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。