太湖现代沉积物中铁质结核特征:对太湖形成机制的探讨

摘要

太湖现代沉积物中发育大量各种形态的菱铁矿结核和褐铁矿结核.前者的矿物组成以菱铁矿为主,后者以针铁矿及纤铁矿为主,结核中混有陆源碎屑、黏土和大量各种水生植物碎片、细胞、花粉、植物蛋白石、少量动物介壳碎片以及大量细菌,表明铁质结核的形成与生物有关.菱铁矿结核形成于太湖现代沉积泥层较下部的封闭还原环境中,不同形状的菱铁矿结核的14C测年证明其形成于不同年代.褐铁矿结核形成于沉积泥层上部的氧化环境中,细菌起了关键作用.二者均为沉积成岩作用的产物.太湖的形成机制一直存在广泛争议,其中“陨石撞击说”最受关注.王鹤年等(2009)把前述的菱铁矿结核、褐铁矿结核、甚至黄土层中的钙结核当成“冲击坑溅射物”,并将之作为太湖形成于陨石撞击的确凿证据.陨石撞击地球是一种近乎瞬间的冲击变质作用,其相应的特征产物有:柯石英、斯石英,矿物中的变形页理和撞击玻璃(撞击岩).迄今为止,在太湖及周边地区还没有发现石英的高压矿物相.观察到的石英砂岩中的石英变形纹是较低应力作用的产物,在沉积岩中常见,与冲击变质作用无关.太湖湖底平坦,水深不超过3m,沉积层仅厚2m,与陨石撞击造成的陨石坑地形特征不符.从沉积学的角度来看太湖形成的“洪水淹没说”更有说服力,不仅符合沉积物特征和沉积物年龄,也有考古学遗迹和史料的佐证.