(一)埋藏作用与孢粉形态的变化

2025-03-24 02:08:50
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埋藏作用是孢粉在埋藏环境中经受物理作用、化学作用、生物作用的总称。孢粉粒在埋藏环境中每时每刻都受这些作用的影响,从而使孢粉的形态与成分发生变化,成分的变化必然导致形态的变化。孢粉属种鉴定主要是根据其形态特征,因此深入研究埋藏作用对孢粉形态的影响,对于孢粉属种的正确定名至关重要。

1.物理作用对孢粉形态变化的影响

物理作用主要是指压力作用以及其它地质应力作用。孢子花粉都具有一定的几何形态,并具有极性和对称性,它在一定的沉积环境中着落后,在重力作用的影响下处于相对的稳定状态,然后被其它沉积物所掩埋、挤压,体内的原生质被挤出,组成孢粉内壁的纤维素被水解或腐蚀,只有组成外壁的孢粉素被保存下来成为化石,并被挤压成片状,在显微镜下所观察到的孢粉化石都是片状的。埋藏挤压的面亦即显微镜下的观察面或光切面,这个面一般情况下与每个孢粉形体的重力稳定性有关,如呈四分体形态的孢子,以板面挤压为多数,但埋藏挤压过程中情况是比较复杂的,除了垂向的力作用以外还有水平的以及其它地质应力的作用,从而使孢粉的挤压面(埋藏面)呈不同的状态,而且差别甚大。如不深入了解孢粉不同埋藏面的几何形态特征,往往会造成鉴定失误。

孢粉在埋藏挤压时,由于受力的方向不同,外壁较薄的孢粉极易发生褶皱而变形。有的孢粉化石受力方向一致未发生褶皱呈圆形,或褶皱基本平行于轮廓线,形态仍基本上呈圆形,其直径有所缩小。有的孢粉化石受力方向不一致,褶皱多且复杂,形态变化大呈椭圆形。如果按有无褶皱,与方向个体的大小,来区别不同的属或种,这是不科学的,因为这种差别是埋藏作用造成的,本来是同一类型(种)。

孢粉在埋藏过程中,长期受各种地质应力的作用或由于受力的不均一,还会导致化石轻则破裂或破碎,重则形成无定形的干酪根等。

2.化学作用对孢粉形态变化的影响

化学作用主要是氧化作用或碳化作用,孢粉埋藏在不同的沉积环境中经受着不同的化学作用。埋藏在氧化环境中的孢粉主要经受氧化作用。孢粉体由外壁(孢粉素)、内壁(纤维素)、内体(原生质)三部分组成。后两部分在埋藏初期就消失了,只有外壁其组成物孢粉素的化学性质比较稳定,它经得起高温、高压的作用。但是它毕竟是有机体,易被氧化而消失。因此在氧化环境中孢粉化石一般保存不住,少数未被氧化的化石一般外壁变薄,颜色呈青灰色,这说明当时的氧化作用相对较弱。松辽盆地白垩纪泉头组三、四段的红层中发现了少量的孢粉化石,这些化石在显微镜下观察给人以一种特殊的感觉,颜色呈青灰色,同时在孢粉玻片中见不到干酪根的显微组分。

孢粉体埋藏在还原环境中,易被保存下来成为化石,但在温度、时间、压力等的综合作用下,孢粉化石的成分、结构、形态、颜色以及其它光学特征等在不断地变化,尤其是温度的作用,随着埋藏深度的增加,古地温的提高,致使孢粉体碳的比率越来越高、形体越来越小,颜色越来越深。这一过程是孢粉体外壁的碳化过程,这一作用称之为碳化作用。平常鉴定的孢粉化石,绝大多数保存在还原环境中,碳化作用对孢粉化石形态的影响是非常大的,不仅使孢粉个体变小,还会使孢粉的沟、缝扩大或缩小或使沟缝、刺弯曲等。

孢粉沟、缝的加厚与弯曲程度无疑与个体缩小有关,因为孢粉体的各部分有不同的结构构造,外壁厚薄也有差别。因此当温度升高、个体收缩时,各部分的收缩不会是同步的。这就会引起缝的弯曲,一端大一端小,这是收缩不均匀而造成的。

目前形态分类中,根据缝的形态不同鉴定不同的属种,“属”一级的有波缝孢(Undu-latisporites)、脊缝孢(Biretisporites)、叉缝孢(Divisisporites)、褶缝孢(Obtusoisporites)等。笔者认为鉴定这些属特别是鉴定到种的时候,一定要考虑埋藏作用的影响。

3.生物作用对孢粉形态变化的影响

生物作用主要是指微生物的腐蚀作用,在地层中微生物是十分发育的,尤其是在地温低于100℃、开放性的岩层中。微生物对有机质有腐蚀作用,对孢粉的外壁同样存在腐蚀作用,轻者使孢粉局部被腐蚀形成穴状或呈雪花状、树枝状等美丽的图案,重者使整个孢粉体被腐蚀掉。在进行化石鉴定时,对于生物作用对孢粉形态的改造应予以必要的考虑。