豫西寒武系辛集组含磷层沉积环境及磷酸盐富集机制

寒武纪是全球性磷酸盐沉积的重要时期,华北克拉通南缘寒武系辛集组是北方重要的含磷层位,但含磷地层与沉积环境的联系鲜有提及,磷酸盐的富集模式有待进一步研究.本文选取豫西宝丰地区辛集组中部的典型含磷层段为研究对象,进行野外宏观和室内微观观察,分析其沉积环境,探讨辛集组含磷层的磷质来源和富集机制.结果表明,辛集组磷结核为黑色,不规则扁平盘状,粒径在2 mm至2 cm范围内变化,沿层面分布在细砂岩中.磷结核的主要组成矿物为胶磷矿,具两种形态:(1)隐晶质圆形胶磷矿,内部无结构,部分发育龟裂纹;(2)微晶质鲕状胶磷矿,发育细微纹层.辛集组沉积环境为滨浅海过渡带,磷质来源于大洋深层富磷水以及小壳生物生命活动,经历了同沉积、成岩早期两个阶段,在动荡的浅水中大量沉积.与扬子克拉通寒武纪含磷岩系对比得知,含磷地层具穿时性且磷酸盐沉积发生在沉积间断后;寒武纪磷酸盐初始沉积以生物、化学作用为主,随后由沉积环境与古构造控制含磷地层经历再次富集.辛集组含磷层的研究确定了华北克拉通南缘寒武纪初期磷酸盐富集与沉积环境之间的关系,为磷酸盐大规模沉积的原因丰富了数据资料.