论文部分内容阅读
二叠纪-三叠纪之交全球范围内出现了一套钙质微生物岩,我国华南地区也广泛发育。研究资料表明,华南微生物岩主要产出于生物礁顶或浅水碳酸盐台地上,并且向周围的深水区迅速尖灭。在区域分布上大致可以分为三个区域:(1)上扬子台地内生物礁顶上(包括四川华蓥山和重庆老龙洞等地)、(2)中下扬子碳酸盐台地边缘生物礁顶上(包括湖南慈利和湖北崇阳等地)、(3)南盘江盆地内孤立碳酸盐台地上(包括广西作登和贵州打讲等地)。
华南微生物岩宏观沉积构造主要有花斑状、纹层状、树枝状、穹窿状,崇阳地区还发育有叠层石。这些微生物岩虽然表现形式有所不同,但是在岩石结构上基本一致,即都由微晶和亮晶组成。根据野外观察和镜下微相特征,显示绝灭界线下为晚二叠世长兴组生物碎屑灰岩,生物化石丰富,主要含有大量的蜓、非蜓有孔虫、海百合、苔藓虫、珊瑚、管壳石和钙质海绵等正常浅海生物化石,反应了大绝灭之前正常氧化的浅海沉积环境。绝灭界线上为钙质微生物岩,生物化石含量较少,分异度很低,主要以钙化的球状蓝细菌和束囊状蓝细菌为主,含有有孔虫灾难种、介形虫、小型腹足类和蠕虫管类生物,反映大灭绝后海洋生态系组成和环境条件发生了巨大变化。微生物岩之上为早三叠世鲕粒灰岩或泥岩或泥质灰岩,生物化石极少。
华南二叠纪-三叠纪之交深水剖面中普遍发现火山粘土层,为此前人常常将这一时期的全球事件与火山活动联系在一起。在浅水台地环境,尽管有学者提出微生物岩的繁盛与火山活动的加强有着很好的对应关系,但至今尚没有发现足够的火山活动的证据。
PT之交微生物岩是生物大绝灭事件后浅水台地环境的最早沉积,反映了环境的急剧变化,对于了解大绝灭后的海洋环境具有重要意义。本文通过对微生物岩中矿物成分的系统研究,试图寻找微生物岩中火山物质的地质记录。
通过薄片分析和XRD测试发现,微生物岩中的矿物主要为方解石和白云石,还有极少量的石英、粘土和黄铁矿。
首次利用扫描电镜背散射相系统研究了湖北崇阳、重庆老龙洞代表性样品和煤山27层灰岩样品的矿物特征,在微生物岩内部和煤山27层灰岩中均发现了与火山活动有关的不规则粒状石英、粘土矿物、碳氟磷灰石、氟化钙、黄铁矿、硫酸钡等矿物,并且粘土矿物以伊利石为主,部分为高岭石。这些矿物组合特征与华南二叠纪-三叠纪之交深水剖面火山粘土层的矿物组合具有很好的一致性,推测其主要来源于火山的喷发。而界线下的生物碎屑灰岩和微生物岩之上的鲕粒灰岩或泥岩中,这些火山来源的矿物碎屑含量极少,表明在微生物岩沉积时,火山活动明显增强。华南强烈的火山活动,在浅水环境生物大绝灭和大绝灭后蓝细菌繁盛中都起到了重要作用。
微生物岩剖面详细记录了生物大绝灭前后火山活动的变化,为研究大灭绝事件前后浅水环境中火山作用与二叠纪末生物绝灭、大绝灭之后微生物岩广泛分布之间的关系提供了极佳的载体。微生物岩中火山物质的发现,填补了大部分浅水碳酸盐台地环境无火山活动记录的空白。