川西南雷波小沟早寒武世磷矿床磷酸盐富集沉降机制探讨

为了解我国扬子地区早寒武世磷块岩矿床磷酸盐的富集沉降机制,本文以川西南雷波县小沟大型磷矿床大型磷矿床为解剖对象,采用共焦激光拉曼和激光剥蚀等离子体质谱分析（LA-ICP-MS）技术,从岩相学和地球化学的角度对其进行了初步探讨。结果显示：小沟矿床磷块岩主要由胶磷矿、碳酸盐矿物、有机质、硅质及少量黄铁矿组成;矿石中微生物发育,鉴定其可能为Eoentophysalis和Obruchevella;胶磷矿LA-ICP-MS原位REE分析表明,所有点位均具明显的负Ce异常,指示沉积成矿过程中氧化—次氧化的底层水与孔隙水条件。综合上述研究认为,成矿与有机质沉降及胞外聚合物（EPS）关系密切：①氧化—次氧化底层水条件下,生物有机质沉降,并在埋藏过程中迅速分解导致孔隙水中溶解磷酸盐达到过饱和是磷富集沉淀的主因。②胞外聚合物（EPS）粘附细胞和有机碎屑,加速了生物有机质的聚集沉降,埋藏过程中,EPS为磷质聚集提供大量成核位点,促进了胶磷矿的快速析出与沉淀。     

四川马边铜厂埂磷矿床稀土元素地球化学特征

铜厂埂磷矿床赋存于下寒武统麦地坪组地层中,是川滇磷矿带中典型的沉积型磷矿床,针对该矿床的稀土元素地球化学研究,旨在揭示其沉积环境的演变。研究表明,铜厂埂磷矿床中测试样品的ΣREE介于26.13～172.42×10~(-6)之间,P_2O_5与ΣREE具有明显的正相关关系,指示磷在沉积成矿过程中伴随着REE的富集。各类样品中(La/Sm)_N比值介于0.50～2.64之间,(La/Yb)_N比值为0.33～3.13,指示REE的富集以胶磷矿的吸附作用占主导。绝大多数岩/矿石具有"海水型"的REE配分模式,指示沉积成矿过程中的REE来自海水,且成岩阶段REE从海水向孔隙水转移过程中无明显的分馏;少量样品出现"帽型"REE模式,很可能是高水动力条件下胶磷矿发生破碎并短期暴露于海底,优先吸附MREE所致。所有样品明显的负Ce异常(Ce/Ce~*=0.31～0.88),指示沉积成矿过程中氧化-次氧化的底层水与孔隙水条件;部分样品出现不同程度的正Eu异常指示成矿过程中存在着海底热液的参与。     

震旦纪陡山沱组的泥晶磷块岩

泥晶磷块岩(micritic phosphorite)是磷块岩的主要类型之一。我国的磷块岩矿床也多有这种矿石。过去往往把组成泥晶磷块岩的磷酸盐矿物叫做胶磷矿(collophane)。扫描电镜、X-射线衍射等观察结果表明,胶磷矿实际上也是结晶质磷灰石,只是由于颗粒极其微小而已。由这种泥晶磷灰石组成的泥晶磷块岩也同样不像过去描述的那样单调,而是具有比较复杂的结构、构造。     

白塔村磷矿磷酸矿物种属与形态类型

<正> 白塔村磷矿是云南省已探明的大型磷块岩矿床之一。地处“康滇古陆”东缘,昆明凹陷西侧,香条冲背斜之比冀。磷矿层赋存于下寒武统渔户村组中。共见两层矿,分别称上层矿和下层矿。本文着重讨论磷块岩矿石的磷酸盐矿物种属及磷矿物的形态类型等方面问题。组成磷块岩的磷酸盐矿物多为隐晶质,颗粒极细小,长期以来,把这些隐晶质钙磷酸盐矿物笼统称为“胶磷矿”,这一命名並不准确。因此,对磷块岩中磷酸盐矿物做进一步的研究,对探讨成矿理论及指导选矿工作,都具有实际意义。     

黔中地区震旦纪含磷岩系时空变化及沉积模式

黔中地区聚磷盆地是在南沱期沉积的基础上发展起来的,陡山沱早期海侵时期,福泉-瓮安-开阳-温泉一带为半封闭海湾,从东部上升的含磷酸盐洋流运移到此半封闭环境,产生了胶磷矿沉积,之后黔中古陆快速隆升,早期形成的胶磷矿处于滩相环境,受波浪作用改造,形成砂屑磷块岩矿床;开阳地区富磷矿形成与矿层顶板及其间的假整合面对应,磷矿层形成后受强烈的暴露淋滤影响。在黔中古陆的南东侧外陆棚区,含磷组分难以聚集,形成厚度薄、品位低的磷块岩矿床;在灯影组沉积期-早寒武世期间,贵州大部分处在广阔陆表浅海环境,仅在织金形成相对深水泻湖相沉积,含磷酸盐的上升洋流运移至其中形成低品位磷块岩矿床。通过黔中地区震旦纪典型磷矿床含磷岩系及顶、底板地层的相剖面及时空变化分析,建立了黔中地区磷矿沉积模式。     

贵州英坪磷矿伴生元素碘赋存特征及富集规律

英坪磷矿位于瓮福矿田高坪矿区英坪矿段内,区内成矿地质条件优越,磷矿资源高度富集;矿石中普遍赋存伴生元素碘,产于下震旦统陡山沱组顶部第四段(Pt33 d4)磷块岩(b矿层)之中,产出层位稳定。通过英坪磷矿伴生元素碘的赋存特征分析,认识碘在空间内沿走向、倾向、厚度方向上的变化规律及基本特性。通过碘的富集规律分析,初步认为:碘富集于非晶质、隐晶质的胶磷矿中,该矿物的形成与藻类生物活动密切相关;不同的沉积环境影响着磷块岩的形成类型以及藻类生物作用的强度,从而制约着磷块岩中碘的聚集、浓缩和富集。磷化工企业可以通过先进的工艺将磷矿石中伴生元素碘进行回收,不仅能创造丰厚的经济效益,还能避免碘对环境的污染。     

动物与磷的成矿作用——岛屿磷块岩的成矿机理

本文以西沙群岛现代岛屿磷块岩为例,论述磷的成矿机理,可作为研究磷灰岩成因的借鉴。海水中磷的含量极微,但经海洋食物链的富集作用,骤然浓缩了5—6个数量级;食鱼鸟类将其搬运到乔木林内,堆积成鸟粪土。热带气候促使其分解并向地下迁移;在碱性地下水中,可溶性磷酸盐交代碳酸钙,形成碳酸磷灰石,或形成胶磷矿胶结物而被固定、成矿。岛屿磷块岩的形成是以生物富集、搬运和堆积作用为前提,珊瑚礁灰沙岛为储矿层,早期成岩作用使有机磷酸盐转化为无机磷酸盐,并被碳酸钙固定,富集成矿。在这一生物富集,成岩固定成矿过程中,动物起着特别积极而突出的作用。     

福泉磨坊晚震旦世磷块岩矿床地质特征及沉积环境

福泉磨坊磷块岩矿床是贵州瓮福磷矿的八大矿段之一.主要磷矿层赋存于晚震旦系上统陡山沱组上部,有砂砾状、致密状、团块状及条带状几种矿石类型。矿体厚度品位沿倾向均有线性变化规律;矿体间存在一有相当规模的无矿带,矿石露头局部见磷质叠层石;矿石中磷酸盐矿物以胶磷矿,伴生矿物以白云石为主;碘呈分散状态赋存于磷酸盐矿物中;矿体氧化带深度17～75m,浅部矿石质量优良。矿床成因类型属生物化学沉积的磷酸盐矿床。     

云南沾益小米戛磷矿渔户村组磷块岩地球化学特征及成因分析

小米戛磷矿是云南曲靖沾益地区新发现的矿床。本文对该矿床渔户村组磷块岩的主量、微量和稀土元素地球化学特征进行研究,探讨沾益渔户村组磷块岩的成磷环境和成磷物质来源。研究表明小米戛磷矿磷块岩富SiO_2(28.50%～51.47%)、CaO(20.21%～34.31%)、P_2O_5(15.48%～25.42%)。磷块岩中Ba、Sr、Cu、Pb、Zn、V、Mo等元素富集,显示生物聚磷作用。磷块岩的Sr/Ba=0.10～1.40,U/Th比值大于1(1.35～4.15),表明磷块岩的形成可能有热液活动的参与。磷块岩稀土元素总量较高(148.84×10~(-6)～232.16×10~(-6)),经北美页岩标准化的稀土配分模式曲线近水平,但LREE/HREE=2.96～5.37,显示一定程度的轻稀土元素富集,进一步暗示磷矿的形成受热水沉积成矿作用与生物成矿作用共同控制。磷块岩中U元素高度富集(富集系数平均值8.84),V/Cr=1.08～3.01(平均值为2.12),Ce_(anom)=-0.50～-0.35,介于-0.5与-0.1之间,表明磷块岩形成于次氧化环境。综上所述,在早寒武世渔户村期的潮坪-泻湖环境,磷质沉积物发生胶结作用形成初始磷矿层;后期生物繁盛,生物遗体中所含的磷被大量地分解,不同深度的大量含磷物质伴随上升洋流进一步改造初始磷矿层,最终成矿。     

宜昌磷矿田成矿地质特征及深部找矿模式探析

宜昌磷矿田属晚震旦世陡山沱期特大型磷块岩矿床,其含磷岩系陡山沱组为硅质、泥(页)质岩-磷块岩及硅质云岩-磷块岩共生岩石组合,具工业价值的矿层为下磷层(Ph13)及中磷层(Ph22,Ph21),矿床共生含钾页岩,伴生I、F元素。矿床形成受大陆边缘隆起带及"水下高地"浅水沉积体系控制,矿层中出现胶状、壳粒状、团粒状等原生结构的磷块岩,并伴有内碎屑磷块岩。磷质来源于上升洋流,经过生物化学及机械化学方式沉淀,工业矿层形成于浅海台地边缘泻湖-潮坪及台地滩间-泻湖-潮间相带,含磷岩系具有多旋回、多期次沉积成磷特征,Ph13及Ph22矿层聚磷沉积中心,由南向北迂移富集;认为宜昌磷矿田与兴神矿田相连,因此保康-宜昌磷矿带得以重新划分。从成矿模式分析,在黄陵地块隆起带北缘,浅海台地沉积区是形成大型矿床的有利部位,含磷岩系沉积旋回发育完整,标志层明显,次级旋回分布稳定,工业矿层产于次级旋回上部,矿层具有三端元结构类型(A-B-C),区域磷矿带及富矿带均呈NW向分布样式。诸多因素共同组合的磷矿沉积富集规律的探索,对指导鄂西晚震旦世陡山沱期深部找矿具有重大的现实意义。     

磷矿重介质选矿试验及工业化问题探讨

<正> 磷矿的重介质选矿试验研究,为我国磷块岩的选矿开辟了一条新的工艺路线。探讨其适用条件等有关问题及其工业化问题,具有实际意义。适合重介质分选的磷矿工艺矿物学特征(1)磷酸盐矿物、碳酸盐矿物及硅铝酸盐矿物、氧化类矿物分别聚集成为磷块岩、白云岩及页岩条带,相间分布。(2)由于磷矿重介质分选比重较高,为保证良好的分选效果,磷矿粒度下限在1～2mm 较好,上限一般为6～15mm。这就要求磷块岩条带宽度大多数在1～2mm 以上。(3)磷块岩条带和脉石条带间力     

瓮安埃迪卡拉系灯影组叠层石磷块岩形成环境及成矿机制

瓮安地区埃迪卡拉系灯影组叠层石磷块岩是瓮安-福泉磷矿区新发现的含磷层位。磷块岩以典型的叠层石构造为主 要特征,呈透镜状生物礁（藻礁）形式产于灯影组顶部。叠层石磷块岩的矿物组成主要为磷酸盐矿物及碳酸盐矿物;白色 纹层富含磷酸盐矿物,而暗色纹层磷酸盐矿物含量较低,主要为碳酸盐矿物。通过对叠层石磷块岩矿物学及地球化学特征 进行研究,提出灯影组叠层石磷块岩属于潮下带半局限环境叠层石礁,是大量藻类通过生物或生物化学作用,将海水中磷 质富集-沉淀而形成磷质柱状叠层石礁;磷酸盐的矿化主要发生在沉积物-海水界面弱碱性次氧化环境,藻类在磷块岩形成 过程中起重要作用。     

卡哈洛磷矿矿石特征及其成因分析

卡哈洛磷矿磷矿石以磷质碎屑（砂屑、鲕粒、砾屑、团块、生物碎屑）结构为主,次为胶状泥晶结构;原生磷块岩矿石主要有纹层-条带状和块状两种构造类型,矿石中磷酸盐矿物为泥晶磷灰石（胶磷矿）。矿床形成于水体较浅、水动力条件强、以波浪作用为主的潮下浅滩环境。     

云南东部下寒武统磷块岩的次生富集矿床及其有效的勘查方法

滇东地区的富磷矿床,系风化富集形成,原生含矿层为下寒武统梅树村组。富集成矿的内在因素主要是原生含矿层的岩相、岩性、含磷丰度,区内的含磷层均为白云质磷块岩;外在因素首先是具备地表渗流水和地下环流水的储集、渗透、运移的条件,风化富集深度限于地下潜水面以上。富磷矿床处于地形平缓区,多系顺向坡,岩层倾斜平缓,盖层为白云岩或石英砂岩,其厚度一般小于30米。判别本区风化富集磷矿的定量指标主要依据化学组分及其相关比值。笔者采用碳酸盐(特别是CO_2)含量来标定磷矿石的风化强度。风化磷矿石经简易的工艺流程(擦洗脱泥)即可获得优质精矿。磷矿风化矿的勘查方法有其独特性,研究矿床本身的同时要研究其富集的自然地理因素,地表与深部地质研究并重。     

什邡式磷块岩矿床的成矿条件与冲断推覆构造

什邡式磷矿床产于松潘——甘孜造山带,受同沉积断块的控制,分布在六水闸推覆体周边,磷质来源于清平磷矿层和绵竹磷矿层,沉积环境为滞流海湾,古地貌是水下隆起,并在不断隆升中成矿.成矿后遭受冲断推覆运动的改造,形成大量柔流褶皱和阶梯断层.与沉降带磷块岩矿床地质特征有很大区别.     

川南马边黄家坪磷矿下寒武统麦地坪组沉积相特征及磷成矿模式研究

川南马边地区下寒武统麦地坪组是昆阳式磷矿的重要赋矿层位,磷矿的分布受沉积古环境控制。以马边黄家坪地区麦地坪组含磷地层野外剖面实测及钻孔岩芯观察为基础,对麦地坪组沉积相特征、磷块岩特征、磷矿成因模式进行了详细研究。研究表明：黄家坪地区麦地坪组发育碳酸盐岩潮坪相沉积,可识别出潮上坪、潮间坪和潮下坪3个亚相共计6种微相类型：潮上坪包括潮上滩和潮上云坪微相;潮间坪包括潮汐水道、潮间滩、潮间灰坪;潮下坪则仅发育低能潮下坪,垂向上表现出海退-海侵的沉积演化序列。据此建立了麦地坪组海湾潮坪相沉积模式。磷块岩的富集严格受沉积相带控制,潮间坪内高能水动力的潮间滩和潮汐水道是最有利于磷块岩形成的微相环境,砂砾屑磷块岩是马边地区发育较为广泛的磷块岩类型。磷矿床的成矿模式为上升洋流将富磷海水带入到海湾潮坪环境内,受生物-化学作用使磷以胶体-化学的形式发生凝聚富集,形成半固结—弱固结的磷酸盐沉积物,后遭受水流的冲刷、破碎、搬运、簸选再次发生沉淀,经压实、固结即形成高品位的磷块岩。     

白云岩有机成因模式:机制、进展与意义

白云岩是一种常见的碳酸盐岩,它广泛分布在古代碳酸盐岩台地中,却很少见于全新世沉积物中,这构成了一个未解之谜。近20多年的研究成果表明,早期成岩过程中微生物参与的硫酸盐还原反应、甲烷生成和厌氧氧化反应以及有氧呼吸作用能够促进白云石的沉淀:细菌细胞和胞外聚合物(EPS)带有负电荷,能够聚集溶液中Mg2+和Ca2+;同时上述氧化还原反应产生HCO3-,提高了孔隙水中反应物的浓度;这样在细菌细胞周围形成一个对白云石超饱和的微环境,有利于白云石的沉淀。这是一种新的白云石成因模式,微生物活动和有机质是影响白云石形成最重要的因素,特殊的球状形态和碳同位素特征是鉴别有机成因白云石的重要标志。白云岩有机成因模式为认识地质历史时期大套白云岩的成因、探索"白云岩之谜"提供了新的思路。     

云南镇雄地区新发现羊场超大型磷矿沉积环境及资源潜力分析

云南镇雄羊场磷矿是近年来新发现的超大型磷矿床,隐伏于羊场背斜核部。本文对羊场磷矿的矿床地质特征、成矿背景、沉积环境与沉积相、矿体特征及空间分布等进行了研究,认为矿床形成于早寒武世梅树村期,矿体赋存于梅树村组碳酸盐岩含磷岩系中;沉积环境为浅海碳酸盐台地干热潮坪环境(潮间-潮下带),沉积相为潮间-潮下间歇高能富白云岩、磷块岩相,由北西往南东海水逐渐变深,矿化变弱,矿体总体从聚磷盆地中心向周边有变薄趋势;矿床类型为海相沉积型层状磷块岩矿床。矿床形成过程为上升的海流把富磷的海水带到浅海地带时,由于温度升高和压力降低,使磷以磷酸钙的形式沉积于浅海地带的边缘上,形成规模巨大的磷矿;另外,沉积环境的旋回性变化伴随着生物、化学和物理作用对磷的溶解、迁移、富集和叠加改造再沉积的反复进行,致使磷矿层聚集存在多期和多层结构,矿层变厚矿石品位变富;在成矿后矿体受羊场背斜的叠加改造,使磷矿层再次变富变厚,矿床规模进一步变大。在钻探验证基础上,分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级品圈定了工业磷矿体,并系统估算了羊场磷矿全区控制+推断磷矿石资源量;同时采用综合地质要素法、三维空间定位模型预测法分标高段预测了磷矿石潜在资源,认为羊场地区有望成为世界级磷矿资源基地。通过地层对比和沉积环境特征分析,认为羊场背斜东约20.0 km的芒部背斜,为寻找隐伏磷矿的另一有利地段。     

临沧盆地超大型锗(铀)矿床成矿机理及其模拟实验

通过矿床地质地球化学、煤岩学、有机地球化学及成矿模拟实验的研究,首次阐明临沧盆地大寨超大型煤中锗(铀)的有机成矿机理:初始锗来源于赋锗的花岗岩风化产物;在泥炭化阶段通过微生物对陆生高等植物降解和改造,经有机质吸附和生成锗络合物等环节构成富锗泥炭层。当富锗泥炭层形成褐煤时,未成熟有机质从含锗的粒间孔隙水中富集锗形成褐煤锗矿层;在表生氧化阶段中,褐煤锗矿层中锗被含氧地下水淋滤、迁移、叠加再造形成富大锗矿体。为进一步探讨锗矿的有机成矿机理进行了包括浸出、吸附、络合的锗矿预富集,以及锗重新迁移和聚集实验,来表述和证明上述有机成矿机理。     

黔中陡山沱期磷块岩成因的系统研究

黔中成磷区是中国南方陡山沱成磷期磷块岩矿床的重要组成部分。包括瓮福、开阳两个大型磷块岩矿床和若干中小型磷矿床。本文从磷的来源、沉积和富集3个方面系统地揭示了该区磷块岩的成因。稀土元素分析表明,磷可能来自同期海底火山喷发物。海洋地球化学、生物化学及磷块岩的组构研究证明,藻类生物的吸收和固定作用是磷质沉积的主要途径。磷的富集的多阶段、多因素的,经历不同的富集阶段(或方式)形成不同的磷块岩类型。