太湖现代沉积物中铁质结核特征对太湖形成机制的探讨沉积学报.pdf

第３２卷　 第３期 沉 积 学 报 Ｖｏｌ．３２　 Ｎｏ３ 　 ２０１４年６月 ＡＣＴＡ ＳＥＤＩＭＥＮＴＯＬＯＧＩＣＡ ＳＩＮＩＣＡ Ｊｕｎ．２０１４ 文章编号：１０００⁃０５５０（２０１４）０３⁃０５０３⁃０７ 太湖现代沉积物中铁质结核特征：对太湖形成机制的探讨 黄志诚　 刘冠邦 （内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室　 南京大学地球科学与工程学院　 南京　 ２１００２３） 摘　 要　 太湖现代沉积物中发育大量各种形态的菱铁矿结核和褐铁矿结核。 前者的矿物组成以菱铁矿为主，后者以 针铁矿及纤铁矿为主，结核中混有陆源碎屑、黏土和大量各种水生植物碎片、细胞、花粉、植物蛋白石、少量动物介壳碎 片以及大量细菌，表明铁质结核的形成与生物有关。 菱铁矿结核形成于太湖现代沉积泥层较下部的封闭还原环境 中，不同形状的菱铁矿结核的１４Ｃ测年证明其形成于不同年代。 褐铁矿结核形成于沉积泥层上部的氧化环境中，细菌 起了关键作用。 二者均为沉积成岩作用的产物。 　 　 太湖的形成机制一直存在广泛争议，其中“陨石撞击说”最受关注。 王鹤年等（２００９）把前述的菱铁矿结核、褐铁 矿结核、甚至黄土层中的钙结核当成“冲击坑溅射物”，并将之作为太湖形成于陨石撞击的确凿证据。 陨石撞击地球 是一种近乎瞬间的冲击变质作用，其相应的特征产物有：柯石英、斯石英，矿物中的变形页理和撞击玻璃（撞击岩）。 迄今为止，在太湖及周边地区还没有发现石英的高压矿物相。 观察到的石英砂岩中的石英变形纹是较低应力作用的 产物，在沉积岩中常见，与冲击变质作用无关。 太湖湖底平坦，水深不超过３ｍ，沉积层仅厚２ｍ，与陨石撞击造成的陨 石坑地形特征不符。 从沉积学的角度来看太湖形成的“洪水淹没说”更有说服力，不仅符合沉积物特征和沉积物年 龄，也有考古学遗迹和史料的佐证。 关键词　 太湖　 铁质结核　 冲击坑溅射物　 陨石撞击　 洪水淹没 第一作者简介　 黄志诚　 男　 １９３６年出生　 教授　 沉积学　 Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｈｚｃ１３０５６＠１６３．ｃｏｍ 中图分类号　 Ｐ１８５．８３　 Ｐ５１２．２　 文献标识码　 Ａ 的形成，细菌的聚集作用为褐铁矿的形成起重要作 １　 太湖现代沉积物 用。 湖区周边的沉积地层以志留系、泥盆系以及早石 ２ 炭统的含铁质碎屑岩和黏土质岩石和石炭系、二叠系 太湖湖区水域面积２ ３３８ ｋｍ ，湖底平坦，水深 １ ～２．６ ｍ左右，湖底沉积物分两种，一种为早期沉积 及三叠系的碳酸盐岩为湖区现代沉积物提供铁离子 物，以风成堆积后经河流冲刷改造的黄土状粉砂质黏 和碳酸根离子的来源，水生动物（软体动物为主）的 土为主，一般厚２～４ ｍ；其次为分布于黄土层面上的 ＣａＣＯ 壳体，也提供部分形成菱铁矿所需的物质来源 ３ 河道和浅洼地上河湖相沉积层。 第二种为湖区现代 （图１）。 沉积的黏土质粉砂和细淤泥，厚度０．５～２ ｍ，局部可 ２　 太湖现代沉积物中铁质结核的特征 达３ ｍ。 湖心大面积无泥分布，全湖区沉积泥层占湖 × ６ ３ 　 　 太湖现代沉积物中铁质结核有两类：一类为菱铁 区面积的６７．２％，总泥量达 １９１１ １０ ｍ 。 现代沉积 １４ 矿结核，另一类为褐铁矿结核。 淤泥层深２０ ｃｍ处 Ｃ年龄为５４９０ ±１４０ ａ Ｂ．Ｐ．，１６０ １４