黔南紫云晚石炭世微生物岩与珊瑚礁协同演化机制研究

The symbiosis of microbialite and coral-framework reef in Ziyun country of Southern Guizhou Province provides an opportunity to study the co-evolution mechanism between microbialite and coral-framework reef. The research about the reefs could be to make know the coupling relationship between microbialite and biotic extinction event. And the research on microbialite and coral-framework will expose the reef-building mechanism and evolutionary clues in the special geologic environment of Southern Guizhou, then bulid the evolution model of the Carboniferous reef in Yunnan-Guizhou-Guangxi basin. This study can help us to know the shapes, sizes, distribution characteristics and relationships between microbialite and coral-framework reef, and to reconstruct microbial community and reef community accurately, finally to reveal the interaction between microbialite and coral-framework reef. According to paleoecology, we can find out the ecological relationships and ecological functions between microbialite and coral-framework reef during reef development phase, then build the ecosystem of Late Carboniferous reef with community structure and energy flow in Ziyun in Southern Guizhou, so as to explore the power source that maintaining the development of reefs. By Geochemical analysis, the influence factors on the microbialite will be evaluated. Thus, the coupling relationship between microbialite and biotic extinction event will be established.

黔南紫云晚石炭世微生物岩与珊瑚格架礁的共生为我们研究晚石炭世微生物岩与珊瑚礁的协同演化机制以及与生物灭绝事件的耦合关系提供了重要的研究对象。开展微生物岩与珊瑚格架礁的研究能够更好的揭露晚石炭世黔南地区在特殊的地史环境背景下的成礁机制和演化线索，构建滇黔桂海盆石炭纪生物礁演化模型。通过本项目的实施，将全面系统的认识黔南紫云地区微生物岩与珊瑚格架礁的形态、规模、展布特征及相互关系，并准确描述微生物群落和造礁群落面貌，查明微生物岩与珊瑚格架礁的相互作用；通过开展古生态学的研究，查明在礁体发育建造过程中微生物与后生造礁生物之间的生态关系及生态功能，构建黔南紫云晚石炭世生物礁的生态系统的群落结构和能量流动，探索它们维持发展的动力来源；利用地球化学测试分析手段评估微生物岩发育的影响因素和控制因子，揭示生物碳酸盐岩与生物灭绝事件之间的耦合关系。

课题组按照申请书所列内容完成了预定的研究目标，取得了预期的研究成果：.1. 全面系统地认识黔南紫云晚石炭世微生物岩的形态、规模和分布特征，准确恢复微生物岩在造礁生物群落内的真实面貌.滇黔桂盆地石炭纪生物礁具有明显的时间分布特征。早石炭世，滇黔桂盆地生物礁主要分布于广西乐业、来宾和浪平地区，包括灰泥丘、叠层石、珊瑚礁和苔藓虫-珊瑚礁等；晚石炭世，生物礁主要分布在黔南紫云地区，包括微生物礁、叶状藻礁、珊瑚-微生物礁和珊瑚礁等。.2. 运用地球化学技术手段分析影响微生物岩的成因机制和发育条件，判别研究区内微生物岩与生物灭绝事件、晚古生代冰期的关系.研究区石炭系中共识别出5次δ13Ccarb值显著的正向漂移和4次负向漂移，分别对应了晚古生代冰期在石炭纪不同时期的冰川事件，可能指示了石炭纪多次的冰川事件导致了古海洋环境的频繁变化，是古海洋生物群落和微生物岩发展演化的重要控制因素。.3. 查明微生物岩与后生动物在礁体发育过程中的关系，以及它们与其它历史时期的这种作用差异.微生物在研究区生物礁系统内所起的作用主要体现在以下几点：（1）粘结固定沉积物，阻止沉积物再悬浮，促进同沉积钙化作用，为珊瑚等造礁生物提供硬质基底以及加固礁体格架；（2）微生物席内发生的光合作用及其对颗粒物质的分解作用有效促进了礁系统内部的物质和能量循环；（3）微生物岩与珊瑚等造礁生物之间存在空间竞争关系；（4）微生物与研究区群体四射珊瑚Ivanovia存在疑似体内共生关系。.4. 初步查明黔南紫云晚石炭世微生物岩与珊瑚礁的协同演化机制。.研究区微生物礁丘是生物礁系统复苏的先驱分子。随后群体四射珊瑚Ivanovia成为重要的造礁生物之一，并形成了珊瑚骨架岩，但微生物岩仍占据主导地位。莫斯科期末-格舍尔期，研究区微生物岩在生物礁内的比例逐渐下降，由主要的造礁生物转变为次要的造礁生物；珊瑚在生物礁格架建造方面逐渐占据优势，成为主要的造礁生物。