题名埃迪卡拉纪地层硅质结核中有机物拉曼光谱特征及其地球生物学意义
作者龙海俊
答辩日期2023-06
授予单位中国科学院大学
授予地点中国科学院深海科学与工程研究所
导师屈原皋
关键词生命信号 有机物 硅质结核 陡山沱组 拉曼光谱
学位名称工程硕士
学位专业地质工程
英文摘要

华南埃迪卡拉系陡山沱组化石保存完好,具有良好的化学地层记录,对埃迪卡拉纪生物和环境研究具有重要意义。陡山沱组硅质结核通过硅化作用保存了丰富的微体化石和有机物,是保存埃迪卡拉纪生命信号的重要埋藏途径。 为了揭示矿化的埋藏学细节并追踪埃迪卡拉纪的生命信号,本研究报道了三类在矿物学和有机物结构特征上有差异的不同类型(I类:富硅;II类:富黄铁矿;III类:富重晶石)陡山沱组硅质结核。研究提出了三种陡山沱组硅质结核的形成过程。I类硅质结核以海水表层光合生物为主的生物碎屑作为硅质结核的中心启动最初始的矿化过程,此过程中底栖化能微生物无氧氧化有机物并与硫酸盐还原过程耦合而形成碳酸盐和黄铁矿,黄铁矿的形成改变pH值从而抑制碳酸盐并有利于含水氧化硅的沉淀。II类硅质结核由于丰富的有机物供给以及强烈的细菌硫酸盐还原释放丰富的S2-向外扩散,与足够的Fe2+结合,最终触发了硅质结核中大量存在的黄铁矿沉积而区别于I类硅质结核。III类硅质结核以富钡生物前体有机物碎屑为结核核心,有机物降解释放DIC(溶解无机碳)降低微区pH值并随着硫酸盐-甲烷转换带(SMTZ)的下移,硫酸盐含量增加,硫酸钡孔隙水溶液饱和,最终导致石英溶解而重晶石结晶沉淀。 此外,本研究区分了不同光谱特征的有机物,并详细评价了沉积后过程的影响。从拉曼数据看,结核中心、边缘和围岩中有机物的分子结构、杂原子丰度(RD3)和氢碳原子比(H:C)均具有明显的差异性,表明前体生物来源多样。降解过程可能有助于有机物的结构有序度,降低了杂原子和H:C的丰度。黄铁矿转化为针铁矿的矿物蚀变过程可能提高针铁矿基质中所保存有机物的H:C。重晶石中有机物的高度无序和显著差异性反映了富钡前体有机物或由重晶石化过程引起。总之,有机物的结构特征与它们保存的各种矿物基质(二氧化硅、黄铁矿、针铁矿和重晶石)有明显的偏向性,这可能是由于在不同结核形成过程中矿物-有机物之间的差异性相互作用。 本研究揭示了促成不同类型陡山沱组结核形成的地质生物学过程的复杂性,并强调了综合岩石学和拉曼光谱方法在追踪前寒武纪岩石生命信号方面的重要性。拉曼光谱是研究地球早期有机分子为代表的生命信号的重要候选方法。

语种中文
内容类型学位论文
源URL[http://ir.idsse.ac.cn/handle/183446/10245]  
专题深海科学研究部_地外海洋系统研究室
作者单位中国科学院深海科学与工程研究所
推荐引用方式
GB/T 7714
龙海俊. 埃迪卡拉纪地层硅质结核中有机物拉曼光谱特征及其地球生物学意义[D]. 中国科学院深海科学与工程研究所. 中国科学院大学. 2023.
个性服务
查看访问统计
相关权益政策
暂无数据
收藏/分享
所有评论 (0)
暂无评论
 

除非特别说明,本系统中所有内容都受版权保护,并保留所有权利。


©版权所有 ©2017 CSpace - Powered by CSpace