华北地台中元古代微生物成因构造及其古海洋环境意义

微生物成因构造(MISS)是一种新的微生物岩类型。MISS 和自生碳酸盐沉淀做.为古代微生物群落及其生物化学过程的物质记录能够较好地反映远古时期微生物与海洋环.境条件的相互作用。项目将通过对华北地台中元古界滨海粗碎屑岩、浅海碳酸盐岩和深水暗.色页岩三种不同沉积环境条件下的MISS 结构、特征、成因类型、时空分布与岩相的相关性.研究，揭示华北中元古代不同环境条件下的微生物群落组成和古生态分布规律。运用电镜、.质谱、等离子探针等技术研究分子化石、自生矿物，稳定同位素等特征，确定不同环境条件.下的微生物功能群及其主导的生物化学过程。在此基础上，进而探索中元古代海洋甲烷厌氧.氧化（AOM）、细菌硫酸盐还原（BSR）等重要微生物化学过程对海洋化学条件演变可能的改.造作用，以及对真核生物起源与发展的重要影响。华北中元古界地层记录完整，变质浅，含.丰富的MISS 及其它微生物建隆构造,有利项目实施。

微生物成因构造（MISS）是微生物与沉积相互作用形成的微生物席遭受地质过程破坏而产生的生物-沉积构造，常被用作微生物群落活动的标识和早期生命的重要证据，但以往对其古环境和古地理分布特征的研究明显不足。本项目对华北地台古元古代晚期至中元古代丰富多样的MISS构造开展了古生态与古环境分布规律的深入研究。.研究表明，地势差异以及水动力、基底暴露程度、水分补给和沉积条件等环境因素对微生物席的发育与结构特征有显著影响。MISS形态组合在不同相区随古地势和距海岸远近而呈现规律性变化。潮上带以微生物席收缩裂痕构造为主，潮间带上部以破坏-改造型构造为主，而潮间带下部-潮下带一般少见原位MISS构造，但发育再沉积席片和席卷构造。潮上带下部—潮间带上部是微生物席发育的最佳地带，往往产出多样的MISS构造。据MISS特征与沉积环境的相关性，海岸带可区分出4个MISS形态组合带,反映了古地形由低到高的明显变化；可用于判定古沉积环境、古水深以及相对于古海岸线的位置，为前寒武系古地理研究和矿产资源勘查提供重要的参考与指导。.在碳酸盐岩中发育丰富的微生物代谢成因构造。不同类型的微生物碳酸盐岩都具有明显的纹层状和微球粒组构。显微、超微、激光拉曼及地球化学等多手段的综合研究表明，微球粒具有特征性的超微组构，并由不同的有机矿物有序构成。微球粒核心主要由细菌残余、EPS和主动有机矿化产生的微晶质组成，而其外环多由纤维状微亮晶质构成，其中少微生物残余，系由微生物过程产生有利微环境导致自生碳酸盐岩常沉淀而形成。微生物与环境相互作用产生的记录包括多种有机矿物，具有特定的形态特征与明显的自组装结构。最小颗粒为纳米颗粒，并依次组合形成多样的多形晶，多晶集合体和微球粒，后者进一步形成小球粒。微生物岩中普遍发育的微球粒代表了最小的微生物反应器，是微生物-环境相互作用的直接记录，并构成不同类型微生物岩的基本建筑块体。.对暗色页岩、碳酸盐岩等不同岩相类型的同位素、微量元素、FeHR/FeT以及REE等地球化学和海底自生碳酸盐岩几特殊矿物组合的研究表明，华北中元古代陆表海具有明显的分层、缺氧特点，氧化界面深度仅略低于平均浪基面; 其下的硫化水体具有间歇性发育特征，在与空间上具有较大的变化。