古海洋活性铁循环研究进展及对白垩纪缺氧‐富氧沉积转变的启示

详细信息   

• 责任者：黄永建^c中国地质大学(北京)地质过程与矿产资源国家重点实验室^d1974^f讲师 ; 王成善
• 刊名：地学前缘
• 出版年：2009
• 卷期：16^b5总78
• 关键词：古海洋学 ; 白垩纪 ; 缺氧环境20^a地球化学 ; 沉积环境 ; 海洋环境 ; 氧化作用 ; 还原作用30^a活性铁循环
• 页码：172～180
• 索书号：P206.6/208-8
• 图表：^c参50插图
• 分类号：1000,0700
• 文摘期号：2010/03

摘要

铁作为地壳中丰度最高的元素之一，广泛参与到一系列地球化学循环中。现代海洋中的铁主要来源于河流、冰川和风的铁氧化物颗粒和溶解铁的输入。陆源输入的铁氧化物在有机质埋藏、降解的早期成岩作用过程中，发生一系列转化过程而埋藏下来，该过程被称作活性铁循环。氧化‐强氧化条件利于沉积物中氧化铁的持续产生或者至少保持不被溶解的状态，从而形成棕色‐红色沉积物；还原条件利于沉积物中铁氧化物的溶解。形成菱铁矿、黄铁矿(铁硫化物)等形式的埋藏。并可能造成溶解铁在海洋内的迁移。Raiswell、Canfield、Poulton等通过对现代典型海洋环境活性铁循环研究，提出了一系列用于判别古海洋氧化还原条件的活性铁指标体系，并成功地将太古宙以来的古海洋划分成为含铁的大洋、硫化的大洋和氧化的大洋等3个演化阶段。由于活性铁的不同形态对磷具有不同的生物地球化学效应，将造成“氧化条件下磷的优先埋藏、缺氧条件下优先释放的现象”。磷是海洋生产力的限制性元素，铁和磷循环的上述耦合关系将造成“缺氧的大洋生产力越高，富氧的大洋生产力越低”现象的出现。目前已在白垩纪古海洋缺氧富氧沉积中初步证实了上述反馈关系的存在，但是对活性铁埋藏形式对该特殊沉积的贡献还需要进一步的工作。