明显。反映在旋回的数量上,海岸线附近的旋回数目比远离海岸线地区的旋回数目要多得多。海岸线附近一般是最有利的聚煤场所,所以某一时期的旋回频率曲线中的峰值所在地区即是该时期聚煤中心所在位置。在三级海平面变化范围内,从低位、海侵到高位层序组,旋回峰值区会随着海平面的变化而变化,据此可以识别聚煤中心的迁移规律。本文在介绍了海平面变化与聚煤作用的关系及旋回频率曲线的方法原理基础上,利用旋回频率曲线法研究了西南地区晚二叠世的幕式聚煤作用,划分了不同级别的聚煤作用幕。识别出了不同时期聚煤作用幕的聚煤范围。此外,通过对比不同期次的聚煤作用幕,得出了不同期聚煤作用幕聚煤中心的迁移规律。依据高分辨率层序地层学原理,将贵州西部晚二叠世含煤岩系划分为3个三级复合层序及16个四级层序,每个三级复合层序中又分为低位、海侵和高位层序组,在此基础上,进一步建立了不同层序组及不同复合层序的旋回频率曲线,并根据其峰值的位置分析了相应聚煤中心的变化。
简介:文中描述了产自广西桂林地区下石炭统黄金组下部的颅形贝属一新种,桂林颅形贝(Cranaenagui—linensis)。新种以平直的前结合缘和背壳上发育中槽为特征。在4枚标本上发现保存有放射状的彩色条带,表明该种当时生活在温暖海域的浅水环境。对该属70个种的地质地理分布和生物多样性变化的初步分析表明,该属可能起源于早泥盆世欧美大陆西北缘的老世界区,之后的地理分布和生物多样性发展以北美地区为中心,经历了中泥盆世-晚泥盆世早期和早石炭世2次比较明显的辐射演化、迁移扩散高峰和晚泥盆世晚期的1次严重衰退。第1次高峰是中泥盆世-晚泥盆世早期,该属的生物多样性达到巅峰,生物地理分布范围扩大到欧美大陆之外的西伯利亚板块、哈萨克斯坦板块和华南板块等;第2次高峰是早石炭世,该属的生物多样性虽不及前一次,但获得了最广泛的地理分布,不仅在北方大陆有分布,而且已进入到冈瓦纳大陆边缘。晚泥盆世晚期该属的1次严重衰退显然与F/F灭绝事件有关。早石炭世之后,该属进入衰退阶段,最终在二叠纪初灭绝。
简介:利用物理测井曲线分析古气候变化是近年发展起来的新的研究领域。本文在对柴达木盆地取心井涩中6井多种气候指标分析的基础上,建立了涩中6井GR曲线古气候反演模式,将该模式引进到盆地东部唯一贯穿第四系的钻孔——达参1井,利用该井高分辨率自然伽马曲线,建立了盆地东部地区2.85MaBP以来的时间标尺,据此讨论了盆地东部地区2.85MaBP以来的古气候变化。此外还与盆地西部大浪滩ZK336井进行了对比。结果表明:盆地气候变化在大阶段上明显受到天文轨道周期的控制,但也具有明显的区域性特征;柴达木盆地同时包含了高原隆升与全球性气候变化的信息,是古环境变迁的良好的信息载体;自然伽马曲线是反映内陆干旱盆地气候与环境变化良好的代用指标。
简介:混合沉积物是指陆源碎屑与碳酸盐(包括异化粒等)在沉积上的混合.混合沉积可分为狭义的和广义的,狭义的是指陆源碎屑与碳酸盐组份的混合(在同一岩层内),而广义的混合则包括了狭义的和陆源碎屑与碳酸盐层构成交替互层或夹层的混合.混合沉积很早就引起了人们的注意,尽管碎屑岩和碳酸盐岩的研究与应用已很成熟,但对混积岩的研究多被忽视了.对狭义的混合沉积物有必要起一成因名称--混积岩.当人们接触到混合沉积时,除了分析研究它们的组分和结构特征外,还必须去思考,它们为什么能经常频繁地交互出观,或是直接混合在一起?倒底是:①陆源碎屑跑到碳酸盐的沉积背景里?②碳酸盐跑到陆源碎屑的沉积背景里?③二者分别从各自的源地跑到第三种沉积背景里?还是④二者本来就在同一沉积背景里?接下来就要思考是什么动力条件使它(们)能从这个沉积背景(环境)"跑”到另一个沉积背景(环境)里去?是水?是风?是自身?还是别的什么力量?那么,又是怎样的水动力或风动力条件呢?是正常条件,还是突发事件?很明显,要分析研究混合沉积和混积岩,这些问题就不得不细细加以考虑,深入进行研究.