川东南古蔺铁索桥剖面志留系石牛栏组上段生物-沉积相特征

川东南古蔺铁索桥剖面志留系兰多维列统沉积时的古地理位置处于滇黔桂古陆之北的陆表海环境。埃隆阶上部石牛栏组从下段薄层泥状灰岩形成之后,相变为上段的生屑-砂屑灰岩夹含少量粉砂质泥岩,展示海水深度变浅的过程。本文基于该剖面露头和灰岩薄片鉴定,专述石牛栏组上段生物-沉积类型并分析浅海环境指标。石牛栏组上段粉砂质泥岩中大化石稀少,而灰岩层中底栖型后生动物壳相化石具有中等多样性,少量出现能鉴定属级的大化石密集层,可识别3种不同水动力强度改造的腕足类介壳滩;该段上部赋存珊瑚-层孔海绵原地格架生长建造的小型点礁,标定了该时期最接近滇黔桂古陆的后生动物造礁群落生态域分布点。石牛栏组上段不同粒度的壳相生屑颗粒与泥状灰岩砂屑构成灰岩的重要组分;海底环境指标,特别是不同水动力强度作用主导了灰岩中颗粒与灰泥含量的差异。     

黔北志留系石牛栏组松坎段上部近岸——远岸的相分异

华南板块上扬子区滇黔桂古陆以北的陆表海缓坡带,因海水深度变化导致志留纪兰多维列世埃隆晚期石牛栏组的岩相—生物相差异,这种差异始于松坎段上部沉积期。本文选择2个剖面,分别代表近岸和远岸带的古地理位置,作松坎段上部灰岩岩相学和沉积环境指标分析。余庆大庄村剖面位于近岸带,可频繁出现薄层泥粒状灰岩和颗粒灰岩,属浅水高能带常见的壳相生屑滩堆积;而桐梓水坝塘剖面位于远岸带,偏深水低能环境中的瘤状灰岩和含泥灰岩透镜体多含灰泥和粉砂屑。这些证据从细节上揭示松坎段上部沉积时,靠近黔中古陆近岸带存在壳相动物大量繁衍的生态位,还伴随有钙质微生物形成的叠层石和核形石,但空间展布上可能是狭窄的,大部分陆表海区的海水深度处于最大风浪暴浪基面以下。     

黔东北石阡香树园剖面志留系香树园组生屑滩微相

奥陶纪末赫南特冰期和生物大灭绝事件结束后,扬子陆表海区志留纪兰多维列世早期的海进序列伴随着生物逐渐复苏的过程。在黔中古陆北缘石阡一带鲁丹晚期至晚埃隆早期的香树园组属近岸浅水带灰岩—碎屑岩沉积区。石阡县城北香树园剖面的香树园组以灰岩为主,夹含少量粉砂质、泥质陆源碎屑岩,频繁出现含丰富壳相后生动物化石碎片形成的薄层滩相单元。与大颗粒壳相化石为主形成的各类生物层状礁类似,生屑滩多为动荡流水改造的后生动物碎片近源沉积。滩相具有较高的生物多样性和化石丰度,是奥陶纪末生物礁复苏前浅海暖水区广泛分布的生态单元。此地香树园组缺少粗砂级以上的陆源碎屑颗粒,也无岩屑颗粒,指示沉积物具有较高的成熟度。推测黔中古陆靠近石阡的部位已经夷平,黔东北浅海区在香树园组灰岩沉积期具有偏低的海水浑浊度和碎屑岩沉积速率,生屑滩相灰岩单元是在正常盐度和高清洁度的环境下堆积的,附近有粉砂-泥级颗粒注入,但无大型河流输入丰富的淡水和陆源粗碎屑。     

贵州桐梓红花园剖面下奥陶统桐梓组灰岩微相和区域沉积分异

早奥陶世桐梓红花园剖面位于扬子区的内陆架沉积带,碳酸盐岩相的桐梓组浅滩序列中频繁出现强水动力环境下三叶虫、棘皮类、腕足类、砾屑和鲕粒单独或混合构建的沉积单元,有些滩相单元是在高能带风暴浪中快速堆积的,间或出现有云坪带沉积的白云岩。盐度异常和强水动力条件皆不利于后生动物造礁,仅见薄层钙质微生物席。通过与红花园之南的贵阳乌当以及之北的桐梓水坝塘剖面桐梓组的岩相学比较,厘定它们分别由蒸发云坪为主—高能滩为主—潮下带为主的相变序列构成,藉此划定桐梓组沉积期由南到北古地理背景差异性,认为朝北方向海水有逐渐变深的趋势,水深控制了白云岩化强度和海水能量指标。     

黔东北志留系香树园组的生物-沉积相变

华南板块上扬子区志留系兰多维列统鲁丹阶中部–埃隆阶中部香树园组的沉积环境背景有差异性。滇黔桂古陆以北的陆表海区,即黔东北铜仁地区分别出现近岸浅海的白沙型礁滩相和远岸偏深水的印江型灰岩-碎屑岩相。印江型沉积区的缠溪剖面香树园组露头实测厚度约27 m,中-薄层灰岩中常含石英细砂颗粒,选择12个岩石薄片作微相鉴定和图示。灰岩中的生物多样性和丰度偏低,均为常见的正常浅海壳相化石类型,破碎程度偏高的细颗粒生屑与钙质砂屑共同形成浅海滩相单元。缠溪很接近白沙型分布区,白沙型-印江型的生物-岩相转换是在浪基面附近的缓坡带发生的,白沙型后生动物造礁群落短期生长且限于石阡-思南的近岸海域,未能向北面的缠溪外海区拓展。     

塔里木柯坪地层区中-上奥陶统萨尔干组碳酸盐岩微相和古地理

塔里木板块西北柯坪地层区中-上奥陶统萨尔干组的分布和相变受控于当时西浅东深的海底深度差异。萨尔干组的厚度10米左右,为富含有机物的黑色页岩并夹少量灰岩薄层或透镜体。位于研究区西南的伽师西克尔剖面缺失大部分奥陶纪地层,上奥陶统铁热克阿瓦提组碎屑岩不整合于下-中奥陶统鹰山组灰岩之上,中-晚奥陶世的大部分时段属于暴露海面的剥蚀区;北部乌什的亚科瑞克剖面无萨尔干组岩性单元,为红色居多且粒度偏粗的碎屑岩夹白云岩薄层,属于近岸带碎屑岩为主的沉积区。西克尔向东北延伸150km至柯坪羊吉坎亦无萨尔干组,与萨尔干组同期沉积的地层在此表现为大湾沟组上部浅海灰岩的相变,且与上奥陶统桑比阶坎岭组偏深水相的红色薄层含泥瘤状灰岩之间呈整合接触;由西向东出露于柯坪苏巴什沟、柯坪大湾沟、阿克苏四石厂3个剖面的萨尔干组黑色泥页岩指示典型的滞流盆地相,而夹含于萨尔干组下部和上部的薄层灰岩之微相特征差异甚为显著,表现为该组下部可见数层密集砂屑颗粒形成泥粒状灰岩或颗粒灰岩,可解释为西部相邻的浅海碳酸盐岩台地区灰岩经重力流搬运后的再沉积;而该组上部含生屑泥状灰岩则属滞流盆地相区类似于黑色页岩环境的正常沉积。从羊吉坎灰岩台地到苏巴什沟滞流盆地相之间距离仅20余千米,坡度偏大是导致重力流形成的主要原因。     

海水深度制约黔东北志留系香树园组生物礁滩的分布

奥陶纪末的生物冰川灾变事件结束后,华南板块上扬子区进入志留纪初的海进期。黔东北志留纪初期香树园组(兰多维列统鲁丹阶上部-埃隆阶中部)是壳相动物群复苏时沉积的灰岩相地层,具有显著的生物-岩相分异。"白沙型"后生动物化石密集的礁滩沉积仅限于近岸正常浪基面附近的浅海区展布。同期石阡枫香铺沟村剖面远岸带"印江型"香树园组薄层灰岩中壳相动物大化石的生物多样性和丰度低,没有原地绑结岩型的生物礁和粗颗粒堆积的生屑滩,岩相和生物相特征显示各种细颗粒的生屑呈碎片堆积。尽管这里海水清澈度较高,但由于水深偏大且水动力偏低的环境指标抑制了"白沙型"造礁动物向广海区的空间拓展。这一实例凸显了黔东北陆表海区海水深度对香树园组底栖生态组合多样性的控制,导致志留纪最早复苏的生物礁古地理分布的局限性。     

黔东北石阡志留系雷家屯组的生物-岩相分异

黔东北石阡志留系兰多维列统埃隆阶上部的雷家屯组属灰岩和碎屑岩混合相,其分布限于滇黔桂古陆以北离岸几十千米范围内的浅海区。出露于枫香铺子沟、雷家屯、白沙龙口—筷子山、白沙均田和本庄岩门的5个剖面存在生物-沉积相的差异性。铺沟村粉砂岩—泥岩含量高于灰岩,达到4∶1,壳相化石丰度最低且无生物礁滩灰岩沉积;其它4个剖面的碎屑岩—灰岩比例约1∶1,雷家屯壳相化石最丰富,上部出现米级厚度的珊瑚-层孔虫点礁;筷子山剖面的雷家屯组下部开始出现雏形礁,之上的礁核灰岩现已被剥蚀掉,但从礁基的菲利普构造和礁翼塌积岩推测,点礁的正向隆起规模是很明显的;均田剖面仅出露雷家屯组上部约7m的地层,多为粉砂岩和生屑灰岩薄层;岩门剖面多为薄层细颗粒生屑滩相灰岩,近顶部出现钙质微生物形成的叠层石。偏西剖面的雷家屯组顶部展现侵蚀面、泥裂等现象,是桐梓上升期海底暴露的证据,唯有最靠东的铺沟村雷家屯组顶部未见暴露标志,与之上马脚冲组呈整合接触。     

宜昌黄花场宜黄1井中奥陶统牯牛潭组上部灰岩的微相

宜昌黄花场宜黄1井钻遇牯牛潭组上部灰岩地层,属中奥陶统达瑞威尔阶顶部,自下而上出现棕灰色生屑泥粒状灰岩、棕红色生屑粒泥状灰岩、灰色瘤状灰岩、棕红色生屑粒泥状灰岩、棕灰色与灰色生屑粒泥状灰岩夹含少量泥质条带的灰色生屑泥状灰岩。以碳酸钙灰泥和粉砂屑基质沉积为主,见少量细颗粒破碎程度高的三叶虫、介形类、棘皮类等后生动物化石碎片,部分层位的生屑颗粒长轴无定向排列,它们在偏深水区安静海底堆积后无动荡水流频繁改造,顶部的生物扰动现象可能与海退有关。牯牛潭组上部没有典型暖水浅水相的化石类型和内碎屑颗粒沉积,灰岩均形成于最大浪基面之下水温偏凉的开阔陆表海区。     

黔西北桐梓水坝塘下奥陶统桐梓组碳酸盐岩微相

黔西北桐梓水坝塘剖面下奥陶统特马豆克阶桐梓组沉积时位于上扬子区陆表海极浅水区,抑或部分时段存在盐度异常的云坪,与下伏寒武系第四统娄山关群和上覆下奥陶统红花园组均呈整合接触。桐梓组岩性多为灰色、深灰色灰岩,后生动物大化石和陆源碎屑岩含量显然偏低。常见内碎屑滩相堆积,偶见含砾屑滩,砾屑边缘弱磨圆,属非强水流的近源搬运颗粒类型;少许鲕粒灰岩层。微生物岩颗粒丰富并作为碳酸盐岩的主要供物来源,部分微生物群落形成的细纹层粘结岩属小型叠层石礁相单元,表明在贵阳乌当和桐梓红花园剖面的叠层石可北延超过100km到达水坝塘地区,构建了狭长的叠层石礁相带。黔西北桐梓组部分碳酸盐岩层中出现单一而广适性的钙质微生物造礁群落,与特马豆克阶全球生物礁演化发展阶段相吻合,在奥陶纪生物大辐射的初期,生物礁具有地理分布局限、低生物多样性以及钙质微生物占主导地位的特征。     

THE APPLIED BIOLOGIST, THE CHILD, AND SOCIETY

Consideration of the characteristics of past and current applied biology reveals its fundamentally ecological nature, and also indicates the potent influence of the applied biologist upon society. It is urged that in order to impress influence upon pupils biological education should be based mainly upon field studies, rather than upon predominantly evolutionary, morphological and physiological studies. The nature of past and existing school biology strongly reinforces the abovel conclusion.
The results of attempts to find and evaluate evidence of the social influences of past and present biological education are presented, both in relation to the whole population, as well as to particular aspects, like food poisoning, the press, and the education of Civil Servants and Members of Parliment.
The potentialities of a Sixth Form biology resting chiefly upon field study are discussed not only as a means of developing an outlook valuable to-day, but also of treating suitably the pre-university education of future applied biologists.