何冰輝　劉瀚　段凱波　李雷

摘要：晚震旦世陡山沱期和早寒武世梅樹村期是貴州地區(qū)兩次重要的成磷期，形成了儲(chǔ)量巨大的海相沉積型磷礦床，磷塊巖類型多樣，硅化作用較普遍，且伴生有稀土元素等可利用的資源。本文主要敘述了磷塊巖的類型、硅化作用、稀土元素賦存特征以及成礦機(jī)制，試圖為今后的進(jìn)一步研究提供一些信息。

關(guān)鍵詞：磷塊巖；硅化作用；稀土元素；生物成礦作用；Rodinia超大陸

貴州省是我國(guó)著名的礦產(chǎn)資源大省，具有礦產(chǎn)資源分布廣泛、種類繁多、成礦地質(zhì)條件好且儲(chǔ)量豐富等特點(diǎn)，磷礦資源儲(chǔ)量占全國(guó)總儲(chǔ)量的15.85%，品位富，質(zhì)量?jī)?yōu)，居全國(guó)第三位。礦區(qū)主要集中在開陽、甕福、織金等地，其中織金縣磷礦區(qū)又以富含稀土而著稱，稀土資源量達(dá)上百萬噸，是我國(guó)西部地區(qū)稀土資源儲(chǔ)量最大的磷礦床[1-4]。貴州磷礦主要蘊(yùn)藏于晚震旦世的陡山沱組和早寒武世的梅樹村組地層中[5-7]，以海相沉積磷塊巖礦床為主，磷塊巖類型多樣，含有豐富的小殼動(dòng)物化石和藻類，而且伴生有稀土元素等可利用資源，這些特征都與磷塊巖礦床的成礦背景有關(guān)。本文著重綜述貴州地區(qū)磷塊巖的特征，以及磷礦的成礦機(jī)制等，為更好地開發(fā)利用磷礦和伴生礦產(chǎn)提供了依據(jù)。

1. 地質(zhì)背景

貴州地區(qū)大地構(gòu)造位置處于“黔中隆起”西南端，屬于揚(yáng)子地層區(qū)[8-9]，區(qū)內(nèi)構(gòu)造線呈北東向展布，構(gòu)造變形較發(fā)育，以斷裂為主，褶皺變形相對(duì)較弱，局部小構(gòu)造較為發(fā)育，出露地層有震旦系、寒武系、石炭系、二疊系、三疊系以及第四系[10-11]。貴州磷礦形成時(shí)期大致可分為兩大成礦時(shí)期，即晚震旦世陡山沱期和早寒武世梅樹村期，晚震旦世陡山沱期磷塊巖主要為紋層狀、條帶狀磷塊巖以及碎屑磷塊巖，早寒武世梅樹村期磷塊巖為一套以白云質(zhì)磷塊巖為主的磷塊巖巖石組合，主要產(chǎn)于燈影組白云巖之上，牛蹄塘組黑色頁巖之下[12]。晚震旦世陡山沱期和早寒武世梅樹村期的含磷巖系分別與碳酸鹽巖和硅泥質(zhì)細(xì)碎屑巖共生組合在一起形成兩大磷塊巖系列[7]：前者主要分布在甕安、開陽、福泉以及丹寨等地，而后者主要分布在織金、金沙、遵義、銅仁等地。

2. 磷塊巖的類型

磷塊巖是在一定的環(huán)境中形成的一種含磷沉積物，不同的沉積環(huán)境形成不同的礦石類型 [7]。以地質(zhì)作用和形成方式等為依據(jù)，中國(guó)磷礦有外生磷礦床、內(nèi)生磷礦床和變質(zhì)磷礦床三大類[13]；根據(jù)磷礦的成因等將磷礦床劃分為沉積磷礦床、變質(zhì)型磷礦床、巖漿型磷礦床以及鳥糞磷礦床等[14，15]，其中主要蘊(yùn)藏于晚震旦世陡山沱組和早寒武世梅樹村組地層的貴州磷礦為外生沉積型磷礦。劉魁梧[16]認(rèn)為從富磷海水到形成各種類型的磷塊巖一般經(jīng)歷了六個(gè)成礦階段：海盆聚磷階段、富磷底水化學(xué)沉淀階段、生物作用沉聚階段、再作用沉積階段、富磷孔隙水沉淀階段、成巖變化階段，各成礦階段可以相互交叉進(jìn)行，從而形成各種類型的磷塊巖。

通過前人對(duì)貴州磷塊巖的研究可知，磷塊巖礦床的礦石礦物為磷灰石，主要的脈石礦物有白云石、伊利石、石英、炭質(zhì)、黃鐵礦、玉髓等。礦石結(jié)構(gòu)主要有生物碎屑結(jié)構(gòu)、內(nèi)碎屑砂、粉砂結(jié)構(gòu)、球粒結(jié)構(gòu)以及膠狀結(jié)構(gòu)等，礦石多具條帶狀、條紋狀構(gòu)造，同時(shí)具有水平定向排列，波狀或交錯(cuò)層理[17]。按成因分類，磷塊巖的礦石結(jié)構(gòu)有兩大類：原生沉積結(jié)構(gòu)，主要有顆粒結(jié)構(gòu)和凝膠結(jié)構(gòu)；以及成巖過程及后期改造形成的結(jié)構(gòu)，主要有重結(jié)晶結(jié)構(gòu)和交代結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造類型主要有紋層狀、條帶狀、塊狀、團(tuán)塊——角礫狀和結(jié)核狀以及疊層石構(gòu)造等類型[7]。條帶狀、條紋狀構(gòu)造常由富含有機(jī)質(zhì)和磷的灰黑色磷塊巖與灰色含磷白云巖相間構(gòu)成，此外，大量小殼生物化石也可構(gòu)成條帶狀、條紋狀構(gòu)造[12，17]。

對(duì)磷塊巖及其分類的研究是了解磷塊巖礦床成礦背景的前提，一般可以從礦體形態(tài)特征、巖相古地理構(gòu)造位置以及結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征等幾方面對(duì)磷塊巖進(jìn)行分類。磷塊巖的結(jié)構(gòu)成因分類方法是依據(jù)碳酸鹽巖的結(jié)構(gòu)成因分類發(fā)展而來的，自地質(zhì)學(xué)家Folk首次提出碳酸鹽巖的結(jié)構(gòu)成因分類時(shí)，就引發(fā)了碳酸鹽巖巖石學(xué)領(lǐng)域的一次革命，這種分類方法的主要特點(diǎn)是各種結(jié)構(gòu)組分能反映當(dāng)時(shí)的沉積環(huán)境水動(dòng)力條件以及其他特征，能與巖相古地理建立十分密切的聯(lián)系，因此這種分類方法也逐漸被應(yīng)用于其他類似的沉積巖巖石分類研究中[18]。

張杰等[4]按礦石的自然類型，將貴州織金磷塊巖劃分為生物碎屑磷塊巖、內(nèi)碎屑磷塊巖、砂質(zhì)磷塊巖、鮞狀磷塊巖以及條帶狀磷塊巖，它們分別代表了磷塊巖礦床的不同層位，構(gòu)成了白云質(zhì)磷塊巖整體。金紹祥[19]在研究貴州甕福地區(qū)磷酸鹽礦物類型時(shí)，認(rèn)為礦石類型主要有白云質(zhì)磷質(zhì)巖、磷質(zhì)巖、泥質(zhì)磷質(zhì)巖以及硅質(zhì)磷質(zhì)巖。具有成因意義和反映沉積環(huán)境的結(jié)構(gòu)構(gòu)造是巖石分類的重要依據(jù)，吳祥和等[7]通過詳細(xì)研究考察，將貴州磷塊巖礦石分為12種基本類型（表1）。

通過對(duì)貴州織金新華磷礦礦層的研究，根據(jù)礦體形態(tài)特征將磷塊巖分為結(jié)核狀磷塊巖、層狀磷塊巖以及條帶狀磷塊巖，且將新華磷礦礦層自上而下分為三層：結(jié)核狀硅質(zhì)磷礦層、層狀硅質(zhì)磷礦層、條帶狀白云質(zhì)磷礦層，其中以條帶狀磷塊巖的儲(chǔ)量最大，結(jié)核狀硅質(zhì)磷塊巖含礦率低，工業(yè)價(jià)值不高[3][20][21]。牟南等[22]基于對(duì)上揚(yáng)子地區(qū)震旦紀(jì)——寒武紀(jì)磷塊巖的空間分布、礦床特征、沉積構(gòu)造以及生物遺跡等的研究，從巖相古地理的角度將磷塊巖劃分為潮坪型磷塊巖、碳酸鹽巖臺(tái)地型磷塊巖以及盆地型磷塊巖，且不同類型的磷塊巖有著不同的磷質(zhì)來源。

3. 磷塊巖的硅化作用

磷礦中含有很多的伴生礦物，主要有硅礦物和碳酸鹽兩類礦物，硅礦物主要是石英和玉髓。除此之外，磷塊巖中還存在大量的硅質(zhì)巖層。磷塊巖中的硅質(zhì)礦物主要以硅質(zhì)膠結(jié)物、硅質(zhì)條帶、硅質(zhì)交代物、硅質(zhì)脈、自生石英以及燧石結(jié)核等的形式產(chǎn)出[23]。磷塊巖中共有硅質(zhì)、泥質(zhì)、磷質(zhì)以及碳酸鹽質(zhì)四種膠結(jié)物，硅質(zhì)膠結(jié)物主要以石英的形式產(chǎn)出，硅質(zhì)、泥質(zhì)膠結(jié)物產(chǎn)于離岸稍遠(yuǎn)、水體較深的區(qū)域，向近岸方向，逐漸出現(xiàn)磷質(zhì)膠結(jié)物、碳酸鹽質(zhì)膠結(jié)物，這只是一種簡(jiǎn)化的演化模式，實(shí)際的情況更復(fù)雜[23][24]。王建蕊等[3]通過研究貴州織金地區(qū)白云質(zhì)磷塊巖認(rèn)為，磷塊巖遭受風(fēng)化作用時(shí)，磷質(zhì)富集，碳酸鹽雜質(zhì)減少，SiO2和粘土含量相對(duì)增多。

磷塊巖中的硅化作用很普遍，陳多福等[25]通過對(duì)貴州甕福磷礦的研究，認(rèn)為磷塊巖中的硅化作用是富SiO2的熱液在沉積界面附近對(duì)原巖進(jìn)行充填、交代和結(jié)晶的結(jié)果，并且硅化作用常具有選擇性，即優(yōu)先對(duì)某些巖石類型進(jìn)行硅化。在沉積巖層中，碳酸鹽組分一般優(yōu)先被交到，然后才交代磷酸鹽組分，因此在野外調(diào)查中，不難發(fā)現(xiàn)在晚震旦世白云巖中也常常出現(xiàn)硅質(zhì)成分。硅化作用的結(jié)果使磷礦的品位下降，隨硅化程度的增大，硅化磷塊巖中的P2O5含量明顯低于未硅化磷塊巖的[23]。在磷塊巖中，除了硅質(zhì)組分外，黃鐵礦也是磷塊巖中一種常見的伴生礦物，它往往以凝塊狀集合體和斷續(xù)條帶狀產(chǎn)出，風(fēng)化后常常為褐鐵礦[22]，這在貴州磷塊巖中常見。

幾乎所有研究者都認(rèn)可在貴州磷塊巖中發(fā)生的硅化作用現(xiàn)象，但是關(guān)于硅質(zhì)來源的問題一直存在爭(zhēng)議（陸源、生物來源、深源以及上升流來源等），本文不再詳述。在判斷硅質(zhì)來源時(shí)，可以參考一些指標(biāo)，其中微量元素比值是判斷硅質(zhì)來源的重要指標(biāo)。一般認(rèn)為海相沉積物中的Fe/Ti值和（Fe+Mn）/Ti值可判斷熱水沉積和正常海水沉積，Al/（Al+Fe+Mn）值可作為衡量沉積物中熱水沉積物所占含量的標(biāo)志[26，27]。

4. 磷塊巖稀土元素賦存特征

稀土具有“工業(yè)維生素”之稱，已經(jīng)成為極其重要的戰(zhàn)略資源，廣泛應(yīng)用于軍事、冶金、石油化工、新材料以及農(nóng)業(yè)等方面[28，29]。貴州磷礦中有很多一部分為含稀土磷塊巖礦床，在開發(fā)利用磷礦的同時(shí)，可以從中綜合回收稀土，這是一種不可忽視的稀土資源[30]，因此對(duì)磷塊巖中稀土元素賦存特征的研究將有助于開發(fā)利用磷礦中伴生的稀土資源。不僅如此，稀土元素具有獨(dú)特的地球化學(xué)特征，已逐漸成了一種古環(huán)境的示蹤劑，可以作為判別氧化還原條件、熱水沉積以及恢復(fù)古沉積環(huán)境的重要手段[31]。在正常海水沉積物中稀土元素總含量較高，輕稀土元素富集，Ce為正異常；在熱水沉積物中的稀土含量相對(duì)較低，LREE/HREE值較小，可見Ce負(fù)異常[32，33]。本節(jié)主要以貴州織金地區(qū)為例，介紹磷塊巖礦床中稀土元素的賦存特征。

關(guān)于磷塊巖中稀土元素賦存特征的研究，以貴州織金地區(qū)研究最為詳細(xì)，通過對(duì)該地區(qū)含稀土磷塊巖礦床中稀土元素特征的研究，表明97%以上的稀土元素賦存在膠磷礦中；呈獨(dú)立礦物、粘土吸附狀態(tài)以及離子交換狀態(tài)的稀土元素僅僅占稀土元素總量的3%以下，在這之中以粘土吸附狀態(tài)為主[30，33-35]。由于磷灰石晶格中Ca2+與稀土元素離子半徑相近，稀土元素能以類質(zhì)同象方式部分置換晶格中的Ca2+，因此導(dǎo)致稀土元素在膠磷礦中的富集[34，36-37]。在磷塊巖礦床中含有很多的小殼化石，一些學(xué)者就認(rèn)為磷塊巖中稀土元素的含量可能與小殼化石的含量關(guān)系密切，但是研究表明稀土元素含量與小殼動(dòng)物化石豐度沒有顯著的相關(guān)性，而與碳氟磷灰石、膠磷礦礦物顆粒含量有明顯的正相關(guān)性[31，38]。對(duì)織金新華含稀土磷礦床的研究表明，磷塊巖中含稀土總量∑REE較高，富集Y、La、Nd等稀土元素，且普遍具有鈰的負(fù)異常[8，17，33，34]。

磷塊巖的風(fēng)化過程會(huì)造成稀土元素的遷移，經(jīng)風(fēng)化作用后，磷塊巖中稀土元素含量會(huì)降低，造成這種現(xiàn)象的原因可能是在風(fēng)化過程中，部分稀土元素如Ce、重稀土元素等從磷塊巖風(fēng)化殼中淋溶遷移出來，進(jìn)入土壤中；輕稀土元素（除Ce外）被粘土礦物吸附富集在風(fēng)化殘余物中[8，39]。但是，陳吉艷[36]在對(duì)織金新華地區(qū)含稀土磷塊巖礦床稀土元素賦存狀態(tài)研究時(shí)卻得出了不一樣的結(jié)論：在風(fēng)化過程中，磷塊巖風(fēng)化而成的粘土礦物對(duì)輕稀土元素Ce、Y以及La等起到了吸附作用，使之有較多的富集?？梢?，在含稀土磷塊巖風(fēng)化過程中，關(guān)于輕稀土元素Ce是否被粘土礦物吸附富集的問題還有待進(jìn)一步研究考證。

歸納起來主要有兩個(gè)可能的因素導(dǎo)致磷塊巖風(fēng)化而成的粘土礦物中稀土元素含量比磷塊巖巖石中的低：（1）在巖石風(fēng)化過程中，稀土元素形成易溶物而流失；（2）在氧化環(huán)境中，粘土礦物對(duì)稀土元素的吸附量小于稀土元素易溶配合物的流失量[8，40]。

5. 磷塊巖礦床的成因探討

據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球主要的磷塊巖成礦期是：中元古代、晚震旦世、寒武紀(jì)、二疊紀(jì)、晚白堊世等[41]。晚震旦世陡山沱期和早寒武世梅樹村期是貴州地區(qū)兩個(gè)重要的成磷期，形成了規(guī)模巨大的海相沉積型磷礦床。磷礦的形成和富集受多種因素的控制，對(duì)其成因的分析有助于找礦預(yù)測(cè)。

5.1 磷質(zhì)的來源

周茂基等[41]認(rèn)為磷礦的形成必須具備以下條件：（1）有足夠的磷質(zhì)來源；（2）具有磷質(zhì)聚集的沉積環(huán)境條件；（3）已沉積聚集的磷質(zhì)能較好地保存下來。形成大型磷礦的首要前提就是要有足夠的磷質(zhì)來源，因此磷質(zhì)來源問題一直是很多學(xué)者研究的重點(diǎn)。一般認(rèn)為，磷礦中磷質(zhì)的來源主要有陸源、生物來源、上升流、火山活動(dòng)、熱水溶液以及宇宙源等[7，22，42-48]。針對(duì)磷質(zhì)來源的問題，筆者認(rèn)為不同地區(qū)的磷礦床有不同的磷質(zhì)來源，談?wù)摿踪|(zhì)來源問題必須考慮該地區(qū)的構(gòu)造古地理背景以及古海洋、古氣候等因素。正如牟南等[22]研究上揚(yáng)子地區(qū)震旦——寒武紀(jì)磷塊巖時(shí)，認(rèn)為不同類型的磷塊巖具有不同的磷質(zhì)來源，潮坪型磷塊巖的磷質(zhì)主要來自陸源礦物的風(fēng)化；碳酸鹽巖臺(tái)地型磷塊巖和盆地型磷塊巖的磷質(zhì)可能來自熱點(diǎn)活動(dòng)，它們處于上升流和海底熱水影響的區(qū)域，攜帶了大量的磷質(zhì)。

5.2 磷塊巖成礦中的生物作用

在研究區(qū)磷塊巖礦床形成過程中，參與成礦的生物主要有小殼動(dòng)物以及菌、藻類微生物等。陳其英[49，50]基于對(duì)我國(guó)震旦紀(jì)、寒武紀(jì)磷礦的研究，認(rèn)為生物的成礦作用是多因素多階段的，且貫穿成礦的整個(gè)過程，在不同的成礦環(huán)境以及成礦階段，生物作用的表現(xiàn)形式和重要性也不同。

生物成礦作用主要指生物及其代謝產(chǎn)物在成礦過程中所起的作用，主要表現(xiàn)在其對(duì)成礦元素的遷移、富集、沉淀等方面。生物的成礦作用既可以通過生物活動(dòng)或其代謝產(chǎn)物本身發(fā)生作用，也可以通過對(duì)環(huán)境物理化學(xué)條件的改變使成礦元素發(fā)生遷移、富集和沉淀。在磷塊巖礦床形成過程中，生物的成磷作用主要表現(xiàn)為兩方面：（1）生物對(duì)磷的直接吸附以及磷質(zhì)生物自身直接堆積成礦；（2）由于生物的活動(dòng)和死亡腐解形成有利于磷酸鹽沉積的物理化學(xué)條件[44，50，51]。陳其英等[52]通過對(duì)貴州磷塊巖中磷灰石的研究，指出生物有機(jī)質(zhì)參與了成磷作用，生物有機(jī)質(zhì)成磷作用屬于生物間接作用，使磷質(zhì)從含磷有機(jī)化合物中釋放出來，并改變沉積介質(zhì)的氧化還原條件使磷進(jìn)一步重新富集形成富磷底水和孔隙水。張杰等[53]通過對(duì)貴州織金含稀土磷塊巖礦床生物成礦特征的研究，認(rèn)為生物成礦作用是一個(gè)多種因素共同作用的結(jié)果，起主要作用的是生物的生命活動(dòng)與周圍介質(zhì)環(huán)境相互作用引起的成礦作用。朱士興和王硯耕[54]對(duì)產(chǎn)出在晚震旦世陡山沱組的貴州開陽磷塊巖礦床進(jìn)行研究時(shí)，發(fā)現(xiàn)磷塊巖中含有豐富的各種磷質(zhì)隱藻結(jié)構(gòu)，且還產(chǎn)有豐富的有機(jī)質(zhì)以及保存良好的微體化石，分析認(rèn)為該區(qū)磷塊巖礦床的形成屬于生物成因，與古藻類的生命活動(dòng)有關(guān)。此外，朱士興等[54]還指出對(duì)開陽磷塊巖礦床成因的認(rèn)識(shí)可能適用于廣泛分布在我國(guó)南方地區(qū)陡山沱期的其它磷塊巖礦床。

在貴州地區(qū)兩個(gè)重要的成磷期晚震旦世陡山沱期和早寒武世梅樹村期，發(fā)生了兩次生物大爆發(fā)事件，發(fā)育了甕安生物群和小殼動(dòng)物群，并且在磷塊巖中發(fā)現(xiàn)大量的生物化石。楊瑞東等[38]通過對(duì)貴州織金磷塊巖中磷含量和生物含量關(guān)系的深入研究發(fā)現(xiàn)，磷塊巖的形成與生物體本身提供的磷關(guān)系不顯著，生物體本身對(duì)磷含量的貢獻(xiàn)較少。

需要注意的是，并不是所有磷礦的形成都必須有生物的參與，應(yīng)視具體條件具體分析，在磷塊巖成礦過程中，生物只是起了一定的作用，不是必不可少的條件，不應(yīng)該把生物視為磷質(zhì)的主要來源和磷質(zhì)沉積聚集的主要因素[41]。

5.3 磷塊巖的成礦環(huán)境

礦床是特定地質(zhì)環(huán)境中形成的產(chǎn)物，受地球內(nèi)部環(huán)境和地球表面環(huán)境的控制，不同的地質(zhì)環(huán)境有不同的物理化學(xué)沉積特征，在一定情況下會(huì)形成不同的礦床。

貴州地區(qū)的磷塊巖礦床的含磷巖系是一套黑色巖系，這套巖系廣泛分布在我國(guó)南方的下寒武統(tǒng)和上震旦統(tǒng)地層中，它是在南沱冰期后，隨著冰川的消融，發(fā)生大規(guī)模的海侵形成的[55，56]。黑色巖系是一套以富含有機(jī)質(zhì)為特征的海相細(xì)粒沉積巖的總稱，有機(jī)質(zhì)主要來源于菌類、藻類等生物[57-59]。在研究區(qū)，晚震旦世陡山沱期磷礦的下部沉積的是白云巖，這套白云巖分布廣泛，而且在整個(gè)上揚(yáng)子地區(qū)都很穩(wěn)定，可以作為地層對(duì)比的標(biāo)志[60]，為研究磷塊巖成礦環(huán)境提供了間接依據(jù)。

縱觀地質(zhì)歷史過程中主要的成磷期，可知海相磷塊巖成礦基本上位于各冰期與間冰期的轉(zhuǎn)化期[41]，周茂基等[41]認(rèn)為造成這一現(xiàn)象的可能原因是：冰期有利于磷質(zhì)的儲(chǔ)存，冰期消融后造成大規(guī)模的海進(jìn)，上升流廣泛發(fā)育，有利于深部磷質(zhì)溶液的上翻，且冰期后的溫暖氣候條件有利于磷質(zhì)的沉積聚集。在磷塊巖形成過程中，寧靜低能的沉積環(huán)境有利于磷質(zhì)膠體化學(xué)聚沉，但是適宜條件下一定的水體動(dòng)蕩對(duì)磷質(zhì)的分選、聚集是很有利的，因此在平靜-動(dòng)蕩相互交替的水動(dòng)力環(huán)境下，分散的磷質(zhì)可以逐漸聚沉，形成各種類型的磷塊巖[31]。朱士興[54]等在研究貴州地區(qū)磷塊巖時(shí)，曾指出環(huán)境的因素對(duì)各種磷塊巖礦石類型的形成、改造以及再富集起著重要的作用。

在分析磷塊巖形成環(huán)境時(shí)，稀土元素的化學(xué)物相研究起到了至關(guān)重要的作用。通過對(duì)貴州織金地區(qū)磷塊巖中稀土元素賦存特征的研究，發(fā)現(xiàn)織金地區(qū)含稀土磷塊巖礦床既具有海相熱水沉積物的稀土元素特征（稀土元素北美頁巖標(biāo)準(zhǔn)化配分模式圖表現(xiàn)為水平狀、帽狀，Ce呈明顯負(fù)異常），又正常海水沉積物稀土元素的特征（稀土總量高，LREE/HREE較大），因此根據(jù)沉積物中稀土元素的特征，可以判斷貴州織金磷塊巖礦床是海相熱水和正常海水混合沉積的產(chǎn)物[32，56，59，61]。

經(jīng)過前人大量的研究，已證明超大陸的形成和裂解制約著礦產(chǎn)的形成和分布[62]。施春華等[63]認(rèn)為華南板塊從Rodinia超大陸中裂解出來最明顯的兩期分別為600Ma～550Ma和540Ma左右，貴州地區(qū)兩大重要成磷期（陡山沱期和梅樹村期）位于新元古代末期左右，成礦時(shí)代與華南板塊從Rodinia超大陸裂解出來的時(shí)間相一致，并且裂解過程中海底火山熱液活動(dòng)劇烈，為磷礦的形成提供了大量的成礦物質(zhì)，能造成大規(guī)模的成礦作用，這些都暗示著磷礦的形成可能與Rodinia超大陸裂解存在密切的成因聯(lián)系。

施春華等[9]對(duì)貴州織金含稀土礦床Sm-Nd同位素年齡測(cè)定表明，早寒武世梅樹村期大規(guī)模磷質(zhì)成礦物源有新生地幔物質(zhì)組分的加入。同樣，陳多福等[64]通過對(duì)貴州甕福晚震旦世陡山沱期磷礦床鉛同位素特征研究，發(fā)現(xiàn)甕福磷礦的鉛來源于地幔、上地殼以及熱水沉積作用，以地幔為主，陡山沱期大規(guī)模磷質(zhì)成礦物源主要來源于地幔。這表明磷礦的形成與地幔體制的變化有著某種聯(lián)系，也間接地暗示著可能與Rodinia超大陸裂解存在密切的成因聯(lián)系。

Rodinia超大陸的裂解，造成了全球性冰川作用，形成了“雪球地球”[65，66]。超大陸的裂解導(dǎo)致了大規(guī)模的海底火山熱液活動(dòng)，帶來了大量含磷物質(zhì)，雪球事件有利于海洋磷質(zhì)的儲(chǔ)存，使含磷物質(zhì)在海底沉淀和富集，而當(dāng)冰川消融時(shí)，洋流系統(tǒng)逐漸恢復(fù)，廣泛發(fā)育的上升流將賦存在深海海底的磷質(zhì)運(yùn)移到較淺水域，在適當(dāng)?shù)沫h(huán)境條件下沉積聚集成礦。

根據(jù)我國(guó)各大型礦床的分布位置可以看出，大型礦床往往出現(xiàn)在板塊邊界構(gòu)造線交切部位，這些部位是殼、幔之間能量交換的集聚帶[67]，這一分布規(guī)律對(duì)今后的預(yù)測(cè)找礦具有一定的指示意義。

6. 結(jié)論和討論

貴州省磷礦資源儲(chǔ)量巨大，且伴生有稀土資源，相當(dāng)一部分為含稀土磷塊巖礦床。對(duì)稀土元素特征的研究，不僅有助于從磷礦中綜合回收稀土，而且也是分析探討磷塊巖成礦環(huán)境的重要手段，因?yàn)橄⊥猎鬲?dú)特的地球化學(xué)特征，使它成為古環(huán)境的示蹤劑。

對(duì)貴州地區(qū)含稀土磷塊巖礦床中稀土元素賦存狀態(tài)的研究，以織金地區(qū)研究最為詳細(xì)，研究表明，97%以上的稀土元素以類質(zhì)同象的形式賦存在膠磷礦中，稀土元素在磷塊巖風(fēng)化過程中會(huì)發(fā)生遷移，這種遷移是一個(gè)復(fù)雜的過程，是各種因素共同作用的結(jié)果，其中關(guān)于輕稀土元素Ce是否被粘土礦物吸附富集的問題還有待進(jìn)一步研究分析。

針對(duì)磷塊巖成礦中的生物作用，一些學(xué)者認(rèn)為生物成礦作用貫穿磷塊巖成礦過程的始終，控制著整個(gè)成礦過程，實(shí)際上這夸大了生物在磷塊巖成礦過程中的作用，因?yàn)檠芯空邇H僅是根據(jù)磷塊巖中出現(xiàn)的大量生物化石等得出的認(rèn)識(shí)，而沒有做更深入的研究分析。

一些學(xué)者研究認(rèn)為貴州地區(qū)晚震旦世陡山沱期和早寒武世梅樹村期大規(guī)模磷質(zhì)成礦物源主要來源于地幔，但是卻沒有指出地幔物質(zhì)如何上升到地表的以及與地幔體制變化的成因聯(lián)系。作者認(rèn)為在分析磷質(zhì)成礦成因時(shí)，應(yīng)結(jié)合不同時(shí)期不同地點(diǎn)的地質(zhì)構(gòu)造背景、古氣候、古地貌以及古生物特點(diǎn)等因素，注重構(gòu)造作用等對(duì)成磷成礦的影響，具體條件具體分析，只有這樣才能更準(zhǔn)確地分析成礦作用。

此外，地質(zhì)歷史中海相沉積型磷塊巖成礦時(shí)間和某些地質(zhì)事件相吻合，全球主要的成磷期恰位于各冰期與間冰期的轉(zhuǎn)化期，這是巧合還是兩者之間有著內(nèi)在的成因聯(lián)系，有待今后進(jìn)一步的深入研究。我國(guó)兩大重要磷塊巖成礦期與華南板塊從Rodinia超大陸裂解出來的時(shí)間相一致，并且裂解過程中劇烈的海底火山熱液活動(dòng)能為磷礦的形成提供了大量的成礦物質(zhì)，因此推斷磷礦的形成可能與Rodinia超大陸裂解存在一定的成因聯(lián)系，但是卻沒有進(jìn)一步深入研究，為了充分說明這一觀點(diǎn)，還需要更多的證據(jù)支持。在今后的成礦特征研究中，研究礦床形成與超大陸的裂解之間的關(guān)系，是一個(gè)新的研究視角，這對(duì)預(yù)測(cè)找礦也具有重要的意義。

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