0　引　言

叠层石在前寒武纪发育广泛，且其发育特征在很大程度上受环境的影响，所以其沉积特征被广泛用来指示当时的沉积环境(钱迈平，1991；Grotzinger et al.,1999；李鑫等，2008)。显生宙以后，由于后生动物和其他真核生物的竞争、环境因素等，叠层石急剧衰落(曹瑞骥等，2006；陈留勤，2007；梅冥相等，2008)。因此，松滋刘家场地区寒武系发育的叠层石具有重要的古环境意义。

由该段上谕可知，道光十四年(1834年)以前，各卡伦之间都设有瞭望墩台，“辉番卡伦来信”也述及“卡伦以西，有了望台一座，名曰“鄂博”，巍然屹立”。道光时这些墩台因年久已有坍损，而且明确卡伦官兵骑乘的马匹，一向都是散牧荒滩，各卡伦没有修盖马圈。谕令从当年(即道光十四年)要各卡修理马圈，朝放暮收，加意堤防。说明卡伦的附属设施并非一次性完备，而是经过长期使用不断完善，最终形成目前所看到的这种形制。

义123块9砂组3＋4小层厚度及储量规模较大、分布稳定，是目的层段的主力小层，并且92、93小层间存在一个全区稳定分布的隔层（图3）。由邻块义34～38井地应力剖面分布得出，整个9砂组上下遮挡情况较好，应力差5～6MPa，2小层和3小层间应力差＜3MPa，有利于裂缝穿透。根据压裂模拟实验结果，当水平段轨迹位于厚度较大的3＋4小层内且距离3小层顶6m位置时（图3），完全可以通过压裂有效沟通1＋2小层，实现目的层的最大动用化。

叠层石主要受造席微生物群落和环境两大因素影响，环境会修改微生物席的形状，进而影响叠层石的发育特征；同时，环境控制微生物群落的成分组成，也会间接影响叠层石的形成(Zhang et al.，1992)。Grey等(1985)通过对Duck Creek白云岩的沉积学研究并参考其他地区的地质资料，认为叠层石种类的分布明显受环境制约。前寒武纪的众多研究成果(Hoffman,1976;Semikhatov,1976;Pratt,1982;Awramik,1984;Grotzinger,1989;Walter et al.,1992)，均表明叠层石类型(主要是形态分类)在一定程度上可以反映当时的沉积环境。重点考虑环境的影响作用，从沉积岩石学角度反演其古环境，即根据不同形态叠层石的内部组成特征、围岩岩石组合及伴生的沉积构造等，推测出不同类型叠层石的沉积环境(常玉光等，2013)。

12月13日，北汽蓝谷（600733）发布公告称，董事会同意北京高端智能生态工厂建设项目的立项申请，项目拟选址地块位于北京经济技术开发区，规划总产能12万辆。其中一期规划5万辆产能，预计总投资额25亿元；项目二期根据一期建设和使用情况，另行适时启动。

1　区域概况

刘家场位于湖北省松滋市西南部，属中扬子台地。研究区寒武系层序完整，分布广泛，露头良好，围绕松滋刘家场背斜分布。寒武系下统由上而下可分为水井沱组、石牌组、天河板组和石龙洞组(汪啸风等，1983)；中、上寒武统发育较好，以松滋刘家场为代表，分为覃家庙组和三游洞组。岩性以碳酸盐岩为主，碎屑岩较少，主要发育于下统下部。叠层石在寒武纪时期发育于中、上寒武统覃家庙组三段和三游洞组，位于金竹园、水绿淌、绿淌、新神洞、乱树淌以及西家坡等地，主要为局限台地碳酸盐岩沉积(李建明等，2013)。以下为覃家庙组和三游洞组地层特征。

根据松滋刘家场地区寒武系各类型叠层石的内部特征及其围岩的岩石组合和沉积构造等，借助前寒武纪叠层石沉积环境的分析方式、方法及其佐证，可以判断刘家场地区寒武系不同类型叠层石的沉积环境。从叠层石的沉积环境分布模式(图3)可以看出，松滋刘家场叠层石主要生长在潮坪环境。依据其不同的沉积环境特征可以将叠层石的沉积相分成不同的沉积相带。

一段：厚约100 m。为灰色、浅灰色薄—中厚层白云岩、泥质白云岩。下部以灰黄色、薄层状和含泥质较多为特征，并含石盐、石膏假晶；上部以灰色、浅灰色中—厚层状泥晶至粉晶白云岩为特征。

二段：厚约5～10 m。灰黄色、黄褐色薄—中层状长石石英砂岩，露头岩石风化较强烈，长石多数已风化为白色斑点状高岭石。

Grotzinger(1989)发现元古宙台地在总的相建造和形态上与显生宙的差异很小，表明元古宙叠层石的沉积环境分析方法对显生宙叠层石环境意义的研究具有重要的参考意义。

四段：浅灰色、灰黄色中—厚层状白云岩、泥质白云岩与深灰色中—厚层状白云岩互层，以顶部0.5 m厚的黄色泥质白云岩与其上覆三游洞组相区别。

三游洞组主要分布于刘家场背斜的南北翼，主要为一套浅灰、灰黑色厚层至块状粉晶至细晶白云岩，夹砂屑、砾屑白云岩及硅质条带，顶部为灰色厚层颗粒灰岩夹浅灰色薄层白云岩。局部见交错层理，发育柱状、半球状叠层石，厚300 m(李建明等，2013)(图1)。

图1　松滋刘家场地区寒武系地层剖面柱状图及叠层石垂向分布 1-白云质灰岩；2-白云岩；3-石灰岩；4-泥质白云岩；5-硅质条带；6-长石石英砂岩；7-泥岩；8-柱状叠层石；9-层状叠层石；10-半球状叠层石 Fig.1　The profile diagram of the Cambrian strata and vertical distribution of stromatolites in the Liujiachang area of Songzi City

2　叠层石类型及沉积特征

2.1　叠层石类型

研究区不同类型叠层石的古环境意义：层状(包括不规则层状)叠层石主要分布于水动力条件较弱的潮上带，柱状和半球状叠层石主要分布于水动力条件较强的潮间带下部。

在早寒武世末期，发生的生物集群灭绝事件(Sinsk事件和Toyonian事件)造成曾经一度繁盛的古杯类和海绵类生物大量灭绝，钙质蓝细菌类生物群开始大量生长繁殖。而在中寒武世—早奥陶世时期，由Renalcis、Epiphyton和丝状Girvannella等建造的叠层石重新繁盛，广泛分布于浅海碳酸盐台地环境(党皓文等，2009)。目前多认为后生动物与微生物岩存在此消彼长的关系，最近也有学者提出更为复杂的动态平衡的耦合关系(常玉光等，2017)，但后生动物的大量减少最终都会导致微生物造岩活动的兴旺，可推测早寒武世部分后生动物的大量灭绝使叠层石发育再度兴起。

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试验2：中晚熟西蒙6号覆膜1穴2株和早熟KX9384不覆膜 1穴 2株间种4∶4，2∶2，并与西蒙 6号常规覆膜种植对比试验（表2）。

刘家场地区寒武系中统覃家庙组叠层石为层状、不规则层状、柱状叠层石(图2a、b、c、d)，上统三游洞组叠层石为柱状、半球状叠层石(图2e)。

2.2　叠层石沉积特征

2.2.1　覃家庙组三段叠层石　围岩岩性为灰至深灰色中—厚层状白云质灰岩、白云岩，夹少量泥质白云岩，其中连续或断续分布小型叠层石，平均厚度约为0.5 m。叠层石呈层状、不规则层状，且在附近发育柱状叠层石。① 层状叠层石规模大，纹层明显，下部亮色纹层较发育且纹层密集，上部暗色纹层相对发育，纹层向上逐渐平缓(图2a、b)；② 不规则层状叠层石发育较局限，纹层不明显，横向延伸远，纵向上仅0.1 m左右，且下部见侵蚀面，可能代表一次水动力的加强(图2c)；③ 柱状叠层石为不规则次圆柱状，厚度较大，暗色纹层发育，纹层不连续(图2a、d)。结构以泥晶至粉晶为主，夹数层砂屑、砾屑、粉屑白云岩、白云质灰岩，且在覃家庙组出现有石盐、石膏假晶，反映了能量较弱、间歇性暴露的潮上带环境。

图2　松滋刘家场地区寒武系叠层石野外特征 Fig.2　The field characteristics of the Cambrian stromatolites in the Liujiachang area of Songzi City (a) stratiform and columnar stromatolites in the Qinjiamiao Formation (top view);(b) stratiform stromatolites in the Qinjiamiao Formation;(c) irregularly stratiform and columnar stromatolites in the Qinjiamiao Formation; (d) columnar stromatolites in the Qinjiamiao Formation;(e) hemispherical stromatolites in the Sanyoudong Formation

2.2.2　三游洞组叠层石　呈柱状、半球状，厚度小，延伸较局限，见亮晶方解石。半球状叠层石亮色纹层发育，呈现断续的明暗层变化，纹层向上变薄至消失，宽度小(图2e)。柱状叠层石与覃家庙相似。围岩主要为一套浅灰、灰黑色厚层至块状粉晶至细晶白云岩，夹砂屑、砾屑白云岩及硅质条带，顶部为灰色厚层颗粒灰岩夹浅灰色薄层白云岩，局部见交错层理，反映了能量较强的潮间带下部的沉积环境。

3　叠层石的沉积环境分布模式

3.1　前寒武纪叠层石的古环境意义

Donaldson(1976)测量了加拿大前寒武纪Dismal湖群的5个剖面，发现叠层石形态上的变化与原始沉积构造之间明显的关联，并以此解释了叠层石形成期间的环境(表1)。

该结论似乎得到了叠层石专家的认可(曹瑞骥等，2006)。Awramik(1984)认为许多元古宙的柱状叠层石可能形成于潮下环境，前显生宙和显生宙的层状叠层石Stratifera通常形成于周期性暴露环境。前人发现在叠层石纹层中出现类似于现生Lyngbya属的蓝菌化石，而该属的分子通常生活在亚气生环境下，佐证了层状叠层石产出在半暴露环境下的认识(曹瑞骥等，2006)。上述叠层石某些形态学特征与特殊环境关联的主要研究成果表明了叠层石形态学对于环境研究的重要意义。

三段：厚约80 m。灰至深灰色中—厚层状白云质灰岩、白云岩，夹少量泥质白云岩。以泥晶至粉晶结构为主，夹数层砂屑、砾屑、粉屑白云岩、白云质灰岩，见较多层状、柱状叠层石。

3.2　寒武系叠层石的沉积环境

3.2.1　层状叠层石　出现在覃家庙组三段，规模较大，并伴随有不规则层状、柱状叠层石。内部为黏结结构的藻灰岩，主要由灰泥组成，在波状叠层石中灰泥含量最多。围岩中主要为白云质灰岩，可见少量泥质白云岩，反映了局限台地相的沉积特征；以泥晶至粉晶结构为主，体现了低能的沉积环境；同时，覃家庙组一段出现的石盐、石膏假晶是暴露地表的可信证据。按照拉波特的潮汐相带作用模式，可推测层状叠层石生长在间歇性暴露的潮上带环境。

3.2.2　不规则层状叠层石　见于覃家庙组三段。该类型叠层石发育较局限，纹层不明显，横向延伸远，纵向上仅0.1 m左右，且下部见侵蚀面，可能代表一次水动力的加强。相比层状叠层石，灰泥含量减少，纹层连续性变差。由于两者共生于同一地层段，可推测不规则层状叠层石发育于相比层状叠层石水动力条件稍强的潮上带环境。

表1　不同形态的叠层石与相伴生构造 Table 1　List of different forms of stromatolites and their associated structures

注：表中“有联系的构造”自左至右分别代表波痕、交错层、鲕粒、石盐和石膏假晶、干裂纹层、层内砾岩(据Donaldson,1976)

3.2.3　柱状叠层石　不仅见于覃家庙组三段，在三游洞组中也较发育。内部颗粒较细，灰泥含量少，纹层断续排列。在三游洞组，围岩为粉晶至细晶白云岩，夹砂屑、砾屑白云岩及硅质条带，且局部见交错层理。结合柱状叠层石柱体形态特征，可推测柱状叠层石主要生长在能量较强的潮间带下部的沉积环境。

3.2.4　半球状叠层石　与上述柱状叠层石同发育于三游洞组。规模小，但颗粒大，几乎不含灰泥；亮色纹层发育，呈现断续的明暗层变化，纹层向上变薄至消失，横向宽度小，反映其生长在相对于柱状叠层石水动力条件更强的潮间带下部环境。

从以上叠层石特征可以看出，层状、不规则层状到柱状、半球状叠层石，内部灰泥含量不断减少，纹层特征从明显到断续，反映了一个水动力条件加强的变化环境，并且以上从沉积岩石学角度分析得出的不同类型的叠层石沉积环境与元古代各类型叠层石的分布特征具有较高的一致性。

3.3　叠层石的沉积环境分布模式

覃家庙组分布于刘家场背斜核部及两翼，主要为一套浅灰、灰白、深灰色薄—中厚层白云岩、白云质灰岩、泥质白云岩，夹灰黄、黄褐色薄—中层长石石英砂岩，下部被覆盖，出露厚度约300 m。据其岩性不同，可分为4段。

3.3.1　潮上带叠层石　主要为层状、不规则层状，少量柱状。叠层石内部灰泥多，纹层明显，伴随有石盐、石膏假晶，反映了间歇性暴露的潮上带环境，水体能量较弱。

3.3.2　潮间带叠层石　主要为柱状、半球状。叠层石内部颗粒较大，夹砂屑、砾屑，纹层断续排列，灰泥含量少，局部见交错层理，反映了水动力条件较强的潮间带下部环境。

图3　松滋刘家场寒武系叠层石的沉积环境模式 Fig.3　The sedimentary environment mode of the Cambrian strata in the Liujiachang area of Songzi City

主要根据叠层石形态学特征对叠层石进行分类。依据层理叠置方式：① 侧向断开穹形；② 侧向连接穹形；③ 相互包裹型。叠层石分为柱状、层状、层-柱状和结合状类型。柱体形态又可分为规则次圆柱状、不规则次圆柱状、假柱体、块茎体、锥柱体和倒锥体等(缪长泉，1986；曹瑞骥，2003；曹瑞骥等，2006)。基于以上分类及内部结构特征，研究区寒武系叠层石分为层状、层-柱状、柱状及半球状。

4　松滋寒武系叠层石发育成因

叠层石宏观形态(包括生物礁和叠层石柱体)受环境影响较大，而微观特征主要受原始生物的影响(Semikhatov,1976)。以上主要探讨了环境中水动力条件对叠层石宏观形态的影响，而建造叠层石的原始生物(即叠层石微生物)也是重要的主控因素，叠层石的发育与叠层石微生物及所处环境密不可分。更重要的是，刘家场地区寒武系叠层石发育正处于中寒武世末期微生物岩再繁盛时期之初，是全球性微生物岩再繁盛事件在扬子地块上的一个响应，对于探讨生物演化和环境变迁之间的相互关系具有重要意义。

4.1　微生物因素

但风机盘管常处于湿工况下运行，盘管湿表面易滋生细菌和病毒成为室内的细菌源和尘埃源；另一方面风机盘管送风温差大，风速高，故舒适性稍差。很多工程将新风支管接至风机盘管尾部回风口附近，造成新风通过风机盘管表冷器时二次污染[1]。

4.2　环境因素

中寒武世高海平面峰值、高CO2分压的大气等会造成生物新陈代谢能量消耗增大、海水含氧量降低，有利于蓝细菌生长发育和钙化作用，对后生动物生活产生抑制作用(Matthews et al.,1979;Berner,1990;Riding,2006;党皓文等，2009)。从以上研究成果可以看出，环境原因最终也导致后生动物大量减少，微生物大量繁殖，从而使微生物岩发育。

在扬子地块，早寒武世发育的古杯-微生物岩礁在中寒武世消失，中晚寒武世后生动物化石稀少(张俊明等，1994；张廷山等，2005；党皓文等，2009)。同时，晚寒武世扬子区在松滋刘家场地区覃家庙组三段的叠层石发育正处于中寒武世末期部分后生动物大量灭绝、营造叠层石的微生物开始大量繁殖时期，可推测部分后生动物的大量灭绝是研究区寒武系叠层石发育的主要原因。

(1)新中心节点表现明显。解放碑、小三峡、神女峰、三峡大坝、白帝城5个节点组成了三峡旅游流动网络的主体。这些景区作为主要旅游目的地，其依托的城市已成为三峡游的集散中心，此前学者认为的集散中心，如万州、涪陵表现不明显。

5　研究展望

叠层石在环境方面的意义目前还在不断认识的过程中，尚未形成统一的观点。针对松滋刘家场地区寒武系叠层石，从其内部特征、围岩性质和沉积构造等方面对其古环境进行探讨，具有一定的参考意义。然而，环境并不是叠层石形态的唯一制约因素，不可将叠层石的宏观形态直接作为环境指示器(Monty,1977;Walter,1977)。同时，微生物群落对叠层石的形态也具有重要的影响(Awramik,1976;Zhang et al.,1992;Semikhatov et al.,2000;曹瑞骥等，2001)。因此在研究应用时，应结合沉积岩石学、古生物学等方面综合考虑叠层石的古环境意义。

研究区叠层石作为全球性微生物岩再繁盛事件在扬子地块上的响应，有望成为探讨生物演化和环境变迁之间相互关系的一个新的切入点。

6　结　论

依据不同形态叠层石的内部特征、围岩性质及伴生的沉积构造等方面从沉积岩石学角度探讨不同类型叠层石的沉积环境，并根据元古宙叠层石的研究成果进行验证，总结出松滋刘家场地区叠层石的沉积环境分布模式。

(1) 刘家场地区寒武系叠层石从层状、不规则层状、柱状到半球状，其内部灰泥含量不断减少，纹层特征从明显到断续，反映了一个水动力条件加强的变化环境。

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(2) 同一类型的叠层石可存在于不同的沉积环境，如柱状叠层石，在研究区的潮上带和潮间带都有分布。总体上，研究区内不同沉积环境的叠层石组合类型不同，不同类型叠层石的主要沉积相带不同：① 潮上带主要分布层状、不规则层状和柱状叠层石，潮间带主要分布柱状、半球状叠层石；② 层状(包括不规则层状)叠层石主要分布于水动力条件较弱的潮上带环境，而柱状和半球状叠层石主要分布于水动力条件较强的潮间带下部。

(3) 部分后生动物的大量灭绝使营造叠层石的微生物大量生长繁殖是叠层石发育的主要原因。

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