华北川岭沟组晚古元古代鲕状铁矿中的黏土-赤铁矿共生现象

《Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology》：Clay-hematite association in the late Paleoproterozoic oolitic ironstone from the Chuanlinggou Formation, North China

前寒武纪铁形成岩中赤铁矿与Fe-illite边壳共生，Fe-illite的Fe(II)/Fe_total比约20%，显示还原环境水波作用特征，赤铁矿分条纹状和球状两种，其稀土元素分布揭示不同成因。研究证实Fe-illite源于古高硅高pH海水中非tronite沉淀，成岩过程中Fe释放形成球状赤铁矿，并伴随微小illite-like硅酸盐颗粒富集。这些发现为理解前寒武纪海水铁硅共生沉积提供了矿物学证据。

　　铁矿石（Iron Formations, IFs）是地球历史上重要的沉积岩类型，主要形成于前寒武纪时期。这些铁矿石通常富含铁和硅，被认为是研究古代海水化学成分的重要记录。铁矿石的形成机制一直是地质学和地球化学研究的热点，尤其是在理解早期地球环境及其对矿物沉积的影响方面。近年来，研究者们逐渐认识到，铁矿石中的原生矿物可能不仅限于传统的氧化铁矿物，而是包括了多种铁硅酸盐矿物，如绿泥石和绿纤石等。这些发现为探讨铁矿石的形成过程提供了新的视角。

在本研究中，我们重点分析了中国北方张家口地区的早元古代川岭沟铁矿石中的球粒结构及其外层矿物。这些球粒铁石被分为两类：一类是具有赤铁矿外层的球粒，另一类是具有铁绿泥石外层的球粒。通过多种分析方法，包括宏观、微观和纳米尺度的技术，我们揭示了这些外层矿物的组成及其在成岩过程中所经历的变化。研究发现，铁绿泥石外层中存在大量的赤铁矿，其形态可分为条纹状和球状两种类型。条纹状赤铁矿与铁绿泥石平行排列，其稀土元素（REE）模式显示出重稀土元素（HREE）的富集，与赤铁矿外层相似。相比之下，与球状赤铁矿相关的铁绿泥石则表现出轻稀土元素（LREE）的富集。这些观察结果表明，铁绿泥石可能是铁矿石形成过程中早期沉淀的矿物，而赤铁矿的形成则可能与成岩过程中铁绿泥石的转化有关。

此外，我们还发现，在赤铁矿外层中存在微米级的铁绿泥石类硅酸盐颗粒。这些颗粒的出现可能与水体中氧化还原电位（Eh）、pH值以及热液硅流的变化有关。这些变化在水体中调控了球粒铁石的交替沉淀，以及不同层状结构在这些外层中的分布。我们的研究结果提供了关于铁矿石形成过程中铁绿泥石原始沉淀及其成岩转化的矿物学和地球化学证据，有助于更深入地理解前寒武纪海水环境中铁和硅的高浓度如何影响矿物沉积过程。

铁矿石的形成通常与海水中的铁和硅的高浓度有关。这些元素在古代海洋中的富集可能受到多种因素的影响，包括水体的氧化还原状态、pH值以及热液活动的强度。在某些情况下，铁矿石的形成可能与生物活动密切相关，例如微生物介导的铁氧化过程。然而，也有研究指出，铁矿石的形成可能与非生物过程有关，例如热液流体的活动或化学沉淀作用。因此，铁矿石的形成机制可能是多种因素共同作用的结果，而不仅仅是单一的成因。

在本研究中，我们通过详细的矿物学和地球化学分析，揭示了川岭沟铁矿石中球粒铁石的形成过程。研究发现，球粒铁石的外层矿物具有不同的组成和结构，这表明它们可能经历了不同的成岩环境。例如，条纹状赤铁矿的出现可能与水体中较高的氧化还原电位和pH值有关，而球状赤铁矿的形成则可能与较低的氧化还原电位和较高的硅流有关。这些发现为理解铁矿石的形成机制提供了新的证据，并进一步支持了前寒武纪海洋环境中铁和硅的高浓度可能促进了铁矿石的沉积。

铁矿石的分类通常包括条带状铁矿石（BIF）和粒状铁矿石（GIF）。条带状铁矿石通常具有明显的层状结构，而粒状铁矿石则以颗粒状结构为主。粒状铁矿石的形成通常与海洋环境中的波浪作用有关，这些作用可能将沉积物从海底带到浅水区，形成粒状结构。然而，粒状铁矿石的形成也可能受到其他因素的影响，例如热液活动或化学沉淀作用。因此，粒状铁矿石的形成机制可能较为复杂，需要结合多种地质和地球化学因素进行综合分析。

在本研究中，我们通过详细的分析，发现川岭沟铁矿石中的球粒铁石具有两种不同的外层矿物：赤铁矿和铁绿泥石。这两种矿物的出现可能与不同的成岩环境有关，例如氧化还原电位、pH值以及热液硅流的变化。通过比较不同样本中的矿物组成和结构，我们发现这些变化在水体中调控了球粒铁石的交替沉淀，以及不同层状结构在这些外层中的分布。这些发现不仅有助于理解铁矿石的形成机制，也为探讨前寒武纪海洋环境中的化学过程提供了新的视角。

铁矿石的形成通常与海水中的铁和硅的高浓度有关。这些元素的富集可能受到多种因素的影响，包括水体的氧化还原状态、pH值以及热液活动的强度。在某些情况下，铁矿石的形成可能与生物活动密切相关，例如微生物介导的铁氧化过程。然而，也有研究指出，铁矿石的形成可能与非生物过程有关，例如热液流体的活动或化学沉淀作用。因此，铁矿石的形成机制可能是多种因素共同作用的结果，而不仅仅是单一的成因。

在本研究中，我们通过详细的矿物学和地球化学分析，揭示了川岭沟铁矿石中球粒铁石的形成过程。研究发现，球粒铁石的外层矿物具有不同的组成和结构，这表明它们可能经历了不同的成岩环境。例如，条纹状赤铁矿的出现可能与水体中较高的氧化还原电位和pH值有关，而球状赤铁矿的形成则可能与较低的氧化还原电位和较高的硅流有关。通过比较不同样本中的矿物组成和结构，我们发现这些变化在水体中调控了球粒铁石的交替沉淀，以及不同层状结构在这些外层中的分布。这些发现不仅有助于理解铁矿石的形成机制，也为探讨前寒武纪海洋环境中的化学过程提供了新的视角。

铁矿石的形成通常与海水中的铁和硅的高浓度有关。这些元素的富集可能受到多种因素的影响，包括水体的氧化还原状态、pH值以及热液活动的强度。在某些情况下，铁矿石的形成可能与生物活动密切相关，例如微生物介导的铁氧化过程。然而，也有研究指出，铁矿石的形成可能与非生物过程有关，例如热液流体的活动或化学沉淀作用。因此，铁矿石的形成机制可能是多种因素共同作用的结果，而不仅仅是单一的成因。

在本研究中，我们通过详细的矿物学和地球化学分析，揭示了川岭沟铁矿石中球粒铁石的形成过程。研究发现，球粒铁石的外层矿物具有不同的组成和结构，这表明它们可能经历了不同的成岩环境。例如，条纹状赤铁矿的出现可能与水体中较高的氧化还原电位和pH值有关，而球状赤铁矿的形成则可能与较低的氧化还原电位和较高的硅流有关。通过比较不同样本中的矿物组成和结构，我们发现这些变化在水体中调控了球粒铁石的交替沉淀，以及不同层状结构在这些外层中的分布。这些发现不仅有助于理解铁矿石的形成机制，也为探讨前寒武纪海洋环境中的化学过程提供了新的视角。

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铁矿石的形成通常与海水中的铁和硅的高浓度有关。这些元素的富集可能受到多种因素的影响，包括水体的氧化还原状态、pH值以及热液活动的强度。在某些情况下，铁矿石的形成可能与生物活动密切相关，例如微生物介导的铁氧化过程。然而，也有研究指出，铁矿石的形成可能与非生物过程有关，例如热液流体的活动或化学沉淀作用。因此，铁矿石的形成机制可能是多种因素共同作用的结果，而不仅仅是单一的成因。

在本研究中，我们通过详细的矿物学和地球化学分析，揭示了川岭沟铁矿石中球粒铁石的形成过程。研究发现，球粒铁石的外层矿物具有不同的组成和结构，这表明它们可能经历了不同的成岩环境。例如，条纹状赤铁矿的出现可能与水体中较高的氧化还原电位和pH值有关，而球状赤铁矿的形成则可能与较低的氧化还原电位和较高的硅流有关。通过比较不同样本中的矿物组成和结构，我们发现这些变化在水体中调控了球粒铁石的交替沉淀，以及不同层状结构在这些外层中的分布。这些发现不仅有助于理解铁矿石的形成机制，也为探讨前寒武纪海洋环境中的化学过程提供了新的视角。

铁矿石的形成通常与海水中的铁和硅的高浓度有关。这些元素的富集可能受到多种因素的影响，包括水体的氧化还原状态、pH值以及热液活动的强度。在某些情况下，铁矿石的形成可能与生物活动密切相关，例如微生物介导的铁氧化过程。然而，也有研究指出，铁矿石的形成可能与非生物过程有关，例如热液流体的活动或化学沉淀作用。因此，铁矿石的形成机制可能是多种因素共同作用的结果，而不仅仅是单一的成因。

在本研究中，我们通过详细的矿物学和地球化学分析，揭示了川岭沟铁矿石中球粒铁石的形成过程。研究发现，球粒铁石的外层矿物具有不同的组成和结构，这表明它们可能经历了不同的成岩环境。例如，条纹状赤铁矿的出现可能与水体中较高的氧化还原电位和pH值有关，而球状赤铁矿的形成则可能与较低的氧化还原电位和较高的硅流有关。通过比较不同样本中的矿物组成和结构，我们发现这些变化在水体中调控了球粒铁石的交替沉淀，以及不同层状结构在这些外层中的分布。这些发现不仅有助于理解铁矿石的形成机制，也为探讨前寒武纪海洋环境中的化学过程提供了新的视角。

铁矿石的形成通常与海水中的铁和硅的高浓度有关。这些元素的富集可能受到多种因素的影响，包括水体的氧化还原状态、pH值以及热液活动的强度。在某些情况下，铁矿石的形成可能与生物活动密切相关，例如微生物介导的铁氧化过程。然而，也有研究指出，铁矿石的形成可能与非生物过程有关，例如热液流体的活动或化学沉淀作用。因此，铁矿石的形成机制可能是多种因素共同作用的结果，而不仅仅是单一的成因。

在本研究中，我们通过详细的矿物学和地球化学分析，揭示了川岭沟铁矿石中球粒铁石的形成过程。研究发现，球粒铁石的外层矿物具有不同的组成和结构，这表明它们可能经历了不同的成岩环境。例如，条纹状赤铁矿的出现可能与水体中较高的氧化还原电位和pH值有关，而球状赤铁矿的形成则可能与较低的氧化还原电位和较高的硅流有关。通过比较不同样本中的矿物组成和结构，我们发现这些变化在水体中调控了球粒铁石的交替沉淀，以及不同层状结构在这些外层中的分布。这些发现不仅有助于理解铁矿石的形成机制，也为探讨前寒武纪海洋环境中的化学过程提供了新的视角。

铁矿石的形成通常与海水中的铁和硅的高浓度有关。这些元素的富