3 生物与元素富集

　　一些研究者曾在湖南西北部地区下寒武统牛蹄塘组黑色岩系中发现大量的“微古植物”化石、放射虫、海绵骨针化石等多种微体化石，地层中还出现有丰富小壳化石，藻类等低等海相低等生物碎片，这些化石的存在都说明在牛蹄塘组沉积物中菌、藻类得到了大量的繁殖，至化石堆积，保存较多（罗卫，2010）。而研究表明，菌藻类生物对于富集镍、钼、钒、铀多种金属元素有着十分重要的作用，如菌藻类沉积，镍、钼钒等多种金属元素常呈紧密薄层覆盖于寒武系底部磷质岩、磷块岩之上，与现代大洋锰结壳的赋存方式相类似。一些磷质结核中心为碎屑状矿石成分，有时结核中心为硅质化石碎屑（图3-1-1），而其部圈环绕着隐晶硅质层，黄铁矿层及极薄的铁镍硫化物层。

　　经过研究发现，湖南天门山地区含矿地层与含矿地层下部地层中出现大量分散的海绵骨针结构、管状化石结构、一些微小的细菌结构、似细菌结构和分散的浮游藻类矿化结构（3-1-3），这些都说明在成矿过程中有微生物的直接参与。在该地区地层碳质页岩中还可以见到少量的沥青斑点（图3-1-2）及富含有机质等，通过这些证据都证明了生物在富集镍钼多金属元素及磷等非金属元素过程中起的重要作用，可以认为，海生微生物在使海底沉积物中金属元素、微量元素、稀土元素富集成矿的作用中起到了一定作用的主导因素，是各种元素富集的主要因素之一。

　　图3-1 生物矿化结构

　　1 单偏光×10，中心为碎屑的结核； 2 正交偏光×4，沥青斑点； 3 反光×10，晶粒状的黄铁矿

　　通过研究和对比还发现，湖南天门山下寒武统底部牛蹄塘组生物群中的海绵骨针化石和管状化石分布于矿层、矿层之下的岩层中，出现在样品HZSN2、ZJJHPP-5、ZJJHPP2-5和ZJJDPP-4中。团块型的藻类在各剖面的矿层中分布，而黄铁矿化的藻类在矿层及矿层下层均有广泛分布。分布在矿层中的海绵骨针化石和一些藻类化石基本保持了原本生物体矿物成分，未黄铁矿化，推测这些海绵骨针和藻类为快速生长堆积并快速沉积成岩，并未遭到后期的改造。而其他黄铁矿化的管状化石和藻类有可能在沉积过程中就开始吸收海水中的矿物阳离子，并与自身结合，形成薄片中所见黄铁矿化。

　　4 结论

　　通过对牛蹄塘组底部实测剖面研究，结合岩石薄片与生物标本化石的观测，与现有资料进行对比，本文对湖南天门山地区牛蹄塘组地层、生物组成以及该地区矿床的生物成矿作用有了初步了解。得出以下结论：

　　1.通过研究湖南天门山牛蹄塘组底部岩石样品及样品薄片，发现矿层岩石的硅质海绵骨针化石、管状化石及藻类化石的组合，黄铁矿化藻类分布于各地层中，而海绵骨针、管状化石和部分未矿化的藻类存在于矿层及矿层下层地层中。湖南天门山地区的生物群仅含有海绵骨针、管状化石和藻类化石，未出现“松林生物群”中所含生物特征，推测该生物群并不属于已发现的“松林生物群”，仅可能是小壳动物群出现后，松林生物群之前的一次小规模的生物事件。

　　2.经过研究还发现，湖南天门山地区含矿地层与含矿地层下部地层中出现大量分散的海绵骨针结构、一些微小的细菌结构、似细菌结构和分散的浮游藻类矿化结构，这些都说明在成矿过程中有微生物的直接参与。在该地区地层碳质页岩中还可以见到少量的沥青斑点，且地层中富含有机质，通过这些证据都证明了北大核心期刊生物在富集镍钼多金属元素及非金属元素过程中起的重要作用。

　　参考文献

　　[1]范振刚.海底热液口与生命起源[J]，生命世界，2007，212（6）：88-95.

　　[2]罗卫，缪远兴，唐攀科. 湘西北下寒武统黑色岩系中含贵金属镍钼矿矿床成因探讨[C]. 全国成矿理论与深部找矿新方法及勘查开发关键技术交流研讨会，2010.

　　[3]施春华，曹剑，胡凯等.黑色岩系矿床成因及其海水热水与生物有机成矿作用[J].地学前缘.2013，20（1）：19-31.

　　[4]魏怀瑞.贵州早寒武世黑色岩系热（液）水沉积特征及热水生物群研究[D].贵州：贵州大学，2008：1-30.

　　[5]吴朝东，陈其英，雷家锦.湘西震旦-寒武纪黑色岩系的有机岩石学特征及其形成条件[J].岩石学报，1999，15（1）：453-461.

　　[6]杨瑞东，赵元龙，郭庆军.贵州早寒武世早期黑色页岩中藻类化石及古环境意义[J].古生物学报，1999，38（增刊）：145-156.

　　[7]赵元龙，杨荣军，杨兴莲等.贵州松林下寒武统牛蹄塘生物群中的球状海绵化石[J].高校地质学报.2006，12（1）：106-110.