贵州瓮安灯影组叠层石磷块岩特征及形成机制研究

摘要

磷矿是贵州省重要的非金属矿产资源之一，主要分布于开阳—息烽和瓮安—福泉等地。长期以来，磷块岩矿床的勘探一直以震旦系陡山沱组和寒武系戈仲伍组为主。近年来，随着对磷矿床研究程度的不断深入，在震旦系灯影组地层顶部新发现叠层石磷块岩矿床，作为一种新层位、新类型的磷块岩矿床，对其矿床地质特征及成矿机制的研究具有重要的指导意义。因此，以瓮安夏安磷矿灯影组顶部叠层石磷块岩为研究对象，通过对其矿物学、岩石学和地球化学特征的研究，取得了以下成果：
　　1、对灯影组含磷岩系地层层序的研究结果表明，磷矿层赋矿层位为灯影组地层顶部，矿层为叠层石生物礁，厚1.48~11.51m，叠层石柱体即为磷块岩矿石，矿层中上部常夹一层透镜状含磷细晶白云岩。
　　2、叠层石柱体中暗色纹层和白色纹层的矿物学和岩石学研究结果表明，暗色纹层主要矿物为白云石，内部可见丝状及棱柱状藻类；白色纹层由白云石、胶磷矿及磷酸盐化的藻团粒组成，藻团粒主要由一些丝状藻类组成，说明藻类生长过程中释放出有机质和有机酸改变了水体的物理化学条件，导致富磷海水中磷酸盐沉淀成矿。
　　3、主量元素分析结果表明，白色纹层中P2O5含量明显高于暗色纹层，说明白色纹层是主要的磷酸盐矿化层，磷块岩中磷酸盐矿物主要为碳氟磷灰石。
　　4、微量元素分析结果表明，磷块岩中明显富集U、Mo、As、Sr和Ba等微量元素，Mo、As和Sr为生物元素，说明磷块岩成矿与藻类生物有关。
　　5、磷块岩具有较低的稀土元素总量，稀土元素配分曲线与大多数生物成因的磷块岩相似，说明矿床的形成与生物相关；磷块岩中Ceanom值为?0.25~?0.11，反映了灯影期成磷环境可能为相对缺氧的次氧化环境；Ceanom值及Nd含量关系图表明磷酸盐沉淀过程中具有较高沉积速率。
　　6、碳氧同位素分析结果表明，磷块岩和藻白云岩中，δ13C值低于同期白云岩，说明生物存在能导致δ13C值降低，成矿过程中有生物直接或间接参与，由于受上升洋流的影响，保留了热水特征的深层海水也被带至成磷区，加剧了磷块岩中δ13C负偏；氧同位素古温度计算结果表明，成磷期海水温度为19.28~77.89℃，且白色纹层的形成温度远高于暗色纹层，说明生物的存在导致氧同位素发生分馏，使氧同位素地质温度计失效。
　　7、矿床形成于开阔海台地边缘浅滩环境，含磷岩系主要形成于潮下带上部至潮间带下部，叠层石柱体形成于潮下带较深水低能环境条件，矿床的形成与藻类生物相关。
　　8、根据研究区区域地质、矿床地质和岩相古地理特征，灯影组顶部含磷岩系勘查工作应分布于开阔海台地边缘浅滩相带，并提出研究区北部小坝—杨艾塘和湄潭黄莲坝两个主要成矿远景区。

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第一章 前言

1.1 选题背景及研究意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究方法及技术路线

1.4 主要研究内容及实物工作量

第二章 区域地质概况

2.1 区域地层特征

2.2 区域构造背景

2.3 岩相古地理特征

2.4 含磷岩系分布概况

2.5 区域矿产

第三章 矿床地质特征

3.1 灯影组含磷岩系剖面特征

3.2 含磷岩系沉积序列及矿层结构特征

3.3 磷块岩结构、构造特征

3.4 小结

第四章 叠层石磷块岩地球化学特征

4.1 样品处理与分析方法

4.2 分析结果与讨论

4.3 小结

第五章 叠层石磷块岩形成机制探讨

5.1 含磷岩系沉积相特征

5.2 磷块岩沉积环境分析

5.3 叠层石磷块岩矿床成矿机制探讨

5.4 灯影组叠层石磷块岩成矿远景分析

第六章 结论与建议

6.1. 取得的认识

6.2. 存在的问题及建议

致谢

参考文献

附录

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