贵州瓮安陡山沱组磷块岩的稀土元素地球化学特征与沉积古环境

晚元古代末的陡山沱期(550-600Ma)是地球历史生物、化学和气候变化的剧烈时期。通过对贵州瓮安陡山沱组磷矿的稀土元素研究，确定上矿层磷块岩的北美页岩标准化稀土模式具负Ce异常、轻和重稀土亏损及中稀土富集特征。下矿层磷块岩稀土模式为轻微负Ce异常、轻微的轻和重稀土亏损及中稀土富集。下矿层磷块岩的Ceanom值为-0．065～-0．077，上矿层磷块岩的Ceanom为-0．26～-0．291，表明瓮安磷矿沉积古环境从下矿层的还原条件转变为上矿层的氧化条件。这种南沱冰期之后的环境变化可能为瓮安动物群的大爆发提供了必要的条件。     

贵州瓮安陡山沱组磷块岩的地球化学特征

贵州瓮安地区是震旦纪陡山沱期的一个磷块岩沉积区,生物作用是磷矿形成的重要因素。通过对贵州瓮安含磷岩系剖面地球化学特征的研究,认为磷块岩富集层是以P2O5与CaO构成的磷酸盐矿物为主,可分为白云质砂屑磷块岩和碳质磷块岩2个亚类;生物作用导致了磷块岩中Pb,As,Ba及Sr等微量元素的富集,其中亲硫元素Pb的含量最高达到1 446×10-6,反映了贵州瓮安震旦系陡山沱组磷块岩的成因与菌藻类生物作用密切相关。     

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。     

贵州瓮安北斗山震旦系陡山沱组瓮安生物群沉积微相特征

本文通过对贵州瓮安北斗山石人坳、大塘剖面野外实测取样结合室内镜下岩石组构特征分析,并根据Flugel《石灰岩微相分析》镶边碳酸盐岩台地模式相带归类,归出8个沉积微相类型;揭示瓮安生物群赋存地层陡山沱组的沉积微相特征：陡山沱组由下到上经历了3次潮下坪—中潮坪—潮上坪的水动力能量强弱交替、海水向上变浅的古地理环境。     

贵州瓮安磷矿陡山沱组地层元素地球化学特征

瓮安陡山沱组上磷矿层含有大量早期多细胞动物化石(瓮安生物群),而陡山沱组下磷矿层未发现该生物群,说明上下两个磷矿层体现了不同的沉积环境。上磷矿层的氧化还原敏感元素Mo,U,V含量较下磷矿层要低很多。底部白云岩层、下磷矿层和中部白云岩层,无Ce异常,而上磷矿层和灯影组白云岩层Ce为负异常。这些表明,瓮安陡山沱组地层形成的海水沉积环境由下部的缺氧环境向上部的氧化环境转变。     

贵州瓮安陡山沱组磷块岩生物标志物特征及对沉积环境的指示

贵州瓮安新元古界陡山沱组磷块岩中发现的瓮安生物群主要包括多细胞藻类、蓝菌、疑源类、后生动物休眠卵及胚胎、管状后生动物和两侧对称的后生动物等化石类型。对瓮安陡山沱组磷块岩的有机地球化学分析表明,烃类有机组分包括正构烷烃、萜类、甾类和类异戊二烯烃。正构烷烃主峰为C21,碳数分布范围宽;OEP值为1．03,接近1。Pr／Ph比值为0．95,植烷略显优势。规则甾烷呈不对称的“V”字形分布,表现为C27〉C29〉C28的分布特征。C27占优势可能是由大量的带刺疑源类昕致。生物标志物特征指示瓮安陡山沱组磷块岩中的有机物来源于藻类和细菌,显示还原性、较高盐度的成磷沉积环境。     

贵州瓮安夏安灯影组磷块岩稀土元素地球化学特征

贵州瓮安夏安灯影组叠层石磷块岩丰富,本文利用地球化学方法对灯影组含磷岩系稀土元素含量进行了测试分析。结果表明,矿层中上部叠层石磷块岩稀土元素总量ΣREE低,且比矿层底部砂屑磷块岩的更低,显示出明显的生物成因特点;磷块岩北美页岩组合样标准化曲线形态上近似于"帽状",也指示生物有机质参与了成磷作用。样品具有较低的稀土元素总量ΣREE、较小的LREE/HREE比值、明显的负Ce异常,普遍的正Eu异常,暗示该区磷矿为非正常海水沉积成因。因此,夏安灯影组磷矿为生物成矿与热水沉积共同作用的结果;同时,样品Ceanom值皆小于-0.1,说明夏安灯影组磷块岩形成于相对氧化的环境。     

湖北宜昌白果园陡山沱组磷块岩地球化学特征研究

湖北宜昌地区白果园含磷岩系位于黄陵背斜西北部,属于宜昌磷矿的一部分;磷块岩形成于震旦纪陡山沱期大海侵时期,其富磷层位于陡山沱组樟村坪段。对白果园剖面进行地球化学方面研究,得出以下认识：（1）白果园磷块岩富集层主要为以P3O5与CaO构成的磷酸盐矿物、以CaO、CO2为特征的碳酸盐矿物和A12O3与SiO,构成的粘土矿物...     

贵州开阳双山坪陡山沱组磷块岩地球化学特征及成因意义

本文对贵州双山坪磷块岩的常量、微量和稀土元素地球化学特征进行分析研究,并探讨区内陡山沱组磷块岩的成磷环境和成磷物质来源。研究表明,磷块岩由内碎屑、陆源碎屑和填隙物等组成,以富含Ca O、P2O5和Si O2为特点。磷块岩中Ba含量高达4290×10-6,Sr含量高达984×10-6,表明磷块岩的形成与生物作用密切相关。磷块岩Sr/Ba=0.21~3.12,反映出沉积和热液混合成因的复杂成矿作用,U/Th=1.76~16.62,均大于1,反映出热水沉积物的特征。δU=1.68~1.96,均大于1,表明磷块岩形成于缺氧沉积环境。磷块岩稀土总量较高,经北美页岩标准化的稀土配分模式曲线接近水平,具有显著的轻稀土富集、重稀土亏损特征,LREE/HREE=3.21~6.55,显示轻重稀土分异程度较高。δEu=1.01~1.40,均大于1,呈明显的正异常。Ce anom=-0.097~0.045,均大于-0.1,进一步表明磷块岩形成于缺氧环境。La/Ce=0.44~0.53,均小于1,反映磷块岩形成过程中受到热水沉积作用的影响。综合分析认为,磷块岩形成过程中有生物作用的参与,磷块岩形成于潮坪-泻湖相的缺氧沉积环境,成磷物质主要来源于富磷海水的上升洋流以及海底喷发热水中的大量含磷物质。     

贵州瓮安陡山沱组球状化石元素地球化学浅析

本文利用电子探针微区分析技术(EPMA),首次分析了采自贵州瓮安北斗山磷矿区陡山沱组外壁呈瘤状及多边形板片状的磷酸盐化球状化石的元素地球化学含量,包括常量元素氧化物含量和部分稀土元素含量,经初步对比发现:具瘤状及板片状外壁的两类球状化石,由内至外常量元素含量的变化趋势大体相似,表明归人同一生物大门类的可能性较大;与磷块...     

中国南方新元古代可能后生动物成因的硅化和磷酸盐化球状微化石Tianzhushania

对中国南方贵州瓮安地区上新元古界陡山沱组两种类型沉积：燧石夹层(切片法研究)和磷灰岩／含磷碳酸盐岩(切片法和浸解法研究)中微化石的比较研究表明,磷酸盐化的Megasphaera ornata与燧石中保存的Tianzhushania tuberifera可能代表由不同矿化过程保存下来的同一生物分类。磷酸盐化标本的外层壁经常脱落,而暴露其具纹饰的中问壁。在一些孤立于围岩基质的磷酸盐化标本和在磷灰岩薄片所见到的标本上显现部分带刺的外壳保存,它们可以同燧石夹层薄片中发现的化石进行比较。磷酸盐化标本的中间壁瘤突表面上普遍见到的凹坑,相当于外层壁刺饰所遗留下的附着点。而具有刺饰的外层壁形态是Tianzhushania Yin and Li,1978属的典型特征,因此建议Tianzhushania arnate(xiao等,2000)Yin et al．,2004为该种的有效名称。而主要依据其中间壁的纹饰形态所得出的该种为后生动物休眠卵的认识与目前结果并不矛盾。但是,外层壁具刺饰的形态说明该种为浮游性的,而不是底栖性的生态类型。     

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。     

中国华南陡山沱组烃源岩的形成机制与分布预测

震旦系(埃迪卡拉系)陡山沱组是成冰系(南华系)极端冰期事件结束后首次沉积的泥岩和碳酸盐岩地层,大规模的海侵活动导致在全球广泛发育富有机质黑色页岩,可能是未来深层油气和页岩气勘探的重要烃源岩层.中国华南陡山沱组烃源岩分布广泛,由于受古构造格局、沉积相带等因素影响,烃源岩非均质性强、平面上分布差异大.本文在前人研究基础上,...     

Megascopic Symmetrical Metazoans from the Ediacaran Doushantuo Formation in the Northeastern Guizhou, South China

In South China, various megascopic symmetrical metazoan fossils were found in the upper Doushantuo (陡山沱)Formation of the Neoproterozoic Ediacaran.The worm-like fossil is characterized by modern taxological annelid, for many metameres, parapodia, one possible tentale, an alimentary canal, and a dorsal vessel. The triradiate discoidal fossil is belong to Trilobozoa, and the octaradiate discoidal fossil might be Ctenophora. All these fossils indicate that the megascopic metazoans have appeared in the Doushantuoian of Eidacaran and imply that the symmetrical metazoans must have originated at least 550 Ma ago.     

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。     

贵州江口震旦系陡山沱组沉积层序和沉积环境分析

通过对贵州江口桃映及邻区的坝黄、石竹溪的陡山沱组剖面的沉积序列研究,将陡山沱组划分为2个海侵-海退层序,并根据层序对比认为陡山沱期的生物群均产于陡山沱期第二次海平面开始上升之后形成的沉积中.从晚震旦世陡山沱期的第二次海侵开始是多细胞藻类、后生动物的第一次"爆发".桃映陡山沱组剖面产庙河生物群分子的沉积为局限滞流海盆沉积,进一步证明了庙河生物群型宏体生物的生存、保存环境模式仅限于局限滞流海盆中,为贫氧环境.     

华南埃迪卡拉(震旦)系陡山沱组生物地层学研究的新进展

本文重点介绍华南地区埃迪卡拉(震旦)系陡山沱组生物地层学研究的新进展:(1)贵州江口陡山沱组上部黑色页岩中发现保存完美的八辐射螺旋结构的埃迪卡拉型动物化石--八臂仙母虫,首次确立陡山沱组上部庙河生物群层位有埃迪卡拉型动物化石的存在,为该层位与澳大利亚典型埃迪卡拉动物群层位对比提供了重要证据.(2)陡山沱组第二段首次发现有饰天柱山藻,确立了陡山沱组中下部出现的以Tianzhushania属为特征的具刺疑源类下组合带,为同期地层的对比提供了新依据.(3)在峡东地区陡山沱组第三段发现以Tanarium属为特征的具刺疑源类上组合带,它们与断面呈圆形和方形的管状化石共生,层位稳定,分布广泛.这些新古生物的发现,不仅进一步完善了我国埃迪卡拉(震旦)系陡山沱组的生物地层序列,而且为解决全球埃迪卡拉系划分和对比提供了可靠的古生物依据.