埃迪卡拉-寒武纪重大转折期磷成因研究
编号:91
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更新:2025-11-12 19:57:15 浏览:40次
口头报告
摘要
晚埃迪卡拉纪-早寒武世是全球地质历史的重大转折期,全球构造格局、海洋地球化学特征、大气氧含量等方面都发生了重大变化。在塔里木盆地,下寒武统底部黑色岩系不仅是优质的海相烃源岩,也是重要的含磷层,其沉积形式多为磷块岩和磷结核,并在其他陆块广泛分布,如扬子、澳大利亚、西伯利亚等。对此次全球性的成磷事件,前人已做了大量研究工作,对磷块岩成矿作用的研究越来越倾向于从多因素作用方面考察,包括微生物介导、上升洋流、成岩作用等等,相较于磷块岩易受风化作用影响,磷结核则相对保存稳定,其研究对全球成磷事件的揭示具有一定的理论指导意义。
本研究基于激光剥蚀电感耦合等离子体质谱联用技术LA-ICP-MS的多元素原位成像技术,对塔里木盆地下寒武统玉尔吐斯组黑色页岩中磷结核进行元素原位扫描成像发现,磷结核核部中心以硅和钡元素富集为主。核部中心向外Ca、P以及稀土元素(La-Lu)共富集,XRD指示主要矿物为磷灰石,指示磷结核形成于氧化或较浅的水体环境。核部最外圈可见U元素呈同心环带状分布,Mo、As在围岩共富集,富集程度高于周围的黑色页岩,指示水体向厌氧甚至硫化环境转变,Cu、Zn、V在周围的黑色页岩中富集,指示水体的缺氧环境,并使得有机质得以保存富集。此外,将Fe和P组分数据与地球化学分析相结合,将该时期磷循环的水体氧化环境划分为由氧化转变为铁化最后再到硫化水体,磷的再循环可能是控制大型磷矿形成的重要因素。
对比前人对扬子板块磷成因的研究指出,两个板块在早寒武世均发育含磷层,磷结核较发育区域均属于台内(裂)凹陷沉积相,初始形成于氧化的水体环境,待氧消耗殆尽时会在最外圈形成一层富铀包壳,使得磷结核生长终止。但含磷层具有穿时性,整体呈不连续分布。此外,塔里木盆地西北缘早寒武世为典型的热水沉积作用带来大量的营养物质,而扬子地区则主要受上升洋流作用的影响,这也导致两个地区磷结核形成的微环境不同,造成其内部元素富集略有差异。
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