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  • 蓟州区铁铃子村叠层石特征、形成环境及其地质意义研究

    阅读: 2024/9/4 18:32:51

    摘要:本文研究了天津市蓟州区铁铃子村叠层石的特征、形成环境及其地质意义。铁铃子村拥有丰富的叠层石资源,被誉为“化石村”。研究旨在揭示叠层石的地质特征、形成过程及其对地球早期环境和生命演化的影响。文中详细描述了蓟县叠层石的多种类型,包括骆驼岭锥叠层石、细长锥穹叠层石、规则墙叠层石等,并分析了它们的形态特征和岩石学特征。介绍了蓟州区的地理位置、区域地质背景、地层特征和沉积环境,为理解叠层石的形成提供了地质背景。分析了蓟县叠层石形成于14亿年前的滨海泻湖相、潮间带和浅海陆棚环境,以及适宜的气候条件和水体中的高碳酸盐饱和度。探讨了叠层石对研究蓟州区古环境和地层划分的意义,以及叠层石层理与地层关系对重建古环境和沉积过程的重要性。




    叠层石是一种由蓝绿藻等微生物的参与下形成的微生物岩(或称生物沉积构造),是由藻类在生命活动过程中,将海水中的钙、镁碳酸盐及其碎屑颗粒粘结、沉淀而形成的一种化石。随着季节的变化、生长沉淀的快慢,形成深浅相间的复杂色层构造,叠层石的色层构造,有纹层状、球状、半球状、柱状、锥状及枝状等。通常纹层的形成与藻类生长周期有关。它的存在说明曾经有微生物的生命活动。


    叠层石被誉为地球上最古老的生物化石,也被称作地球历史中第一个生态系统。35亿年前,地球上第一批可以制造氧气的微生物出现了,在产生氧气的同时,微生物群也会分泌黏性胶状物捕获、结合水中的沉积成分,层层堆叠积累,最终形成一种特殊的有机沉积结构,即叠层石。


    中元古代的叠层石不仅在蓟县有发现,它的身影遍及世界各地,但 “蓟县剖面”几乎各个时期的叠层石都有,种类达数十种。在地质学界它被用来划分对比地层、研究生物与环境的演变及规律等,曾被海内外地质学家推崇为世界同一地质时期的“标准层型剖面”、世界罕见的“大地的史书”。


    蓟县叠层石(Chihsienella),为叠层石中的一形态属。柱体呈规则的柱状或扁柱状,多为平行或散开分叉,并有融合现象。基本层呈规则或不规则的穹形,相互叠合生长。多有特种壁和光滑的体表面。体表面上有时具海绿石的包裹物。


    天津市蓟州区铁岭子村,更是被誉为“天津后花园”,四面环山,以叠层石化石闻名,是京津冀地区的首个“化石村”。从20世纪70年代末开始,铁岭子村因开山采石而生态受损。2008年,为了保护生态环,矿场被陆续关停。


    铁岭子村在失去支柱产业后,开始转型发展旅游业,依托珍贵的叠层石资源吸引游客。村里的路被改造成旅游休闲的景观路,建设了化石展览馆,发展了中高端民宿,并成立了旅游公司.随着蓟州区成为“国家全域旅游示范区”,“化石村”的名声越来越响,许多家庭开始经营民宿,村民实现了家门口就业。


     


    1.2 研究目的与内容概述


    本文研究蓟州区铁铃子村叠层石特征、形成环境及其地质意义,是由于铁铃子村叠层石位于一条14亿年前左右的山脉中,2015年铁铃子村相应国家政策,进行产业转型,从采矿业转向旅游业,叠层石化石成为了村中的一种地质文化,带动了经济发展,且只有蓟州区这一条山脉,在世界上来看,对于叠层石化石的保存最好,最完整。


    因此本文选择以铁铃子村叠层石为研究对象,研究其特征,形成环境及地质意义。


    叠层石,主要由蓝藻(蓝细菌)构成,是一种古老的生物体,它们通过光合作用自养,这一过程产生了大量的氧气。在地球的早期历史中,蓝藻是地球上最主要的生命形式之一,它们在岩石表面形成了叠层石结构,这些结构记录了它们的生命活动和环境变迁。


    在那些看似晦暗无光的石头上,实际上充满了生机。据统计,每平方米的叠层石上可以生活着高达36亿个微生物。这些微生物通过光合作用不断释放氧气,逐渐改变了地球大气的组成。这个过程持续了大约20亿年,占地球历史的约40%。在这漫长的时间里,大气中的氧含量逐渐增加,最终达到了接近20%的水平。


    这一变化对地球生命的演化产生了深远的影响。叠层石产生的氧气为地球上的生命创造了新的生存环境,为更多复杂生命的出现提供了条件。在氧气丰富的环境中,生物能够进行更高效的能量代谢,这为生物的进化提供了更多的能量资源。因此,可以说叠层石的出现和长期的“工作”为地球生命的演化扫清了大气无氧的障碍,为生命史的下一章,也是更复杂、更多样化的一章铺平了道路。


    在这个意义上,叠层石不仅是地球早期生命的见证者,也是地球能够进化出复杂生命的关键因素之一。它们在地球生命史上扮演了至关重要的角色,尽管它们的存在和作用在漫长的地质历史中往往被忽视。通过对叠层石的研究,我们不仅能够更好地理解地球早期生命的演化过程,也能够更深入地认识到微生物在地球系统中的重要作用。


    研究叠层石的目的不仅在于其本身的价值,还在于它们作为地质记录所提供的一系列关于地球历史、生命起源和演化、环境变化以及资源勘探的重要信息。它们记录了从长城纪到青白口纪期间的沉积环境变化,如海平面的升降、气候的变迁、生物群落的演化等。




     


    2 蓟州区地质概况


    2.1 地理位置与区域地质背景


    蓟州区,隶属天津市,位于天津市最北部,东临遵化市、玉田县,西接河北省三河市,南依天津市宝坻区,北邻河北省兴隆县、北京市平谷区。介于北纬39°45'~40°15',东经117°05'~117°47'之间,东西宽56千米,南北长55千米,总面积1590.22平方千米。截至2020年,蓟州区常住人口79.55万人。截至2023年6月,蓟州区下辖1个街道、25个镇、1个乡。


    蓟州区地势为燕山山脉与华北平原的过渡地带,北高南低,北起长城,南至蓟运河,逐渐下降,呈阶梯分布。北缘最高点为九山顶,海拔1078.5米,南部最低处在马槽洼,海拔1.8米。南北高差1076.7米。山区面积840.5平方公里,平原面积504.72平方公里,洼地面积245.2平方公里。


     


    2.2 蓟州区地层特征


    蓟州北部山区位于中国天津市蓟州区,这里的地貌特征主要是山地和丘陵,地势较为崎岖。在这片约750平方公里(相当于750km2)的区域内,,这些地层的出露情况相对较好,一系列不同地质年代的地层层序较为清晰。


    山区内主要出露的地层属于中新元古代,包括长城纪和青白口纪的地层。这些地层厚度可达近万米,由于构造活动相对简单,地层保存较为完整,没有经历过于剧烈的变质和褶皱作用,因此地层序列得以较为完好地保存下来。


    其中蓟县层型剖面就位于这个区域。层型剖面是地质学上用于定义和描述特定地质时期地层的标准参考剖面,它对于全球地质年代的对比和地质历史的重建具有重要意义。蓟县层型剖面因其保存完好的中新元古代地层和丰富的生物化石而闻名,这些地层的岩石类型多样,包括砂岩、页岩、石灰岩等,成为研究地球早期生命演化、环境变化和沉积历史的重要场所。


    3 叠层石类型及其特征


    3.1 叠层石的分类


    3.1.1 骆驼岭锥叠层石


    叠层体呈规整的锥柱状,平行排列,垂直于地层生长,界限清晰,具有为凝块组成的的轴带,体侧部有时具鞘,不分叉,体表略有起伏,有时为碳酸盐和海绿石所包裹,横断面上的外侧呈圆形至椭圆形的同心纹,内侧呈菱形和眼形同心纹,基本层呈比较规则的锥状,继承性和对称性尚好,相互叠合生成。


     


    3.1.2 细长锥穹叠层石


    叠层体由细长的大圆柱体组成。平行分叉到加粗平行分叉,通常分叉一次,柱体由锥形和穹形两类基本层组成,在生长过程中,这两类基本层交替发育形成为柱状。无壁,但与围岩界限清楚,基本层的微构造主要为凝块状。


     


    3.1.3 规则墙叠层石


    叠层体由规则的板状柱体组成,简单平行分叉到加宽平行分叉,体表面平整,多为海绿石的混合物包裹。基本层的继承性和对称性较好,横断面一般为长条状,有时因拱形基本层起伏不平,因而在横断面上能见到几个椭圆形同心圆为共同基本层所围绕的现象


     


    3.1.4 卷发蓟县叠层石


    叠层体由次圆柱状到扁圆柱状体组成,有显著的膨胀收缩现象。部分二次到多次分叉,以加粗平行分叉到微散开分叉为主,柱体侧部局部有壁和鞘,其外侧还有一层海绿石包裹,横断面呈次圆柱状、拉长的椭圆形及其它不规则形态。


     


    3.1.5 瘤状蓟县叠层石


    叠层体由细长柱状到扁柱状的柱体组成,部分简单平行分叉又加粗平行分叉。体侧布局不均匀的鞘,当鞘加厚时,则形成明显的瘤状凸起,并为海绿石和碳酸盐包裹。基本层呈半球状至陡峭的穹形,横断面为圆形或次圆形。


     


    3.1.6 铁岭叠层石


    叠层体由粗短巨大的柱体和扁柱体组成,柱体大小不一。以简单平行分叉和加粗平行分叉为主,越分越小,个别有微微开分叉,体表面平整,有粉红色填充物,不具明显的壁。基本层多数为平缓的穹形,横断面为同心圆形或长圆形。


    图3-1  铁岭叠层石


     


    3.1.7 蓟县假铁岭叠层石


    叠层体由粗大不规则的柱体或扁柱体组成,次平行排列,垂直底层生长,平行到微微开分叉,通常分叉两次,并有融合现象。无壁,具参差不平的檐,柱体在生长过程中常向不同方向倾斜,体表面粗糙不平,基本层为平缓的穹形,局部波浪状,横断面呈次圆形,大小不等,在风化面上多具溶蚀破坏的孔洞。


     


    3.1.8 贝加尔叠层石


    层体呈膨胀收缩粗细变化的茎块状柱体,树枝式两分叉,新生的柱体最初收缩而后膨胀到原柱体的大小,并两轴对称的向外生长,不相平行。 基本层呈半球状拱形,一层叠一层生长,叠层体侧部不具壁,有檐。


     


    3.2 叠层石的岩石学特征


    叠层石的最显著特征是其由微生物(主要是蓝细菌)形成的结构。这些微生物通过其代谢活动,如光合作用和粘附作用,捕获和固定沉积物颗粒,形成层状构造。叠层石通常由交替的暗色和浅色层组成,这些层状构造反映了微生物的生长周期和沉积物的沉积周期。暗色层通常代表微生物活动较旺盛的时期,而浅色层则代表微生物活动减少或沉积物沉积较快的时期。叠层石的化学成分可以非常多样,取决于形成它们的微生物种类、沉积环境和水体化学成分。常见的化学成分包括碳酸盐、硅酸盐和氧化物。


    叠层石的形成通常需要大量的微生物活动和沉积物供应。这些沉积物可以来自周围的环境,如河流、湖泊和海洋。叠层石主要形成于浅水环境,如潮坪、潟湖和浅海环境。这些环境通常具有稳定的水深、光照和沉积条件,有利于微生物的生长和叠层石的形成。叠层石是重要的生物地层学和古环境学指标,它们的出现和分布可以帮助地质学家确定地层的年代,重建古环境,以及研究古代生物群落的结构和演化。


     


    4 蓟州区地层划分

    4.1 地质时期


    地质时期与古环境分析是地质学中的一个重要分支,它涉及到对地球历史上不同时期的地质事件和古环境的重建。这种分析可以帮助我们了解地球的演化过程、生物的演化历史以及古代气候和环境的变化。


    古环境分析则侧重于重建过去的环境条件,包括气候、水文、地形、植被和生物多样性等。这通常通过地质记录来完成,如化石、岩石、沉积物等。通过对这些记录的分析,科学家可以推断出过去的环境条件和生态系统特征。


     


    图4-1地质年代表


    注:此表主要综合国际底层表(国际地层委员会,2008)和中国区域地层(地质年代)表(全国地层委员会,2002)编制。


     


    4.1.1 长城系


    长城系是中国地质学中一个重要的岩石地层单位,其代号“Ch”。长城系属于中元古代,这是地质年代划分中的一个重要阶段,标志着地球历史的早期阶段。长城系的形成时期大约在18亿到14亿年前,这个时间段在地质学上被称为长城纪,持续了大约5亿年。这一时期是地球历史上一个重要的转折点,标志着从早期的地球环境向更为复杂的地质和生物环境的过渡。


    在岩石组成上,长城系主要由陆相到浅海相的碎屑沉积岩组成,这些岩石主要是由风化后的岩石碎屑经过水流或风力搬运后沉积形成的。其中,含有以喀什叠层石为代表的叠层石组合,这些叠层石是由蓝藻等微生物的沉积活动形成的,是研究早期地球生物活动的重要化石记录。


    长城系的标准层序在蓟县剖面有详细的记录,从下到上分别是常州沟组、串岭沟组、团山子组、大虹峪组和高于庄组。这些地层各自具有不同的岩性特征,如常州沟组主要岩性为石英砂岩,而串岭沟组则主要是粉砂质页岩,团山子组、大虹峪组和高于庄组则以碳酸盐岩为主。


    在地质历史上,长城系上覆的地层单位依次为蓟县系和青白口系,这些地层单位记录了地球历史上更晚期的地质事件和环境变化。


     


    4.1.2 蓟县系


    蓟县系是中国北方一个特定的岩石地层单位,其代号“Jx”。这一地层单位属于中元古界,是中元古界的第二个系,标志着地球历史中的一个重要时期。蓟县系的形成时期大约在14亿到10亿年前,持续了大约4亿年。


    蓟县系主要由浅海相的碳酸盐沉积构成,这种沉积环境通常指示了一个相对稳定的气候条件,有利于碳酸盐岩的形成。除了碳酸盐岩之外,蓟县系还夹有泥质沉积,这些泥质沉积可能是由于海水中的悬浮物质沉积形成的。在一些地区,蓟县系中还夹有铁、锰、磷等矿层,这些矿产资源的形成与当时的海洋环境密切相关。


    蓟县系中含有以贝加尔叠层石为代表的叠层石组合,这些叠层石是由蓝藻等微生物的沉积活动形成的,是研究早期地球生物活动的重要化石记录。叠层石的存在表明,在这一时期,地球上的生命形式已经相对复杂,并且开始对环境产生影响。


    蓟县系的标准层序自下而上分别是杨庄组、雾迷山组、洪水庄组和铁岭组。这些地层各自具有不同的岩性特征和生物化石组合,记录了蓟县系的形成过程和地球历史上的环境变化。


    在地质历史上,蓟县系下伏长城系,上覆青白口系,这些地层单位记录了地球历史上更早期和更晚期的地质事件和环境变化。


     


    4.1.3 青白口系


    青白口系,属于新元古界下部。其岩石组成主要为浅海相的碳酸盐岩和碎屑岩,反映了当时该地区处于浅海环境,有利于碳酸盐岩的形成。


    青白口系的岩石主要由砂岩、页岩和石灰岩组成。砂岩和页岩的沉积表明了当时有大量的陆源物质输入到海洋中,而石灰岩的沉积则反映了相对稳定的海洋环境。这些岩石中含有一类特殊的微古植物化石,这些微古植物个体较大,直径约在50到100余微米,表面粗糙,是研究新元古代早期生物演化的重要材料。


    青白口系的地层从下到上可以分为下马岭组、长龙山组和景儿峪组。这些不同的地层单元各自具有独特的岩性和生物化石组合,为研究青白口系的形成和演化提供了丰富的信息。青白口系的延续时限大约从距今10亿年到距今8亿年,这一时间段在地质历史上标志着从新元古代向显生宙的过渡,是地球历史上一个重要的时期。


    在这一时期,地球上的生命形式继续演化,海洋生态系统逐渐复杂化。青白口系不仅对于理解地球早期海洋环境和生物演化具有重要意义,而且对于揭示新元古代的环境变化和全球构造演化也具有不可替代的作用。通过对青白口系及其上下地层的综合研究,地质学家能够更全面地理解新元古代的地质事件和生物演化历程。


     


    4.2 铁岭组与下马岭组分界


    铁岭组与下马岭组分界也即蓟县系与待建系分界,下马岭组的底部砂岩或砾岩覆盖在铁岭组灰色灰岩或紫红色、绿色页岩之上。沿这个接触面,还有墨绿色铁绿泥石粗砂岩,有时成为贫铁矿透镜体,其下为受铁锰质强烈污染的古风化壳,和因钙质淋入而遗留的燧石结核层。表明铁岭组沉积后期,地壳抬升,不单没有沉积地层,反而遭受剥蚀,造成沉积间断,并称为“芹峪上升”。二者间为水平不整合接触。


     


     


    4.3 沉积环境与条件


    蓟县叠层石的形成与蓟县纪时期的特定环境条件密切相关。在这个时期,蓟县地区经历了滨海泻湖相、潮间带和浅海陆棚的环境变化,为菌藻类生物的生长和繁殖提供了理想条件。


    潮间带和浅海陆棚的环境水深相对较浅,阳光可以透过水体,为菌藻类生物进行光合作用提供充足的光照。菌藻类生物通过光合作用,将无机碳转化为有机物质,并释放出氧气,为其他生物提供了生存条件。同时,潮汐作用和海流的影响使得水体循环良好,为菌藻类生物提供了丰富的营养物质,有利于它们的生长和繁殖。


    蓟县纪时期的气候炎热湿润,为菌藻类生物的生长提供了适宜的温度和水分条件。在这样的气候环境下,菌藻类生物可以大量繁殖,进一步促进了碳酸盐岩的沉积和形成。


    蓟县纪时期水体中的碳酸盐饱和度较高,有利于碳酸盐岩的沉积。碳酸盐岩主要由碳酸钙和碳酸镁等碳酸盐矿物组成,这些矿物在适宜的环境条件下容易沉积和保存。菌藻类生物通过生物沉积作用,将碳酸盐矿物沉积下来,形成了碳酸盐岩。


    蓟县叠层石的形成与蓟县纪时期的滨海泻湖相、潮间带和浅海陆棚的环境、适宜的气候条件以及水体中的高碳酸盐饱和度密切相关。这些条件共同促进了菌藻类生物的生长和繁殖,进而导致了碳酸盐岩的大量沉积和蓟县叠层石的形成。通过对蓟县叠层石的研究,我们可以更好地了解地球早期环境演变和生物多样性发展的重要信息。


     


    4.4 生物作用与条件


    Walcott在1914年首次在元古宙的硅质叠层石纹层中发现了类似蓝细菌的微小化石,他因此推断叠层石是由蓝细菌作用下沉淀的碳酸盐形成的。1974年,Awramik等人对叠层石的定义进行了修正,认为叠层石是由以蓝藻(蓝细菌)为主的微生物在生长和新陈代谢过程中粘附和沉淀矿物质或捕获矿物颗粒而形成的一种生物沉积构造。Awramik在1971年进一步解释了叠层石形态与微生物群落之间的关系,指出球形蓝藻在层状叠层石中占主导地位,而在柱状叠层石中则是丝状蓝藻占主导。Walter在1976年支持将蓝藻归类为细菌的观点,并强调微生物群落(主要是细菌)在形成叠层石过程中的主导作用,认为叠层石是由微生物群落的生长和代谢活动引起的沉积物圈捕、黏结和沉淀产生的。尽管颗粒捕获作用在局部微生物碳酸盐沉积中非常重要,但Riding在2000年认为,关键的过程仍然是微生物的诱导沉淀作用。微生物席与叠层石是密切相关的结构,Zhang和Hoffmann在1992年提出,叠层石是石化的或化石的微生物席。微生物结构能够反映微生物及其沉积过程的多样性,并叠加了微生物席的特征。20世纪90年代以后的研究发现,尽管丝状微生物的趋光性形成的层理在自然界中较为普遍,但并非所有造席丝体都具有明显的趋光性。从20世纪末到21世纪初,进行了叠层石生长的系统性实验。实验结果显示,叠层石泥晶纹层的形成与微生物对硫酸盐的还原作用有关,硫的还原可以导致CaCO3的沉淀。现代海洋叠层石研究表明,叠层石的生长过程是蓝细菌的沉积作用和间歇性的成岩作用的交替进行。


     


    5 叠层石地质意义


    5.1 蓟州区古环境


    蓟县叠层石的研究揭示了该地区在十多亿年前的地质历史。对蓟县叠层石的研究告诉我们,十多亿年前的蓟县是一片古老的海洋。蓟县地区在14亿年前开始,经历了蓟县纪的气候条件,这个时期气候炎热湿润,有利于碳酸盐岩的大量沉积和菌藻类生物的生长。


    在蓟县系期间,蓟县地区的地壳缓慢下降,为碳酸盐岩的沉积提供了有利条件。这些碳酸盐岩主要由各种类型的碳酸盐组成,包括石灰岩、白云岩等。这些岩石的形成与菌藻类生物的活动密切相关,因为它们通过光合作用和生物沉积作用,促进了碳酸盐岩的沉积和形成。


    古地理研究表明,蓟县地区在蓟县纪时期处于滨海泻湖相、潮间带和浅海陆棚的环境。这种环境条件为菌藻类生物提供了理想的生存环境,因此在该地区形成了大量的藻类化石和叠层石等生物地质遗迹。


     


    5.2 叠层石层理与地层关系


    叠层石的层理是沉积岩中的一种特殊结构,它们由微生物活动导致碳酸盐沉积物周期性堆积形成。这些层理的定向性是理解古沉积环境和微生物生长习性关键。


    水平层理是叠层石中最常见的层理类型之一,它们通常指示了形成时期水体的平静环境。在这种情况下,微生物群落可以在水底或水体中平静地生长和繁殖,形成水平的层理。然而,如果沉积环境受到水流或波浪的作用,叠层石的层理可能会出现倾斜或波状。这种倾斜或波状的层理可以指示水流或波浪的方向和强度,为理解古水流动力学提供了重要信息。


    除了水平、倾斜和波状层理之外,垂直层理也是叠层石中的一种重要类型。这种层理通常与微生物群落的趋光性或避光性生长习性有关。例如,一些微生物可能在光照条件下生长,形成与光照方向平行的层理,而其他微生物可能避光生长,形成垂直于光照方向的层理。这种层理的定向性为理解古光照条件和微生物生长习性提供了重要线索。


    地层的变形历史可能会影响叠层石层理的原始方向。在地质历史中,地层可能会经历倾角和褶皱的变形,导致叠层石的层理方向发生改变。因此,在分析叠层石层理方向时,需要考虑地层的当前状态和可能的变形历史。


    尽管地层的变形可能会使叠层石层理方向发生改变,但在未受强烈变形影响的地层中,叠层石的层理方向可以用来识别地层序列中的不同层位。通过对比不同地层的层理方向,可以建立地层的年代序列,为理解地质历史提供重要信息。


    通过分析叠层石的层理方向,可以推断出古水流的方向和强度。例如,叠层石的层理可以指示潮汐流或河流的方向,这对于理解古地理环境和沉积过程至关重要。这些信息为重建古沉积环境和解释沉积作用提供了重要依据。


     


    6 总结


    本文深入探讨了天津市蓟州区铁岭子村叠层石的特征、形成环境及其地质意义。通过分析蓟州区地质概况、叠层石类型及其特征、地层划分以及古环境分析,揭示了叠层石在地球早期生命演化、环境变化和地质历史研究中的重要作用。


    蓟州区位于天津市最北部,地势北高南低,属于燕山山脉与华北平原的过渡地带。蓟县剖面保存完好的中新元古代地层,包括长城系、蓟县系和青白口系,是研究地球早期生命演化、环境变化和沉积历史的重要场所。


    蓟县叠层石种类丰富,包括骆驼岭锥叠层石、细长锥叠层石、规则墙叠层石、卷发蓟县叠层石、瘤状蓟县叠层石、铁岭叠层石、蓟县假铁岭叠层石和贝加尔叠层石等。这些叠层石形态各异,结构复杂,反映了不同微生物群落的活动和沉积环境。


    蓟县剖面中新元古代地层可分为长城系、蓟县系和青白口系。长城系主要由陆相到浅海相的碎屑沉积岩组成,含有以喀什叠层石为代表的叠层石组合;蓟县系主要由浅海相的碳酸盐沉积构成,含有以贝加尔叠层石为代表的叠层石组合;青白口系主要由浅海相的碳酸盐岩和碎屑岩组成,反映了当时该地区处于浅海环境。


    蓟县叠层石的形成与蓟县纪时期的特定环境条件密切相关。在这个时期,蓟县地区经历了滨海泻湖相、潮间带和浅海陆棚的环境变化,为菌藻类生物的生长和繁殖提供了理想条件。潮汐作用和海流的影响使得水体循环良好,为菌藻类生物提供了丰富的营养物质。蓟县纪时期的气候炎热湿润,为菌藻类生物的生长提供了适宜的温度和水分条件。水体中的高碳酸盐饱和度有利于碳酸盐岩的沉积。


    蓟县叠层石的研究揭示了该地区在十多亿年前的地质历史,表明蓟县地区在14亿年前开始,经历了蓟县纪的气候条件,这个时期气候炎热湿润,有利于碳酸盐岩的大量沉积和菌藻类生物的生长。古地理研究表明,蓟县地区在蓟县纪时期处于滨海泻湖相、潮间带和浅海陆棚的环境,这种环境条件为菌藻类生物提供了理想的生存环境,因此在该地区形成了大量的藻类化石和叠层石等生物地质遗迹。


    叠层石的层理是沉积岩中的一种特殊结构,它们由微生物活动导致碳酸盐沉积物周期性堆积形成。通过分析叠层石的层理方向,可以推断出古水流的方向和强度,为重建古沉积环境和解释沉积作用提供了重要依据。同时,叠层石的层理方向可以用来识别地层序列中的不同层位,为理解地质历史提供重要信息。


     


    参考文献( References):


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    [2]杨爽.叠层石中的海绿石及其意义:以天津蓟县剖面铁岭组为例.CNKI,2017.7.


    [3]宋事丞.天津蓟县剖面铁岭组叠层石纹层研究.CNKI,2015.5.


    [4]安永刚.天津蓟县中元古界铁岭组叠层石蓝细菌化石及藻席形态研究.CNKI,2016.5.


    [5]罗平,王石等.微生物碳酸盐岩油气储层研究现状与展望.沉积学报,2013,(第 5 期).


    [6]徐燕.叠层石:写在大地上的史书.中国地质大学报,2021.11.


    [7]汪新文等著.地球科学概论(第二版).北京:地质出版社,2013.3.


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