地质学报
地質學報
지질학보
ACTA GEOLOGICA SINICA
2013年
9期
1430-1438
,共9页
蓟县%下马岭组%菱铁矿%碳同位素%古海洋意义
薊縣%下馬嶺組%蔆鐵礦%碳同位素%古海洋意義
계현%하마령조%릉철광%탄동위소%고해양의의
Jixian%Xiamaling Formation%siderite%carbon isotope%paleoceanic significance
蓟县铁岭子村附近新出露的下马岭组下部黑色岩系中富含菱铁矿,对这些菱铁矿形成机制的认识直接关系到对下马岭期乃至中元古代古海洋氧化还原状态和地球化学性质的判断.文中利用碳同位素对其成因加以制约,进而反演该时期的古海洋环境.结果显示,研究区菱铁矿的δ13C的变化范围为-19.2‰～-7.8‰,平均约-15.0‰,明显富集碳的轻同位素.根据自然界中不同碳库的碳同位素组成特征,判定这些菱铁矿中的碳主要来源于有机碳.虽然海洋中大量有机质被氧化释放出富12C的CO2溶解于海水后可直接沉淀出轻同位素富集的碳酸盐岩,但这往往要求极端氧化的水体环境,而这种情况下并不能形成菱铁矿沉淀,因此认为研究区菱铁矿应是成岩过程中由有机质降解产生的CO2与孔隙水中的Fe2结合的产物.海洋中的铁首先以氧化铁或氢氧化铁的形式沉淀下来,并与有机质一起埋藏于海底缺氧带中,后在成岩过程中发生氧化还原反应,三价铁作为氧化剂氧化有机质使之生成CO2,有机质则作为还原剂将三价铁还原为二价铁,二者结合即构成菱铁矿.同时,有机质热脱羧反应提供的CO2保证了更多的二价铁以菱铁矿的形式保存在地层中.海洋中铁的沉淀形式表明,至少在燕辽海盆,下马岭期古海洋已呈现广泛氧化状态,其氧化程度足以将海洋中的铁氧化为三价铁.同时,地层中的硫含量极低,说明该时期古海洋贫硫.然而下马岭期燕辽海盆广泛氧化、贫硫的古海洋特征不同于传统的分层海洋模式,对此有必要进行更深入系统的研究.
薊縣鐵嶺子村附近新齣露的下馬嶺組下部黑色巖繫中富含蔆鐵礦,對這些蔆鐵礦形成機製的認識直接關繫到對下馬嶺期迺至中元古代古海洋氧化還原狀態和地毬化學性質的判斷.文中利用碳同位素對其成因加以製約,進而反縯該時期的古海洋環境.結果顯示,研究區蔆鐵礦的δ13C的變化範圍為-19.2‰～-7.8‰,平均約-15.0‰,明顯富集碳的輕同位素.根據自然界中不同碳庫的碳同位素組成特徵,判定這些蔆鐵礦中的碳主要來源于有機碳.雖然海洋中大量有機質被氧化釋放齣富12C的CO2溶解于海水後可直接沉澱齣輕同位素富集的碳痠鹽巖,但這往往要求極耑氧化的水體環境,而這種情況下併不能形成蔆鐵礦沉澱,因此認為研究區蔆鐵礦應是成巖過程中由有機質降解產生的CO2與孔隙水中的Fe2結閤的產物.海洋中的鐵首先以氧化鐵或氫氧化鐵的形式沉澱下來,併與有機質一起埋藏于海底缺氧帶中,後在成巖過程中髮生氧化還原反應,三價鐵作為氧化劑氧化有機質使之生成CO2,有機質則作為還原劑將三價鐵還原為二價鐵,二者結閤即構成蔆鐵礦.同時,有機質熱脫羧反應提供的CO2保證瞭更多的二價鐵以蔆鐵礦的形式保存在地層中.海洋中鐵的沉澱形式錶明,至少在燕遼海盆,下馬嶺期古海洋已呈現廣汎氧化狀態,其氧化程度足以將海洋中的鐵氧化為三價鐵.同時,地層中的硫含量極低,說明該時期古海洋貧硫.然而下馬嶺期燕遼海盆廣汎氧化、貧硫的古海洋特徵不同于傳統的分層海洋模式,對此有必要進行更深入繫統的研究.
계현철령자촌부근신출로적하마령조하부흑색암계중부함릉철광,대저사릉철광형성궤제적인식직접관계도대하마령기내지중원고대고해양양화환원상태화지구화학성질적판단.문중이용탄동위소대기성인가이제약,진이반연해시기적고해양배경.결과현시,연구구릉철광적δ13C적변화범위위-19.2‰～-7.8‰,평균약-15.0‰,명현부집탄적경동위소.근거자연계중불동탄고적탄동위소조성특정,판정저사릉철광중적탄주요래원우유궤탄.수연해양중대량유궤질피양화석방출부12C적CO2용해우해수후가직접침정출경동위소부집적탄산염암,단저왕왕요구겁단양화적수체배경,이저충정황하병불능형성릉철광침정,인차인위연구구릉철광응시성암과정중유유궤질강해산생적CO2여공극수중적Fe2결합적산물.해양중적철수선이양화철혹경양화철적형식침정하래,병여유궤질일기매장우해저결양대중,후재성암과정중발생양화환원반응,삼개철작위양화제양화유궤질사지생성CO2,유궤질칙작위환원제장삼개철환원위이개철,이자결합즉구성릉철광.동시,유궤질열탈최반응제공적CO2보증료경다적이개철이릉철광적형식보존재지층중.해양중철적침정형식표명,지소재연료해분,하마령기고해양이정현엄범양화상태,기양화정도족이장해양중적철양화위삼개철.동시,지층중적류함량겁저,설명해시기고해양빈류.연이하마령기연료해분엄범양화、빈류적고해양특정불동우전통적분층해양모식,대차유필요진행경심입계통적연구.
