山西吕梁袁家村条带状铁建造沉积相与沉积环境分析

山西吕梁作为华北克拉通上条带状铁建造(BIF)的重要产区之一,位于华北中央构造带中。袁家村BIF分布于吕梁岚县袁家村一带,极有可能是华北克拉通内最为典型的Superior型BIF。与华北克拉通其他大多数BIF相比,袁家村BIF具有明显的差异性,其中包括它的形成时代(2.3~2.1Ga)、铁建造类型和低级变质程度(低绿片岩相)等。因此,研究袁家村BIF具有特殊的研究意义,可为探讨大氧化事件之后古海洋氧化还原状态以及国内Superior型BIF的成因提供研究基础。袁家村BIF产于吕梁群袁家村组变沉积岩系的下部,前人根据上覆和下伏含火山岩地层的时代,推测袁家村组的形成时代为2.3~2.1Ga。BIF整体产状陡倾,沿北北东-北东东向呈L形带状分布。依据原生矿物的共生组合及产出特征,可将BIF沉积相划分为氧化物相(60%)、硅酸盐相(30%)和碳酸盐相(10%)。氧化物相是本区BIF最主要的沉积相,主要矿物为赤铁矿、磁铁矿和石英,从而可进一步划分为赤铁矿(24%)和磁铁矿(36%)亚相;硅酸盐相BIF以大量硅酸盐矿物出现为特征,散布于研究区,主要矿物组成除了石英和磁铁矿之外,还有铁黑硬绿泥石、绿泥石、铁滑石、镁铁闪石和阳起石等。在与碳酸盐相BIF构成过渡相的BIF中,还可发现大量的铁白云石。而碳酸盐相主要矿物为菱铁矿、铁白云石和石英等,主要发育于研究区的南部。依据含铁岩系构造格局特点复原获得了原始沉积相分布略图,沉积相主要呈南北向延展,自东向西显示出相变规律,西边为碳酸盐相,东边为氧化物相,其间是过渡的硅酸盐相。通过袁家村BIF的岩相学和含铁矿物化学成分的研究,可大致推测原始沉积的矿物组成为无定形硅胶、水铁矿、与铁蛇纹石和黑硬绿泥石组成类似的铁硅酸盐凝胶、富Al的粘土碎屑和含铁、镁、钙的碳酸盐软泥。这些沉积物在随后的成岩期和绿片岩相的区域变质作用下发生矿物之间的相互转变。BIF中主要含铁矿物的PO-P-Eh 2CO2和pH相关图解说明除了赤铁矿之外,其他矿物均是在较低氧逸度环境中形成的,且所有矿物共存的水体系为中性到弱碱性。袁家村BIF氧化物相中发育豆粒、内碎屑结构和板状交错层理等原始沉积构造,指示氧化相部分是在相对高能的浅水环境下沉积的。但BIF大部分应该形成于浪基面以下(200m)较为深水的环境中,沉淀可能同时发生于上部氧化和下部还原的水体之中,由于还原弱酸性的深部富铁海水在海侵的过程中上升到浅部相对氧化和弱碱性的浅水环境中,因为Eh、pH及氧逸度等物化条件的骤然变化,最终导致铁质的沉淀和沉积相自上而下的变化。     

东南极西福尔丘陵冰碛物中磁铁石英岩的识别与地质意义

广袤的南极大陆发育丰富的岩石类型,也蕴藏着丰富的自然资源。但南极大陆大部分地区常年被冰雪覆盖,难以进行直接研究;而散布在冰川周缘的冰碛物包含各种岩石类型,携带丰富的冰下地质信息,对理解南极大陆岩石组成、构造演化及成矿作用具有不可替代的作用。通过对东南极西福尔丘陵冰碛物研究,识别出了两种磁铁石英岩(条带状铁建造的组成岩石,简称BIF),分别为浅暗红色富赤铁矿磁铁石英岩和浅灰色磁铁石英岩。浅暗红色富赤铁矿磁铁石英岩的石英条带和磁铁矿条带相间分布,界线较为平直,矿物组合主要包括石英、磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿等,含少量绢云母、磷灰石;赤铁矿含量约3%,分布在磁铁矿颗粒边缘或裂隙中,或呈颗粒状分布于石英条带中。浅灰色磁铁石英岩的石英条带和磁铁矿条带相间分布,条带边缘不平直,矿物组合主要包括石英、磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿,含少量透辉石、透闪石、阳起石;赤铁矿含量很少(<1%),分布在磁铁矿颗粒裂隙内,或呈颗粒状分布于石英条带中。根据已有的结果初步推断东南极西福尔丘陵两种样式BIF具有相似的沉积环境,属阿尔戈马型。BIF中赤铁矿可能是由磁铁矿经历了一定程度的氧化作用形成,且赤铁矿形成时地球环境中氧...