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稀土元素地球化学特征与沉积期后变化

贵州瓮安陡山沱组磷块岩保存了可能是全球最早的后生动物化石 (瓮安动物群 ) ,对于瓮安动物群出现过程中的古海洋环境重建具有重要科学意义。但必须对成岩后生作用对磷块岩中的稀土元素改造进行评估。通过对贵州瓮安陡山沱组磷块岩的磷质碎屑、磷质和白云质胶结物、磷条带和泥条带等的稀土元素地球化学特征研究 ,确定沉积期后变化对稀土元素的改造影响不大。上矿层磷块岩沉积期形成的磷质碎屑、成岩期形成的白云质和磷质胶结物具相同的稀土元素配分模式 ,暗示了沉积期后的改造作用对瓮安陡山沱组磷块岩保存的原生沉积信息影响不大。瓮安陡山沱组磷块岩具有显著的重稀土亏损特征。磷块岩的磷质和白云质胶结物、伴生磷质碎屑、强风化磷块岩相近的ErN/LuN 比值 ,表明沉积期后的改造作用不是重稀土元素亏损的主要原因。磷块岩的ErN/LuN、LaN/NdN 与Ce/Ce 间的相关性 ,表明越氧化的沉积环境中 ,轻和重稀土元素亏损越强。

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P2O5与CaO构成的磷酸盐矿物、以CaO、CO2为特征的碳酸盐矿物和Al2O3与SiO2构成的粘土矿物及硅质矿物,Al2O3与SiO2含量比其它地区磷块岩高,但P2O5含量低于平均值;(2)磷块岩中Cu、Pb、Ba、Zn、As、U、Mo等的富集与生物作用有关,Co、Ni含量较低,Sr在磷块岩中含量为655×10-6;(3)白果园磷块岩的轻稀土含量最高,中稀土次之,重稀土最低,ΣREE值不高,该磷块岩稀土元素配分模式与典型的生物成因的磷块岩稀土元素配分模式较为接近;(4)樟村坪段砂屑磷块岩Ceanom值为-0.091,其它含磷层位的Ceanom值均>-0.1,显示为还原环境。这可能是较为封闭的沉积环境及海水滞留造成的,或是生物活动导致局部水体Eh值下降;(5)白果园陡山沱组剖面与同期其它地区剖面可以进行碳同位素变化趋势的对比,陡山沱期的早-中期碳同位素有正偏移的趋势,这与生物复苏有关,同时出现磷块岩沉积;中期δ13C值达到最高,反映了较高的生物生产率和高的有机碳埋藏速率;陡山沱后期,δ13C值逐渐降低。

贵州省瓮安陡山沱组磷块岩地质特征——以老虎洞磷矿为例

老虎洞磷矿床位于瓮福磷矿外围白岩背斜北倾伏端,属翁招坝海湾,赋矿地层为震旦系下统陡山沱组,P2O5含量高,矿体呈层状。a矿层为深灰色中厚层砂屑状磷块岩,具碳氟磷灰石—碎屑石英—水云母组合、碳氟磷灰石—碎屑石英—白云石—水云母组合、碳氟磷灰石—白云石组合,矿体厚度最高达29m,形成于相对较弱的水动力条件下;b矿层为灰、深灰色中厚层砂屑状、凝胶状、致密状白云质磷块岩及黑、灰黑色炭质磷块岩,具碳氟磷灰石—白云石组合、碳氟磷灰石—单磷酸盐组合、碳氟磷灰石—自生石英、玉髓—炭泥质组合,矿体厚度最高达33m,在较强的水动力条件下形成。

化石

6亿年前胚胎状化石的真面貌 产自我国贵州埃迪卡拉系陡山沱组磷块岩中约6亿年前的瓮安生物群，是研究多细胞真核生物早期演化的一个重要窗口，其化石以磷酸盐化的形式保存了精美的细胞结构。1998年，有两篇独立完成的有关瓮安生物群的文章同时在英国《自然》（Nature）和美国《科学》（Science）杂志上发表，