鄂西震旦系上统含磷岩系的划分与对比

上震旦统陡山沱组是鄂西地区最具工业价值的含磷地层。著名的磷矿有荆襄磷矿、宜昌磷矿、兴(山)神(农架)保(康)磷矿。迄今已有20多年的勘探史,但由于各矿区研究程度不一,又缺古生物依据,亦不能依靠同位素年龄来作划分对比,故在地层及磷矿层的划分、对比上认识不一。笔者结合磷矿特征及含磷岩系岩类组合、剖面结构特点、稀土元素特征等,将本区划分为4个磷矿分布区,将陡山沱组划分为3个岩性段、5个含磷层位。     

贵州瓮福磷矿含磷岩系层序特征及黔中古陆控矿意义

新元古代末期震旦系陡山沱阶和早古生代早期寒武系梅树村阶是全球两大成磷时期。贵州瓮福磷矿含磷岩系—早震旦世陡山沱组磷矿a矿层与b矿层,是震旦系陡山沱阶成磷事件的典型代表。瓮福磷矿含磷岩系为在浅水陆棚地区沉积的一套与磷矿有成因联系的岩石组合,属于浅海台地相型;含磷岩系具备早期准备阶段、磷质富集阶段及晚期磷质贫化消失阶段的沉积特征,在纵向上呈三段式递变;以陡山沱组内三段(Z_1d~3)与四段(Z_1d~4)侵蚀间断面分隔,两次海侵旋回造成两次磷质的富集,经生物化学、机械破碎簸选及后期改造形成a、b两层工业磷矿体。瓮福磷矿陡山沱期构造位置位于上扬子陆块东南部,雪峰运动结束冒地槽沉积造就了黔中古陆以及东部半封闭的海湾浅滩。瓮福磷矿陡山沱期处于黔中古陆东缘,东临大海,整体地势西高东低;以黔中古陆为中心,从西到东、由陆向海形成古陆—滨岸—浅海—深海的古地理格局。黔中古陆在陡山沱期两次海侵旋回中,一方面其边缘海湾浅滩为磷质富集提供有利的沉积环境,另一方面其遭受剥蚀和夷平作用后为磷块岩矿床的形成提供含石英、长石、白云石、黏土等矿物的陆源碎屑。通过典型岩相剖面分析,黔中古陆边缘海湾浅滩的沉积环境及岩相直接控制了瓮福磷矿床的形成和分布,其具有重要的控矿意义。     

鄂西磷矿矿集区地质及其资源远景分析

鄂西磷矿的分布与产状受神农架背斜和黄陵背斜控制,为荆襄式晚震旦世沉积型磷块岩矿床。受浅海台地台坪亚相,磷块岩、泥(页)岩、白云岩含磷建造和水下隆起古构造等控制。晚震旦世陡山沱期磷矿评价标志为:上震旦统陡山沱阶;浅海台地台坪亚相;磷块岩、泥(页)岩、白云岩含磷建造;成矿地段陡山沱阶厚度一般小于200m,最佳150～50m;水下隆起带;磷块岩矿床一般分布在冰碛砾岩为0m的区域;含磷建造等深线一般小于1000m。评价结果表明,荆襄、宜昌、新华、神农架和保康磷矿区的深部及外围具有较好的资源远景,资源潜力大。     

贵州瓮安陡山沱组含磷岩系沉积序列及磷块岩的形成

贵州瓮安陡山沱组磷块岩为碳酸盐岩型含磷岩系,属于浅海碳酸盐岩台地沉积区。对瓮安磷矿大塘剖面进行沉积环境研究,将Marinoan冰期后沉积的陡山沱组地层分为6个向上变浅的沉积序列。瓮安含磷岩系大部分为多旋回的叠置体,其常见的交错层理、波状层理、透镜状层理等表明了磷块岩形成于水体较浅的高能环境。南沱冰期后,陡山沱期剧烈的海侵作用引发上升洋流,携带富磷海水涌入浅水区,在海平面间歇性波动的条件下,为磷块岩的形成提供了物源与动力条件。     

黔中开阳地区震旦纪陡山沱期富磷矿沉积特征与成矿模式*

黔中开阳地区在震旦纪陡山沱期全球成磷事件的大背景下,发育了厚度较大的富磷矿层。通过岩石薄片观察、地层对比与划分及沉积相分析等手段,探讨黔中开阳地区震旦纪陡山沱期磷矿床沉积特征与成矿模式。结果表明:(1)开阳地区陡山沱期处于黔中古陆北缘的磷质海岸环境,磷矿层中分布最广泛、品位最高的矿石类型为砂屑磷块岩,为富磷沉积物在沉积、成岩过程中遭受多期次冲刷破碎、暴露淋滤及堆积胶结的产物。(2)开阳地区古地理环境和动荡的海水条件控制了磷矿的沉积和高品位矿石的分布,洋水、永温等地在震旦纪陡山沱期所处的海水深度适中的临滨带为成矿优势地带,而水体过浅的前滨带和过深的远滨带均不利于磷质的聚集和成矿。(3)开阳地区动态磷矿床成矿模式表明,陡山沱期海平面的频繁进退使临滨带已沉积的磷块岩遭受多期次的冲蚀、暴露、淋滤、胶结及磷质再沉积作用;通过物理分选作用和风化淋滤作用最终使磷质聚集,是研究区富磷矿形成的主要原因。     

湖北保康白竹磷矿磷酸盐矿物特征

<正> 一、地质概况湖北保康白竹磷矿区位于杨子准地台北缘,含磷层位为上震旦统陡山沱组下段,其上复陡山沱组上段泥质泥晶白云岩层,下伏南沱组冰碛砂砾岩。含磷岩系中,磷块岩层之上为含磷钾硅质页岩及含锰硅质条带状泥晶白云岩;其下为含磷泥质泥晶白云岩及核形石硅质岩。矿层中部夹泥硅质条带。磷矿体呈带状,近南     

渝东北陡山沱组碳酸锰微生物岩沉积环境初探

沉积型碳酸锰矿床多被认为沉积于水体较深、局限且较还原的沉积环境,特别是黑色页岩型碳酸锰矿床。在扬子北缘城口地区,埃迪卡拉系陡山沱组顶部黑色页岩中也发育碳酸锰沉积,黑色页岩及锰矿石Ce元素异常被认为是指示沉积环境的关键证据,但缺乏系统的沉积学证据,其沉积环境还存在争议。本次研究通过野外剖面、钻井岩心观察和室内薄片观察,详细描述了城口地区陡山沱组碳酸锰岩石的沉积结构、构造特征,对其展开了详细的沉积学研究,确定了其沉积环境并建立了沉积模式。研究表明,城口锰矿是典型的微生物岩沉积,菱锰矿以层状构造为主,内部发育叠层石、核形石、树形石以及凝块石。其中,核形石菱锰矿常黏结生长,菱锰矿微观特征记录了凝块状、球粒状、丝状、管状、纤维状以及放射状等微生物岩微结构。关键钻孔岩心沉积记录显示,研究区陡山沱组菱锰矿与胶磷矿交互沉积,菱锰矿中发育各种微生物岩旋回沉积,少见正粒序层理,内部偶有记录代表水动力变强的内碎屑层,而胶磷矿以强水动力内碎屑沉积为特征,常发育于菱锰矿上部,显示含锰岩系—含磷岩系旋回沉积特征,揭示陡山沱组末期城口地区沉积水体逐渐变浅的特征。结合区域陡山沱组地层沉积特征,认为扬子北缘城口地区陡山沱组1段为缺失盖帽的无障壁海岸沉积,陡山沱组2段是具有混积特征的碳酸盐岩缓坡沉积,微生物岩型菱锰矿主要发育于浅缓坡下部障积丘礁沉积环境。值得注意的是,研究区陡山沱组末期障积丘礁的发育是加速该区域沉积体系由缓坡向台地演化的重要盆地演化动力学因素。     

湖北宜昌白果园陡山沱组层序地层及磷块岩成因研究

新元古代陡山沱期是扬子地台重要的成磷期,鄂西白果园磷块岩就形成于当时海侵不断扩大的过程中。白果园陡山沱组位于黄陵背斜西北部,磷矿赋存于陡山沱组下部。对白果园剖面进行层序地层学研究,将南沱冰期后沉积的陡山沱组和灯影组划为一个二级层序。含有磷块岩的陡山沱组,代表了南沱冰期后强烈的海侵活动的特点,将其划分为六个三级层序,磷块岩形成于第一个三级层序内。在层序1的海侵体系域上部与高位体系域下部所反映的潮下带,砂屑磷块岩品位很高。冰期时的物理风化和陡山沱期化学风化作用将地表含磷物输入海洋,海侵引发的上升洋流携带富磷海水涌入浅水区,为磷块岩在层序1内的形成提供了物源与动力条件。初次海侵对磷矿形成十分有利,高品位的含磷层对应于最大海侵阶段。采用地球化学方法对含磷岩系进一步研究后表明,生物有机质对白果园磷块岩的形成有重要作用。大冰期过后陡山沱期新的古海洋生态系统开始构建,使生物生产率迅速恢复,为生物有机质的成矿作用提供了机遇。其有机碳含量介于盆地型磷块岩与台地型磷块岩之间,显示了泥页岩—碳酸盐岩型含磷岩系Corg含量的“过渡性”特点。由于其含磷岩系形成的环境为半局限性滞留洼地,白果园磷块岩是弱还原—弱氧化环境的沉积产物。与邻区贵州瓮安的台地型磷块岩进行对比,台地型磷块岩由于更为氧化的环境而具有低Corg和高P2O5特点。通过与早寒武世云南昆阳磷矿的对比,发现能量较高并具有丰富藻类的潮下带为磷块岩形成的优势区带,但白果园不具备昆阳磷矿的藻滩成磷环境。所以,白果园磷块岩的形成是海侵作用和生物有机质的参与等因素共同作用的结果。     

鄂西地区沉积型磷矿的定位预测方法研究

通过研究鄂西地区典型沉积型磷矿矿床成矿特征,总结其成矿规律,选取含磷岩系下震旦统陡山沱组含磷岩系的分布、岩相古地理、古构造、岩石组合、陡山沱组地层厚度、南沱组冰碛砾岩厚度作为预测要素变量;运用秩相关系数法分析各预测要素,确定矿床的定位预测要素的重要变量区间。最终基于MRAS软件,通过特征分析法对预测要素进行分析,确定了34个A类预测区。     

石门东山峰磷矿相旋回分析及磷块岩形成模式

位于湘鄂交界的东山峰磷矿,是我国南方晚震旦世磷块岩建造中的一个大型层状磷块岩矿床。东山峰磷矿在矿层赋存部位、含磷岩系岩性组合、古地理条件、沉积环境、成矿机理等方面,与区域内同层位的其它磷矿既有相同之处,又有不同的特点。这里着重从东山峰磷矿杨家坪矿段的地质特征,分析该磷矿的相旋回建造及成矿机理。一、含磷岩系特征及沉积相 (一)岩矿石的结构及沉积构造东山峰磷矿赋存于震旦系上统陡山沱组上部,下距冰碛层400米左右。含磷岩系属碳酸盐岩相,厚度20—153米,一般为70—80米,由炭泥质白云岩、含磷白云岩、白云     

黔中大湾磷矿区早震旦世“盖帽”白云岩对a矿层的影响及其地质意义

大湾矿区陡山沱组底部为上覆于南华系冰碛岩之上的盖帽白云岩,主要由微晶白云石组成的泥-微晶结构、薄层状构造灰色细晶白云岩。局部地区,岩石为铁质侵染,为褐红色。见方解石及少量石英充填于裂隙中。水平层理发育,与上覆矿层整合接触。盖帽白云岩在全球各地广泛分布。大湾矿区震旦系陡山沱二段(a矿层产出层位)厚度及其品位受沉积基底(陡山沱一段"盖帽"白云岩)起伏程度的制约,当盖帽白云岩厚度增大时,沉积的陡山沱组a矿层厚度减薄,相应的磷块岩P_2O_5含量相对增高,相反,沉积的陡山沱组含磷层厚度大,磷块岩P_2O_5含量相对较低。矿区北4-8号勘探线及9-27号勘探线a矿层矿石品位相对较高,a矿层厚度相对减小。指示大湾矿区北东部及南西部a矿层沉积环境海水相深度相对较浅,水动力环境相对较强。同样,大湾矿区中部a矿层底板盖帽白云岩很薄或这未发育,但出现粉砂质泥岩,矿石品位相对较低,矿层厚度相对变厚。a矿层沉积环境海水相深度相对较深,水动力环境相对较弱,推测大湾矿区中部a矿层沉积底板存在一条东西向凹陷。从盖帽白云岩到陡山沱二段a矿层是持续海侵过程,地层连续沉积。盖帽白云岩沉积环境为介于潮间带至深水区的缓坡,指示a矿层同样为潮间带至深水区之间的缓坡沉积。     

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。     

贵州瓮(安)福(泉)地区磷矿地质特征与潜力预测

贵州瓮(安)福(泉)磷矿(以下简称瓮福磷矿)地处上扬子东缘成矿带西南端的黔中成磷区,为超大型海相沉积磷块岩矿床,含磷岩系为震旦系下统陡山沱组,已勘查面积约120 km2,探获磷矿资源总量达37. 9亿吨。通过研究瓮福磷矿地质特征,分析早震旦世陡山沱期古地理环境及岩相分布、陡山沱组含磷岩系分布及其岩性组合、构造保存条件,初步划定面积达800 km2范围的瓮福磷矿远景预测区,根据控制磷矿产出的各要素特征,已有工程的揭露情况,对远景区找矿潜力作了预测。     

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。     

黔中地区震旦系洋水组地球化学特征及其对古海洋环境的指示

为重建黔中地区震旦纪陡山沱期古海洋环境,选取小河磷矿(XH)、息烽磷矿(XF)含磷岩系剖面,通过系统采样及岩矿鉴定、扫描电镜、微量元素和稀土元素分析,揭示古海洋环境对磷块岩沉积的影响作用。结果表明,磷矿成矿受黔中古陆长期剥蚀夷平形成的无障壁海岸海滩环境控制。陡山沱期洋水组磷块岩Sr/Ba值一般大于1,均值分别为1.90 (XH)和0.95 (XF),而澄江组沉积物Sr/Ba值均小于1,均值分别为0.11 (XH)和0.18 (XF),说明沉积环境由澄江期的湖泊相转变为陡山沱期的海相。小河剖面V/Cr和Ni/Co均值分别为1.77和2.17,息烽剖面V/Cr和Ni/Co均值分别为1.26和2.83,均位于弱氧化—氧化区间。息烽磷矿磷块岩δCe为0.75～0.95,均值0.85,小河磷矿磷块岩δCe为0.74～1.09,均值0.88,Ce负异常由底部至顶部逐渐增大,显示沉积环境由次氧化—氧化的转变。这种氧化转变不仅造成了浅水富磷海岸大洋生产力的提升,进一步促使与生物作用相关的磷块岩沉积,同时造成的生命演化也改变了大洋含氧结构,因此成磷环境的氧化转变是对新元古代氧化事件与生命演化的响应。     

贵阳马场地区陡山沱组含磷特征分析

震旦系上统陡山沱组为黔中地区的开阳磷矿和瓮福磷矿的含磷层位,贵阳马场地区陡山沱组隐伏于地下,根据钻孔揭露,区内陡山沱组顶部与上伏灯影组接触面为一水蚀间断面,无磷矿分布,为磷矿层缺失区。     

贵州瓮安磷矿上震旦统陡山沱组地层和沉积环境

瓮安磷矿当时位于川黔滇台地东南边缘,是我国晚震旦世陡山沱期主要的磷矿之一。该区陡山沱组含磷地层中发现大量低等蓝藻和真菌、红藻、大型球状绿藻、疑源类及可能的后生动物化石,引起国内外地质学家和古生物学家的关注,尤其是最近报道从该地层中发现具细胞结构的海绵和动物胚胎化石,震动了各国古生物学界。瓮安磷矿的陡山沱组不整合于南沱组或板溪群之上,为灯影组浅灰白色白云岩层整合覆盖,以中部的古喀斯特侵蚀面为界而分为下、上两个岩性段,构成下段的白云岩—磷块岩—白云岩序列和上段的磷块岩—白云质生屑磷块岩—磷质白云岩序列。化石产于陡山沱组上段。     

黔中开阳磷矿沉积区震旦纪陡山沱期定量岩相古地理重建*

磷矿的沉积和成矿与成磷期的古地理环境密切相关。本文首次将“单因素分析多因素综合作图法”运用于开阳地区震旦纪陡山沱期沉积型磷矿床的成矿分析和找矿预测上。通过选取陡山沱组及其各岩性段的地层厚度及磷矿层品位作为单因素,确定开阳地区古地理格局;结合地层岩性组合、沉积特征等多因素综合分析,恢复开阳地区成矿期沉积环境,编制陡山沱早期、中期和晚期岩相古地理图。根据定量岩相古地理重建结果,认为开阳地区陡山沱期整体处于南靠黔中古陆、地势南高北低、局部地形复杂的滨岸海滩沉积环境,其中临滨带为最有利成矿带,局部地形变化也会造成矿层厚度、品位的差异;矿层受到的水流冲蚀、暴露、淋滤及再沉积作用是导致矿石品位显著提升的关键因素。通过定量岩相古地理学精确还原成矿期古地理环境、解析多期次沉积成矿过程,对于确定磷矿控矿因素、构建找矿预测模型和预测矿体空间位置具有重要意义。     

兴神保磷矿含磷岩系沉积环境分析

兴神保磷矿赋存于震旦系陡山沱组中下部,磷块岩主要为原地生物、生物化学成因的团粒、藻菌粒、壳粒、叠层石组成。它们形成于低能还原-弱氧化条件的浅水盆地,泻湖及浪基面附近的浅滩环境。按含磷岩系沉积特征划分出三个沉积相区。古隆起控制着磷块岩的时空分布。     

黔中开阳磷矿沉积区震旦纪陡山沱期定量岩相古地理重建

磷矿的沉积和成矿与成磷期的古地理环境密切相关。本文首次将"单因素分析多因素综合作图法"运用于开阳地区震旦纪陡山沱期沉积型磷矿床的成矿分析和找矿预测上。通过选取陡山沱组及其各岩性段的地层厚度及磷矿层品位作为单因素,确定开阳地区古地理格局;结合地层岩性组合、沉积特征等多因素综合分析,恢复开阳地区成矿期沉积环境,编制陡山沱早期、中期和晚期岩相古地理图。根据定量岩相古地理重建结果,认为开阳地区陡山沱期整体处于南靠黔中古陆、地势南高北低、局部地形复杂的滨岸海滩沉积环境,其中临滨带为最有利成矿带,局部地形变化也会造成矿层厚度、品位的差异;矿层受到的水流冲蚀、暴露、淋滤及再沉积作用是导致矿石品位显著提升的关键因素。通过定量岩相古地理学精确还原成矿期古地理环境、解析多期次沉积成矿过程,对于确定磷矿控矿因素、构建找矿预测模型和预测矿体空间位置具有重要意义。