河湖相沉积中的遗迹组构特征、演化及应用对比研究 (1).pdf

国家自然科学基金 资助项目进展报告 国家自然科学基金 资助项目进展报告 资助类别：面上项目 亚类说明：自由申请项目 附注说明：项目名称：河湖相沉积中的遗迹组构特征、演化及应用对比研究 负 责 人：张国成 电话：0391-2923891-313，0391-2930004 电子邮件： 依托单位：焦作工学院 联 系 人：张国成 电话：0391-2923891-313，0391-2930004 资助金额：20.0000(万元)累计拨款：14.0000(万元)执行年限：2002.01-2004.12 7507 0 填表日期：2003 年 12 月 20 日 国家自然科学基金委员会制（2003 年 11 月）项目批准号 40172045 申请代码 D0206 归口管理部门 收件日期 国家自然科学基金资助项目进展报告 第 1 页 关于填报关于填报国家自然科学基金资助项目进展报告国家自然科学基金资助项目进展报告的说明 的说明 2003PT 一.项目负责人每年须填报国家自然科学基金资助项目进展报告（简称进展报告），以此作为自然科学基金资助项目跟踪、管理的主要依据。二.项目负责人应认真阅读自然科学基金项目管理和财务管理有关规定、办法（查阅http:/）,在年度工作的基础上，实事求是地撰写进展报告。三.项目依托单位认真审核,于每年 1 月 15 日前将本单位受资助项目的进展报告统一报送国家自然科学基金委员会归口管理部门。四.进展报告由报告正文和附件两部分组成,报告正文请参照“进展报告报告正文撰写提纲”撰写，并可根据需要增设栏目，要求层次分明,内容准确。项目执行过程中的进展或研究成果、计划调整情况等，须在报告中如实反映。五.国家自然科学基金委员会归口管理部门负责审核项目年度进展报告、跟踪项目进展与研究成果、核准项目负责人的次年度研究计划和调整要求，确定项目继续资助的情况。对不按要求填报进展报告，或项目执行不力，或内容、人员等调整不当而影响项目顺利进展的，视其情节轻重要求负责人和依托单位及时纠正，或给予缓拨资助经费、中止或撤消项目等处理。六.经费执行情况报表由重大项目的课题和重点项目填报，重大项目每年度填报（每年 1月 15 日前随进展报告一同报送），重点项目在进行中期检查的年度填报。其他项目无需填报经费执行情况报表，只需在进展报告中对经费使用情况和下一年度经费安排做出必要的说明。注：国家自然科学基金强调科学道德和良好的学风，反对弄虚作假和浮躁作风，要求工作认真、填报材料实事求是。部分探索性研究内容，虽经过努力，也可能没获得理想结果或甚至失败，特别是面上项目。如有这种情况，也请在报告中实事求是地反映出来，说明工作状况和发展态势，供国家自然科学基金委员会和专家参考。国家自然科学基金资助项目进展报告 第 2 页 报 告 正 文 撰 写 提 纲报 告 正 文 撰 写 提 纲 1.年度计划要点和调整情况年度计划要点和调整情况。简要说明是否按计划进行,哪些研究内容根据国内外研究发展状况及项目进展情况做了必要的调整和变动，哪些研究内容未按计划进行，原因何在。2.研究工作主要进展和阶段性成果研究工作主要进展和阶段性成果。(本部分是进展报告的重要部分,请认真撰写)。请分层次叙述所开展的研究工作、取得的进展或碰到的问题等，给出必要的数据、图表。根据实际情况提供国内外有关研究动态的对比分析及必要的参考文献。本部分亦包括国内外合作与学术交流、研究生培养情况等。3.下一年度工作计划下一年度工作计划，包括国内外合作与交流计划。如要求对原研究内容和主要成员作重要调整，需明确要求调整的内容，并说明理由、必要性以及对项目实施的影响。（注：为保证基金项目顺利进行，研究人员要求稳定，一般不作变更。如确需变更，须按基金项目管理办法规定的要求提出申请，经自然科学基金委归口管理部门核准后方可变更。）4.当年经费使用情况与下一年度经费预算当年经费使用情况与下一年度经费预算。给出必要的经费使用情况的说明，逐项列出固定资产超过 5 万元的设备的名称、使用情况等有关说明。5.存在的问题、建议及其他需要说明的情况存在的问题、建议及其他需要说明的情况。说明项目执行中的问题和建议。对部分探索性强的研究，有可能未获得理想结果或甚至失败，请如实地反映，说明原因、工作状况、发展态势和建议等，供基金委管理人员或同行专家参考。6.附件：附件：给出标注基金资助的已发表和已有录用通知的论文目录、其他成果清单和必要的证明材料复印件等。发表论文按常规文献引用方式列出。国家自然科学基金资助项目进展报告 第 3 页 报 告 正 文 报 告 正 文 1，年度计划要点和调整情况 本年度主要进行河流相和湖泊相沉积中遗迹化石的收集、鉴定以及遗迹组构特征的识别工作，按计划分别对河南省西峡盆地白垩纪河湖相沉积中的遗迹化石进行了分析，识别出了两种类型的遗迹组构；对河南省济源盆地晚三叠世谭庄组河流沉积中的垂直潜穴及其遗迹组构进行了分析描述；对濮阳凹陷第三纪深湖沉积中的遗迹组构进行了分析和整理，特别关注了深湖浊流沉积和高密度底流沉积之间遗迹组构方面的异同，对识别湖相沉积物的形成机制具有重要意义。2，研究工作主要进展和阶段成果 11 研究进展 1）河南省西峡盆地白垩纪河-湖相沉积中的遗迹组构 西峡盆地晚白垩世河-湖相沉积中发育有丰富的遗迹化石，包括：Skolithos linearis,Cylindricum sp.,Palaeophycus tubularis,“J”形潜穴，垂直分支潜穴和垂直螺旋潜穴。根据组合关系，这些遗迹化石属于Scoyenia遗迹相。按照遗迹化石宿主岩石的岩性、扰动特征、和残留总体结构，将遗迹化石层划分为两类遗迹组构：A：软底组构：由Skolithos和Palaeophycus组成的组构；B：僵底组构：由Cylindricum、垂直分支潜穴和垂直螺旋潜穴组成的组构。在垂向上，软底组构让位与僵底组构表明，西峡盆地晚白垩世时期经国家自然科学基金资助项目进展报告 第 4 页 历了干旱和洪水交替的气候特征，这一点得到了孢粉组合的证实。遗迹组构比较表明，河流沉积中的遗迹组构特征到白垩纪有明显变化。2）河南省济源盆地晚三叠世谭庄组河流沉积中的遗迹组构 济源盆地晚三叠世谭庄组河流沉积中发育有丰富的垂直潜穴Skolithos，潜穴密度达到 50 个/m2，潜穴深度可达 80100cm，这在世界上也是比较罕见的。虽然潜穴密度较大，但生物扰动等级为 III 级，反映出陆生造迹生物在水上底层不能生存的情况下，对水下沉积底层的开发已经达到较大的深度，这在古生代同类沉积中是没有的。但具体的造迹生物是什么尚未确定。潜穴产出于薄层灰黄色钙质泥岩中，钙质泥岩发育水平层理和泥灰岩纹层，反映形成于半干旱的气候条件下的河流体系的短暂湖泊环境中。3）濮阳凹陷第三纪深湖浊流和高密度底流沉积中的遗迹组构特征 濮阳凹陷第三纪深湖沉积主要由黑色、灰黑色油页岩、页岩、泥岩和薄厚层砂岩组成。砂岩主要是浊流和高密度底流形成的，在砂岩中发育有 丰 富 的 遗 迹 化 石，包 括：Palaeophycus,Planolites，Helminthoidichnites,Scalarituba,Teichichnus,Protopalaeodictyon和Squamodictyon。这些遗迹化石的分布和保存特征在不同成因的砂岩中明显不同。在浊积砂岩层顶面，即鲍马序列的 E 段或 C 段（如果顶段缺失），发育一套以层面觅食迹Palaeophycus,Helminthoidichnites，Scalarituba和Protopalaeodictyon为主的痕迹组合（图 1），记录了浊积岩幕式沉积国家自然科学基金资助项目进展报告 第 5 页 以后造迹生物的机会种群重建家圆的殖民过程，这种浊流后组合可以根据其分异度低而很容易和浊流前组合分开。图 1 湖泊浊积岩中的遗迹化石组构特征 底流沉积砂岩显示出每一层或每一层系顶面都具有特征的痕迹化石组合，每一层均具有正常粒序层理或层状构造的细极细砂岩和泥岩，对岩层中每个纹层的仔细剥离均能发现重复的痕迹化石分布方式（图 2）。底部较厚的细砂岩层系不发育痕迹化石，是突变事件期内的快速沉积，大量的砂质快速注入，阻碍了底栖生物群的活动，没有在底层中留下生物痕迹；顶部的细砂岩层系发育了一套密度低，但丰度高的痕迹化石，主要是一 套 爬 行 痕 迹；其 次 是 觅 食 痕 迹，包 括Palaeophycus,Helminthoidichnites等。上 覆 的 极 细 砂 层 系 以 觅 食 遗 迹Protopalaeodictyon为主，而泥岩层系还包括进食迹Teichichnus。由此可见，痕迹证据表明，造迹生物的活动是随着沉积作用进行而连续进行的而不是沉积间断后的快速殖民过程，说明是一种河源的密度底流沉积作用而不是浊流幕式沉积作用。这个实例与石炭纪和侏罗系实例中的遗迹组合不同（Buatois&国家自然科学基金资助项目进展报告 第 6 页 Mangano,1993；Buatois et al.,1996），是造迹生物演化和殖民过程不同造成的。不论是浊积砂岩还是底流沉积砂岩中的遗迹化石，其扰动深度均不大，均不超过 5cm，可能反映了表层沉积物中的食物比较丰富，无须造迹生物下潜到沉积层深部寻找食物(Buatois et al.,1998)。这一组构特征还表明，水下造迹生物的扰动深度不仅受控于含氧量，还受控于食物供应的丰富程度。图 2 深湖浊积岩中的遗迹化石特征 参考文献 Buatois,L A,Mangano,M G.Trace fossils from a carboniferous turbidite lake:implications for the recognition of additional nonmarine ichnofacies.Ichnos,1993,2:237-258 Buatois,L A,Mangano,M G.Wu Xiantao and Zhang Guocheng.Trace fossils from Jurassic turbidites of Anyao Formation(central China)国家自然科学基金资助项目进展报告 第 7 页 and evolutionary significance.Ichnos,1996,4:287-303 Buatois,L A,Mangano,M G,Genise,J F,Taylor,T.The ichnologic record of the continental invertebrate invasion:evolutionary trends in environmental expension,ecospace utilization and behavioral complexity.Palaios,1998,52:0401-0414 张国成，吴贤涛.东濮凹陷下第三系沙河街组湖泊沉积中的痕迹化石组合特征。焦作工学院学报，1992，11（4）：16-26 12 学术交流 研究者今年参加了全国古生物学会的学术年会，并将论文在会上进行了交流。并将研究成果与国外同行进行交流，已报名参加 2004 年 8 月在意大利佛罗伦萨召开的第 32 届国际地质学大会和 9 月初在捷克布拉格举行的生物侵蚀构造研讨会。本年度共培养研究生 3 名，其中一名毕业，两名明年毕业。3，下年度工作计划 明年将开展:1)河流沉积和湖泊相中遗迹组构的分布和对比研究，尤其是深湖遗迹组构与深海相遗迹组构的对比研究;2)河-湖相沉积中遗迹组构与沉积间断面之间的关系及将其作为层序地层对比标志的可行性。课题负责人将赴波兰进行访问研究，对比 Carpathian 山中、新生代国家自然科学基金资助项目进展报告 第 8 页 深海复理石相遗迹组构与我国深湖浊流沉积中遗迹化石组构在形成、保存、梯序特征和指相意义方面的异同。4，资金使用情况 本年度资金主要用于野外调查工作、室内研究和论文发表及参加交流工作，资金略有节余。明年的资金将主要仍将用于研究工作，包括野外调研、样品处理、分析化验和成果出版等工作。5，问题和建议 课题按照原设计进行，部分内容作微小调整，如增加深水湖泊相遗迹组构和深海遗迹组构的对比等。6，发表论文 1）河南省西峡盆地白垩纪河-湖相沉积中的遗迹组构.本文已由古地理学报刊用，正在印刷中。2）河南省济源盆地晚三叠世谭庄组河流沉积中的遗迹组构.本文已由煤田地质与勘探接受，同意刊用。3）濮阳凹陷第三纪深湖浊流和高密度底流沉积中的遗迹组构特征。已投给沉积学报 国家自然科学基金资助项目进展报告 第 9 页 项目负责人签字及部门审核意见表 项目负责人承诺项目负责人签字及部门审核意见表 项目负责人承诺：我所承担的项目（编号：40172045 名称：河湖相沉积中的遗迹组构特征、演化及应用对比研究）进展报告内容实事求是，数据详实。我在下一步研究中将认真工作并及时报告重大情况变动等。项目负责人（签章）：日期：项目依托单位科研管理部门审查和对今后工作的意见：项目依托单位科研管理部门审查和对今后工作的意见：经办人（签章）：单位公章：日期：科学处审核意见：科学处审核意见：1计划完成情况（在?内打，例?）2.经费拨款情况（在?内打）：?按原计划完成任务?按计划拨款?基本按原计划完成任务?暂缓拨款?未完成原计划任务?中止拨款 3.其它意见：负责人（签章）：日期：科学部核准意见科学部核准意见（对重点、重大、国家杰出青年科学基金等及拨款情况发生变化的项目）：负责人（签章）：