豫西寒武纪叠层石特征、成因及演化研究

摘要

本文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，为重建古环境、古气候和古构造等奠定了基础，也为揭示微生物世界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，这是适应生长环境条件的结果。结合叠层石的生长环境，本文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。
　　微生物的钙化机理是当今微生物碳酸盐岩研究的热点，本研究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等。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和6种钙化途径，在扫描电镜下能够清晰的看到各种钙化方式的结果和微生物主动营造作用所留下的证据。在此基础上，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和更直接的认识。
　　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，分别为：后生动物的衰减、水动力条件和沉积底质的变化以及陆源泥质的供应。

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1引言

1.1研究背景及意义

1.2叠层石概念及成因

1.3叠层石研究现状

1.4研究内容及目标

1.5研究方法、技术路线及工作量概况

2豫西寒武纪区域地质特征及剖面描述

2.1研究现状

2.2区域地质特征

2.3剖面描述

2.4小结

3豫西寒武纪叠层石宏观及微观特征

3.1豫西寒武纪叠层石宏观特征

3.2豫西寒武纪叠层石微观特征

3.3豫西寒武纪叠层石矿物特征

3.4小结

4豫西寒武纪叠层石沉积特征及沉积环境分布模式

4.1豫西寒武纪叠层石沉积特征

4.2豫西寒武纪叠层石纹层沉积特征

4.3豫西寒武纪叠层石沉积环境分布模式

4.4小结

5豫西寒武纪叠层石微生物化石及微生物席特征

5.1豫西寒武纪叠层石微生物化石特征

5.2豫西寒武纪叠层石微生物席特征

5.3豫西寒武纪叠层石微生物化石及微生物席沉积特征

5.4豫西寒武纪叠层石微生物化石及微生物席沉积环境分布模式

5.5小结

6豫西寒武纪叠层石钙化作用特征及成因分析

6.1叠层石钙化机理

6.2豫西寒武纪叠层石钙化特征及其化石证据

6.3豫西寒武纪叠层石成因分析

6.4小结

7豫西寒武纪叠层石演化及其控制因素

7.1叠层石演化历程

7.2豫西寒武纪叠层石演化

7.3豫西寒武纪叠层石演化控制因素

7.4小结

8 结论及展望

8.1主要结论

8.2本文创新点

8.3工作展望

参考文献

作者简历

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