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。     

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。     

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。     

扬子地台陡山沱期磷块岩的沉积和分布特点

本文讨论的主要内容是扬子地台陡山沱期磷块岩的古地理分布和富集环境。依据的资料是有关区域地质材料和作者对一些磷矿的调查研究结果。通过古地理和沉积环境的分析可知,陡山沱期磷酸盐的沉积避开陆表海而趋向陆缘海。陆缘海内,磷酸盐又往往在与深水有联系的浅水地段富集成矿。造成深水、浅水环境的地质背景是彼此邻接的构造拗陷和隆起。磷酸盐主要沉积在深水粘土向浅水碳酸盐转变或过渡地带,并组成粘土-磷酸盐-碳酸盐这种沉积次序的海退型旋回。     

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。     

扬子地区磷矿成矿规律

扬子地区是我国最为重要的磷矿分布区,占全国资源总量的80％~2上。扬子地区主要的含磷层位是晚震旦世的陡山沱阶和早寒武世梅树村阶。扬子地区在晚震旦世的陡山沱期和早寒武世梅树村期具备极佳的形成磷矿的古构造、古地理、古气候条件,磷质来源丰富,在一定的物理、化学和生物作用下,形成了大型磷矿带和磷矿聚集区。滇东北寻甸-东川-会泽-带、川西南马边-雷波-会东一带、鄂西神农架和黄陵背斜西部是寻找大型磷矿和富磷矿的有利地区。     

黔中息烽磷矿床成矿环境、成矿作用及成矿模式探讨*

息烽磷矿是贵州地区震旦纪陡山沱期磷矿的重要组成部分,以矿层厚、品位高、断裂构造发育、叠层石丰富而独具特色。通过对矿床地质特征及矿床地球化学特征综合研究认为,从陡山沱组底到顶气候经历温湿—干热—湿热变化,海平面对应经历了海进—海退—海进,其内的磷块岩和磷质岩是在热水沉积作用、生物作用和正常海水沉积作用等共同作用下形成于前滨—临滨环境。综合以上,反演息烽陡山沱期成矿过程,发现矿床经历了“海进—海退—海进”三阶段成矿,在陡山沱早期海进阶段形成下矿层,随后的海退阶段和海进阶段形成上矿层。空间上,2矿层之间夹白云岩,且交于靠黔中古陆一侧,当第2次海进越过第1次海进的前滨—临滨位置后,只形成上矿层,是开阳、息烽磷矿床1层矿体形成的对应部位。瓮福磷矿床有2层矿体,对应处于经历了“三阶段成矿”的前滨—临滨部位,且瓮福磷矿成矿时的位置高程明显低于息烽磷矿、息烽磷矿略低于开阳磷矿,通过岩性特征对比,与实际基本吻合。因此,在对陡山沱期的磷矿进行成矿预测和找矿勘查中,与息烽磷矿床相似的黔中及附近区域的动态前滨—临滨环境,均为磷矿床的找矿靶区,利用“三阶段成矿”形成相交的2矿层特点,可高效对已知矿床、矿化点和前滨—临滨带周围进行成矿预测。     

黔中息烽磷矿床成矿环境、成矿作用及成矿模式探讨*

息烽磷矿是贵州地区震旦纪陡山沱期磷矿的重要组成部分,以矿层厚、品位高、断裂构造发育、叠层石丰富而独具特色。通过对矿床地质特征及矿床地球化学特征综合研究认为,从陡山沱组底到顶气候经历温湿—干热—湿热变化,海平面对应经历了海进—海退—海进,其内的磷块岩和磷质岩是在热水沉积作用、生物作用和正常海水沉积作用等共同作用下形成于前滨—临滨环境。综合以上,反演息烽陡山沱期成矿过程,发现矿床经历了“海进—海退—海进”三阶段成矿,在陡山沱早期海进阶段形成下矿层,随后的海退阶段和海进阶段形成上矿层。空间上,2矿层之间夹白云岩,且交于靠黔中古陆一侧,当第2次海进越过第1次海进的前滨—临滨位置后,只形成上矿层,是开阳、息烽磷矿床1层矿体形成的对应部位。瓮福磷矿床有2层矿体,对应处于经历了“三阶段成矿”的前滨—临滨部位,且瓮福磷矿成矿时的位置高程明显低于息烽磷矿、息烽磷矿略低于开阳磷矿,通过岩性特征对比,与实际基本吻合。因此,在对陡山沱期的磷矿进行成矿预测和找矿勘查中,与息烽磷矿床相似的黔中及附近区域的动态前滨—临滨环境,均为磷矿床的找矿靶区,利用“三阶段成矿”形成相交的2矿层特点,可高效对已知矿床、矿化点和前滨—临滨带周围进行成矿预测。     

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)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。     

扬子克拉通埃迪卡拉系陡山沱组构造-岩相古地理恢复及油气意义*

近年来,随着扬子克拉通埃迪卡拉系陡山沱组页岩气勘探获得重大突破,深入和细化陡山沱期构造-岩相古地理就显得迫在眉睫。基于大量野外露头和最新钻井资料,结合前人研究成果,作者对陡山沱期构造-岩相古地理进行了分析、研究和图件编制。研究认为: 扬子克拉通埃迪卡拉纪陡山沱期,受控处于罗迪尼亚超大陆西北边缘的古地理位置和超大陆大规模裂解之后的热沉降作用初期的成盆构造环境,其古地理特征总体呈现出西高东低、北高南低,四古陆剥蚀区(汉南、康滇、牛首山和江南古陆)、三台地区(上扬子、中下扬子和浙北台地)与四盆地区(扬子东南缘与北缘坳陷、万源—达州和湘鄂西内裂陷)相间的沉积面貌和格局。其中,台地区以局限—开阔台地,盆地区以台缘斜坡、陆棚和半深海等为主要优势相。4个古陆是扬子陡山沱组主要的碎屑物源区,下伏裂谷盆地构造和陡山沱期发育的同沉积断裂,共同控制了埃迪卡拉系陡山沱组构造-沉积特征。提出陕南、川东北、鄂西和湘黔渝临区是最有利的陡山沱组烃源岩分布区,其次是浙北—皖南地区。有利烃源岩分布区及其邻区是扬子深层—超深层常规天然气或页岩气勘探值得高度关注的区域。     

扬子克拉通埃迪卡拉系陡山沱组构造-岩相古地理恢复及油气意义

近年来,随着扬子克拉通埃迪卡拉系陡山沱组页岩气勘探获得重大突破,深入和细化陡山沱期构造-岩相古地理就显得迫在眉睫。基于大量野外露头和最新钻井资料,结合前人研究成果,作者对陡山沱期构造-岩相古地理进行了分析、研究和图件编制。研究认为:扬子克拉通埃迪卡拉纪陡山沱期,受控处于罗迪尼亚超大陆西北边缘的古地理位置和超大陆大规模裂解之后的热沉降作用初期的成盆构造环境,其古地理特征总体呈现出西高东低、北高南低,四古陆剥蚀区(汉南、康滇、牛首山和江南古陆)、三台地区(上扬子、中下扬子和浙北台地)与四盆地区(扬子东南缘与北缘坳陷、万源—达州和湘鄂西内裂陷)相间的沉积面貌和格局。其中,台地区以局限—开阔台地,盆地区以台缘斜坡、陆棚和半深海等为主要优势相。4个古陆是扬子陡山沱组主要的碎屑物源区,下伏裂谷盆地构造和陡山沱期发育的同沉积断裂,共同控制了埃迪卡拉系陡山沱组构造-沉积特征。提出陕南、川东北、鄂西和湘黔渝临区是最有利的陡山沱组烃源岩分布区,其次是浙北—皖南地区。有利烃源岩分布区及其邻区是扬子深层—超深层常规天然气或页岩气勘探值得高度关注的区域。     

贵州开阳地区“澄江组”沉积特征及环境分析

贵州开阳地区是中国陡山沱期磷矿的主要产出地之一,含磷地层洋水组一直是国内外研究热点,但对其底板澄江组的研究严重不足,仅在地调中对其进行简单的地层描述和对比划分。通过对澄江组岩性、沉积序列、地球化学等分析,认为该组时代可能归属于陡山沱早期。沉积环境与前人认为冰湖相完全不同,早期以干热气候的近海湖相为主,在海侵的影响下逐渐过渡到海湾相,海侵后形成近滨相,之后逐渐从海滩相到浅海陆棚相,可能存在过碳酸盐台地相,最后暴露地表接受剥蚀。在澄江组晚期,就有磷质开始沉积,在砂岩中出现胶磷矿,说明成磷在陡山沱期前就开始,但大规模成磷作用发生在陡山沱期。     

黔中地区陡山沱期开阳、瓮安磷矿区成矿作用研究现状探讨

在震旦纪陡山沱期,扬子地台发生了大规模的成磷事件,广泛发育磷质岩和碳酸盐岩沉积;磷质岩在黔中、鄂西等地构成了超大型矿床,代表了地球历史中最早出现的成磷事件。文章通过分析总结瓮安、开阳地区陡山沱期形成磷矿床的古地理环境、物质来源、成矿机制、成矿模式等,旨在于讨论磷块岩成因的研究现状,分析研究中存在歧义的原因,以此探讨成矿模式构建的具体研究方向,提出适宜的研究方法。陡山沱期黔中地区磷块岩研究主要有以下焦点:1)沉积环境的氧化-还原性质,海水氧化-还原分层模式;2)成矿物质来源存在多种观点,没有证据否定任何一种物质来源,但也没有直接证据证明磷的来源;3)多种成磷机制的观点并存,成磷作用为生物成磷作用、海相热水成磷作用、机械成磷作用和生物化学/化学成磷作用,但其相互作用之间关系不清楚。目前的成矿模式观点有"上升洋流成矿模式"、"沉积-成岩成矿模式",两种成矿模式仍需要进一步完善。因此,如何采取新的研究方法,展开对古地理环境、物质来源、成矿机制方面的研究值得深入讨论。构建黔中地区完整的海相沉积磷块岩的成矿模式,将在今后的扬子地台成矿系统讨论和矿床的找寻中发挥重要作用。     

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。     

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...     

海州—大悟地区沉积变质磷矿成矿预测与远景评价

通过对海州-大悟地区含磷地层岩性特征、地层层序、形成时代、岩相古地理环境等方面的分析研究,认为本区磷矿层位和相关成矿条件可与鄂西陡山沱期磷矿对比。大别山北部也具备一定的成磷条件。预测沭阳滥洪-华冲、霍山驼岭-金寨、广济牛头山-黄梅塔儿畈、应山-广水为4个找矿远景乐观的地区。     

扬子地块陡山沱期与梅树村期磷矿区域成矿规律

扬子地块是我国重要的产磷区 ,陡山沱与梅树村两大成磷期磷块岩储量占全国磷矿储量的85 %。在多年来丰富的资料积累与研究基础上 ,经过实践—理论—再实践的认识过程 ,归纳与提练出具有共性和普遍适用的海相磷块岩区域成矿规律 ,上升成为理性认识 ,因而具有很强的实用性 ,可作为成矿预测的准则。这些规律有 :含磷岩系规律、磷矿层规律、磷块岩自然类型规律、磷块岩结构类型规律、磷块岩矿物与化学成分规律、磷块岩序列规律、磷块岩成矿的构造古地理规律、陆缘坻含磷岩组规律、磷块岩富集规律等。并在此基础上划分出扬子地块的 2个三级成矿亚带和若干四级成矿区。     

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。     

壳粒磷块岩及其成矿规律

壳粒磷块岩被作为一种独立的重要类型划分出来。壳粒磷块岩的性质从极重要的方面揭示了海相磷块岩的本质特征。本文以生物成矿论为指导,研究了扬子地块晚震旦世陡山沱期磷块岩形成的古地理,并阐述了磷块岩成矿与富集规律。