鄂尔多斯盆地Toarcian大洋缺氧事件时期菱铁矿的成因及其地质意义摘要
【目的】在海相托阿尔期大洋缺氧事件(Toarcian Oceanic Anoxic Event,T-OAE)地层中,大量菱铁矿的形成被认为与该事件时期低硫酸盐浓度以及内陆铁的供应增加有关。在同期的湖相地层中也发育丰富的菱铁矿;然而,关于湖相菱铁矿的成因机制及其与T-OAE之间的联系尚未有研究。因此,探究湖相菱铁矿的形成机制对认识T-OAE时期湖泊的生物地球化学循环过程具有重要意义。【方法】对湖相安崖剖面中的菱铁矿样品进行矿物学和碳同位素地球化学分析,结合主、微量元素对菱铁矿铁源、碳源以及沉积环境进行研究,探讨其形成机制及其与T-OAE的联系。【结果】扫描电镜(SEM)下观察到黄铁矿与菱铁矿存在共生现象;菱铁矿的无机碳同位素(δ13Ccarb)值范围变化较广,为-11.25‰~16.32‰;菱铁矿有机碳同位素(δ13Corg)值则为-32.03‰~-14.33‰;稀土元素特征表现为轻稀土元素相对富集、重稀土元素相对亏损,并且存在Eu负异常,其值范围为0.69~0.85。【结论】安崖剖面T-OAE时期菱铁矿样品的铁源主要来自陆源输入,碳源则分别来自产甲烷带产生的HCO3-,以及次氧化带有机质分解和甲烷有氧氧化所产生的碳。菱铁矿形成时的流体环境为次氧化至缺氧环境。T-OAE时期大陆风化作用的加剧和地表径流输入的增多为湖泊输入了丰富的铁源。同时,该时期广泛的缺氧条件、充足的有机质含量,以及湖泊自身相对较低的硫酸盐浓度,为菱铁矿铁的形成提供了有利的条件。
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