湖北省张家垭磷矿床磷块岩元素地球化学特征及成因意义

湖北省张家垭磷矿床磷块岩赋存于下震旦统陡山沱组,矿石自然类型主要有块状磷块岩、白云质条带磷块岩和泥质条带磷块岩。通过对各自然类型磷块岩中主量元素、微量元素和稀土元素数据进行研究分析,查明磷块岩主量化学成分主要为CaO、P_(2)O_(5)及SiO_(2)等。磷块岩中Sr、Ba等微量元素相对富集,表明其形成与有机质和微生物作用有关,Sr/Ba为0.17~0.72,反映在沉积过程中有热液作用参与;Co/Ni小于1,U/Th多小于1,在lgω(U)-lgω(Th)的关系图上,张家垭磷矿样品落在正常远洋沉积与古热水喷溢沉积之间,反映本磷块岩在正常沉积的过程中可能有海相热水流的加入。LREE/HREE范围为2.20~3.39,具有显著的轻稀土富集,重稀土亏损特征;δEu大于1,呈明显的正异常,表明磷块岩形成与被动大陆边缘的热水沉积作用相关;Ce_anom为-0.14~-0.17,小于-0.01,显示该磷块岩沉积时处于氧化环境。在LaN/YbN-REE图解中,张家垭磷矿床磷块岩样品结果主要落在大洋拉斑玄武岩区域,表明可能为海底与玄武岩有关的海底热液作用。认为本区磷块岩形成与热水作用相关,沉积形成于陆缘海且为氧化环境,磷块岩沉积过程有海相热水流的参与,磷块岩沉积物质来源于陆缘海周围的玄武岩,可能为海底与玄武岩有关的海底热液。