希腊爱奥尼亚盆地侏罗纪灰岩中铁硫化物结核的假晶演变：盆地流体变化的追踪

（编辑推荐）本研究通过SEM（扫描电镜）和矿物学分析，揭示了希腊爱奥尼亚盆地中侏罗世灰岩内铁结核的六阶段成岩演化序列：从海底黄铁矿（pyrite）结核形成→埋藏重结晶→假晶氧化为赤铁矿（hematite）→针铁矿（goethite）置换→次生孔隙发育→晚期锰矿物裂缝填充。研究首次提出盐丘热液与大气水循环驱动氧化反应的成矿模型，为厚层灰岩序列的成岩-热液演化提供了关键证据。

　　

Highlight

原始铁结核的组成

多数铁结核存在黄铁矿（pyrite）原始组成的证据，包括常见的黄铁矿假立方体或五角十二面体假晶。放射状球体结构类似英格兰上白垩统白垩层中的"雷电石"黄铁矿（Jeans, 1980）。部分样品残留黄铁矿且砷（As）含量升高，某些结核还保留软体动物壳或菊石（ammonite）的假晶结构。

结论

铁质结核揭示出以下三个演化阶段：

1. 海底成岩阶段：在间歇性缺氧-硫化（euxinic）盆地环境中形成单硫化铁和黄铁矿结核/脉，伴随硅酸盐物质聚集。

2. 埋藏氧化阶段：古近纪盆地抬升使大气氧化水通过盐丘（salt dome）热循环系统渗入，黄铁矿氧化为赤铁矿（5%体积收缩形成纳米孔隙并被二氧化硅填充）。

3. 表生改造阶段：渐新世逆冲作用产生新裂隙系统，大量大气水引发超基因（supergene）蚀变，形成含锰矿物（如钴镍砷钡矿asbolane和钡硬锰矿romanechite）的复杂矿物组合。

Conclusions

铁结核与燧石结核共同记录了厚层灰岩序列中成岩-热液相互作用的动态过程，为理解盆地流体演化提供了"矿物时间胶囊"。盐丘驱动的热液循环与构造活动协同控制了次生矿物组合的时空分布。