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沉积地层中草莓状黄铁矿分析方法及其在古海洋学上的应用 总被引：1，自引：1，他引：0
草莓状黄铁矿是黄铁矿的特殊形态,其定义为由相近大小、相似形态的黄铁矿微晶颗粒组成的球形、亚球形聚合体。草莓状黄铁矿粒径分析已广泛应用于各个地质历史时期的古海洋环境恢复研究中,但其形成机理、判别标准与实验方法仍存在分歧。因此对沉积地层中草莓状黄铁矿的形成机理、在古海洋环境恢复中的指示意义及判别标准、实验与数据分析方法等进行总结阐述,有助于理解草莓状黄铁矿的粒径大小与形态对氧化还原条件的指示意义。草莓状黄铁矿在不同氧化还原环境下的形成机理存在差异,其粒径大小、数量以及分布范围可综合反映沉积时水体的氧化还原条件;而草莓状黄铁矿微晶几何形态及整体形貌特征也与古海洋氧化还原环境密切相关。此外,虽然有学者指出该方法可能存在一些问题,但只要在分析过程中结合沉积特征、古生态特征、地球化学指标等多方面证据对环境进行综合判别,甄别特殊条件下沉积的草莓状黄铁矿,则可有效避免这些问题。最后,针对后期氧化作用对草莓状黄铁矿粒径分布的影响进行了评价,结果显示经过后期氧化作用的草莓状黄铁矿粒径变化很小,不会对其在恢复古海洋氧化还原环境的应用上产生影响。 相似文献
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草莓状黄铁矿是指由等粒度的亚微米级黄铁矿晶体或微晶体紧密堆积而成,形似草莓的黄铁矿球形集合体.它们在氧化和缺氧海洋环境中形成的机理不同,沉积岩中草莓状黄铁矿的粒径分布特征是恢复古海洋的氧化还原状态行之有效的方法之一.然而,草莓状黄铁矿粒径统计仅能区分出氧化和缺氧硫化的环境,不能进一步区分缺氧程度及状态(如次氧化、缺氧含... 相似文献
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【研究目的】草莓状黄铁矿广泛存在于现代沉积物和沉积岩中,其成因机制总体上分为有机成因和无机成因两种,尽管两种机制均有理论与实验的支撑,但尚未建立一种具有普遍意义的形成机制。【研究方法】本文对目前草莓状黄铁矿的形成机理、氧化还原环境的应用及后期环境变化的影响进行了系统的综合研究。【研究结果】不同氧化-还原环境下形成的草莓状黄铁矿在粒径、形态以及硫同位素之间均存在较大的差异,可做为反演古氧化-还原环境的指标。草莓状黄铁矿的微晶尽管与粒径具有一定的正相关性,但是两者在形态演化序列、生长模式、聚集因素等方面与古氧化-还原环境的关系尚不清楚。仅凭草莓状黄铁矿粒径与铬还原法测定的硫同位素反演古氧化-还原环境存在一定的局限性,需要其他指标综合判定,尚需进一步开展草莓状黄铁矿原位硫同位素值与粒径对古氧化-还原环境反演的研究。后期氧化可使草莓状黄铁矿表面化学成分发生变化,但粒径分布依然具有古氧化-还原环境的指示意义。【结论】草莓状黄铁矿的实验模拟、理论体系和多学科交叉的研究中仍存在一些问题,尚需进一步研究。 相似文献
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钱家店铀矿田主要赋矿层位为青山口组、姚家组原生红杂色岩系,目前关于其内部灰色砂体沉积期的原生氧化还原性仍存在较大分歧,直接影响了区内找矿部署,而草莓状黄铁矿对沉积岩形成的古环境具有重要指示作用。文章通过系统研究青山口组和姚家组灰色砂体内草莓状黄铁矿的赋存、硫同位素、粒径等特征,首次利用其粒径特征反演目标层位沉积-成岩期水体的古氧化还原条件,进而探讨其对铀成矿的意义。结果表明,钱家店铀矿田灰色砂体中草莓状黄铁矿主要形成于沉积-成岩期,全岩δ34S值为-37.5‰～-23.4‰,为低温微生物还原作用成因。姚家组、青山口组的草莓状黄铁矿粒径分布范围分别为1.6～28.0μm、0.8～52.0μm,平均粒径分别为8.0μm、9.3μm,最大粒径分别为28.0μm、52.0μm,粒径大于10μm的颗粒分别占21.8%、28.3%,表现出姚家组草莓状黄铁矿粒径整体较青山口组小,青山口组具较广的分布范围,但两者具有相似的粒径统计学分布规律。综合草莓状黄铁矿平均粒径对标准偏差和偏态系数二元图解表明,含矿目标层沉积时古水体为次氧化环境,这是目前含矿层不发育翼部矿体和具有“两红夹一灰”纵向氧化还原分带的主... 相似文献
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白云凹陷古近系文昌组及恩平组烃源岩类型复杂，虽然半深湖相、浅湖相、陆源海相和三角洲相等均有揭示，但有机质富集机理不明，导致对该区烃源潜力及主力烃源岩的认识长期存在分歧。本次研究通过对已钻遇的不同类型烃源岩主微量元素及草莓状黄铁矿粒径特征等分析，剖析不同类型烃源岩有机质发育与保存条件，首次揭示了白云凹陷不同类型烃源岩的有机质富集机理。结果表明：白云凹陷浅湖相烃源岩初级生产力水平较高，文昌组草莓状黄铁矿粒径分布范围为0.4～14.3μm,分布较广，平均粒径为6.8μm,而恩平组烃源岩草莓状黄铁矿粒径分布范围为4.9～15.9μm,平均粒径为8.7μm,整体处于次氧化环境；半深湖相烃源岩初级生产力水平低于浅湖相烃源岩，草莓状黄铁矿粒径分布范围较窄，为5.6～8.0μm,平均粒径为5.8μm,处于硫化-次氧化环境，具有较好的有机质保存条件。陆源海相烃源岩初级生产力水平较低，有机质保存条件较好，接受陆源营养物质输入，有机质较为丰富。三角洲相烃源岩接受大量陆源碎屑的营养物质输入，沉积物堆积效率高，埋藏较快，草莓状黄铁矿平均粒径>7.0μm,且多见自形黄铁矿，处于氧化—强氧化环境，有机质保存条... 相似文献
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华南老堡组硅质岩中草莓状黄铁矿——埃迪卡拉纪末期深海缺氧的证据 总被引：5，自引：0，他引：5
为恢复埃迪卡拉纪末期深海的氧化还原状态,我们对华南桂北泗里口剖面老堡组（大约550~540Ma）硅质岩中草莓状黄铁矿的粒径和分布进行了测量、统计和研究。老堡组硅质岩样品中普遍存在着草莓状黄铁矿,呈星散状分布,未见自形晶的黄铁矿颗粒和明显后期充填的草莓状黄铁矿集合体。硅质岩中草莓状黄铁矿颗粒的统计表明,它们具有很窄的变化范围,最大粒径小于18μm,大多数样品中草莓状黄铁矿的平均粒径和中间粒径均小于5μm。根据这些硅质岩中原生黄铁矿的粒径和分布,我们判定埃迪卡拉纪末期的深部海水是缺氧的。泗里口剖面老堡组硅质岩中草莓状黄铁矿的平均粒径、中间粒径和最大直径沿剖面向上逐渐增加,这意味着埃迪卡拉纪末期华南的深部海水有逐步被氧化的趋势。 相似文献
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在瓜德鲁普统末期发生了一次大规模生物灭绝事件,多类生物均遭受重创。关于此次生物灭绝事件成因,有学者认为海洋缺氧是主要的直接原因之一,但瓜德鲁普统-乐平统（G-L）过渡时期海洋的氧化还原条件的研究开展得较少,缺少直接证据证明海洋缺氧和瓜德鲁普统末期生物灭绝的关系。草莓状黄铁矿粒径是指示沉积水体氧化还原条件的少数可靠的指标之一。由于微晶粒径大小与草莓状黄铁矿粒径大小密切相关,草莓微晶粒径大小同样也可以作为沉积水体的氧化还原指标。本文通过研究蓬莱滩剖面卡匹敦阶茅口组和吴家坪阶合山组下部草莓状黄铁矿微晶粒径特征,从而分析沉积环境的氧化还原状态。研究结果表明蓬莱滩剖面茅口组和合山组微晶粒径多数分布在0.4～1.2 μm之间,大部分样品微晶粒径分布相对较窄,部分样品分布较宽。茅口组-合山组界线处间歇性出现微晶粒径很小且分布范围窄的样品,其平均微晶粒径一般小于0.7 μm,最大值一般不超过1.2 μm,很可能指示硫化-缺氧的环境。茅口组和合山组大部分样品平均微晶粒径分布在0.7～1.0 μm之间,最大值一般不超过3.3 μm,很可能指示的是氧化-贫氧环境。蓬莱滩剖面硫化至缺氧环境对应着瓜德鲁普末期生物灭绝事件层位,说明这两者很可能存在因果关系。海洋的硫化缺氧很可能是瓜德鲁普末期生物灭绝的主要原因之一。 相似文献
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草莓状黄铁矿在页岩中广泛分布,其形态特征及粒径大小等可作为指示氧化还原状态的环境指标。本文以鄂西宜昌地区鄂阳页1井水井沱组富有机质层段及岩家河组样品为研究对象,利用氩离子抛光-场发射扫描电镜技术,结合图像处理软件ImageJ,快速获取SEM图像中草莓状黄铁矿相关参数,并探讨其环境指示意义。结果表明,鄂阳页1井下寒武统剖面样品中黄铁矿赋存形式多样,包括草莓状黄铁矿集合体、团块状黄铁矿、黄铁矿自形晶及有机质中星点状分散的黄铁矿等。其中,草莓状黄铁矿作为最主要的赋存形式,其粒径(D)、微晶粒径(d)、D/d值以及微晶晶型等相关参数在垂向上呈现明显变化。岩家河组草莓状黄铁矿微晶晶型以八面体为主,水井沱组富有机质层段底部以五角十二面体及近球形为主,中部以八面体、立方体为主,上部以立方体、四面体为主,自下而上微晶圆度呈逐渐减小趋势,反映了还原性减弱的过程。水井沱组富有机质页岩中草莓状黄铁矿平均粒径为4.43μm,中下部偏大,上部粒径偏小。草莓状黄铁矿微晶平均粒径为0.338μm,剖面上自下而上呈现由大到小的变化趋势。D/d值在岩家河组样品中偏小,在水井沱组富有机质层段下部最大,上部逐渐减小。综合相... 相似文献
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铁是海洋沉积物中重要的氧化还原敏感性元素之一,是早期成岩过程中地球化学循环变化的重要动力因素。早期成岩过程中,表层沉积物中铁氧化物的赋存形态主要可分无定形(弱晶型)铁氧化物和晶型铁氧化物,且前者的含量主要决定着沉积物中铁氧化物的还原活性;铁氧化物可以通过与硫酸盐还原产生的硫化物反应进行还原,还能在铁还原菌的参与下被表层沉积物中的有机质还原,沉积物中活性铁含量、有机质含量、沉积速率、植物根系导氧作用及底栖生物的扰动均能对铁还原率造成影响。早期成岩过程中可以形成黄铁矿,形成机理主要有:1)沉积物中先前形成的硫复铁矿(Fe_3S_4)等前体物质通过加硫反应形成;2)硫过饱和的球粒胶体通过脱水、成核、结晶以及聚合作用而成单个草莓状黄铁矿或初始自行黄铁矿微晶成核、生长、聚集、固化的小型黄铁矿微球团并入更大的胶体状黄铁矿结核、草莓状黄铁矿分组,从而形成黄铁矿集合体;黄铁矿化度(DOP)可作为区分古海洋氧化还原环境的指标。对铁同位素的研究表明,异化还原作用(DIR)过程中产生的铁同位素值偏低;页岩中黄铁矿的铁同位素在2.3Ga附近发生的突变反映了第一次大气氧气增高事件。磁学参数对铁相变化具有良好的反应,环境磁学在早期成岩过程研究中的应用,有助于快速划分铁还原带、研究环境中重金属循环行为。 相似文献
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为进一步认识华南埃迪卡拉纪(震旦纪)海水硫化条件的演变过程,本文对斜坡相沉积的陡山沱组中的黄铁矿进行形态与粒度分布研究。结果表明陡山沱期沉积的多数黄铁矿是早期成岩作用形成,以自形、半自形晶体为主;个别层位中草莓状黄铁矿粒径大于10μm的比例较高(89%～96%),反映是在海水、沉积物界面以下生长的,不能充分指示水体硫化状态。但在陡山沱组中部和上部发育有数层从水体中析出的同沉积草莓状黄铁矿(96%以上的莓球粒径小于10μm),反映出海水硫化条件发育。黄铁矿铁与高活性铁的比值(FePY/FeHR)作为判别海洋硫化状态的重要指标,可能会因次生黄铁矿的叠加效应影响而产生偏差,应结合黄铁矿矿物形态—粒度分析和其他手段加以校正。通过这2种方法并结合碳、硫同位素等研究表明,陡山沱组沉积旋回Ⅰ顶部和旋回Ⅲ底部沉积期间华南古海洋曾经历了两幕规模较大的间歇性硫化时期,在此期间硫化水体的覆盖范围至少包括陆架至斜坡中部相区。硫化水体的形成和时空演变主要受大气含氧量、海水硫酸盐浓度、细菌硫酸盐活动(BSR)及海平面变化等因素控制。重要的生物类群主要出现在非硫化间隔期,表明海水硫化条件是限制生物发展的重要环境因素之一。 相似文献
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沉积地层中的黄铁矿形态及同位素特征初探——以华南埃迪卡拉纪深水相地层为例 总被引：1，自引：1，他引：0
地质历史时期新元古代大气氧含量普遍较低。在硫酸盐还原细菌作用下,作为海洋重要的氧化性离子,陆源硫酸根离子有效促进了深层海水的氧化进程。在此过程中,硫元素在硫酸根和黄铁矿之间发生显著同位素分馏,其分馏程度可反推当时古海洋的氧化还原状态。沉积地层中的黄铁矿普遍具有多种形态,不同形态黄铁矿的形成环境多有不同。如草莓状黄铁矿多形成于底层缺氧水体或沉积物的浅表面,而大颗粒单晶黄铁矿或脉状黄铁矿则多沉积于成岩早期的沉积物孔隙或形成于成岩后期的热液改造。与草莓状黄铁矿不同,大颗粒单晶或脉状黄铁矿的硫同位素组成并不能反映沉积时期的古海洋氧化还原条件。判定沉积地层中不同形态的黄铁矿及形成过程,是获得有效反映海洋沉积环境硫同位素组成特征的基本前提。简要总结了地质历史时期沉积地层中的黄铁矿类型及矿物形成过程,并以华南埃迪卡拉纪蓝田组岩芯样品为例,识别出各个样品中的黄铁矿形态组成特征,对比分析了全岩黄铁矿与样品中大颗粒黄铁矿硫同位素组成差异。研究结果表明:不同岩性样品中黄铁矿的形态种类及含量均存在差异。页岩样品保存有更好形态的自形晶以及草莓状黄铁矿;碳酸盐岩样品中具有较多自形晶以及他形晶黄铁矿,并且其中的少量草莓状黄铁矿遭受后期成岩作用而发生不同程度的晶体蚀变。样品中大颗粒黄铁矿的硫同位素值（δ34SL-pyr）通常显著高于全岩黄铁矿的硫同位素值（δ34ST-pyr）,最大差值可达48.5‰。在利用黄铁矿的硫同位素组成来反推当时古海洋环境时,需要区分不同形态黄铁矿,仔细剔除大颗粒黄铁矿,降低成岩期黄铁矿对样品中硫同位素组成的影响。更细致的微区黄铁矿硫同位素分析工作将依赖于SIMS分析测试手段进行。 相似文献
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Pyrite framboids were found in the Permian-Triassic boundary at Meishan Section, while their sulfur isotopes were determined. The majority of framboids is less than 5 μm in diameter, with some large-sized framboids. Also, euhedral gypsums were observed in the boundary clay. The authors suppose that most of the pyrite framboids formed just below the redox boundary and stopped growing after entering the lower water column. The result indicates that it was probably lower dysoxia condition in the temporal ocean. Moreover, the authors also presume that some pyrite was oxidated to sulfates accompanying the fluctuation of redox condition, which would probably be the origin of the negative sulfur isotopes of gypsum and CAS reported before. In addition, sulfur isotope of framboidal pyrite suggests that sulfur is originated from bacterial sulfate reduction in anoxic condition. Therefore, this study confirms that the ocean was widely anoxic during the Permian-Triassic transitional period. However, the redox condition in temporal ocean was probably not stable, with short-term fluctuations. 相似文献
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广西宁明组植物化石中黄铁矿及其沉积意义 总被引：1，自引：1，他引：0
对化石中的黄铁矿进行研究,有助于明确生物的化石化过程以及期间的沉积微环境。利用光学显微镜和扫描电镜,对广西宁明组植物化石中保存的黄铁矿进行了分析,发现离散型单晶和成群的莓状体共同保存。单晶绝大多数为无规则至球状体,晶棱不明显,表面可见凹点;少数为八面体,晶棱明显,表面光滑;单晶直径为0.79~1.58 μm;莓状体为圆球状,粒径为7.23~14.95 μm,S/Fe原子个数比的均值为1.54。莓状体的粒径大小和变化幅度均处于低值段,其S/Fe原子个数比值小于2,结果均说明当时植物体上、下表皮间为一种贫氧的水体环境,并在短时间内形成了莓状体。植物化石上、下表皮间由于未保存组织结构,而被大量的、近似层状分布的黄铁矿单晶和莓状体充填,结果支持了化石内莓状体形成与有机质降解之间存在着必然联系。 相似文献
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黔西南水银洞金矿床载金黄铁矿标型特征 总被引：28，自引：3，他引：25
水银洞金矿床为近年来在黔西南地区所发现的又一重要卡林型金矿床,黄铁矿为矿床的重要载金矿物。通过系统采样和光片鉴定,区分出具有不同标型特征的四种黄铁矿,即草莓状黄铁矿、生物碎屑状黄铁矿、粗粒自形黄铁矿和细粒自形黄铁矿。四种黄铁矿的含金性存在着显著差异,以生物碎屑状黄铁矿和细粒自形黄铁矿的含金性为优,而草莓状黄铁矿和粗粒自形黄铁矿的含金性较差。各种黄铁矿的主成分及微量组分也显示出一定的变化规律。本文初步分析了四种黄铁矿的形成条件及金的差异性富集机理。 相似文献
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L. G. LOVE 《Sedimentology》1967,9(4):327-352
Microscopical and chemical examination of intertidal flats of the Wash indicate that phases of iron corresponding to ferric hydroxide and iron monosulphide are involved in the early diagenetic formation of pyrite, the first being an important source of the iron. Sedimentological data are tested against analyses of total iron extractable by hydrochloric acid and concentrated nitric acid, and of the pyritic fraction of this iron; ignition data for residual organic matter are considered. The occurrence of the pyrite as isolated grains and spherules of framboidal texture is recorded, their size ranges given, and iron monosulphide recognised as the precursor of both forms. Ordering in the pyrite framboidal spherules is recorded and internal coalescence confirmed as a feature of primary growth which obscures the ordering. 相似文献
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西南硫矿带黄铁矿床主要产于二叠系龙潭组底部,硫铁矿的形成与峨眉山玄武岩喷发活动有一定关系,本文主要研究了区内生物结构黄铁矿的成因,认为生物组构莓状黄铁矿成因与生物菌群及微生物富集作用有关。研究表明,该区内的黄铁矿成矿作用主要由玄武岩海解而析出铁质与细菌还原硫酸盐及分解有机硫所产生的H2S作用,形成黄铁矿,生物一方面直接参与了成硫,另一方面又间接参与了成矿作用。 相似文献
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N. Ranganath Ashok Kumar Padhi Ajoy Kumar Padhi Ashwini Kumar Rai 《Journal of the Geological Society of India》2009,74(5):591-596
Petrographic studies of Proterozoic pyriteferous granitoids forming basement for upper cretaceous Mahadek sediments from Wahkyn
area reveal interesting textural peculiarities of Pyrite. These pyrites also reveal interesting structural peculiarities.
The three textural pyrite varieties found in the granitoids are: framboidal, colloform and recrystallised which appear both
as composite aggregate as well as independent units. Various textures and variation in reflectivity, microhardness and elemental
distribution of the pyrites are described. Average Co/Ni ratio along with the textural manifestation of these pyrites attests
their sedimentary origin. 相似文献
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龙马溪组页岩黄铁矿微观赋孔特征及地质意义 总被引：4，自引：3，他引：1
随着页岩气地质理论的不断完善,页岩气储层研究也更加精细、量化,黄铁矿作为页岩气储层普遍发育的物质成分,其矿物学特征、赋孔特征与地质意义引起了关注。为细化、量化对页岩储层黄铁矿的地质认识,通过氩离子抛光-场发射扫描电镜（FE-SEM）、能谱（EDS）、X射线衍射（XRD）等实验手段结合图像处理技术（Image Processing）,以渝东南地区龙马溪组中下部优质页岩储层样品为例,探究页岩储层黄铁矿的发育类型和特征,量化表征评价页岩基质莓状黄铁矿在纳米尺度下的孔隙发育特征,并在此基础上讨论黄铁矿的页岩气地质意义,尤其是其储层意义。实验结果表明,莓状黄铁矿是龙马溪组页岩基质中最主要的黄铁矿类型,集合体直径介于3~10 μm之间;莓状黄铁矿集合体内部晶体间有机质纳米孔发育,孔隙直径主要分布在100 nm以下,在页岩储层孔隙分类中莓状黄铁矿孔隙应归入有机成因孔隙类型;莓状黄铁矿集合体及其控制的有机质可以为页岩储层贡献0.7%~7%的孔隙比例,是对储集空间具有正贡献的、不应忽视的孔隙类型;基于图像处理技术（Image Processing）的孔隙分类表征与评价技术可以为储层孔隙研究提供新思路,是实现不同类型孔隙量化研究的可行方法。龙马溪组基质黄铁矿既可以贡献一定储集空间,也与有机质具有成因联系,可以为优质储层发育机理研究与优质储层勘探预测提供依据,在页岩气储层研究与勘探开发中具有重要地质意义。 相似文献