华南埃迪卡拉纪陡山沱组物源风化对全球性成磷事件的启示

作     者：陆卓 朱煜翔 陶璐 殷科 刘振东 LU Zhuo;ZHU Yu-xiang;TAO Lu;YIN Ke;LIU Zhen-dong

作者机构：滇西应用技术大学珠宝学院云南腾冲679100 中国地质大学(武汉)地球科学学院湖北武汉430074 

出 版 物：《岩石矿物学杂志》 (Acta Petrologica et Mineralogica)

年 卷 期：2022年第41卷第5期

页      面：891-902页

核心收录：

学科分类：070902[理学-地球化学] 0709[理学-地质学] 081803[工学-地质工程] 07[理学] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

基　　金：云南省教育厅科学研究基金项目(2019J0311) 云南省高校宝石及材料工艺工程研究中心项目(ZX20200103) 

主　　题：埃迪卡拉纪 陡山沱组 成磷事件 玄武岩 化学风化 华南 

摘      要：华南埃迪卡拉纪陡山沱组沉积于原始地球-生命系统向现代地球-生命系统过渡的关键时期,该套地层记录了地质历史时期一次大规模成磷事件,但关于该次成磷事件中磷元素的来源仍存在诸多争议。浅海区磷元素主要来源于由河流搬运的陆表含磷矿物风化产物及上升流作用所带来的其他海域含磷水体,这两种来源可以通过全岩碎屑元素(Al、Fe、Th等)和稀土元素的含量及其分布特征进行区分。本文通过对上扬子地区乡党坪剖面和四斗坪剖面的陡山沱组主、微量元素特征的综合分析,恢复了该地区的物源体系及其风化作用过程。较高的P_(2)O_(5)-Al_(2)O_(3)、P_(2)O_(5)-Fe_(2)O_(3)相关性,表明该时期磷来源于陆地风化而非上升流;较低的Th/Co、La/Sc、Th/Cr等比值,TiO_(2)-Zr相关性以及Th-Hf-Co、La-Th-Sc三角图分布关系,表明研究区内陡山沱组的物源体系主要为玄武岩;较高的化学蚀变指数(CIA)和较低的Sr/Cu值,表明物源区当时以温暖湿润气候为主,经历了中等程度的化学风化作用。对不同类型火山岩中磷含量的大数据分析结果表明,镁铁质火山岩中的磷含量远高于长英质火山岩,故陡山沱组沉积期间较为强烈的玄武岩风化作用大大提高了浅海陆架区的磷沉积通量以及海水磷浓度水平,为磷块岩的大规模形成提供了丰富磷质来源,并改善了早期海洋的磷循环,促进了全球规模的成磷事件以及大型后生动物的辐射。