【摘 要】
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铁鲕岩(Oolitic ironstones or ooidal ironstones)是指鲕粒含量>5vol.%,Fe>15wt%(=21.4wt%Fe2O3)的碎屑岩类,主要是海相沉积。古生代的铁鲕岩中矿物类型主要是赤铁矿,中生代的则主要是针铁矿,赤铁矿,鲕绿泥石。铁鲕岩是地质历史时期重要的富铁类岩石的沉积,在奥陶纪和侏罗纪发育尤为广泛。它不仅记录了形成时海水的物理化学条件和氧化还
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铁鲕岩(Oolitic ironstones or ooidal ironstones)是指鲕粒含量>5vol.%,Fe>15wt%(=21.4wt%Fe2O3)的碎屑岩类,主要是海相沉积。古生代的铁鲕岩中矿物类型主要是赤铁矿,中生代的则主要是针铁矿,赤铁矿,鲕绿泥石。铁鲕岩是地质历史时期重要的富铁类岩石的沉积,在奥陶纪和侏罗纪发育尤为广泛。它不仅记录了形成时海水的物理化学条件和氧化还原状态的转变,而且也反映了海平面升降变化,构造活动以及和生物的互相作用过程。在西藏南部聂拉木地区中侏罗统定结组出露的这套铁鲕岩,前人已经有过一些基本的地层学和岩石学方面的工作,但是对其内部微结构、形成过程以及形成机制的研究相对较少。本文运用岩石薄片观察、阴极发光镜下观察、扫描电镜((scanning electronic microscopy,SEM)、X射线衍射(X-raydiffraction,XRD)、能谱(energy dispersive spectroscopy,EDS)等技术手段,分析了这套铁鲕岩的微结构、矿物组成和矿物分布模式,揭示了藏南聂拉木地区中侏罗世巴通期定结组铁鲕岩的形成过程和机制,探讨它的形成与当时铁质成分的物质来源,海水氧化还原条件以及微生物活动之间的关系。得出如下主要认识:1、根据前人的古生物研究结果,确定其形成时代为中侏罗世巴通期。2、通过XRD分析可知全岩矿物成分主要是方解石,少量石英,鲕绿泥石以及针铁矿;胶结物主要是钙质胶结,少部分区域被后期析出的铁质成分浸染。3、通过阴极发光镜下观察可知其中的鲕粒部分主要由鲕绿泥石和碳酸盐氟磷灰石(carbonate fluorapatite,CFA)互层组成。鲕粒纹层元素线扫描结果显示Fe与P之间呈现显著负相关,Ca与P之间呈现正相关,印证了上述阴极发光观察结果,富铁纹层为鲕绿泥石,富Ca和P的纹层为碳酸盐氟磷灰石。这种互层结构表明鲕粒形成于水体中而非成岩早期。根据上述结果,本文推断鲕绿泥石的形成是水体处于次氧化条件下通过水体中二价铁离子与黏土矿物的结合形成;此时在酸盐还原菌与硫化物氧化菌的协同作用下,硫化物氧化菌将先成沉积物中的有机质分解,释放出多聚磷酸盐(polyphosphate)被硫化物氧化菌作为能源储存起来,当环境变为缺氧状态时,它将多聚磷酸盐氧化同时将磷酸盐释放到水体中,同时它与水体中的碳酸根离子和钙离子结合形成CFA。
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