黔东北西溪堡锰矿的沉淀形式与含锰层位中黄铁矿异常高delta~(34)S值的成因摘要
笔者等对黔东北松桃县的西溪堡锰矿床中锰矿石进行了元素含量分析,对含锰层位中黄铁矿进行了S同位素和微量元素分析。锰矿石稀土元素和微量元素特征表明, Mn是以氧化物或氢氧化物的形式沉淀,锰碳酸岩是在成岩过程中转化而成。黄铁矿形态学、微量元素和稀土元素特征指示黄铁矿形成于强还原、偏碱性的成岩环境 。黄铁矿异常高的delta~(34)S值反映了新元古代间冰期海洋深部低硫酸盐浓度和高的硫酸盐细菌还原速率,表明南华纪(成冰纪)大塘坡早期阶段深部 海洋并没有被完全氧化。含锰层位中黄铁矿异常高的delta~(34)S值存在两种可能的形成机制:①在极低SO_4~(2-)浓度下,通过BSR即可产 生delta~(34)S_(CDT)高达58.7的黄铁矿;②海洋深部硫酸盐虽然具有很高的delta~(34)S值,但却并没有高达58.7,del ta~(34)S_(CDT)高达58.7的黄铁矿的形成是BSR和H_2S与MnO_2之间发生厌氧歧化氧化反应两个过程综合作用的结果,即在水体中S O_4~(2-)浓度极低的情况下,硫酸盐和还原产物H_2S之间硫同位素分馏达到最小,H_2S的delta~(34)S值接近母体硫酸盐,BSR产生 的H_2S被活性铁矿物固定形成的FeS与MnO_2之间发生歧化氧化反应所产生的同位素动力学分馏效应使FeS相对硫酸盐富集~(34)S。
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