"复活"的结核体:被掘出、搬运与再沉积后仍保持柔软状态下软沉积物中Chondrites遗迹化石的持续胶结过程及其地质意义

【字体: 时间:2025年08月10日 来源:Marine and Petroleum Geology 3.6

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  这篇研究揭示了早期成岩结核(concretions)在甲烷衍生胶结(AOM)和有机碎屑硫酸盐还原(OSR)作用下的独特形成机制。通过δ13C同位素分析(-39至-22‰)证实其与宿主风暴岩(tempestite)的显著差异,并首次报道了Chondrites造迹生物对未完全固结结核体的选择性钻孔现象,为理解早期成岩过程中微生物-动物互作(chemichnial behavior)提供了新视角。

  

Highlight亮点

• 含泥质基质的初生结核在低氧泥质环境中形成后,经历剥蚀、搬运并嵌入细砂质风暴岩层

• 结核体在再沉积后仍保持柔软状态,被Chondrites造迹生物优先钻孔(其管状构造在结核内密集分布,在宿主岩中稀疏)

• 管状构造填充着来自风暴岩的细砂物质

Formation and fate of the incipient concretion初生结核的形成与演化

这些泥质结核最初在未固结的泥质基质中开始形成(低氧环境使小型隐生生物均匀化沉积物)。早期胶结过程中,微晶方解石(micrite)逐渐充填沉积物孔隙,形成仍具可塑性的多孔体。δ13C值(-39至-22‰)证实甲烷厌氧氧化(AOM)和有机碎屑硫酸盐还原(OSR)主导了初始胶结。尽管OSR和AOM过程产生对动物有毒的H2S,Chondrites造迹者仍能开发利用这些初生结核——钻孔周围未见氧化水冲刷形成的晕圈,暗示它们可能通过与解毒硫化物的微生物共生(chemichnial behavior)来适应环境。

Burrowing of the displaced incipient concretions被搬运初生结核的钻孔现象

这些被搬运的初生结核展现出独特的软-硬过渡状态:虽已部分胶结足以抵抗压实,但仍保持塑性可被钻孔。这一现象解释了为何现代泥质沉积中难以发现早期成岩结核——它们在岩心中易被忽视。

CONCLUSIONS结论

  1. 含泥质初生结核(<200μm)经历明显侵蚀搬运后仍保持软-硬过渡态,Chondrites造迹者优先选择其钻孔并将宿主砂填入管腔

  2. 结核体与风暴岩显著的δ13C差异(-39至-22‰ vs -3至-2‰)证实甲烷衍生胶结(AOM)和硫酸盐还原(OSR)作用

  3. 造迹生物通过化学共生策略(chemichnial behavior)适应硫化环境

  4. 结核体塑性状态使其可被钻孔但抵抗压实,这解释了现代沉积中早期结核的罕见性

  5. 沉积改造发生在远离海岸的局部隆起带,强风暴将结核从邻近泥质区搬运至较深水环境

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