2019年12月12日 星期四
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古環境的指示標志——遺跡相

2019-11-6 10:28:00 來源:中國礦業報 作者:白忠凱

遺跡相既是巖相古地理學的一個組成部分,也是沉積學、古生物學和古生態學之間的邊緣學科——遺跡學的重要內容之一。它通過研究生物成因構造的形成機制、保存條件和方式以及時空分布規律來探討和分析古代沉積環境,具有方法簡單、可靠程度和精度較高的優點,在油、氣田和煤田的地質勘探工作中具有廣泛的應用前景。

遺跡相(又稱“痕跡相”)是德國著名地質學家賽拉赫·A教授于20世紀60年代提出的,其含義是特征的遺跡化石組合代表特定的沉積相擬或水深帶。后來,人們在應用遺跡相這一概念時,往往將其與水深帶直接聯系在一起,從而引起了遺跡相即水深帶的誤解。

隨著資料的積累和研究的深入,如今已證明遺跡化石組合的分布不完全受水深控制,一般受多種環境因素控制。如,海洋環境(包括邊緣海)的遺跡群落明顯與動力環境因素相關,如底層的性質、水動力強度、沉積速率、水流體制、底層沉積物或底層水中的含氧量或氧化作用程度、鹽度、毒性物質的分布、食物的供應狀況以及造跡生物本身適應環境和營造遺跡的能力等。因此,只有在控制某生物遺跡組合分布的多種環境因素共同指示某一水深時,才可以認為遺跡相具有水深意義。

另一方面,由于遺跡相是根據同一或相似沉積環境條件下多種遺跡化石的組合特征或遺跡群落來體現的,因此單個遺跡化石往往不能用來確切地解釋某沉積環境,或者說不具有絕對標準性。因此,在建立遺跡相或進行遺跡相分析、對比時,應考慮所有一起出現的遺跡化石即遺跡化石組合或群落的總體面貌。當這一群落顯示明確的組成和古環境特征,并結合其它相標志分析可以指示一定的環境條件,而且在時間和空間上反復出現時,便可確定為遺跡相。

綜上所述,完整的遺跡相概念包括兩方面內容,即復現的遺跡化石組合及由它和其它證據所反映的一套特定環境參數指標。

遺跡相模式是再造古環境條件時很有價值的指示標志。這種生物成因構造與物理沉積構造相比,在相分析上不僅具有同等重要的地位,有時還會更具優勢。

在利用遺跡相模式研究古水深時,既要看到多種環境因素組合特征對控制生物遺跡分布的重要性,也要看到這些環境參數是否出現在特殊的水底深度。此外,許多環境參數的確隨著水的深度和離岸距離而相應變化,進而引起物理和生物成因構造在分布上的一致性交化。從這個意義上說,遺跡化石組合在古水深分帶上確實是有用的。

不同地史時期往往出現相同或類似的生態環境條件,常產生相同或近似的遺跡化石組合,如Skolithos(石針跡)遺跡相可在不同地史時期的濱岸高能帶出現。由此可見,遺跡相的延續時限一般較長。這一特征不僅能用來解釋古環境,而且可用來對比古環境,以便了解某一地區沉積環境的演變過程。

最后,遺跡相模式不應該與生物擾動的組合形式分開。許多遺跡相特別是那些代表低能條件和低沉積速率的遺跡相,常被建立在復雜的生物成因組構上,通過分析它們的交切關系可以識別出幾個不同時代的潛穴,這些潛穴又可顯示出與其同生或伴生的沉積物反復經過了多種不同的再改造作用。因此,在古環境再造工作中,這樣的遺跡化石組構像遺跡化石組合一樣重要。□(作者單位:中國地質調查局油氣資源調查中心)

網站編輯:宮莉

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