贵州省福泉市大湾磷矿地质特征及成因初探

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【摘 要】福泉大湾磷矿产于震旦系下统陡山沱组中，矿体呈层状产出，矿石矿物为胶磷矿，严格受地层、岩性控制。根据磷块岩矿床特点，分析本区磷块岩矿床是海源的胶体化学聚集沉积――盆内颗粒再积成因：

【关键词】磷矿；地质特征；成矿因素；福泉大湾

1.区域地质概况

福泉大湾矿段位于福泉市境内，大地构造位置处于Ⅰ级大地构造单元、扬子准地台黔北台隆遵义断拱贵阳复杂构造变形区中偏东部，区域性的白岩――高坪背斜之南段西翼。由于经历了多期构造运动，区内褶皱、断裂较为发育，褶皱总体呈北北东向展布，断层以北北东向、北西向为主。区内出露地层为青白口系、

南华系、震旦系、寒武系、二叠系及三叠系，缺失奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系，第四系分布广泛而零散。

2.磷矿地质特征

2.1 地层

矿段内地层层序由老至新为：青白口系板溪群，南华系上统南沱组，震旦系下统陡山沱组（磷矿含矿层位）和上统灯影组，寒武系下统牛蹄塘组（镍钼多金属矿含矿层位）、明心寺组、金顶山组、清虚洞组、中寒武统高台组+石冷水组，及第四系残坡积物。地表出露地层仅有明心寺组 （∈1m）第二、三段；金顶山组（∈1j）第一、二段；清虚洞组（∈1q）第一、二段；高台、石冷水组（∈2g+∈2s）。

2.2 构造

矿段位于白岩背斜南段西翼，为一单斜构造。岩层总体倾向北西，倾角较缓。

矿段内断裂构造较发育，主要为近南北向、北东向、北西向三组断裂。南北向组：主要发育F1、F2两条断裂。北西向组：F3、F4、F7、F12、F13等。北东向组：主要有F5、F6、F10等。这些断层和少量隐伏断层破坏了矿层的完整性和连续性。如图1。

2.3磷矿地质特征

2.3.1 矿体产出特征

磷矿体呈层状赋存于下震旦统陡山沱组中，产状与岩层一致，总体倾向北西，倾角较缓，为一单斜矿床。层位较为连续、稳定，具工业价值矿体两层（a、b矿层），顶、底板均为白云岩或含硅质白云岩，a、b矿层的间距一般十米左右。

2.3.2含矿岩系特征

含矿岩系为下震旦统陡山沱组，分为四段（Z1ds1、Z1ds2、Z1ds3、Z1ds4），为一套台地相磷块岩、砾岩、白云岩和硅质岩组成的含磷岩组，厚27.20--43.20m。是区内工业磷块岩的产出层位。其组合特征如下：

上覆地层灯影组第一段（Z2dy1）：灰、浅灰色中至厚层细晶白云岩，与下伏地层呈假整合接触。

陡山沱组第四段（Z1ds4）：即b矿层，为灰、深灰色中厚层致密状、条带状磷块岩，厚度不甚稳定，沿倾向有渐次变薄之现象。

陡山沱组第三段（Z1ds3）：为浅灰、灰白色硅质白云岩、硅质岩。

陡山沱组第二段（Z1ds2）：即a矿层，为灰、深灰、灰黑色中厚层致密状、层纹状、砂屑状磷块岩组成，局部见炭泥质磷块岩，厚度不稳定，沿南西向渐次变薄至沉积尖灭。

陡山沱组第一段（Z1ds1）：为白云岩、含砾白云岩（底砾岩）及粘土岩，砾石成份以板岩、变余凝灰质粉砂岩为主，基底式胶结，胶结物为白云质。厚度不稳定。

下伏地层南沱组（Nh2n）为灰绿色、砖红色冰碛砾岩及粉砂质水云母粘土岩。与上覆地层呈假整合接触。

2.3.3 矿体的形态、产状与规模

矿体呈层状顺层产出，产状与岩层一致，a矿层走向长度大于3.4km，倾向延伸大于2.5km；b矿层走向长约5.5km，倾向延伸大于2.5km。b矿层厚度较a矿层稳定，有用组分分布较为均匀。

2.3.4 矿石结构构造、矿物组分

矿石结构有凝胶结构、砂屑结构、砾屑结构、藻灰结构（球粒结构）四种。构造有块状构造、层纹状构造、条带状构造及团块状构造。

矿石矿物有胶磷矿、碳磷灰石及细晶磷灰石；脉石矿物为白云石，次为石英、方解石、碎屑矿物、粘土矿物等。

2.3.5 矿石化学成分

磷块岩矿石主要化学成分为P2O5、I、酸不溶物（A・I）、CaO、CO2、MgO、SiO2，次要组分为枸溶性P2O5、Al2O3、TFe2O3、F等。CaO含量最高，其次为CO2、酸不溶物（A・I）、SiO2

3.成矿因素

本工作区震旦系下统陡山沱组是南沱冰期之后第一个成磷沉积旋回。在当时古地理控制和古气候影响下，来自大洋深部的含磷水体运移至相对稳定、低能的浅水环境中，压力降低、温度增高、CO2逸出和消耗、磷质自溶液中化学析出，胶体聚沉形成磷质凝胶或固化的贫磷块岩，在浅水搅动条件下颗粒化，就地或经盆内迁移、簸选而于不同能量环境中再沉积，成岩阶段的孔隙磷质淀晶胶结和进一步地分异、凝聚，对磷块岩的富化和聚集碘等分散元素起着重要作用，在整个成磷过程中，蓝绿藻等生物间接提供磷质，促进磷质状态转化、变异介质地球化学条件以及促沉、稳定磷质和浓缩、聚集介质中的稀散元素碘，起了一定的触媒作用。

综上所述，认为本区磷块岩矿床是海源的胶体化学聚集沉积――盆内颗粒再积成因。

4.结语

福泉大湾磷矿产于震旦系下统陡山沱组，矿体呈层状顺层产出，分布面积广，规模大，层位较稳定、连续，总体倾向北西，为一单斜大型磷块岩矿床。究其成因，为海源的胶体化学聚集沉积――盆内颗粒再积。主要聚集地带是浅海台地边缘滩及滩间泻湖，次为台地潮坪之沙坪及盆地边缘。

参考文献：

[1]贵州省地质矿产勘查开发局，中华人民共和国区域地质图说明书（1：5万牛场幅、瓮安幅）[R]1998.

[2]贵州省地质矿产局，贵州省区域地质志[M]，北京：地质出版社，1992.

[3]贵州省福泉市大湾磷矿普查报告[R]，2013.

作者简介：莫潮辉（1970-），男，助理工程师，主要从事基础地质、矿产地质工作。