贵州织金磷块岩型稀土矿与热液作用：流体包裹体证据

对织金磷-稀土矿果化矿段中摩天冲、戈仲伍矿段中磷肥厂磷块岩进行岩相学研究,对磷块岩中石英、白云石矿物流体包裹体进行冷热台显微测温研究,结果表明,磷肥厂硅质磷块岩中胶磷矿主要以碎屑磷灰石形式存在,粒径50~200?m,以硅质胶结和白云石胶结为主;石英、白云石捕获流体包裹体均一温度分布于87.5~127.8℃,盐度变化于12.31%~20.61%,计算的流体压力为5.54~8.02 MPa;而摩天冲白云质磷块岩中胶磷矿主要以是碎屑磷灰石形式存在,粒径变化于50~300?m范围,以白云石胶结为主;白云石捕获的流体包裹体均一温度变化于99.8~184.3℃范围,盐度变化于12.31~20.61 wt%,计算的流体压力变化于13.7~22.6 MPa。碎屑磷灰石胶结物以及流体均一温度和盐度上存在显著的差异,指示果化矿段中摩天冲白云质磷块岩所揭示的热液体系很可能是热卤水与正常海水混合所致,而晚期不含NaCl的硅质热液对早期形成的白云质磷块岩的交代对戈仲伍矿段中磷肥厂硅质磷块岩有着重要的影响。

西南地区磷块岩型稀土矿成因探讨——以贵州织金矿为例

为了探讨贵州织金磷块岩型稀土矿稀土来源,发现晚二叠世玄武岩富稀土,而玄武岩风化到一定程度后,稀土容易在风化形成的黏土中富集;通过因子分析发现,织金磷块岩中稀土元素与黏土矿物显著正相关,但磷块岩中的稀土主要分布于磷灰石中,而不是黏土中;通过织金稀土伴生磷块岩分布位置研究发现,它们分布在熔岩流底端边缘且有深大断层,滇东部磷块岩型稀土矿也有类似情况,这些特点有利于最大面积收集上游来的由水带来的黏土,黏土又随水通过断层进入下部的磷块岩附近,稀土会从黏土进入到磷灰石中。矿区上游富稀土的玄武岩风化,所在位置断层发育,又在熔岩流底端边缘带,这三位一体是在扬子地台西部寻找磷块岩型稀土矿的重要成矿模式。

贵州织金寒武纪磷块岩中磷灰石和白云石稀土元素的LA-ICP-MS分析:对沉积环境和成岩过程的指示意义

贵州织金富稀土磷矿是典型的早寒武世肖滩阶海相沉积磷块岩矿床,主要由碳氟磷灰石和白云石组成,其中丰富的小壳动物化石、普遍发育的生物碎屑结构和潮汐层理等特征综合反映了充氧、动荡的潮汐环境,为探讨成磷环境下磷灰石和白云石在沉积成岩过程中稀土元素的地球化学行为提供了理想的制约。通过激光剥蚀-电感耦合等离子体-质谱(LA-ICP-MS)对织金磷块岩钻孔样品中胶状磷灰石、磷酸盐化小壳动物化石和成岩期白云石的稀土及相关主微量元素进行原位分析,根据主微量元素特征分析研究对象中的污染来源,进而提出在成磷环境下使用白云石和磷酸盐矿物稀土元素反映同期海水化学特征的数据筛选指标,最后通过筛选样品的稀土元素特征值讨论当时海水化学特征。结果表明:三种研究对象均具有显著的Ce的负异常(δCe为0.29~0.40)和La正异常(δLa为1.85~2.00)及较高的Y/Ho比值(47.25~56.91),表现出与现代海洋环境相似的氧化特征。磷酸盐矿物表现为一定程度的MREE富集和HREE“右倾”模式,可能与当时浮游生物繁盛并在深部水体中的降解有关,代表了深部富磷洋流的特征;成岩期白云石稀土模式与现代浅海海水相似但HREE为“左倾”模式,代表了同期浅海海水的特征,但白云石与磷酸盐矿物的HREE耦合特征反映了胶磷矿沉积成矿过程中对浅海海水HREE的选择性富集;肖滩阶的浅海海水与深部洋流都具有现代海洋的氧化特征,可能是促使当时小壳动物繁盛的重要因素。