河南卫辉地区寒武系苗岭统馒头组二段中的铁质叠层石

河南卫辉地区寒武系馒头组二段顶部发育连续沉积的铁质叠层石。本文综合运用沉积学与沉积古地理、矿物学和地球化学方法,对卫辉罗圈村剖面馒头组二段的铁质叠层石进行了详细的分析。研究区铁质叠层石形成于潮间-浅潮下带滩后微生物丘礁,发育有大量铁矿化的葛万菌(Girvanella)丝状体。地球化学测试显示铁质叠层石中的含铁矿物为赤铁矿;叠层石样品的主量元素Ca、Al、P和Ti含量较高且Al、Fe和Ti元素之间有显著的正相关;微量元素呈现与地壳类似的丰度和变化规律;稀土元素总量较高,总体偏向于轻稀土相对亏损,重稀土相对富集且无明显Eu异常;这些特征说明铁质叠层石的含铁矿物来自陆源。沉积古地理分析表明,含铁矿物很可能来自鄂尔多斯陆的陆源风化产物随陆地径流南下进入研究区。铁质叠层石中铁含量与葛万菌的密集程度呈正相关关系,反映出赤铁矿的沉淀与葛万菌的发育密切相关。葛万菌的光合活性通过增加pH值和氧气浓度来提高铁氧化速率,其细胞外聚合物吸引三价铁离子,为铁矿物的积累提供成核位点,丝状体的运动性有助于捕获沉淀物,从而形成明暗交替纹层的铁质叠层石。