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中元古代海绿石:前寒武纪海洋浅化变层深度的潜在指示矿物
  • ISSN号:1005-2321
  • 期刊名称:《地学前缘》
  • 时间:0
  • 分类:P534.3[天文地球—古生物学与地层学;天文地球—地质学] P578.963[天文地球—矿物学;天文地球—地质学]
  • 作者机构:[1]中国地质大学生物地质与环境地质国家重点实验室,北京100083, [2]中国地质大学(北京)科学研究院,北京100083, [3]中国地质大学(北京)地球科学与资源学院,北京100083
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(412272039,41402024); 中国地质大学(北京)基本科研启动基金项目(2652014063); 国家重点基础研究发展计划“973”项目(2011CB08806)感谢审稿人提出的修改建议和意见,周锡强博士对本文提出了建设性意见,在此一并致以谢意!
中文摘要:

显生宙的海绿石主要形成于具低沉积速率的外陆架至上斜坡深水环境,而前寒武纪海绿石则多见于具高沉积速率的浅水环境。为揭示导致这种明显差别的主要环境控制因素,本文对华北中元古代铁岭组叠层石礁内发育的海绿石进行了包括野外观察、岩相学和XRD、SEM、EDS、ICP-MS分析在内的综合研究。据海绿石的分布位置和基质孔隙度特征,本文将铁岭组自生海绿石分为3种类型:类型Ⅰ产于孔隙最发育的叠层石柱和微晶基质交接带,类型Ⅱ位于较少孔隙的基质中,类型Ⅲ常见于致密的叠层石柱体内。这三种类型的海绿石都具有高且稳定的K_2O含量(平均〉8%),指示孔隙水具有高K^+离子浓度。从Ⅲ型至Ⅰ型海绿石,Fe_2O_3含量逐渐升高,而Al_2O_3含量逐渐降低,表明基质孔隙度对海绿石演化具有控制作用,海绿石的成熟度演化需要Fe的持续补充。由于叠层石碳酸盐岩明显缺乏陆源碎屑输入,因此Fe可能主要来自海水,要求存在很浅的Fe氧化还原界面,这也得到了碳酸盐岩中Ce异常证据的支持。我们认为多孔的基质、高K^+浓度以及次氧化海水条件是促进中元古代浅水海绿石沉淀和演化的重要环境因素。

英文摘要:

The origin of glaucony in the Phanerozoic sediments has been fairly understood,which generally results from marine authigenesis with slow sedimentary rate,especially in outer shelf environments.In contrast,the origin of glaucony in the Precambrian sediments is still poorly constrained,particularly that why it was commonly deposited in much shallower environments with relatively high sedimentary rate is not fully understood.To address this issue,we carried out an integrated study,including field,petrography,XRD,SEM,EDS,ICP-MS investigations on the glaucony and on its host carbonate in stromatolitic reef of the Mesoproterozoic Tieling Formation.Three types of autochthonous glaucony were recognized based on their distribution and substrate porosity,including type 1(in the most porous belt between stromatolitic column and micritic matrix),type 2(in less porous matrix)and type 3(in dense stromatolitic column)glaucony.They were all characterized by constant and high K_2O contents(av.〉8%),indicating initial high K+concentration in pore water,and an evolution from type 3 to type 1 glaucony by addition of total Fe_2O_3 and simultaneous release of Al_2O_3.These features likely suggest that substrate permeability has controlled the glaucony evolution,and glauconization requires persistent supplement of Fe.Since the stromatolitic carbonates are basically devoid of detrital inputs,Fe may have been largely sourced from seawater.In this case extremely shallow Fe-redox chemocline was required,which is also supported independently by Ce anomalies in the carbonates.Thus,we proposed that porous substrate,high K^+ concentration and suboxic conditions in the Mesoproterozoic shallow seawaters have favored the precipitation and evolution of glaucony.

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期刊信息
  • 《地学前缘》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:中国地质大学(北京) 北京大学
  • 主编:王成善
  • 地址:北京市学院路29号
  • 邮编:100083
  • 邮箱:frontier@cugb.edu.cn
  • 电话:010-82322973
  • 国际标准刊号:ISSN:1005-2321
  • 国内统一刊号:ISSN:11-3370/P
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 荣获第五、六届"百种中国杰出学术期刊","首届中国高校精品科技期刊"称号
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国地质文献预评数据库,英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
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