章敏 韩晓华 潘永信

1. 中国科学院地质与地球物理研究所地球与行星物理重点实验室，北京 1000292. 中国科学院地球科学研究院，北京 1000293. 中国科学院大学地球与行星科学学院，北京 100049

条带状铁建造(Banded iron formations，BIFs)是一种含铁量大于15%，以铁的氧化物(磁铁矿、赤铁矿)、碳酸盐、硅酸盐、石英(燧石)以及硫化物为主要成岩矿物，富硅层(ca. 40%～60% SiO2)与富铁层(ca. 20%～40% Fe)呈条纹-条带状互层产出的一种海相化学沉积(James, 1954; Klein, 2005; Lietal., 2011; Posthetal., 2011; Trendall, 2002)。BIFs在全球具有广泛分布，其最早形成距今3.8～3.7Ga(Moorbathetal., 1973)，主要集中形成于晚太古代-古元古代(2.7～1.8Ga)和新元古代(0.8～0.6Ga)(Posthetal., 2011; 王长乐等, 2011)，是早前寒武纪地球生物、海洋、大气等演化的重要研究对象(Trendall, 2002; 兰彩云等, 2013; 吴文芳等, 2012; 赵振华, 2010)。

BIFs中的磁铁矿被普遍认为是在成岩或变质过程中转变生成的矿物。然而，研究者通过实验模拟和对哈默斯利(Hamersley)BIFs中的磁铁矿研究发现二者的δ56Fe均小于零，因而推论BIFs中的磁铁矿可能来自微生物异化还原作用(DIR)(Crosbyetal., 2007; Johnsonetal., 2008)。Rayeetal. (2015)通过研究形成于1.88Ga的仓库番组(Sokoman)中BIF的铁同位素认为BIFs中铁同位素真实记录沉积环境状态而非记录微生物作用。最近，Konhauseretal. (2017)通过研究哈默斯利(Hamersley)BIF中的微量元素认为浮游植物在BIF形成中扮演着重要角色。存在这些争议的原因之一在于在一定的地质条件下磁性矿物之间可以相互转化，如：Otakeetal. (2010)通过模拟发现在一定温压条件下(T=100～250℃，PH2=0.05～5MPa)的热液流体中赤铁矿可以转化为磁铁矿。准确识别BIFs中磁性矿物的种类，含量及成因是最终解决这些争议问题的重要前提。

本研究针对南非巴伯顿绿岩带(Barberton Greenstone Belt)无花果树群恩圭尼亚(Ngwenya)组的BIFs样品，采用岩石磁学方法与电镜观察结合，分别对富硅层和富铁层岩石样品的磁学性质和磁性矿物组成进行系统研究，并初步讨论了磁铁矿可能的成因。……