在泰国北部Mae Sariang西南部发现的含有放射虫的瓜达卢皮安期(中二叠世)地层序列及其构造-沉积环境
《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》:Guadalupian (Middle Permian) radiolarian-bearing sequences found southwest of Mae Sariang, northern Thailand and their tectono-sedimentary environment
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时间:2025年11月03日
来源:Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 2.6
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古生代放射虫研究:首次发现中二叠世 Guadalupian 期放射虫化石,揭示深水陆架沉积环境,包含 Follicucullus 属等典型种,结合矿物成分(石英、黏土矿物)和地球化学分析(Eu/Ce 负异常),支持非热液成因及大陆边缘沉积。
在泰国北部地区,研究人员首次在路1194沿线的硅质细粒碎屑碳酸盐沉积序列(Section 1194-II)中识别出古生代的放射虫化石。该区域位于 Mae Sariang 西南约20公里处,所发现的放射虫化石表明这一地层形成于卡帕坦阶(Capitanian),即中二叠纪的晚期。这一发现为研究该地区地质历史提供了重要的新线索,并有助于进一步理解全球性二叠纪硅质岩事件(Permian Chert Event, PCE)在这一地区的具体表现。
放射虫是一类生活在海洋中的单细胞生物,它们的外壳主要由二氧化硅构成,因此在沉积岩中较为常见。这些化石的存在不仅能够指示沉积环境的类型,还能提供关于古地理和古气候的信息。在 Section 1194-II 中,研究人员通过薄片显微镜观察到放射虫化石,这些化石主要以球形外壳(如 spumellarians 和 entactinarians)为主,同时也有少量锥形的 albaillellarians 和三辐射的 latentifistularians。球形放射虫的主导地位表明该沉积环境可能属于深陆棚区域,其水深范围大约在60到200米之间。而锥形放射虫和三辐射放射虫的出现则暗示了可能存在一定的陆源输入,这与深陆棚环境的特征相符。
通过对这些放射虫化石的详细研究,科学家们进一步探讨了它们所处的构造沉积环境。研究发现,该地层中包含的硅质岩、硅质石灰岩和泥岩中含有大量细粒石英颗粒以及粘土矿物,如伊利石、高岭石和白云母。这些矿物的分布特征表明,地层的形成过程受到了陆源物质的影响,说明该区域的沉积环境并非完全孤立的深海环境,而是与陆地存在一定的联系。此外,通过地球化学分析,研究团队还发现这些放射虫化石所在的岩石中存在轻微的铕(Eu)和铈(Ce)负异常,这一特征与大陆边缘沉积物的地球化学模式一致,进一步支持了该地层形成于大陆边缘的深陆棚环境的结论。
硅质岩的形成通常与生物活动和陆源输入有关。在 Section 1194-II 所发现的放射虫化石表明,这一时期的硅质沉积物可能来源于两个方面:一是生物产生的二氧化硅,如放射虫的外壳;二是陆源的二氧化硅,来源于硅酸盐矿物的风化产物。这种双重来源的硅质沉积物在深陆棚环境中较为常见,因为该区域既受到海洋生物活动的影响,也容易接受来自陆地的物质输入。同时,这些地层中硅质沉积物的丰富程度可能与当时的海水化学条件、气候状况以及地壳运动有关。
从地质构造的角度来看,泰国北部地区是多个构造单元的交汇处。根据现有的地质资料,该地区可以划分为三个主要构造单元:从西向东依次为 Sibumasu 块、Inthanon 区和 Sukhothai 区。Sibumasu 块被认为起源于冈瓦纳大陆,而 Inthanon 区则被认为是古特提斯洋(Paleo-Tethys)的洋壳碎片和增生楔被推覆到 Sibumasu 块边缘上所形成的构造单元。这种构造背景为理解该区域的沉积环境提供了重要的基础,因为构造活动往往会影响沉积物的来源、搬运和沉积过程。
在研究区域的构造背景下,Section 1194-II 所处的位置具有特殊的地质意义。该地层位于 Mae Yuam 断裂带以南,靠近 Mae Sariang,且其沉积序列显示出明显的东向变薄趋势。此外,该地层中普遍存在的褶皱、变形和断裂现象表明,该区域在地质历史中经历了较强的构造活动。这些构造特征可能与古特提斯洋的扩张和闭合过程有关,也可能与 Sibumasu 块与 Inthanon 区之间的相互作用相关。
在沉积序列中,研究人员还注意到硅质岩与碎屑岩和碳酸盐岩的交替出现。这种交替可能反映了沉积环境的动态变化,例如水深的波动、海平面的变化以及构造活动的影响。硅质岩的沉积通常与较高的海洋生产力和较低的陆源输入有关,而碎屑岩的出现则可能表明该区域在某些时期经历了较强的陆源物质输入。这种沉积模式的多样性使得研究人员能够更全面地了解该区域的古地理和古环境。
此外,研究团队还对 Section 1194-II 的岩石进行了详细的地球化学分析。他们发现,这些岩石中的粘土矿物以伊利石为主,这表明其源区经历了中等程度的大陆风化作用。同时,岩石中的化学指数(CIA)值也表明,该区域的气候条件属于温带湿润气候,这种气候环境有利于硅质沉积物的形成和保存。这些地球化学特征不仅帮助确定了沉积环境的类型,还为理解该区域的古气候提供了重要依据。
值得注意的是,该研究区域的硅质沉积序列与全球性的二叠纪硅质岩事件(PCE)存在一定的联系。PCE 是地质历史中一个重要的全球性事件,表现为大规模的硅质沉积物堆积,主要发生在中二叠纪至晚二叠纪。这一事件的成因可能与海洋环境的变化、生物活动的增强以及构造活动的推动有关。Section 1194-II 所发现的硅质沉积物不仅具有与 PCE 相关的特征,还可能反映了这一事件在该地区的具体表现。
通过对 Section 1194-II 的研究,科学家们进一步确认了该地区在中二叠纪时期的沉积环境和构造背景。这一发现不仅丰富了我们对泰国北部地区地质历史的认识,也为理解古特提斯洋的演化过程提供了新的视角。同时,该研究还强调了硅质沉积物在古地理和古环境研究中的重要性,以及它们如何受到生物活动、气候条件和构造活动的共同影响。
在这一研究中,科学家们采用了多种分析方法,包括薄片显微镜、TIMA(TESCAN 集成矿物分析仪)测试和XRD(X射线衍射)分析。这些方法的结合使得研究人员能够更全面地了解岩石的矿物组成、沉积环境以及构造背景。此外,地球化学分析的结果也为研究该地区的沉积过程和环境变化提供了重要的数据支持。
从地质学的角度来看,这一研究不仅揭示了 Section 1194-II 的沉积特征,还为该地区其他未详细研究的地层提供了参考。由于该区域的硅质沉积序列在地质历史上较为复杂,且目前的研究仍存在一定的局限性,因此进一步的研究将有助于更准确地划分这些地层,并揭示它们在区域和全球范围内的地质意义。同时,该研究也为理解放射虫化石在不同地质环境中的分布和演化提供了新的数据支持。
总之,Section 1194-II 的研究揭示了泰国北部地区在中二叠纪时期存在一个独特的硅质沉积序列,该序列不仅与全球性的 PCE 事件相关,还可能反映了该区域的深陆棚沉积环境和构造背景。这一发现为研究该地区的古地理、古环境以及构造演化提供了重要的新证据,并为未来的地质研究奠定了基础。通过进一步的分析和研究,科学家们有望更深入地理解这一时期的沉积过程和环境变化,以及它们在全球地质历史中的重要性。
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