朱祥坤、李芳兵等—PR：提出苏必利尔型铁建造成因的新模式

　　条带状铁建造（BIF）是在前寒武纪时期广泛发育的化学沉积岩，是目前全世界铁矿石资源的重要来源，也是记录古环境演化的重要载体，。据BIF形成环境，可以将其分为两种类型：阿尔戈马型（Algoma）型和苏必利尔（Superior）型。前者形成于深水环境，一般认为铁来源于海底火山热液；后者一般发育于浅海环境，其物质来源尚无定论，目前有三种观点：（1）铁由陆源输入的河流供给；（2）铁由深海热液混合海水上涌供给；（3）陆源-深海热液的混合供给。

　　针对上述Superior型BIF铁矿的物质来源问题，中国地质科学院地质研究所朱祥坤研究员的课题组对我国华北中元古代早期（ca.16.4亿年）的宣龙式铁建造和北美苏必利尔湖区古元古代晚期（ca.18.2亿年）的苏必利尔型铁建造开展了系统研究，取得了以下重要认识：

　　（1） 通过详细的野外考察，发现宣龙式铁建造及下伏砂岩中广泛发育有热液通道、热液喷口等热液活动遗迹（图1），指示宣龙式铁建造的物质来源于浅海热液喷流。这类浅海热液活动喷流现象的发现，为形成于浅水环境的铁建造其物质来源的认识提供了重要启示。

　　（2）苏必利尔湖区（Lake Superior）铁建造的微量元素、稀土元素以及铁组分等特征，表明铁源自于热液活动而不是陆源供给，但这些地球化学特征难以用海水上涌模型解释。

图1 宣龙式铁建造中的热液活动遗迹

　　（3）结合对宣龙式铁建造中浅海热液喷流现象的发现，提出苏必利尔型铁建造形成机制的新模式，即：浅水环境热液喷口喷出的含铁热液并未经过长距离运移（例如，海水上涌），就近在靠近氧化还原界面处氧化沉积为铁建造（图2）。

　　该系列研究首次发现了16亿年前浅海热液喷流提供铁质来源的地质证据，提出了不同于以往“陆源输入”以及“海水上涌”的理论模式，认为大量的铁自浅海热液喷出后，就近在热液喷口附近沉积形成大规模苏必利尔型铁建造。这一模型打破了长期以来地质学者们对于“深海热液混合海水上涌供给铁，在浅海富氧区域形成铁建造”的固定思维，为理解前寒武纪铁建造的物质来源以及成因机制提供了全新的思路。

图2 Superior型铁建造形成模式图

　　研究受国家自然科学基金委（41873027，41903021，4210030382，42103019）、国家重点研发项目（2019YFA0708404）、中国地质调查项目（DD20190002）以及自然资源部深地动力学重点实验室自主研究课题（J1901-20-1）资助。该系列研究成果发表在期刊《Precambrian Research》上：

Zhu, X., Gao, Z., Wang, X., 2022. Shallow-water hydrothermal venting and the formation of Precambrian ironstones: Insights from the terminal-Paleoproterozoic Xuanlong ironstones in North China Craton. Precambrian Research, 375.

　　原文链接：

　　https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301926822001115

　　Li, F., Zhu, X., Ding, H., Zhang, K., 2022. Local hydrothermal sources for Superior-type iron formations: Insights from the Animikie Basin. Precambrian Research, 377.

　　原文链接：

　　https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301926822001802