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。

贵州瓮安地区早寒武世含磷岩系有机地球化学特征

贵州瓮安水银山的下寒武统底部的磷块岩的生物标志物以及单体烃碳同位素分析表明,正构烷烃以nC17和nC27为优势,无奇偶优势;Pr/Ph为0.95,显示弱的植烷优势;萜烷丰度顺序为五环三萜烷>三环萜烷>四环萜烷;规则甾烷呈不对称的"V"字形分布,表现为C29>C27>C28的分布特征。正构烷烃的单体碳同位素值随碳数增加的曲线变化略显平缓,变化范围较窄(-31.13‰～-33.14‰)。这些生物标志物和单体烃碳同位素的特征表明,贵州瓮安水银山磷块岩中生物母源主要是低等的水生藻类的输入,高含量伽玛蜡烷和三环萜烷以及Ts/(Ts+Tm)比值为0.37(<0.5)的特征表明深部温盐流上涌是形成这套磷块岩的主要原因。

贵州瓮安陡山沱组碳同位素特征及古海洋意义

通过对贵州瓮安含磷岩系剖面进行碳同位素分析,对震旦纪陡山沱期的成磷事件、生物事件及古海洋环境的变化进行了研究。瓮安大塘剖面陡山沱组碳酸盐岩碳同位素值表现为正偏移的趋势,与其他地区同期碳同位素变化趋势相似。这与大冰期后生物生产率的提高有关,其中的负偏移与环境的波动相关,环境的快速变化刺激了生物的进化。穿岩洞剖面上磷矿段的黑色碳质磷块岩获得的较低的有机碳同位素值与浮游生物吸收12 C有关,体现了生物有机质聚磷作用。该时期的碳酸盐岩碳同位素值的正偏移、磷矿的沉积与生物事件之间有一定的关联性,大洋深部的缺氧事件使底水富磷质;随着古海洋流通性的提高,富磷海水随上升洋流运移到浅海沉积成矿,并为生物圈供应营养物质,进而引发生物竞争及推动进化。

贵州瓮安地区北斗山矿区寒武系牛蹄塘组的特征

瓮安大信北斗山矿区牛蹄塘组出露普遍,厚度较薄,明显分为2段。下段称上磷矿段,以磷质岩或磷块岩为主,沉积结构以内碎屑结构为主,内碎屑成分主要为磷质砂屑,可见黄铁矿和海绿石;岩层具有透镜状层理、水平层理、块状层理、磷质结核体等沉积构造。上段称黑色页岩段,以黑色页岩为主,沉积结构以泥质结构为主;普遍发育水平层理和较大个体的磷结核体。黑色页岩段底部普遍含镍钼钒多金属层;下部含黄铁矿纹层或结核,中部出现碳酸盐结核。对牛蹄塘组的地层特征和岩石学特征分析表明,本区牛蹄塘组为水体较深的缺氧沉积,显示为海平面上升期的海侵层,上磷矿段沉积时为动力较强的滨海至浅海陆棚相环境,黑色页岩段沉积时为水动力较弱的陆棚边缘盆地相环境,多金属层位于最大海泛面处。

瓮安生物群中的瓶状微化石

报道了产自贵州瓮安新元古代陡山沱期磷块岩中的瓶状微化石2属3种,进一步证实瓮安生物群中已具有最早的能分泌硬体的原生动物存在。通过对这些瓶状微化石的立体形态、岩石薄片中的切面形态及外壁结构研究,认为瓮安生物群中的瓶状微化石在外壁具单层或多层结构,壳壁成分为磷酸钙质等特点,与陕南宽川铺生物群中的瓶状微化石相类似,但在化石的大小和外形特征方面又与高家山生物群中的瓶状微化石非常一致。这些化石的发现不仅进一步丰富了瓮安生物群的内容,而且为探讨具分泌硬体能力的原生动物的起源、分布和早期演化提供了新材料。

贵州英坪磷矿Ⅱ号矿体地质特征及控矿因素

英坪磷矿位于黔中地区瓮福矿田内,为大型海相生物化学沉积磷块岩矿床。通过前后两次勘查工作,区内发现磷矿体仅b矿层具有工业价值,在此之下的a矿层以及之上的Zb-p含磷标志层均不具工业价值;也证实了Ⅱ号矿体为区内主矿体,单矿体资源量已超亿吨,占比97%。Ⅱ号矿体厚度具有相对集中(稳定)、厚大(厚层)的特点;P2O5含量相对稳定,变化幅度小,具有均匀的特点;受破矿断层的影响,矿体在横向上叠瓦状排列而重复,在走向上错列而断开。矿石自然类型有致密状、团块状及砂砾状磷块岩;矿石结构有凝胶(胶状)结构、砂屑结构及砾屑(粒屑)结构;矿石构造有块状构造、层纹状构造、条带状构造及团块状构造。通过英坪磷矿控矿因素分析认为,早震旦世-早寒武世含磷岩系的沉积演化是形成海相同生沉积磷块岩矿床的先决条件;黔中古构造运动形成了区域上由西向东依次为古陆-滨岸-浅海-深海的古地理格局;黔中古陆的沉积环境及岩相直接控制了磷矿床的形成和分布;干燥、炎热的古气候是磷质聚集、浓缩与富集的必要条件。

贵州英坪钼镍多金属矿地质特征及成矿条件

区内早寒武世黑色岩系是由下至上分别为古风化壳、上磷矿层、钼镍多金属层、高炭质泥岩、炭质泥岩、含炭质泥岩的岩性组合,主要以泥炭质为主;具有黄铁矿化、硅化、碳酸盐化、重晶石化等蚀变现象;其中,古风化壳、上磷矿层不完全发育,而高炭质泥岩稳定产出可作为找矿标志层。英坪钼镍多金属层赋存于黑色岩系底部,为多金属硫化物、黏土矿物及高炭质泥岩组成的细层;顶底板标志清晰,界限分明,特征典型;矿石矿物以硫化物为主,脉石矿物以黏土、硅质、炭质为主,矿石结构以泥质(粉砂质)砾(粒)屑结构为主,矿石构造以叠层状构造为主。根据矿体(层)地质特征、沉积环境等综合分析,区内成矿条件主要受着地层岩性、古构造运动、岩相古地理及生物作用等多种因素的制约;根据矿体(层)赋存层位、岩性组合、顶底板特征、蚀变现象等综合分析,建立了本区的找矿标志。

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(Pt 33 d 4)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。