劉力生

中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院，河北涿州，072754

四川省馬邊縣六股水磷礦床的地質(zhì)特征

劉力生*

中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院，河北涿州，072754

六股水磷礦床賦存于下寒武統(tǒng)麥地坪組，包含2個磷礦層、6個磷礦體。礦體水平延伸1200～2700m，均厚1.3～4.88m，深部延深大于120m。礦石類型有塊狀及白云質(zhì)條帶（條紋）狀2種磷礦石，P2O5平均品位29.42%。稀土元素總量低，分布模式呈輕稀土富集型。礦床為生物化學(xué)沉積成因，磷經(jīng)歷了復(fù)雜的富集過程。

四川馬邊 麥地坪組 富磷礦 生物化學(xué)沉積

六股水磷礦床地處四川省馬邊縣、峨邊縣、甘洛市三市縣的的接壤地帶，位于馬邊縣溫水凼鄉(xiāng)陳子巖村境內(nèi)，礦區(qū)東西長約5km，南北寬約4km，面積約20km2。

該礦床是四川省207地質(zhì)隊于20世紀80年代發(fā)現(xiàn)的、并多次進行了不同程度的地質(zhì)工作，初步了解了礦區(qū)地質(zhì)及礦體的分布、厚度等特征。2005～2007年，中化地質(zhì)礦山總局地質(zhì)研究院在前人工作的基礎(chǔ)上對該礦進行了普查，證實該礦是一個磷礦石資源量較大、品位較高的磷礦床。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

礦區(qū)大地構(gòu)造位置處于揚子準地臺西部之上揚子臺褶帶美姑-金陽陷褶束的北東段。

1.1 礦區(qū)地層

麥地坪組（∈1m），厚度一般50m左右。據(jù)巖性組合特征可分為三個巖性段，自下而上為：第一段（∈1m1），厚度一般2～10m，巖性主要為淺灰色、灰白色中厚層狀含磷白云巖；第二段（∈1m2），厚度一般20m左右，頂部為磷礦層（上礦層，一般2層礦），底部也為磷礦層（下礦層，一般為一層，局部為2層），中部為含磷白云巖；第三段（∈1m3），厚度一般10m左右，為含磷白云巖或白云巖。

該組與下伏地層燈影峽階界線不清，主要以膠磷礦的出現(xiàn)為標志；與上覆地層筇竹寺組假整合接觸。

1.2 礦區(qū)構(gòu)造

礦區(qū)主要褶皺構(gòu)造有陳子巖-沙匡背斜，主要斷裂構(gòu)造有F1、F2、F3、F44條。

陳子巖-沙匡背斜，軸向北西—南東，東翼地層傾角較陡，一般大于 70°，局部直立；西翼地層傾角一般大于44°。磷礦層主要分布于該背斜兩翼。

斷裂F3：是礦區(qū)主要斷裂，為高角度逆斷層，斷面傾向南西，傾角一般大于 73°，水平斷距達3000m，斜切陳子巖-沙匡背斜北部傾伏端，控制著礦體的分布、出露。

斷裂F1：是礦區(qū)次級斷裂， 為高角度正斷層，位于陳子巖-沙匡背斜的軸部，與背斜軸向一致，斷面向西傾，傾角一般大于76°。

斷裂F2：是礦區(qū)次級斷裂， 為高角度正斷層，走向155°左右，與F1斜交。

斷裂F4：是礦區(qū)次級斷裂， 為高角度逆斷層，傾向東南，傾角87°左右，水平斷距小于10m，與F3近乎直交。

圖1 四川馬邊六股水磷礦區(qū)地質(zhì)略圖Fig.1 Geological scheme of Liugushui phosphorite district of Sichuan province

1.3 含磷巖系

麥地坪組為本區(qū)含磷巖系，主要巖石組成為海相沉積磷塊巖、白云巖，以1-1′實測地質(zhì)剖面為例，磷塊巖總厚度3.55m（7%），白云巖總厚度47.94m（93%），白云巖、磷塊巖中的膠磷灰石多以粒屑形式存在，粒屑由下至上有由粗漸細的趨勢。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 礦層

本礦區(qū)共有上下兩層礦，均為沉積成因的層狀磷塊巖（圖2）。

上礦層，賦存于麥地坪組第二段頂部，巖性主要為灰色條帶狀、條紋狀磷塊巖，局部為深灰色塊狀磷塊巖。頂板為麥地坪組第三段淺灰或灰白色（含磷）白云巖；底板為麥地坪組第二段中部的淺灰或灰白色含磷白云巖。上礦層與其頂、底板的接觸關(guān)系為均為漸變。

下礦層，賦存于麥地坪組第二段底部，巖性主要為深灰色塊狀磷塊巖，局部為墨綠色塊狀磷塊巖。頂板為麥地坪組第二段中部的淺灰或灰白色含磷白云巖，底板為麥地坪組第一段淺灰或灰白色含磷白云巖。下礦層與其頂板的接觸關(guān)系為突變、與其底板的接觸關(guān)系多為漸變。

上、下礦層之間，巖性主要為淺灰或灰白色含磷白云巖。

2.2 礦體

三條斷裂將礦區(qū)切割為三個礦段，每個礦段有2個礦體，共有6個礦體（由于比例尺所限，圖1中未能顯示出礦體），這6個礦體分屬于兩個層位（圖2、3）。

圖2 四川馬邊六股水磷礦區(qū)地層柱狀圖Fig.2 Column diagram of phosphorite stratum of Mabian city, Sichuan province

①號礦體，位于Ⅰ礦段，層位屬于上礦層，水平延伸 1200m，平均厚度 1.14～4.88m，礦石平均品位23.37%～31.09%。傾向東偏北（70°±），傾角 62～82°。

②號礦體，位于Ⅰ礦段，層位屬于下礦層，水平延伸 1200m，平均厚度 1.91～3.91m，礦石平均品位29.76%～31.53%。傾向東偏北（70°±），傾角 62°～82°。

③號礦體，位于Ⅱ礦段，層位屬于上礦層，水平延伸1225m， 平均厚度1.13m，礦石平均品位 28.31%。傾向西偏南（260°±），傾角一般 54°±。

④號礦體，位于Ⅱ礦段，層位屬于下礦層，水平延伸1225m， 平均厚度4.07m，礦石平均品位 35.87%。傾向西偏南（260°±），傾角一般 54°±。

⑤號礦體，位于Ⅲ礦段，層位屬于上礦層，水平延伸2700m， 平均厚度1.60～2.70m，礦石平均品位 26.48%～29.09%。傾向西南（210°±），傾角 45°±。

⑥號礦體，位于Ⅲ礦段，層位屬于下礦層，水平延伸2700m， 平均厚度1.80～2.03m，礦石平均品位 26.20%～29.15%。傾向西南（210°±），傾角 45 ±。

規(guī)模最大的為⑤和⑥號礦體，①～④號礦體規(guī)模相近。6個礦體平均品位均較高，最高的為④號礦體。

3 礦石類型

據(jù)礦物成分及結(jié)構(gòu)構(gòu)造，礦石分為2種類型：塊狀磷塊巖、白云質(zhì)條帶狀（條紋狀）磷塊巖。

塊狀磷塊巖，為深灰色或墨綠色，膠狀結(jié)構(gòu)或粒屑結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造；礦石礦物主要為膠磷灰石，脈石礦物主要為白云石、方解石、少量玉髓、石英、粘土礦物等。本類型礦石主要分布于下礦層中。

白云質(zhì)條帶狀（條紋狀）磷塊巖 灰色為主，膠狀結(jié)構(gòu)與粉晶結(jié)構(gòu)并存，條帶狀或條紋狀構(gòu)造。宏觀上看，礦石由膠磷礦層與白云質(zhì)層互層組成，以前者為主：膠磷礦層，呈墨綠色，單層厚一般數(shù)厘米，膠狀結(jié)構(gòu)，礦物成分為膠磷灰石，少量白云石等；白云質(zhì)層，呈淺灰色，單層厚一般數(shù)毫米—數(shù)厘米，粉晶結(jié)構(gòu)，礦物成分為白云石，少量膠磷灰石、方解石。本類型礦石主要分布于上礦層中。

礦石平均品位29.42%，屬富磷礦。探明磷礦石333資源量大于500萬t，達到中型規(guī)模。

圖3 四川馬邊六股水磷礦區(qū)8勘查線地質(zhì)剖面Fig.3 Geologic section of No.8 exploration line in Liugushui phosphorous district of Mabian city, Sichuan province

4 地球化學(xué)特征

為了了解礦石的常量元素、稀土元素變化規(guī)律及特征，對區(qū)內(nèi)控制Ⅰ礦段的TC36、TC37 、TC39進行了取樣分析，其中在TC36控制的下礦層取1號樣、上礦層取4號樣，在TC39控制的下礦層取2號樣、上礦層取5號樣，在TC37控制的下礦層取 3號樣，具體分析結(jié)果如下。

4.1 常量元素特征

礦石常量化學(xué)成分數(shù)據(jù)見表1，對比兩種類型的礦石可知：①兩類礦石的有用組分P2O5和CaO含量較高，CO2含量較低，反映了CaO主要是和P2O5結(jié)合形成磷酸鹽巖，而不是和 CO2組合形成碳酸鹽巖，說明磷礦石品位一定較好；其中塊狀磷塊巖中P2O5含量總體高于白云質(zhì)條帶條紋狀磷塊巖中P2O5含量，塊狀磷塊巖的含磷性較好。②兩種類型磷塊巖的有害組分MgO含量均偏高，為高鎂型磷礦，磷礦石品質(zhì)稍差；其中塊狀磷塊巖中MgO含量相對較低，白云質(zhì)條帶狀磷塊巖中MgO含量相對較高。③兩種類型的其它化學(xué)成分無明顯差別，SiO2、Al2O3、Fe2O3等化學(xué)成分含量均較低，反映礦石中硅酸鹽礦物較少。上述特征說明，在磷礦層的沉積過程中，水體的化學(xué)成分有微弱的變化。

表1 四川馬邊六股水磷礦床礦石常量元素含量（%）Table 1 Element content of constant phosphorus deposit of Mabian city, Sichuan province

4.2 稀土元素特征

稀土元素含量數(shù)據(jù)見表2?？傮w上看，兩類礦石稀土元素總量不高，且主要以輕稀土和Y為主。稀土元素總量對比，塊狀磷塊巖相對較高，白云質(zhì)條帶狀磷塊巖相對較低。

兩類礦石稀土元素分布模式相近，均呈輕稀土富集型（圖4）。說明兩類礦石，磷經(jīng)歷了相同的較復(fù)雜的富集過程。

表2 四川馬邊六股水磷礦床礦石稀土元素含量（×10-6）Table 2 Rare earth element content of Liugushui phosphorus deposit of Mabian city, Sichuan province

圖4 四川馬邊六股水磷礦步同礦石類型礦石稀土元素分布模式對比Fig.4 Distribution pattern contrast of different types of rare earth element of Liugushui phosphorus deposit in Mabian city, Sichuan province

5 礦床成因概述

六股水磷礦床成因受地層、巖相古地理及構(gòu)造等因素的共同控制。地層控制：寒武紀早期是我國地質(zhì)歷史上一個重要的聚磷期【2】，六股水磷礦產(chǎn)于寒武系下統(tǒng)麥地坪組第二段，寒武紀多次構(gòu)造運動造成海底火山噴發(fā)和大洋中脊巖漿溢流，產(chǎn)生豐富磷質(zhì)并通過沉積作用形成磷塊巖礦床。構(gòu)造控制：區(qū)內(nèi)磷礦層均位于沙匡背斜兩翼，兩翼礦層呈南北向延伸，呈層狀產(chǎn)出、規(guī)模比較大，厚度穩(wěn)定。古地理控制：在燈影組末期古構(gòu)造控制下，馬邊地區(qū)麥地坪期古地理沉積環(huán)境總體屬康滇古陸東側(cè)的南北向海灣潮坪沉積環(huán)境，但因內(nèi)部受古地貌影響而存在著次級潮下海灣、潮下淺灘、潮間砂坪、潮上泥坪等不同沉積區(qū)環(huán)境，六股水地區(qū)位于潮下淺灘環(huán)境。區(qū)內(nèi)環(huán)境開闊，有利于磷質(zhì)的帶入，且水體較淺，水動力條件強，以波浪作用為主；就地或異地已沉積的磷酸鹽被打碎成磷質(zhì)內(nèi)碎屑能充分簸選，去掉了粘土及碳酸鹽雜基，進而富集成礦。

1 王中剛，于學(xué)員，趙振華，等.稀土元素地球化學(xué)［M］.北京：科學(xué)出版社，1989

2 葉連俊，陳其英，趙東旭，等.中國磷塊巖［M］.北京：科學(xué)出版社，1989

GEOLOGICAL CHARACTERS OF LIUGUSHUI PHOSPHORUS DEPOSIT OF MABIAN CITY, SICHUAN PROVINCE

Liu Lisheng
Geological Institute of China Chemical Geology and Mine Bureau ,Zhuozhou,Hebei,072754,China

With two phosphorus ledges and six orebodies, Liugushui phosphorus deposit was hosting in the Cambrian Maidiping group. The orebody are from 1200 to 2700 meters in horizon and with the thickness of from 1.3 to 4.88 meters, deeping into 120 meters. There are massive and dolomitic banded types of rock phosphate, the average grade of P2O5is 29.42%. Light rare earth elements are less and the formation cause of deposit is biochemistry sedimentatary. The phosphorus came through the complex enrichment process.

Mabian city, Sichuan province, Maidiping group, enrich phosphate, medium-size biochemistry sedimentatary

P619.213

：A

：1006-5296（2010）04-0201-05

劉力生（1968～），男，礦產(chǎn)勘查專業(yè)，高級工程師

2009-06-12；改回日期：2010-09-14