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南海北部西沙海槽S1站位的岩心柱沉积物中广泛发育自生矿物黄铁矿,其形态以管状为主,且具有内部中空的圈层结构。使用扫描电镜、电子探针、LA-ICP-MS、SIMS等测试方法研究了管状黄铁矿的形态及圈层结构,结果显示: (1)管状黄铁矿发育内部中空的圈层结构,其中内圈层(Ipy)由莓球状黄铁矿呈五角十二面体紧密堆积组成,外圈层(Opy)由晶形较好晶粒较大的八面体黄铁矿组成,并混有沉积碎屑及钙质生物壳体;(2)内圈层和外圈层分别呈现出贫S富Fe和富S贫Fe的特征,其成因是甲烷渗漏造成的局部还原环境使得As进入黄铁矿中导致晶格空缺或被扭曲,从而促进Ni、Co、Cu、Zn、Pb等微量元素的掺入;(3)内圈层、外圈层发生了明显的硫同位素分馏现象,内圈层中 δ34S 平均为-37.8‰,外圈层中 δ34S 平均为-29.3‰。研究认为,管状黄铁矿作为曾经甲烷渗漏的通道,其生长机制可分为3个阶段: (1)气水通道形成阶段: 向上运移的甲烷流体在沉积物孔隙中逐渐形成气水通道;(2)外圈层形成阶段: 当向上运移的甲烷与硫酸盐发生甲烷厌氧氧化时,逐渐形成晶体较大、晶形较好的八面体黄铁矿外圈层;(3)内圈层形成阶段: 随着甲烷浓度逐渐降低,在气水通道中的微生物作用下,剩余甲烷与向下运移的硫酸盐继续反应形成莓球状黄铁矿内圈层。因此,南海北部的泥岩中大量发育的管状黄铁矿常常与地层中甲烷水合物的存在有关。 相似文献
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准噶尔盆地南缘白垩纪—新近纪发育大型陆相浅水湖盆,干湿与冷暖气候频繁交替,形成了多套色彩斑斓的“五彩”地层,如灰色、灰绿色、灰白色、酱红色、红褐色、砖红色、紫红色、土黄色等。研究表明:地层颜色具有很好的沉积环境指示意义,如颜色指标L^*(黑白),a^*(红绿)以及b^*(蓝黄)可以明显区分不同的水下与水上沉积环境(如水上河流—三角洲相、泛滥平原、山麓—冲积扇相等,水下半深湖相、滨浅湖相等);地层颜色演化序列可以很好地指示白垩纪—新近纪古气候的演化过程。红色沉积物既可以形成于干旱炎热的陆上氧化环境,也可以形成于相对还原的水下环境:“陆上红”如东沟组砖红色砂泥岩、紫泥泉子组紫红色泥岩、沙湾组褐红色—土红色泥岩等,40>L^*>52,8>a^*>18,12>b^*>22;“水下红”以呼图壁河组酱红色块状泥岩为特征,35>L^*>45,2.5>a^*>4.5,5>b^*>9。早白垩世准噶尔盆地相对温暖湿润,湖泊广泛分布,颜色指标L^*(黑白)最低值接近15,a^*值介于-5~5之间,指示深灰色—灰黑色泥岩形成于还原环境。晚白垩世地层颜色指标中a^*达到了最高峰(15~25),表明准噶尔盆地气候开始出现干旱炎热趋势;古近纪始新世—渐新世,a^*与b^*值同步变化,出现了明显的负漂趋势(7~15),表明气候逐渐变冷;新近纪a*值出现新低(5~9),而L*值也接近70,表明气候持续变冷。综上所述,白垩纪末期以来,准噶尔盆地受全球气候变冷和青藏高原隆升共同影响,干旱化程度不断加强,地层颜色比较完整地保留和记录了古环境与古气候的发展演化过程。因此,系统的颜色测量和分析可以为恢复与重建中新生代沉积环境与古气候演化提供重要依据,对于探究新生代以来全球气候变化规律也具有重要意义。 相似文献
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作为一类天然色素,类胡萝卜素在自然界中广泛分布。在沉积记录中,类胡萝卜素多以结构稳定的衍生物形式赋存。部分具有芳香基的结构的组分与光合硫细菌的活动有关,因而这些特定生物来源的组分为恢复古水体环境提供了一个重要的依据。通常光合硫细菌多生存在缺氧且富硫的透光层,地质记录中的芳香基类胡萝卜素往往反映了古水体中发育硫化透光带。类胡萝卜素衍生物的组合差异与硫细菌群落的相关性为古水深、微生物优势群落以及营养元素利用与循环等方面的研究提供了线索和证据。因此,类胡萝卜素衍生物在油源对比、生命起源、生物灭绝事件以及大洋缺氧事件等诸多地质过程的研究中起到至关重要的指示作用。本文主要通过探讨准噶尔盆地南缘安集海河组有机质中的类胡萝卜素的结构,分析其成因类型和特定来源,阐释古环境与古气候演化,进而恢复与重建渐新世时期准噶尔盆地南缘古湖泊的水体条件与微生物群落。从结果来看,准噶尔盆地安集海组中发育绿硫细菌来源的绿硫菌烷、异海绵烷等芳香基类胡萝卜素,可以推测这一时期湖泊水体存在硫化透光带现象;同时以叶黄素为来源的叶黄烷指示了蓝细菌是古湖泊中生物群落的重要组成部分。古湖泊发育硫化透光带往往与水体分层有关,而准噶尔盆地渐新世晚期的古气候由湿润转变为干旱似乎对湖泊盐度分层提供有利条件。与此同时,绿硫细菌中出现较高含量的棕色绿硫细菌菌株反映了安集海河组古湖泊的水深较深,且分布范围广阔。通过对安集海河组类胡萝卜素研究,认为渐新世时期准噶尔盆地南缘原始湖泊分布范围向南延伸较广,与构造研究结果吻合。 相似文献
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