豫西中元古界云梦山组微生物成因沉积构造及其对古环境的指示

以豫西地区出露良好的中元古界云梦山组硅质碎屑岩为研究对象，以微生物与环境的相互作用为切入点，借助传统的沉积学与新兴的地球微生物学及现代生物学的研究方法和手段，通过对豫西中元古界云梦山组逐层的沉积学和微生物成因沉积构造的观察和描述，分析微生物成因沉积构造的宏观特征及微结构类型、矿物组成等微观标志，建立潮控海岸体系潮下带、潮间带和潮下带以及浪控海岸体系临滨、前滨和后滨不同相带微生物成因沉积构造的分布模式和识别标志，查明其发育序列及对古环境的指示作用，揭示古代微生物席定居与古环境的关系及微生物成因沉积构造形成的控制因素，为前寒武纪微生物成因沉积构造的研究与古环境分析提供有益借鉴。

豫西地区中元古界云梦山组隶属于汝阳群，在构造古地理上属于华北地台南缘，主要为一套陆源碎屑岩沉积。微生物成因沉积构造(MISS)主要产于本组中段和上段的紫红色或黄白色砂岩层面，多发育在与泥岩的接触面上，常与波痕伴生，类型多样。云梦山组的微生物成因沉积构造可分为微生物席生长相关构造、微生物席代谢相关构造、微生物席破坏相关构造和微生物席腐烂相关构造四大类，其中捆绑波痕、强烈皱饰和不规则网状凹坑为云梦山组发现的新类型。.豫西云梦山组的微生物成因沉积构造发育在无障壁海岸环境的上临滨、前滨以及潮坪环境的潮下带到潮上带的广大地区，在具有较显著的分布和演化特征：（1）类型分布的差异。无障壁海岸环境发育的微生物成因沉积构造以大型多边形网状脱水裂痕为主，含少量的微生物席砂片，类型单调；而碎屑岩潮坪环境发育的微生物成因沉积构造类型更加多样化，包含从生长构造到腐烂构造四大类型，以微生物席破坏相关构造最为常见。微生物成因沉积构造多样化的特点可作为潮坪环境的指示标志。（2）云梦山组微生物成因沉积构造的发育与海进、海退的旋回有密切联系，微生物成因沉积构造往往发育在海泛面上。（3）用微生物席干裂多边形的大小对微生物席厚度进行估测，无障壁海岸环境比潮坪发育了更厚的微生物席，这说明当时的微生物席能繁盛在水动力较强的区域。云梦山组发育的微生物成因沉积构造所具有的时空分布和演化特征对古环境具有重要的指示作用。.显微观察可见典型的微生物席纹层，深色的暗层和浅色的亮层交替出现。深色层包含有泥质物和细砂-粉砂颗粒，被认为是先前微生物席的残留区；浅色层则是较纯净的石英颗粒，由物理沉积作用形成。精细观察发现五种明显的微生物成因沉积构造的微结构类型，分别是：波曲层、网状结构、定向颗粒层、细小颗粒层和重矿物层，可作为当时微生物席存在的证据，代表了远古微生物席在沉积物表面殖居、生长、代谢以及与沉积物相互作用的一些特征，同时也指示了当时的水动力适中和浅水的古环境特征。.作为对比剖面，豫西地区下三叠统刘家沟组，是一套二叠纪末生物大灭绝之后，以紫红色中- 细粒石英砂岩为主的浅湖相沉积。微生物成因沉积构造同样发育丰富，在宏观和微观构造上都和云梦山组有很高的相似性。二者在通过XRF、ICP-MS分析得到的地化指标上也具有相似性，说明MISS可以指示一种浅水、富氧且后生动物贫乏的环境。