7.3. Умови утворення фосфоритів

Хоч фосфорити – переважно морські утворення, вони формуються і на суші: гуано, кори вивітрювання вапняків аридних зон, іноді еістяні брекчії. В морях вони чітко тяжіють до шельфу або піднять, обмілин, а в загальному, до тих ділянок, на яких вичерпується потік теригенного матеріалу, а морський планктоногенний привнос уповільнюється настільки, що осаджувані тіла і черепашки організмів встигають в умовах відкритої або закритої по відношенню до морської води системи перетворитись так, що фосфати, які входять в їх склад, не розсіюються, а концентруються у вигляді мікроконкрецій. Вони часто перемиваються навіть не сильними течіями і хвилюваннями. Фактично всюди фосфорити утворюються в умовах перерви і документують її. Майже всі фосфорити – це перервні утворення.

Найбільш вигідні для фосфоритоутворення умови, отже, потребують пасивного режиму і аридного клімату, зони фосфоритоутворення при яких звільняються від силікатного, карбонатного або кременевого матеріалу, який розбавляє і пригнічує. Тому поняття „багаті геосинклінальні фосфорити” – нонсенс, хоч і в геосинкліналях можуть бути пасивні зони, сприятливі для утворення фосфоритів, але як правило незначні за масштабами.

Більш конкретні палеогеографічні умови утворення фосоритів виражаються тими обстановками, в яких сполучаються відносна мілководність, тиховодність (вона необхідна для фосфатизації водоростевих плівок та осадків і „визрівання” фосфоритових зерен) і періодичні або епізодичні перемиви, які здійснюють конденсацію фосфатних зерен, жовен, кісток або копролітів. Такий комплекс умов здійснюється як в літоральній та лагунно-затоковій, так і безпосередньо в більш глибокій зоні, включаючи край шельфу, але частіше в напівізольованих морях, протоках і навіть в приевапоритових зонах і біля врізах води водоростевих матах. В усіх цих обстановках вирішальними являються умови розквіту життя, який створює великі маси органічної та скелетної речовини – первинного джерела фосфору – відновне середовище в осадку, необхідне для початкової концентрації фосфату. Фосфорити – це біосферні продукти.

Чорний колір і звична присутність вуглеводнів указують на відновні умови біля дна або в осадку, включаючи і його верхню плівку. Це підтверджується присутністю піриту, асоціацією з темними сланцями, нерідкою відсутністю прикріплених або бентосних організмів або їх пригніченими формами. Стає можливою ізоляція сульфат-іону (в сульфідах), який заважає фіксації фосфору. Перемивання і збагачення фосфоритів практично завжди здійснюється в окислювальній обстановці.Часта відсутність карбонатів, розчинення багатьох або всіх черепашок і, навпаки, велика кількість кремнезему указує на дещо знижені у порівнянні з нормою (8,3) значення рН.

Питання про можливість глибоководного фосфатонагромадження відкрите. Мабуть, воно відбувалося і відбувається в обмежених розмірах на ділянках уповільненої седиментації, в тиховодних умовах дна, в анаеробній обстановці мулу як біологічним способом (діатомові водорості, радіолярії та інші планктонні організми, включаючи і вапнякові, а також нектон), так і хімічним – з перенасичених розчинів фосфатів, що можливо в придонних водах. Фосфор збагачує ці води постійним надходженням зверху, при гідролізі органічних сполук, і знизу – з мулу, де також його вміст постійно зростає до насичення за рахунок розкладання тих же тіл та скелетів організімів. Ці фосфатні нагромадження часто бувають тонкошаруватими, причому шаруватість може бути як седиментогенною, так і діагенетичною, яка виникла при диференціації і сегрегації фосфатної і нефосфатної, наприклад кременевої, карбонатної або глинистої, речовини. Такі фосфатні сланці пачки Мід-Пік у формації Фосфорія (перм, США), які нагромаджувались на глибинах 100-300 м (Мак-Кілві, 1959, Петтіджон, 1981). Можливо, до них відносяться селеукські фосфорити Приуралля (артинський ярус). Фосфати часто асоціюються і з залізними рудами – як оолітовими, так і глибоководними кременевими, сидеритовими і філосилікатними. Це також указує на схожість умов їх осадження як в мілководних, так і в глибоководних обстановках.