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微生物碳酸盐生产工厂的构成、特征及沉积学意义——以河南云梦山剖面为例

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沉积学报 2024年第2期42卷 403-414页

作者：王曾俊李飞李杨凡李怡霖曾伟李雅兰李滢西南石油大学地球科学与技术学院成都610500 西南石油大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室和天然气地质四川省重点实验室成都610500

【目的】“碳酸盐(生产)工厂”研究强调生物群落对碳酸盐生产过程以及规模的调控和特异性影响,在深入认识碳酸盐岩成因和形成机制方面具有重要价值,是碳酸盐沉积学领域关注热点和重要方向。虽然该概念的正式提出已有二十多年历史,但如... 详细信息

【目的】“碳酸盐(生产)工厂”研究强调生物群落对碳酸盐生产过程以及规模的调控和特异性影响,在深入认识碳酸盐岩成因和形成机制方面具有重要价值,是碳酸盐沉积学领域关注热点和重要方向。虽然该概念的正式提出已有二十多年历史,但如何从工厂角度解读地质历史时期,特别是深时特异性、大规模碳酸盐岩的发育过程和影响因素方面仍缺乏系统性认识。【方法】以河南云梦山剖面寒武系崮山组为例,利用多尺度、网格定量化评价方法对微生物碳酸盐生产工厂的样式、内部结构、建造过程等方面进行了详细阐述。【结果】研究区微生物碳酸盐生产工厂以底栖微生物群落为主要建造者,形成样式包括叠层石、凝块石、树枝石、均一石以及微生物诱导沉积构造(MISS)。伴生的颗粒类型包括鲕粒、球粒、生屑、竹叶状内碎屑和微生物岩角砾,主要分布于工厂建造格架间。微生物碳酸盐生产工厂发育具期次性,单期工厂发育规模较小(海底至水面高度不足1 m)但空间延伸广,包括半球状、穹窿状、板状等宏观形态;其内部结构包括少量单独的建造样式,以及广泛发育的垂向复合形式。【结论】通过分析影响工厂发育的各类因素,局限潮坪环境下较高的营养水平对微生物碳酸盐生产工厂的繁盛可能起到了主要作用,而古丈期总体海侵背景造成适宜微生物碳酸盐生产工厂发育的环境消失,导致工厂最终关闭。相关工作的开展提供了一个与现代澳大利亚Hamelin Pool微生物碳酸盐生产工厂非常相似的古代实例,对认识寒武纪碳酸盐生产工厂类型、特征和演化规律方面具有较好的参考价值。

关键词：微生物岩碳酸盐沉积过程营养条件古丈期华北板块

寒武系第二统浅水混合沉积发育特征及影响因素——以陕南朱家坝剖面仙女洞组为例

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沉积学报 2024年第5期42卷 1639-1652页

作者：李怡霖李飞李翔王夏李杨凡王曾俊易楚恒曾伟李雅兰西南石油大学地球科学与技术学院成都610500 西南石油大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室和天然气地质四川省重点实验室成都610500 中国石油勘探开发研究院西北分院兰州730020 成都理工大学沉积地质研究院成都610059

【目的】混积岩同时具有指示水体化学条件和生物活动的碳酸盐组分以及指示物源区性质和风化过程的碎屑组分,因而在古环境和古气候研究方面具有独特价值。【方法】寒武纪早期上扬子克拉通北部汉南—米仓山古陆周缘混合沉积非常发育,以陕... 详细信息

【目的】混积岩同时具有指示水体化学条件和生物活动的碳酸盐组分以及指示物源区性质和风化过程的碎屑组分,因而在古环境和古气候研究方面具有独特价值。【方法】寒武纪早期上扬子克拉通北部汉南—米仓山古陆周缘混合沉积非常发育,以陕西南郑朱家坝剖面仙女洞组为例,对研究区混积岩特征开展了系统的岩相学和沉积学研究。【结果与结论】混合沉积形成于海退背景下由中缓坡向内缓坡转变的过渡环境,且混积程度具有规律性,即在多个向上变浅序列的中部最为发育,在每个序列底部和顶部分别为碎屑组分主导和碳酸盐组分主导(或清水碳酸盐沉积)。中缓坡环境下以碎屑组分沉积为主,碳酸盐组分除小型原地生物礁外,主要来自浅水环境搬运的细粒沉积物;内缓坡潮下带相对低能环境仍以碎屑组分沉积为主,但原地生物礁以及礁角砾和内碎屑搬运沉积常见;内缓坡潮下高能带以鲕粒滩和生物礁等原地碳酸盐沉积为主,混入的陆源组分主要为砂级石英和岩屑颗粒;潟湖环境以白云石化颗粒和陆源细粒物质的混合为特征。研究区寒武纪早期混积体系的发育与当时浅水环境较高的碳酸盐产率以及沿岸流、波浪、风暴等搬运作用有关。本实例可为了解深时混合沉积成因提供一个思路,也可为上扬子地区寒武系混积岩油气勘探提供参考。

关键词：混积岩仙女洞组生物礁岩相汉南—米仓山地区

汉南—米仓山地区东部寒武系仙女洞组斑块白云岩特征及形成机制

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古地理学报 2024年第5期26卷 1235-1255页

作者：李滢李飞鲁子野李杨凡王曾俊李雅兰谢慧张天舒西南石油大学地球科学与技术学院四川成都610500 西南石油大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室天然气地质四川省重点实验室四川成都610500

斑块白云岩具有非均质性强、内部结构复杂等特点,发育特征和成因亟待理清。文中以汉南—米仓山地区东部杨家沟剖面为例,在系统野外调查工作的基础上,利用岩相学、沉积学和地球化学等方法,在寒武系仙女洞组共识别出13个岩石微相类型以及... 详细信息

斑块白云岩具有非均质性强、内部结构复杂等特点,发育特征和成因亟待理清。文中以汉南—米仓山地区东部杨家沟剖面为例,在系统野外调查工作的基础上,利用岩相学、沉积学和地球化学等方法,在寒武系仙女洞组共识别出13个岩石微相类型以及5种白云岩类型,并对不同组构碳、氧同位素和微量元素组成特征进行了分析。研究发现,斑块白云岩的分布与垂向构造破碎带及其横向延伸带的位置有关,斑块白云岩及其与围岩之间的构造缝中发育大量鞍形白云石;斑块白云岩中氧同位素组成(δ^(18)O:-8.17‰~-6.58‰)明显低于当时的海水,原位微区技术揭示白云石晶体具有高Mn/Sr值(Mn/Sr_(均值)=14.8)、Eu正异常(Eu/Eu^(*)_(均值)=1.3)以及页岩化后的中稀土元素富集配型。在排除其他可能的成因后,推测研究区斑块白云岩的形成与区域断层控制的热液流体活动有关。相关工作的开展对于查明汉南—米仓山周缘地区寒武系仙女洞组白云岩的分布和发育规律、理清斑块白云岩的特征和成因具有重要作用,也可为四川盆地北部白云岩储集层勘探提供参考。

关键词：岩相分析斑块白云岩鞍形白云石热液流体原位微区分析仙女洞组四川盆地

陕南勉县寒武系仙女洞组生物礁岩相学及古环境分析

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沉积学报 2024年第2期42卷 608-618页

作者：李雅兰李飞吕月健王夏王曾俊李红易楚恒李杨凡曾伟李怡霖西南石油大学地球科学与技术学院成都610500 西南石油大学油气藏地质及开发工程全国重点实验室和天然气地质四川省重点实验室成都610500 成都理工大学沉积地质研究院成都610059

【目的】生物礁演化史上一个关键节点是寒武纪早期广泛出现了后生动物古杯与微生物群落的联合造礁,该造礁群落形成环境和发育条件值得探讨。【方法】以华南板块西北缘汉南—米仓山地区的勉县大河坝剖面为例,对寒武系仙女洞组沉积序列和... 详细信息

【目的】生物礁演化史上一个关键节点是寒武纪早期广泛出现了后生动物古杯与微生物群落的联合造礁,该造礁群落形成环境和发育条件值得探讨。【方法】以华南板块西北缘汉南—米仓山地区的勉县大河坝剖面为例,对寒武系仙女洞组沉积序列和生物礁临近层位开展了系统的岩相学、沉积学和元素地球化学分析。【结果】岩相学特征显示礁体形成于海退背景下的临滨带环境,建造过程可依次分为钙质微生物主导、古杯动物大量繁盛以及古杯与钙质微生物联合建造三个阶段。生物礁灰岩中的陆源碎屑组分含量向上增多,且颗粒变粗,顶部被中—细砂岩覆盖。【结论】古杯—钙质微生物礁生长过程中对低强度的陆源碎屑输入具有一定的耐受度,当粗粒陆源碎屑组分的持续、高强度输入时将造成生物礁发育终止。本实例揭示了古杯—钙质微生物造礁群落生长过程与海底生态指标的相关性,可为古环境学、沉积学和储层地质学相关研究提供参考。

关键词：古杯—钙质微生物群落礁灰岩古环境指标寒武纪第三期汉南—米仓山地区

上扬子北缘寒武纪早期后生动物礁特征及古环境意义

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地球科学 2023年第11期48卷 4321-4334页

作者：李杨凡李飞王夏李翔李怡霖王曾俊李雅兰易楚恒曾伟西南石油大学地球科学与技术学院四川成都610500 西南石油大学天然气地质四川省重点实验室和油气藏地质及开发工程全国重点实验室四川成都610500 成都理工大学沉积地质研究院四川成都610059 中国石油勘探开发研究院西北分院甘肃兰州730020

作为一种海洋高等级生态系统,生物礁在前寒武‒寒武纪过渡时期经历了重要转变,特别是后生动物礁的大规模出现对寒武纪早期生命与环境协同演化具有重要意义.以上扬子北缘多个寒武系仙女洞组含古杯生物礁剖面为例,开展了系统的沉积学特征分... 详细信息

作为一种海洋高等级生态系统,生物礁在前寒武‒寒武纪过渡时期经历了重要转变,特别是后生动物礁的大规模出现对寒武纪早期生命与环境协同演化具有重要意义.以上扬子北缘多个寒武系仙女洞组含古杯生物礁剖面为例,开展了系统的沉积学特征分析.结果显示古杯动物既可以单独成礁,也可以与钙质微生物联合造礁,或者作为附礁生物保存于钙质微生物礁内部.古杯礁大部分具有低缓的外部形貌,障积结构发育且古杯化石保存较好,部分具亮晶胶结特征,以在正常浪基面附近和滩间环境发育最为典型.钙质微生物‒古杯礁与含古杯钙质微生物礁既可以单独发育,也可以在潮下带形成多个叠置状复合体;内部可见古杯被微生物黏附包绕或结壳,但礁胶结物少见.高能环境生物礁中古杯动物具有破碎状、异地搬运等特征,其原因可能与其个体较小,以及较薄的钙质骨骼还无法适应强水动力条件有关.另一方面,由于研究区滨海环境经常性陆源输入带来的较高营养条件更有利于微生物主导的生物礁发育,古杯在与其竞争过程中可能处于劣势.

关键词：古杯动物钙质微生物仙女洞组寒武纪第三期汉南‒米仓山地区沉积学环境地质

寒武系第二统浅水混合沉积发育特征及影响因素——以陕南朱家坝剖面仙女洞组为例

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沉积学报 2022年

作者：李怡霖李飞李翔王夏李杨凡王曾俊易楚恒曾伟李雅兰西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室和天然气地质四川省重点实验室成都理工大学沉积地质研究院中国石油勘探开发研究院西北分院西南石油大学地球科学与技术学院

混积岩同时具有指示水体化学条件和生物活动的碳酸盐组分以及指示物源区性质和风化过程的碎屑组分，因而在古环境和古气候研究方面具有独特价值。寒武纪早期上扬子克拉通北部汉南—米仓山古陆周缘混合沉积非常发育，以陕西南郑朱家坝剖... 详细信息

混积岩同时具有指示水体化学条件和生物活动的碳酸盐组分以及指示物源区性质和风化过程的碎屑组分，因而在古环境和古气候研究方面具有独特价值。寒武纪早期上扬子克拉通北部汉南—米仓山古陆周缘混合沉积非常发育，以陕西南郑朱家坝剖面仙女洞组为例，对研究区混积岩特征开展了系统的岩相学和沉积学研究。结果显示，混合沉积形成于海退背景下由中缓坡向内缓坡转变的过渡环境，且混积程度具有规律性，即在多个向上变浅序列的中部最为发育，在每个序列底部和顶部分别为碎屑组分主导和碳酸盐组分主导（或清水碳酸盐沉积）。中缓坡环境下以碎屑组分沉积为主，碳酸盐组分除小型原地生物礁外，主要来自浅水环境搬运的细粒沉积物；内缓坡潮下带低能环境仍以碎屑组分沉积为主，但原地生物礁以及礁角砾和内碎屑搬运沉积常见；内缓坡潮下高能带以鲕粒滩和生物礁等原地碳酸盐沉积为主，混入的陆源组分主要为砂级石英和岩屑颗粒；潟湖环境以白云石化颗粒和陆源细粒物质的混合为特征。研究区寒武纪早期混积体系的发育与当时浅水环境较高的碳酸盐产率以及沿岸流、波浪、风暴等搬运作用有关。本实例可为了解深时混合沉积成因提供一个思路，也可为上扬子地区寒武系混积岩油气勘探提供参考。

关键词：混积岩仙女洞组生物礁岩相汉南—米仓山地区

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微生物成因鲕粒研究进展

沉积学报 2022年第2期40卷 319-334页

作者：李飞易楚恒李红王夏李杨凡李怡霖曾伟王曾俊西南石油大学地球科学与技术学院成都610500 西南石油大学天然气地质四川省重点实验室和中石油碳酸盐岩储层重点实验室分室成都610500 成都理工大学沉积地质研究院成都610059

鲕粒岩在古气候、古环境,以及古海洋领域有着独特的研究价值,然而学术界对于鲕粒成因目前仍没有统一认识。近年来,随着鲕粒形成过程中微生物诱导矿化证据的不断丰富,广为接受的“无机成因”观点正不断受到挑战。本论文从历史和当前视角... 详细信息

鲕粒岩在古气候、古环境,以及古海洋领域有着独特的研究价值,然而学术界对于鲕粒成因目前仍没有统一认识。近年来,随着鲕粒形成过程中微生物诱导矿化证据的不断丰富,广为接受的“无机成因”观点正不断受到挑战。本论文从历史和当前视角,回顾了从“藻类参与”到“细菌参与”,以及现在“有机矿化过程”在微生物成因鲕粒研究方面的历程,对鲕粒形成的地球生物学过程进行了系统阐述,并着重介绍了鲕粒形成的各类生物—化学模型。但是这些模型能否解决所有鲕粒的成因问题,还有待进一步工作的检验。考虑到现阶段关于鲕粒成因的认识仍然存在非常大的争议,研究某些特定类型鲕粒的形成机制可为探究鲕粒成因之谜提供一个突破口,而具有条带状纹层结构的Kalkowsky型鲕粒则最有可能存在微生物参与。这是由于Kalkowsky型鲕粒一般以贫有机质和富有机质纹层的交替出现为特征,这与Robert Burne所述的“规则纹层状叠层石”或Robert Riding所述的“混合结构叠层石”特征非常相近,可能意味着它们具有相似的成因。富含有机质的纹层状(或带状)鲕粒虽然在现代巴哈马碳酸盐沉积环境中很少见,但在其他地区和地史记录中较为常见,通过对这种与叠层石特征非常相似的鲕粒进行研究可为了解这类鲕粒纹层形成的有机矿化过程提供了一个新的视角。

关键词：鲕粒岩蓝细菌硫酸盐还原菌无定形碳酸钙有机矿化二氧化碳浓缩机制

范德瓦尔斯异质结柔性晶体管在动态应变下的电学性能测量

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电子科技大学学报 2024年第3期53卷 345-351页

作者：陈姜龙王曾晖电子科技大学基础与前沿研究院成都611731

传统电子器件主要由硅基等无机半导体材料以及硬质高分子绝缘衬底材料组成,是现有电子技术的基础。虽然传统电子技术已经发展成熟,但由于材料的限制,导致在柔性电子领域方面,其应用尚存在一定的局限性。而二维材料拥有高结晶性、近乎完... 详细信息

传统电子器件主要由硅基等无机半导体材料以及硬质高分子绝缘衬底材料组成,是现有电子技术的基础。虽然传统电子技术已经发展成熟,但由于材料的限制,导致在柔性电子领域方面,其应用尚存在一定的局限性。而二维材料拥有高结晶性、近乎完美的晶格结构、原子级的厚度与高的机械拉伸强度,并且表现出优异的电荷传输性质,使其在柔性电子领域具有应用前景。该文利用石墨烯、二硫化钼与六方氮化硼优异的机械性能,采取机械剥离法与干法转移,制备基于二硫化钼的场效应晶体管,并采取自主搭建的柔性测试平台,测试了器件的柔性电学性能。测试结果表明,设计的二维异质结晶体管在静态测试条件下,电学性能只有微小变化;但在动态测试条件下,由于层与层之间的范德瓦尔力太小,层与层之间发生滑动或位移,使得器件的电学性能出现较大变化。

关键词：二维材料场效应晶体管柔性器件电学特性

微生物碳酸盐生产工厂的构成、特征及沉积学意义：以河南云梦山剖面寒武系崮山组为例

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