南海神狐海域富Fe碳酸盐岩烟囱矿物学和地球化学的研究
本文研究所用的碳酸盐岩样品就是广州海洋地质调查局于2004年在该海域拖网取获的碳酸盐岩烟囱样品。XRD分析结果表明碳酸盐岩主要由碳酸盐矿物，石英，长石以及粘土矿物组成，含有少量的黄铁矿。碳酸盐矿物主要为白云石，文石，方解石以及少量的菱铁矿组成。烟囱主体的总碳酸盐含量不太高，主要在57-60％之间，但其总Fe含量较高，自生铁含量也较高，而且在偏光显微镜下可以看到很多自生黄铁矿填充在有孔虫的房室里和XRD谱图中也存在黄铁矿的峰，因此，烟囱主体中自生铁主要为铁的硫化物，说明神狐海域碳酸盐烟囱的主体形成于强还原环境，与Congo Fan的冷泉碳酸盐岩类似。而且这个结论与该地区碳酸盐的微量稀土元素数据结果相吻合，也同样说明碳酸盐形成于还原的环境。另外，铁同位素可以用来示踪Fe迁移过程中的氧化还原过程，较低的Fe同位素值往往与还原Fe矿物如菱铁矿和黄铁矿有关，而氧化铁矿物具有较高的δ56Fe值。南海神狐海域碳酸盐烟囱主体的Fe同位素介于-0.06~-0.29之间，具有较低的铁同位素值，也说明碳酸盐岩形成于还原环境，铁矿物相为菱铁矿和黄铁矿等，这个与XRD图谱的结果也是一致的。另外，烟囱样品具有明显的层状结构，主要为内部壳体和外部烟囱主体两部分组成，而且内外两部分的矿物组成不同：内部壳体由文石和方解石等碳酸盐组成，外部烟囱主体由白云石（或原白云石）组成，不同的矿物成分说明烟囱在形成过程中流体环境改变，这个结论也得到了碳氧同位素支持，大多数的碳同位素值低于-40‰，说明其碳主要来源于生物成因的甲烷，但外部烟囱主体中有一个样品的碳同位素为-24.8‰，考虑其可能来源于海水和甲烷流体的混合。内部壳体氧同位素主要富集18O,而外部白云石样品却主要来源于海水和甲烷流的混合。因此，碳酸盐局部的形成环境由强还原的环境变为低氧的环境。
碳酸盐岩 矿物学 地球化学 同位素
张美 吴能友 陆红锋
中国科学院 广州能源研究所 广州天然气水合物中心,广东 广州 510640 广州海洋地质调查局,广东 广州 510275
国内会议
长沙
中文
806-806
2015-12-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）