摘要
【目的】海相红层分布在地质历史时期各个阶段,被解读为特殊环境的产物,并引起广泛关注。【方法】西藏双湖县毕洛错出露的侏罗系索瓦组表现为红色碳酸盐岩,本研究围绕其致色成因与沉积意义,综合采用沉积学、矿物学和地球化学方法展开探讨。【结果】通过对索瓦组野外沉积学和镜下薄片鉴定,发现岩石主要以鲕粒—球粒支撑灰岩为主,富含头足、双壳、苔藓虫、腹足及其他底栖生物碎屑,鲕核以生物碎屑和陆源石英碎屑为主,呈现高能滩相沉积特征;光谱学研究和扫描电镜显示,致红色原因主要为亚微米级—微米级半自形—他形晶的赤铁矿,致色矿物集中在鲕粒圈层结构中,胶结物基本不含致色矿物,说明同沉积过程与早期成岩时期,尤其是鲕粒和球粒形成时期表面微需氧嗜铁微生物,对致色铁的氧化起到了重要作用。另外,碳酸盐矿物的地球化学分析结果显示,岩石的红色度与陆源碎屑输入的通量具有正相关性,且呈现正Ce/Ce*异常、富中稀土式配分曲线的特征,代表了铁氧化物经历了还原性溶解后的重结晶作用。【结论】据此,研究重建了索瓦组红层致色过程:陆源含铁矿物输入为致红色提供了物质基础,在动荡水体的同沉积过程中,鲕粒表层开始以胶体形式附着Fe(III)随后在早成岩过程中,还原性流体促使含铁矿物溶解,为嗜铁微生物提供游离状态的铁离子,使其重结晶,通过化学成因或生物成因最终形成羟基铁并致红色。
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