富钴结壳中的磷酸盐岩及其古环境指示意义

张文兰¹，武光海²，周怀阳³，凌洪飞¹

(1.内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室,江苏,南京,210008;
2.国家海洋局,第二海洋研究所,国家海洋局海底科学重点实验室,浙江,杭州,310012;
3.中国科学院,广州地球化学研究所,广东,广州,510640)

摘要:磷酸盐岩是富钴结壳老壳层的主要组分之一.本文对来自中太平洋海山的三块富钴结壳样品中的磷酸盐岩进行了研究,以期对富钴结壳形成环境的变化有所了解.通过扫描电镜发现结壳中磷酸盐岩的形态有六种,磷酸盐岩主要分布在老壳层,新壳层中偶见.结壳中的磷酸盐岩为碳氟磷灰石(CFA),经成分分析及电镜中反射色的差异可以区分出两种成因的CFA:一种为交代碳酸盐岩型的,相对富Si、Al、Fe;另一种为从结壳孔隙水中直接沉淀而成的,基本不含Si、Al、Fe.对CB12样品中磷酸盐岩脉进行生物地层学鉴定,得出其老壳层下部火焰状磷酸盐岩的形成年代为晚渐新世-早中新世(23.2～29.9 Ma),而其上部充填脉状磷酸盐岩的形成年代为中中新世(10.8～16 Ma).老壳层中富集磷酸盐岩说明在结壳形成早期,结壳形成环境条件尚不够稳定,底部存在富磷深层储库,当底流突然增强时,可携带磷在海山上交代结壳中的碳酸盐岩或在结壳内部合适条件下直接沉淀形成磷酸盐岩充填脉.新壳层形成时底流已相对稳定,富磷深层储库已消失,不再有广泛磷酸盐化形成.

关键词:富钴结壳; 磷酸盐岩; 形态; 成因; 形成环境;

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