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陕西最古老的生物化石——洛南叠层石
来源: 三秦地质 | 作者:唐永忠、朱伟等 | 时间:2020-09-29 14:44:08 | 人气:

  还记得“三秦地质”曾带您畅游陕北神府的煤海之旅吗,数万年古木在沉积作用下化腐朽为神奇,给后世带来了妙不可言的地层故事。在今天的陕西洛南石门地区,保存着陕西元古代地层叠层石化石,是陕西发现的古老生命最早的记录。该化石的剖面位于洛南县黄龙铺-石门镇之间洛(南)-华(阴)公路附近,露头连续,层序清楚,属陕西最为典型的层型剖面,也是国家级重要地质遗迹之一,它又有什么不同的地层秘密呢?让我们一同来了解吧!

  叠层石,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。中国叠层石十分丰富,北方中元古界白云岩、白云质灰岩及灰岩中普遍产出;在南方新元古界震且系上部白云质灰岩及桂质内云岩中亦有出产。

  洛南小秦岭元古界典型剖面包含了元古界岩石地层单位。自下而上分为古元古界铁铜沟组、中元古界长城系熊耳群、高山河群、蓟县系官道口群,新元古界青白口系栾川群白术沟组、震旦系罗圈组、东坡组等完整层序。

  

  蓝田灞源青岗坪铁铜沟组与太华岩群不整合素描图

  位于小秦岭地区元古界典型剖面中略靠下部,下、中、上三部分均以陆源碎屑岩建造为主,但岩层中保存的各类沉积构造,明显反映出三种不同的沉积环境。下部鳖盖子组岩石具交错层理、潮汐层理、波痕、干裂等构造,属滨海-边缘浅滩-潮坪沉积序列。与下伏熊耳群平行不整合接触,与上覆二道河组为Ⅱ类层序不整合。中部二道河组具有沙坝-潮坪,潮坪-沙坝-浅滩相的进积型沉积结构序列特征。

  小秦岭地区中元古界地层中叠层石的大规模发育,对于认识华北地层区元古界地层形成环境有着重要意义。上部陈家涧组潮间-潮下-浅滩沉积相中的交错层理、潮汐层理、水平层理、沙纹层理、波痕、板状交错层理等十分清楚。

  华县金堆城南文峪河东岸高山河组(Pt12G)与熊耳群(Pt12X)平行不整合接触关系素描图

  官道口群地层中的碳酸盐台地沉积,自下而上可分出龙家园组、巡检司组、杜关组、冯家湾组。岩性组合为藻纹层、叠层石白云岩;燧石条带藻纹层白云岩;条纹状泥质白云岩、砂质粘土板岩、粉晶白云岩;厚层细晶白云岩、泥晶白云岩等。岩性中发育的沉积构造如溶蚀构造、鸟眼构造、帐篷构造、大型帐篷构造、泥裂构造等,反映出暴露特征。上部的底面具底冲刷,其顶陆源碎屑物增加,组成海退层序。官道口群与蓟县系完全可以进行对比,时代主体属中元古代蓟县纪。

  小秦岭地区元古界碳酸盐岩岩石地层中,均含有较丰富的叠层石。早期组合分布于高山河组下部,为层状、半球形、包心菜状叠层石,往上变化为简单的柱状、层柱状及分叉状;高5cm左右,直径1-2.5cm。中期组合主要分布于龙家园组和巡检司组中,是本区分布最稳定的一个组合。

  图 |龙家园组下段叠层石素描图

  图|龙家园组上段叠层石素描图

  叠层石作为微生物碳酸盐岩的典型代表,研究表明叠层石形态种类数量在元古宙达到繁盛的顶峰之后开始衰减。科学家在叠层石中发现的微小的细丝和赤铁矿细管具有扭曲结构,一些连接到末端突起和分支,这些纳米级赤铁矿在长丝周围形成细长的管状结构,这些微化石在早期成岩作用期间形成,具有初始的生命体形态。

  地层中所含的叠层石表现出由初始发展-中期繁盛-后期灭绝的演化过程,它们在地球上的起落与生命进程共同见证了初始生命体的发生、发育、繁盛和死亡,照亮了三秦大地第一缕生命的“阳光”,诉说着古老地球的亿万年历史。