北祁连埃迪卡拉纪菱铁矿铁建造成因及其对海洋环境的约束

• 作者: 杨秀清 张旭升
• 来源期刊: 科学通报
• 关键词: 铁建造 埃迪卡拉纪 缺氧、富铁海洋 菱铁矿 北祁连
• 年，卷（期）: 2021,（23）
• 所属期刊栏目: 地质学
• 页码范围: 3032-3044
• 页数: 13页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/TB-2020-1213

摘要

新元古代铁建造(iron formations,IF)主要形成于成冰纪(约717～635 Ma),而埃迪卡拉纪(635～541 Ma)IF比较少见,且该时期海洋环境争议很大.北祁连塔里干沟铁矿(IF)呈层状、似层状产出于约600 Ma陆源碎屑沉积建造之中,IF呈块状和浸染状构造,半自形-它形结构,主要以菱铁矿为主,可见少量燧石/石英、重晶石、硫化物和碳酸盐矿物等,变质程度较浅,局部可见铜矿化.菱铁矿可见少量Mg替代,重晶石含有少量Sr.塔里干沟IF TFe2O3含量很高,其次为SiO2和MgO,Al2O3、TiO2、高场强元素和稀土元素含量很低,表明其为纯净的化学沉积岩.IF可见较高的Fe/Ti、Fe/Al比值和SiO2/Al2O3比值,稀土元素经太古宙后平均澳大利亚页岩(PAAS)标准化后,呈现轻稀土显著亏损,重稀土相对富集的特征(PrPAAS/YbPAAS=0.16～0.70),可见Eu正异常(Eu/Eu*=1.17～1.66),菱铁矿碳同位素变化范围为-2.6‰～0.1‰,暗示铁来源于海底热液和海水,碳来自海水中溶解的无机碳,菱铁矿为原始无机沉淀成因.部分IF样品MnO含量相对较高(＞1.00wt％),并显示Ce正异常,较低的Y/Ho比值,与古元古代晚期IF非常相似,暗示埃迪卡拉纪出现氧化还原分层海洋,海水表层氧化,深部缺氧、富铁,局部可能形成"硫化楔",IF形成于深部缺氧、富铁水体,与前人通过地球化学指标(例如铁组分和硫同位素等)推测的埃迪卡拉纪海洋氧化还原状态和化学组成一致.