(1) La diferencia entre lo moderno y lo precámbrico
Ahora es la clave para explicar el pasado, usar sedimentos modernos para explicar rocas sedimentarias antiguas similares, usar principios de realismo es la sedimentología un medio importante en el campo. Sin embargo, el intervalo de tiempo entre los tiempos modernos y el Precámbrico es grande, y debe haber diferencias importantes entre los procesos de sedimentación:
(1) No hubo depredación ni perforación por parte de invertebrados en el Precámbrico, por lo que las algas precámbricas El entorno de crecimiento de los estromatolitos no será como el entorno moderno de alta salinidad u otros entornos hostiles que dificultan la supervivencia de los animales macroscópicos (Walter, 1976). La zona submareal se convierte en un área favorable para la vida y actividad de las algas.
(2) Las algas precámbricas estaban dominadas por las algas verdiazules. Durante el período Yangzhuang-Período Wumishan (hace 1.400-1.200 millones de años), aunque aparecieron algas eucariotas, las algas procarióticas todavía eran dominantes. Las algas no calcáreas y más tarde las algas rojas calcáreas tienen diferentes efectos en la formación y desarrollo de estromatolitos.
(3) El contenido de oxígeno aumentó rápidamente al final del Precámbrico (Gebepein, 1969). El contenido de oxígeno en el Precámbrico era bajo y el contenido de dióxido de carbono era relativamente alto, lo que era beneficioso para la fotosíntesis. y desarrollo de algas verdiazules, y al mismo tiempo, el ambiente reductor (ambiente anóxico) favorece la conservación de los estromatolitos sin ser destruidos por la oxidación.
(4) La composición y el valor del pH del agua de mar en el Precámbrico pueden ser diferentes a los de los tiempos modernos. Según las especulaciones de los sedimentos silíceos, el valor del pH del agua de mar en el período Cámbrico temprano era más alto que el de los tiempos modernos. La cementación de estromatolitos se produjo normalmente en el agua de mar del Precámbrico, pero este fenómeno se interrumpió en el Paleozoico (Gebelein, 1969). Cuanto antes se produzca la cementación, mejor será para el crecimiento y la conservación de los estromatolitos.
(5) En la sección occidental de Yanshan y áreas adyacentes, los períodos Wumishan y Yangzhuang se encontraban en un ambiente marino superficial con un fondo marino plano y estable, lo que favorecía la formación de rocas carbonatadas y estromatolitos. Por lo tanto, se debe tener cautela al aplicar principios realistas a épocas muy diferentes. Las diferencias en el medio ambiente y el tiempo pueden dar lugar a diferencias en el estado de producción de estromatolitos. Los modelos ambientales modernos no pueden aplicarse para explicar la formación de estromatolitos antiguos.
(2) Explicación ambiental de los estromatolitos
Los estromatolitos modernos se encuentran principalmente en zonas intermareales y submareales, y también se encuentran en zonas submareales. Los orígenes de los estromatolitos submareales modernos incluyen: Bermuda (Gebelein, 1969), Bahamas (Neumnn et al., 1970) y Hamelin Pool (Playford y Cockbain, 1976, en Walter, 1976). Las comunidades biológicas submareales parecen estar compuestas por menos especies específicas que sus contrapartes intermareales y tienden a ser más complejas y avanzadas; sin embargo, en el Precámbrico temprano, era más probable que el ambiente submareal y el ambiente intermareal más estables condujeran a la formación de estromatolitos; Crecimiento y desarrollo (Awramik, 1976, en Walter, 1976). Anteriormente se pensaba que los estromatolitos de Hamelin Pool en Shark Bay solo existían en la zona intermareal, pero luego se descubrió que existen al menos 3,5 m bajo el agua, y algunos estromatolitos submareales están orientados paralelos a la dirección del viento. En las aguas muy claras de las Bermudas, se encuentran mantos de algas en las laderas frente a los arrecifes con una profundidad de agua de 50 m, y las áreas donde crecen más rápidamente suelen estar a menos de 10 m. En la isla Andros en las Bahamas, la parte más alta de la costa (es decir, la zona supramareal) es la menos adecuada para el desarrollo de la deposición de mantos algales. La principal deposición de estromatolitos comienza en la zona media de la costa y se desarrolla cada vez más hacia abajo. Hacia la línea de bajamar, desde la cúpula irregular hasta la cúpula plana, los estromatolitos columnares sólo pueden formarse bajo el agua y a profundidades apropiadas, y las piedras centrales son productos de baja energía (Monty, 1972, en Bhattacharyya y Friedman, 1983). Sin embargo, Gebelein (1969) creía que los nucleoides en la plataforma de Joulters Cays, Bahamas, se formaron en un ambiente similar a los estromatolitos. La diferencia es que los nucleoides tienen grandes turbulencias periódicas y la profundidad máxima del agua en la que existen es menor. 1 m de distancia. Al mismo tiempo, también propuso que los estromatolitos (en sentido estricto) y los estromatolitos necesitan una base estable. En las costas arenosas de alta energía, donde la erosión y el movimiento de sedimentos son continuos, hay una falta total de estromatolitos y estromatolitos.
La zona supramareal sólo tiene agua durante las tormentas y los sedimentos son delgados. Después de la tormenta, el crecimiento de algas puede producir láminas, pero el agrietamiento seco y la deformación se eliminan, por lo que el ambiente supramareal real no tiene una sedimentación laminar típica (Walter, 1976). ).
S.N. Siribyakov y M.A. Simikhatov (1974, véase Sha Qingan et al., 1983) realizaron estudios comparativos sobre los estromatolitos de Riffey y los estromatolitos modernos y creyeron que en el Precámbrico la mayoría de los estromatolitos se formaron en la zona submareal durante el siglo XIX. En el siglo Fanerozoico, debido a los movimientos depredadores y al desarrollo de animales perforadores, las algas que formaban los estromatolitos fueron conducidas a ambientes ecológicos especiales y su cantidad también disminuyó en consecuencia, por lo que los estromatolitos intermareales ocuparon una posición cada vez más importante. Serebryakov (1976, en Walter, 1976) también creía que la sustitución de estromatolitos columnares por estromatolitos estratificados en el ritmo sedimentario de la Suite Omakhta en Siberia (Liffian) puede estar relacionada con la profundización gradual de la cuenca. Awramik (1976, en Walter, 1976) creía que los estromatolitos canadienses de Gunflint se formaron en la zona submareal, lo que a menudo tiene un efecto de agitación. El cuerpo de agua es rico en sílice. El medio ambiente afecta a los microorganismos y también afecta la morfología de los estromatolitos. . La aparición de estructuras de alta energía, como estromatolitos columnares cónicos y marcas de ondulación, estratos cruzados, conglomerados intracapa y ooides, refleja la turbulencia del cuerpo de agua durante su deposición (Donaldson, 1976, en Walter, 1976; Swett y Knoll , 1985). Collinson y Thompson (1982) creían que los nucleoides que contenían láminas concéntricas discontinuas se formaban por algas que cementaban sedimentos en condiciones de silencio y, ocasionalmente, eventos de alta energía hacían girar los nucleoides y crecían en el otro lado. También sugirieron que las únicas condiciones necesarias para la formación de estromatolitos precámbricos eran agua y luz solar. Gray y Thorne (1985) interpretaron los estromatolitos columnares de la dolomita de Duke Creek (200 Ma) en Australia Occidental como en un ambiente submareal de laguna, y los estromatolitos laminados como en un ambiente intermareal. Zhao Chenglin et al. (1977, 1979) propusieron que la morfología de los estromatolitos desde las zonas submareales hasta las supramareales es de cono ondulado en capas, de capas onduladas columnares, que reflejan la energía ambiental de baja a alta a baja, debajo de la base de las olas. En la zona submareal de baja energía, debido a la profundidad de la masa de agua y a la débil fotosíntesis, no se desarrollan acumulaciones de algas.
Comparando descripciones y explicaciones anteriores de los estromatolitos modernos y antiguos, se puede considerar que los estromatolitos de la Formación Wumishan y la Formación Yangzhuang en la sección occidental de Yanshan son principalmente productos de la zona submareal, con una pequeña cantidad de zona intermareal existen. En ese momento, el área se encontraba en un ambiente marino superficial relativamente estable, sin depredadores ni actividades de perforación. La tranquila y cómoda zona submareal era el principal lugar para que vivieran las algas. La zona intermareal estuvo expuesta en ocasiones a una falta de humedad en la atmósfera. Es posible que las algas verdiazules simplemente se hubieran adaptado a esta condición, a veces deficiente en agua, por lo que no prosperaban mucho. La abundancia de estromatolitos era correspondientemente baja. , y la zona intermareal Los cuerpos de agua turbulentos no favorecen la formación y preservación de estromatolitos (que solo pueden existir en ambientes intermareales protegidos). La zona supramareal solo está cubierta por una capa de agua de mar durante las tormentas y está en condiciones secas durante mucho tiempo. Las algas verdiazules solo están cubiertas por una capa de agua de mar durante las tormentas y están en condiciones secas durante mucho tiempo. Es difícil para las algas verdiazules sobrevivir, y las algas verdiazules en ese momento son naturalmente difíciles de sobrevivir. Es difícil decir que las algas verdes se han adaptado a las condiciones del agua dulce, además, a la fina capa de sedimentos en la zona supramareal; (incluso si se pueden formar algunos estromatolitos) se secarán, encogerán y serán arrastrados por la próxima tormenta, por lo que hay muy poca deposición de algas salvo en la zona supramareal.
Las diferencias morfológicas entre los estromatolitos columnares cónicos ondulados en capas pueden ser causadas por factores ambientales y reflejan el cambio de la energía del agua de débil a fuerte (Hoffman, 1976, en Walter, 1976; Zhao Chenglin et al. , 1977, 1979), porque sus microestructuras a veces son consistentes y difíciles de controlar únicamente por factores biológicos. Los estromatolitos en capas pertenecen al entorno de menor energía (en comparación con los ondulados y los de columna cónica). Se desarrollan principalmente en el entorno de menor energía debajo de la base de la onda. Existen en forma de biomontículos en capas con láminas más densas y materia orgánica más rica, de color oscuro. Color, estromatolito de textura densa. Los estromatolitos estratificados también se pueden encontrar en ambientes intermareales protegidos. Se caracterizan por tener juntas de contracción secas, color claro y láminas irregulares. También se pueden ver estromatolitos laminados ordinarios.
Los estromatolitos columnares cónicos son productos de ambientes de alta energía (Donaldson, 1976, en Walter, 1976; Swett y Knoll, 1985), ubicados en la parte superior de la zona submareal o parte del ambiente intermareal. La mayoría de los estromatolitos cónicos y columnares observados no tienen paredes. La composición y el color de las columnas de estromatolitos son consistentes con las rocas circundantes, lo que probablemente refleja que pertenecen a especies submarinas, es decir, son productos de la zona submareal. Los estromatolitos cónicos y columnares amurallados pueden ser productos intermareales, y la formación de las paredes puede estar relacionada con la desecación y la contracción tempranas. Los estromatolitos corrugados se encuentran entre laminares y cónicos, y a menudo son productos intermedios del ritmo laminar-cónico. El entorno en el que se encuentran es naturalmente entre laminares y cónicos, y sus características tienden a ser similares a la laminación laminar.
Los cálculos centrales y los trombolitos a menudo aparecen junto con otros estromatolitos. Incluso las láminas básicas de la mayoría de los estromatolitos cono-columnares y algunas laminitas están compuestas de cálculos centrales y estromatolitos alargados y orientados / o compuestos de trombolitos. el entorno en el que se generaron nucleoides y trombolitos y adyacente a otros estromatolitos. Los nucleoides a menudo se cementan en prehnita, que es un producto de ambientes tranquilos (Collinson y Thompson, 1982); las piedras estampadas (trombolitas) no tienen ninguna característica de modificación hidrodinámica, por lo que se puede considerar que se producen en condiciones de baja energía. pueden ser entornos locales de baja energía, como lagunas intermareales y depresiones submarinas (como entre biomontículos de algas, canales de marea abandonados, etc.) Cuando existen fuertes condiciones hidrodinámicas para transformar núcleos y trombolitas no consolidadas, es fácil cónico, columnar, Se pueden formar estromatolitos laminados y ondulados que se rellenan entre columnas de estromatolitos amurallados. Los nucleoides y los trombolitos se encuentran en el mismo entorno al mismo tiempo, o incluso en la misma sección delgada al mismo tiempo, por lo que el mismo entorno pero diferentes características pueden ser causados por factores biológicos o diagenéticos.
Como menciona S.M. Awramik (1976, en Walter, 1976), el ambiente afecta a los microorganismos y también afecta a la morfología de los estromatolitos. Con base en la discusión anterior, se puede dibujar un diagrama de relación entre los tipos de estromatolitos y el medio ambiente (Figura 4-2).
Figura 4-2 La relación entre los tipos de estromatolitos y el medio ambiente