蓝细菌钙化作用是指某些蓝细菌属种可以利用水中的HCO3–进行光合作用而引起细胞外的胶鞘附近PH值上升，从而引起水体中的碳酸钙过饱和而在其胶鞘（EPS）内部或表面沉淀。发生钙化的蓝细菌胶鞘可以保存为化石，确切的钙化蓝细菌化石从新元古代开始大量出现，在古生代和中生代的某些时期的海相碳酸盐地层中广泛分布，是地质历史时期蓝细菌的重要记录。蓝细菌胶鞘化石由于形态简单，生物真实面貌复原难度大，特征标准缺乏，因此在系统分类上争议较多，在以往的古生态研究中常常被忽略。
中科院地质与地球物理研究所油气资源研究室盆地流体动力学学科组博士后刘丽静与合作导师吴亚生副研究员及其合作者等，对分布在塔里木盆地塔中和巴楚地区的35口井的上奥陶统良里塔格组进行了研究。其中的22口井识别出了礁后局限潟湖相，该沉积相以泥晶灰岩和含细球粒的粒泥岩为主，其中的化石面貌十分单调，主要包含较为丰富原地生长的四分珊瑚，大量的钙质微生物和介形虫，缺乏正常浅海沉积中常见的腕足、棘皮和钙质粗枝藻科绿藻和管孔藻科红藻等生物，反映了是一种被礁体阻挡的安静局限的水体环境。他们对22口井潟湖相中的钙质微生物进行了详细研究，发现主要包含Hedstroemia, Cayeuxia, Ortonella, Zonotrichites以及疑问钙质微生物Garwoodia，它们中的大部分被认为可与现代蓝细菌胶须菌科中钙化的Rivularia, Calothrix和Dichothrix对比。同时，潟湖相中的钙质微生物类型与同期其他沉积相类型如礁相和开阔台地相中的钙质微生物类型完全不同，它们很少在除潟湖相以外的沉积相出现，这一钙质微生物组合与潟湖相具有非常强烈的古生态关系。
此外，他们还发现未钙化的Rivularia，Calothrix和Dichothrix在现代海洋的礁后环境、潟湖相、红树林、岩石海滨、盐沼和咸水湖中仍较为常见。结合前人研究资料，他们认为古生代和中生代时期Hedstroemia，Cayeuxia，Ortonella，Zonotrichites以及Garwoodia在局限潟湖中的广泛分布，主要得益于它们不仅可以从大气氮气中固定无机氮而且可以将水体中的有机磷转变为有机磷，能够在贫无机氮和磷以及有机磷积累的局限水体环境中生存。然而新生代以来，包括Rivularia，Calothrix和Dichothrix在内的海洋蓝细菌很少发生钙化，它们的钙化作用只发生在灰岩区的淡水中，对于这种分布一般认为是由于海洋碳酸钙饱和程度降低的结果。
钙化蓝细菌化石在全球及多个地质历史时期在局限水体环境分布具有普遍性，其研究不仅有助于解释碳酸盐台地内部的古环境，而且可以反映海洋环境水体的化学营养及碳酸盐饱和程度的长期变化，在蓝细菌化石古生态研究历史上具有重要的进步意义。
论文链接：http://dx.doi.org/10.1016/j.palaeo.2015.08.034
（据中国科学院地质与地球物理研究所）
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