扬子克拉通北部中太古代海洋古环境演化研究取得进展

地球科学ESI和SCI期刊Precambrian Research在2022年第383期发表了我院20级硕士生周航题为Mesoarchean banded iron-formation from the northern Yangtze Craton, South China and its geological and paleoenvironmental implications的研究论文。

条带状铁建造（Banded Iron-Formation，BIF）是一种重要的化学沉积岩，用于重建前寒武纪地球表面条件的地球化学和环境演化。该论文首次报导了扬子陆核崆岭地区野马洞岩组中太古代最古老的杜家沟BIF，以及它们对扬子克拉通北部中太古代海洋古环境演化的影响。从杜家沟BIF的变火山岩夹层中获得的变质锆石U-Pb年龄记录了2901±8 Ma主要构造热事件，与其中太古代起源一致。高SiO₂+TFe₂O₃，中等富集Al₂O₃+TiO₂，不相容元素含量普遍升高，指向了BIF主要为化学成因，但有少量的陆源碎屑输入。PAAS归一化后稀土元素（REE）和Y的特征是轻稀土元素相对于重稀土元素的亏损。然而，极弱的Eu和Ce异常，以及平均球粒陨石Y/Ho比值均低于平均中太古代BIFs，表明该BIF的原生REE成分可能在一定程度上被稀释，其沉积环境与大陆边缘相接近或具有联系。尽管杜家沟BIF的化学成分可能受到陆源碎屑稀释，但一些样品中继承的海底热液源REE信号仍得到了较好的保存，这与大多数前寒武纪BIF具有相似的成因。铁同位素可以反映出原生太古代BIFs的特征，结果表明在大气氧含量上升之前，在广泛还原的太古代海洋中，还原的Fe（II）部分氧化为富含二价（Fe（III）/Fe（III））磁铁矿的BIF，并且缺乏持久且普遍的氧化还原层。

周航为是论文的第一作者，其校内导师周文孝副研究员、企业导师中国地质调查局武汉地质调查中心魏运许教授为共同通讯作者，共同作者包括英国卡迪夫大学Ernest Chi Fru博士，中国地质大学三峡地质灾害中心黄波特任副研究员、地矿国重的付冬博士，地调院博士研究生李海泉，中国地质调查局武汉地质调查中心谭满堂高工。该研究获得了国家自然科学基金、中国地质调查局地质调查项目、国家留学基金委等的经费资助。

图1 铁同位素δ⁵⁶F=0.25-0.45‰，这可能代表了原生太古代BIFs的特征，表明在大气氧含量上升之前，在广泛还原的太古代海洋中，还原的Fe（II）部分氧化为富含二价（Fe（III）/Fe（III））磁铁矿的BIF，并且缺乏持久且普遍的氧化还原层。

论文信息：Hang Zhou, Wenxiao Zhou, Yunxu Wei, Ernest Chi Fru, Bo Huang, Dong Fu, Haiquan Li, Mantang Tan, 2022. Mesoarchean banded iron-formation from the northern Yangtze Craton, South China and its geological and paleoenvironmental implications. Precambrian Research 383, in press. https://doi.org/10.1016/j.precamres.2022.106905

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301926822003497