刍议微生物成因沉积构造的地质特征及意义
作者单位：成都理工大学
会议名称：《第十六届全国古地理学及沉积学学术会议》
会议日期：2021年
学科分类：0709[理学-地质学] 081803[工学-地质工程] 07[理学] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程]
关 键 词：微生物席 微生物成因沉积构造 时空分布 沉积环境
摘 要：层面沉积构造是沉积地层露头上最常见的宏观成因标志,承载着复杂多样的物理、化学及生物机理解释。微生物被喻为生物学中沉睡的巨人,从西澳大利亚皮尔巴拉（Pilbara）地区Dresser组碎屑岩（3.48Ga）到近现代碎屑沉积物中都存有记录。随着微生物席概念的再修正与解释,微生物成因沉积构造（MISS）的识别与描述,开启了碎屑沉积岩中微生物成因沉积作用的研究序幕。科学家致力于阐释微生物成因沉积构造形成的前提条件:多样性微生物群落构成的具有复杂特征的微生物席。大部分地质学家专注于MISS构造的地质学特征但乏力于生物学、微生物学以及古生物学的机理分析,所以,对微生物席成因特征的若干联想仍需要长期的探索与验证。因考虑后生动物对微生物群落发育的扰动,微生物成因沉积构造（MISS）的研究多集中在前寒武纪和早三叠纪碎屑沉积地层。但近年成果揭示了MISS构造发育的广泛性和普遍性,从前寒武纪到现代地层中皆可找到其发育记录,本文研究亦在陕北上三叠统延长组长8段和新疆拜城下白垩统舒善河组碎屑沉积地层中发现MISS构造。此外,MISS构造的发育环境也不具有之前研究推断的局限性,其广泛发育于三角洲、泻湖、潮坪、浅海乃至深海的海-陆过渡相及海相沉积环境和湖泊、河流、冲积扇及沙漠的陆相沉积环境。国内MISS构造的寄宿地层主要为前寒武纪滨岸碎屑沉积地层、下寒武统辛集组潮坪沉积地层、下三叠统孙家沟组和刘家沟组三角洲碎屑沉积地层和下白垩统嘉关组曲流河沉积地层等。新发现MISS构造记录的长8段地层发育在湖泊沉积环境,舒善河组地层形成于三角洲沉积环境。研究可知,MISS构造的发育应受控于微生物群落组成与水平、水体地球化学、沉积速率、水动力条件和生物干扰程度等相关条件,其应是物理-化学-生物的多因素成因沉积构造。由微生物群落组成的微生物席,作为主角构成了地球早期生态体系,其历经了地球数十亿年的地质历史并强烈影响了早期大气圈和水圈的演变,而为后期生物大爆炸的产生提供物质基础。此外,在对地外行星早期生命的探索中,微生物成因沉积构造可作为早期生命是否存在的判定标志。研究表明,在确定的沉积环境中多类型MISS构造可作为地层精细划分对比的辅助标志,并可联系对比盆地内的等时沉积地层。MISS构造既存在于地球的整个地质历史演化过程,却在各个时期不那么广泛发育。厘清MISS构造形成的必要条件及其表征的沉积环境意义,探索微生物-沉积作用的协同发育关系,加深对地球生态系统演化的认识。