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碳酸盐结构与海水氧化还原条件：来自华北中元古代高于庄组的证据

14、古生物、古地理与古环境 > 专题7：关键地质历史时期地球环境的演变

有人提出海相碳酸盐的结构与水体氧化还原条件密切相关：缺氧铁化海水，由于存在碳酸盐沉淀抑制剂（Fe2+、Mn2+），会抑制微晶从水柱中成核-生长-沉淀并促进碳酸盐晶体直接在海底生长；相反，有氧条件则会促进微晶从水柱中沉淀。然而，这一假设尚未得到详细氧化还原研究的广泛验证。为了揭示碳酸盐结构与氧化还原条件之间的联系，本研究选择华北高于庄组（1.60–1.54 Ga）层状微亮晶方解石、文石扇及其相邻碳酸盐岩层，开展了岩相学、REE+Y和I/(Ca+Mg)的综合研究。结果显示，在整体有氧条件下，方解石微亮晶直接从水柱中沉淀，而在整体缺氧至低氧条件下，文石扇会直接在海底沉淀。因此，我们提出，由于铁质海洋中存在Fe2+和Mn2+抑制剂，有利于海水碳酸盐维持过饱和状态，促进海底沉淀形成；相反，由于有氧条件下碳酸盐抑制剂的氧化沉淀以及水柱中沉降的有机物质的有氧降解会导致海底CaCO3饱和度降低，从而促进碳酸盐微亮晶从海水中直接沉淀，而不是形成海底沉淀。碳酸盐结构的变化有可能反映海水氧化还原条件的长期演化趋势或短期变化特征。