BIFs的形成及其铁氧化机制研究进展与展望

作     者：黄柳琴 李林鑫 蒋宏忱 HUANG Liuqin;LI Linxin;JIANG Hongchen

作者机构：中国地质大学(武汉)生物地质与环境地质国家重点实验室湖北武汉430074 

出 版 物：《地学前缘》 (Earth Science Frontiers)

年 卷 期：2023年第30卷第2期

页      面：333-346页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 070902[理学-地球化学] 070903[理学-古生物学与地层学(含：古人类学)] 0709[理学-地质学] 07[理学] 0705[理学-地理学] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(42172340 91951205)。 

主　　题：条带状铁建造 生物成因 铁氧化机制 氮循环耦合的铁氧化过程 

摘      要：条带状铁建造(banded iron formations, BIFs)是早前寒武纪(3.8~1.8 Ga)缺氧古海洋中大规模Fe(Ⅱ)氧化形成的一类富铁沉积岩,具有典型的硅质层与铁质层互层的条带状或层状结构,形成的铁矿物主要以磁铁矿和赤铁矿为主。BIFs构成了全球规模最大、储量最多的铁矿类型,具有重大的经济价值。BIFs也是地球环境与生命协同演化的产物,是研究早期地球许多重大演化事件(如大氧化事件)独特的载体。然而,由于早前寒武古海洋环境和沉积条件的独特性,尽管经过了近百年的研究,BIFs成因仍存在许多未解之谜。其中,最关键的科学问题莫过于溶解态Fe(Ⅱ)如何在缺氧古海洋中大量氧化形成特定的铁矿物组合。本文首先概述了BIFs类型、物质组成及来源,以及沉积条件等基本信息;然后从BIFs特殊的沉积环境入手,综述了前人提出的Fe(Ⅱ)氧化机理及存在的一些问题,讨论了微生物驱动下的氮元素生物地球化学循环对Fe(Ⅱ)氧化及BIFs形成的贡献及相关研究进展,最后对BIFs成因研究提出了展望。