Bandediron形成

条带状含铁的形成是一个独特的类型的沉积岩形成主要大调的荷兰国际集团(ing)的前寒武纪和的主要来源是世界铁储备。条带状含铁的形成(bif)是一个薄层状,化学沉淀,富含铁的岩石,铁矿石矿物层通常与薄层夹层之间的燧石或microcrystal-line二氧化硅。许多人完全没有碎屑或碎屑沉积输入。大多数的条带状含铁2.6至18亿年前,形成和只有几个很小的类似类型的存款被发现在年轻山带。这个观察表明,必要条件形成了bif在场在早期地球上(前寒武纪)时间,但主要由18亿年前消失了。的化学成分和减少状态的大部分铁bif表明他们可能形成于缺氧大气/海洋系统,解释他们的失踪前后,大气中的氧气是在上升。bif也可能与早期的生物活性密切相关,可能保存的记录地球生命的发展。世界上最古老的BiF位于38亿年岁伊苏带格陵兰岛西南部,一些地质学家认为这个形成包含化学特征表明生物活性参与其形成。

两种主要类型的条带状含铁的形成基于几何和矿物学特征进行分类的存款。Algoma-type bif lens-shaped身体与火山岩密切相关,通常玄武岩。大多数都是在一千英尺几英里(公里)几百米。相比之下,优势类型bif规模非常大,许多最初覆盖数万平方英里(公里)。优势类型bif与浅海大陆架密切相关类型的沉积岩,包括碳酸盐、硅岩和页岩。

条带状含铁的形成也是基于他们的矿物学整除四种类型。氧化铁形成含有赤铁矿层、磁铁矿和燧石(或隐晶硅)。silicate-iron形成包含含水硅酸盐矿物包括绿泥石、角闪石、铁蛇纹石,stilpnomelande,铁滑石。Carbonate-iron形成含菱铁矿、铁白云石和方解石。sulfide-iron形成含有黄铁矿。

除了富含铁,bif无所不在地一种,表明他们沉淀的水饱和硅和铁。其他化学bif的特征包括低铝和钛元素通常是增加了侵蚀的大洲。因此,bif被认为已经存入环境远离任何碎屑沉积输入。一些bif,尤其是sulfide-facies Algoma-type铁形成,有化学特征与形成黑人吸烟者附近的海底类型热液喷口,而另一些可能是沉积在安静的海洋平台。特别是许多superior-types存款浅大陆架上的沉积特点,包括他们的协会与浅海沉积物,它们的化学和矿物学的选区,很薄,横向连续自然的分层。例如,在太古代Hammersley盆地西澳大利亚BiF毫米厚层可以追溯到数百英里。

bif的环境中形成的机制负责沉积铁和硅在bif 1.8 Ga在当前的辩论。任何模型都必须解释铁和硅的大规模运输和沉积薄层,在大面积在某些情况下,在有限的时间内地球的历史时期。相关的一些观察。首先,形成薄层,铁和硅一定是溶解在溶液中。铁在溶液中,它需要在亚铁(减少)状态,进而表明早期地球的海洋和大气几乎没有任何自由氧,减少。铁和硅的来源也有问题;它可能来自大陆风化或对海底热液喷口。证据支持这两种思想对个人和不同种类的bif,虽然比例似乎向着有利于Algoma-types热液来源的存款,和大陆风化优势类型存款。

负责的机制导致溶解铁沉淀从海水形成的条带状含铁层的形成也证明难以捉摸的问题。pH值和海水酸度的变化可能引起铁沉淀,与沉重的铁沉积时期发生在一个稳定的背景硅沉积率。nondeposition时期的铁将被沉积的硅层。1.8 Ga海洋没有生物(如硅藻)将二氧化硅从海洋壳,所以海洋已经接近饱和硅,缓解其沉积。

几个模型试图汇集的观察和要求形成的条带状含铁的形成,但没有一个是完全令人满意。也许没有统一的模型或沉积环境和多个起源是可能的。一个模型的交替呼吁蒸发和充电限制盆地(如湖泊或盐湖),与pH值的变化

带状铁岩样大约1英寸(2.5厘米)(德克威尔斯曼/照片人员,Inc .)

和酸度被蒸发诱导。这将导致沉积相间的二氧化硅层和铁。大多数bif不似乎是在湖泊沉积。另一个模型要求生物活性诱导铁的沉淀,但化石和其他生活在bif通常是罕见的痕迹,虽然在一些。在这个模型中,各层代表每日或季节性生物活性的变化。周期引起的另一个模型表明,分层是早期的混合分层海洋,一个肤浅的表层可能有一些免费的近地表光合作用产生的氧气,更深一层是由时间组成的减少水在海底热液喷口,包含溶解元素。在这个模型中,铁的沉淀与沉积发生在深减少水upwelled到大陆架和混合氧化表面水域。层在这个模型将代表季节性(或其他周期)的强度的变化海岸上涌。这最后的模型看起来最有能力的解释Superior-types存款的特点,比如Hamersley盆地在澳大利亚西部。深海热液喷口的变化的排放可能负责分层Algoma-type存款。其他这些环境的变化,如氧化、酸度,和大量的有机物质,可以解释矿物之间的差异不同的条带状含铁的形成。例如,sul-fide-facies铁形成大量的有机碳(尤其在黑色页岩和及相关),因此可能在浅盆地沉积与增强的生物活性。Carbonate-facies bif较低数量的有机碳和沉积结构表明浅水沉积,这些可能沉积在浅架子,但远离主要生物活性的网站比sulfide-facies bif。oxide-facies bif有机碳含量较低,但一系列的沉积结构表明在各种环境中沉积。

虚拟消失的条带状含铁形成的地质记录在18亿年前地球上被认为代表一个重大转变从本质上减少大气含氧气氛。确切的数量和变化率的氧气溶解在大气和海洋逐渐会改变,但是突然消失的bif 1.8 Ga似乎标志着生物产生氧气的供应率的时候不知所措海洋化学反应的氧化能力和消费自由氧。因此bif的结束标志着新优势的光合作用是控制的主要因素之一大气的成分和海洋。

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