文丨神奇的玛利亚
编辑丨神奇的玛利亚
格劳康尼岩是一种自生粘土矿物，是海洋沉积演替中常见的矿物。海绿石测年确定沉积层序沉积年龄有着悠久的历史，但由于很难获得“纯”海绿石的分离，已成为不利因素。
沉积岩相学和反应池质谱技术的进展使经过仔细筛选的海绿石颗粒能够快速地进行Rb-Sr的原位定年。海绿石仍易受埋藏蚀变的影响，Rb-Sr原位地质年代学的成功应用，需要改进沉积后蚀变对钙芒硝Rb-Sr系统的影响的微尺度限制，并阐明适合于地质年代学的颗粒识别的稳健标准。
地球化学特征和澳大利亚阿罗维盆地和阿马德乌斯盆地下寒武纪沉积层序的部分蚀变下寒武纪沉积序列中海绿石颗粒的Rb-Sr原位定年，解决了这些问题。这些方法提供高空间分辨率的信息，代表对源物质、埋藏液和成岩过程之间相互作用的新见解。
沉积记录提供了一个了解生命和地球系统共同进化的独特窗口。确定动态地球的长期演变，特别是查明对瞬时扰动的触发因素和反应，需要精确的年代控制，以便使地理上相距遥远的地点相互关联。
定年沉积序列仍然是地质年代学中最具挑战性的任务之一，因为适当的目标岩性往往局限于特定的构造或环境背景，如火山活动边缘或缺氧海洋盆地，这些地质年代学系统也不能幸免于沉积后的扰动或蚀变中选择所需的构件。
许多海洋层序缺乏适当的岩性，阻碍了地层对比的尝试，或对地球系统主要阶段或生物演化的时间和速度的精确限制。这在前寒武纪层序中尤为重要，因为缺乏大型化石和保存完好的碳酸盐层序，通常无法应用生物地层或化学地层对比方法。
海绿石地质年代学是在没有灰层或黑色页岩的地方的一个潜在的替代海绿石是一种自生的绿色粘土矿物，通常形成毫米级的颗粒，并出现在从前寒武纪到最近的广泛的海洋和大陆沉积环境中的硅质碎屑和碳酸盐序列中。
研究阿罗维盆地和阿马德乌斯盆地下寒武纪的海相沉积层序来弥补这一研究空白。结合矿物图谱对海绿石颗粒进行了详细的岩石学表征，原位激光烧蚀经常预算和同步微量元素地球化学指纹图谱。
阿贾克斯石灰石样品从AJXM部分，南澳大利亚州阿罗维盆地斯科特山山脉，在最初的岩相学筛选之后，选择了两个样品进行进一步的研究，下寒武统阿贾克斯石灰岩是霍克组的一部分，这主要是由碳酸盐岩序列与轻微的硅质碎屑间隔互层。
虽然沉积序列的沉积强烈地影响了区域构造活动，油气系统成熟度模拟结果表明，寒武系霍克群层序具有相对较低的热成熟度和生油不成熟度。从赫曼斯堡岩心中提取了坦佩地层样品，在对六个样品进行详细的岩相学检查后，选择了两个样品进行进一步分析，岩心是在盆地北部的岭钻取的。
坦佩组是Pertaorta群的一部分，沉积于克拉通内Amadeus盆地，主要由碎屑泥和粉砂岩与互层石灰岩和交错层海绿石砂岩组成。对坦佩组的沉积学检查确定了一系列沉积环境，从浅海到更深的海洋环境中选择所需的构件。
从钙芒硝丰富的间隔选择岩相检查的样品安装在环氧树脂，金刚石抛光和碳涂层。在成像方面，使用发射扫描电子显微镜，并配备了双系列能量色散X射线能谱探测器。
选择每个样品中潜在的原始或改变的海绿石感兴趣区进行高分辨率成像和矿物测绘。利用软件对矿物进行定量测绘，而软件用于对个别光谱进行分类，以识别矿物和计算矿物丰度。
岩相学和主成分数据根据包裹体的存在或蚀变的方式和程度将海绿石分为七类。除了上述，微量杂质，如氧化铁，黄铁矿和白云石也被观察到，但不考虑为岩相学分类的目的，因为它们不丰富，除了白云石，预计不会影响Sr系统。
图像上覆盖着纳米金属矿物，显示了钙芒硝中的氧化铁、黄铁矿和白云石杂质，斑片状钙芒硝与黄铁矿和白云石在片状钙芒硝晶体束间空隙中沉淀的例子。这些很少被观察到，所以不考虑海绿石分类。
海绿石板块之间的纳米级氧化铁，保存良好的奥陶系海绿石中两种不同的织物类型的共存。位于伯森海的利蒙岛。海绿石织物的这些差异表明，海绿石织物可能通过调节流体的进入来控制变化的样式和程度。
原始颗粒由未蚀变的海绿石组成，没有可检测到的矿物包裹体，在三个样本中被识别，在这里被称为GL原始的。原始颗粒大多为椭圆形和良好的圆形，表面光滑。它们展示出一种紧密粘稠的织物，对应于成熟的海绿石，原始颗粒很少与化石碎屑伴生，但海湾或裂缝被伊利石填充。
分析每个岩石学定义的海绿石类样品中多达12个代表点，以确定87经常预算高级以及选定的主元素和微量元素丰度。结果确定的成分范围基本上与岩相学和EMPA数据的预期一致，但也确定了激光采样体积中不明显的潜在杂质、包裹体或改变的多个实例。
微量元素的平均浓度和86GL样品中最原始的颗粒的锶值原始的谷物伊利塞德样品中，纯生物磷灰石，这些值以及每种矿物的理想成分。被用来定义端部构件以计算图中所示的混合线。
海绿石到伊利石或绿泥石的沉积后蚀变被认为是由沥滤强度以及成岩流体的pH和氧化还原状态控制的，除了前面概述的粒面织物的影响。与蚀变海绿石伴生的铁氢氧化物相对黄铁矿的存在，可以用来估计蚀变流体的局部古氧化还原状态。
阿贾克斯样品显示有大量的铁氧化物，但没有黄铁矿。将其归因于在相对氧化条件下的变化，这可能是由于较浅的埋藏环境造成的，它没有产生减少的、富含有机酸的流体，这与Hawker群演替中烃源岩模拟的低品位热成熟度相一致。
从坦佩形成的样品，相比之下含有黄铁矿，但没有铁的氧化物，表明在还原或缺氧条件下的变化。这与强烈的伊利石化海绿石有关，海绿石携带大量的微量元素，以及一些地方的高放射性锶，可能来源于富碎屑相的溶解，如云母和钾长石。
将这些特性归因于该地区富含有机质的烃源岩热成熟形成的酸性还原流体的存在和含化石白云岩的相对高的渗透性。样品H41307的伊利石化强度中等，仅观察到斑片状伊利石化，可能是由于富含粘土的宿主岩性的低渗透性和密集的海绿石结构。
在海绿石地年学能够更广泛地应用之前，鉴别保存完好的谷物的标准是必不可少的。不同类型或程度的钙芒硝石易于鉴别岩石学。然而大多数GL伊利塞德斑点显示与重叠的化学成分原始的与伊利石和钙芒硝相似的矿物化学特征相一致，其主要区别在于伊利石中Fe含量较低，而钙芒硝中Fe含量较高。
钙芒硝化过程中释放出的铁通常在微尺度上被保留下来，作为不同的含铁微包裹体，这就限制了地球化学筛选的用途，并进一步表明这两种都是有效的。原始的和GL伊利塞德P谷物含有复杂的变化和未改变区域的相互生长。
地球化学筛选能够识别岩石学原始和微颗粒中隐秘或地下碳酸盐和磷灰石包裹体的存在。钙几乎没有被纳入海绿石结构，高水平的钙和锶可以归因于神秘的方解石包裹体的存在。方解石包裹体和伊利石化域之间的清晰的岩相学关联确定了晚成岩成因，大多数碳酸盐包裹体具有伊利石化作用，这也被方解石包裹体轴承颗粒中测量的异常放射成因锶的混合阵列所支持。
同位素交换在成岩作用中的影响可以通过考虑初始值来评价，并通过评估值，后者是测量与理论封闭系统之间的偏差度量。虽然测量中的不确定性是相同的精度，与沉积后交换相一致。
采用岩石学和现场地球化学筛选相结合的方法，对寒武纪成岩作用下海绿石蚀变的不同程度和样式进行了研究。表明预蚀变颗粒组构和蚀变程度是海绿石多品种共生的控制因素。变质作用被认为是主要的蚀变阶段，但地球化学指纹图表明，成岩碳酸盐包裹体甚至在岩石学上似乎“原始”的海绿石颗粒中也是一个共同的特征。
岩石学上明显不同的“原始”和碎屑颗粒具有重叠的成分，可能反映出隐秘的蚀变和成岩的交换，而相对非放射成因的埋藏。无论是原生钙芒硝还是原生钙芒硝，都返回了年龄，这些年龄比预期的地层年龄还小。
钙芒硝的定年应同时考虑岩石学和地球化学两方面的因素。海绿石颗粒的组构和相对孔隙度也是重要的考虑因素，特别是考虑到取样激光光斑尺寸为85微米的钙芒硝和微米级包裹体。还需要对大量样品进行进一步的系统研究。
评估寄主岩性、颗粒组构和渗透率以及受影响的蚀变流体和埋藏对钙芒硝年代学保真度的影响，而钙芒硝的普遍存在、允许对每一粒进行快速岩石学、微量元素和同位素筛选的新技术和新方法为解决这些问题提供了新的可能性，并对沉积岩的沉积和埋藏历史有了新的认识。
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