郭謝君

（樂山市佰瑞德地質(zhì)礦產(chǎn)應(yīng)用研究有限公司，四川 樂山 614000）

中國(guó)磷礦資源豐富，賦礦層位不少于24個(gè)，礦產(chǎn)地近500處，主要分布于云南、貴州、湖北、湖南、四川五省[1]。據(jù)四川省磷礦資源遠(yuǎn)景調(diào)查報(bào)告，其遠(yuǎn)景資源量大于80 億噸，分布集中于四川涼山彝族自治州、樂山市和德陽(yáng)市。涼山自治州雷波縣查明和預(yù)測(cè)的資源儲(chǔ)量達(dá)44 億噸，約占全省磷資源總量的50%，占川滇成磷帶四川段磷礦資源的62%。四川省政府在川辦發(fā)（2007）4號(hào)文中將雷波地區(qū)磷礦納入了四川省2005～2010年磷礦專項(xiàng)勘查規(guī)劃。查明該區(qū)磷礦產(chǎn)出、分布特征，風(fēng)化富集規(guī)律、礦床成因、礦石可選性等，對(duì)四川省磷礦資源找礦及開發(fā)利用將起到促進(jìn)作用。

圖1 區(qū)域地質(zhì)圖

莫紅磷礦位于雷波縣城南西平距32Km處，屬雷波縣克黨、莫紅、坪頭鄉(xiāng)管轄。地理坐標(biāo)東經(jīng)：103°18′00″～103°21′00″，北緯28°03′00″～28°07′45″。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

莫紅磷礦區(qū)大地構(gòu)造單元屬揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)（Ⅰ）上揚(yáng)子臺(tái)坳（Ⅱ）涼山陷褶束（Ⅲ）雷波穹褶束（Ⅳ）之西部。礦區(qū)除泥盆系和石炭系缺失外均有出露。區(qū)內(nèi)構(gòu)造特征以短軸褶皺為主，伴有線狀斷裂，大致近南北向展布，北東及北西向次之，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜（圖1）。區(qū)內(nèi)已知礦產(chǎn)地40 余處，除磷礦外，還有鐵、鉛鋅、石膏、黃鐵礦、銅、雄黃等礦種。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

出露地層有震旦系上統(tǒng)燈影組、寒武系下統(tǒng)麥地坪組、筇竹寺組、滄浪輔組、龍王廟組、寒武系中統(tǒng)西王廟組至陡坡寺組（圖2），由老至新敘述如下：

2.1.1 震旦系上統(tǒng)

燈影組（Z2d）：深灰、灰色厚至塊層狀白云巖，頂部為燧石條帶白云質(zhì)，下部夾白云質(zhì)灰?guī)r，局部夾薄層白云質(zhì)粉砂巖。

2.1.2 寒武系下統(tǒng)

麥地坪組（∈1m）：上部淺灰至灰色厚層砂屑白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r，底部為含磷礫屑白云巖，中部為磷礦層。磷礦層為深灰、灰黑色薄至厚層狀砂屑磷礦巖，條紋條帶狀構(gòu)造，間夾薄至中厚層狀含磷白云巖。富礦層位于頂部，與上覆礫屑白云巖呈突變關(guān)系。下部為黑灰、深灰、灰色薄至中厚層硅質(zhì)白云巖，夾硅質(zhì)巖、紫硅質(zhì)巖、紫紅色白云質(zhì)粉砂巖薄層、含磷白云巖，頂部磷質(zhì)水平層紋發(fā)育。厚126～220.6m。

筇竹寺組（∈1q）：上部灰至灰綠色中至厚層狀泥質(zhì)條帶灰?guī)r，夾粉砂巖、粉砂質(zhì)粘土巖。下部灰至黑色薄至中厚層狀粉砂巖、粉砂質(zhì)粘土巖，夾泥質(zhì)灰?guī)r結(jié)核，水平層理發(fā)育。底部0.5～1.0m為黑灰色炭質(zhì)粘土巖，含黃鐵礦結(jié)核。厚440.6m。

滄浪鋪組（∈1c）：上部灰至綠色厚層狀泥質(zhì)條帶灰?guī)r，夾粉砂巖，粉砂質(zhì)粘土巖。下部紫紅色、灰色細(xì)至粗粒石英砂巖，粉砂質(zhì)粘土巖。厚196m。

龍王廟組（∈1l）：其巖性為深灰色塊層狀白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖、上部夾石膏層。厚約100～158m。

2.1.3 寒武系中統(tǒng)

西王廟至陡坡寺組（∈1x+d）：上部：磚紅色粉砂巖，粘土巖夾白云巖，局部含石膏層。下部：灰綠色粉砂質(zhì)粘土巖，鮞狀灰?guī)r，白云質(zhì)灰?guī)r，灰?guī)r。厚大于220m。

圖2 礦區(qū)地層柱狀圖

2.2 構(gòu)造

礦區(qū)構(gòu)造主要為莫紅背斜，礦區(qū)分布于該背斜近軸部。該背斜近南北分布，向北揚(yáng)起，向南傾狀。背斜東翼地層南東傾，傾角2°～25°，西翼地層西～南西傾，傾角3°～35°。礦區(qū)北西發(fā)育一背斜，使區(qū)內(nèi)地層局部產(chǎn)狀發(fā)生變化；另外礦區(qū)南部發(fā)育兩條正斷層，斷層走向呈北西—南東向，斷層上盤（南盤）下降，斷距150～200m，斷層附近地層產(chǎn)狀局部變陡，對(duì)礦層影響較小?？傆^礦區(qū)構(gòu)造屬中等類型。

3 礦床地質(zhì)特征

3.1 礦層特征

3.1.1 賦存層位

雷波磷礦主要有馬頸子、牛牛寨、斯古溪、莫紅等磷礦區(qū)。其中莫紅磷礦賦存于下寒武統(tǒng)麥地坪組中部，與云南省昆陽(yáng)磷礦層位相當(dāng)，厚層狀產(chǎn)出，勘查、開發(fā)利用程度較高。磷礦層由三個(gè)分層，礦層厚6.95～11.90m，平均9.79m。含磷地層巖性由上到下為：

A.灰色～麻灰色含磷細(xì)晶白云巖，厚1～5m。

B.麻灰色條帶狀砂屑磷塊巖，白云質(zhì)條帶順層分布，為區(qū)內(nèi)貧礦層（Ⅰ-3）厚3.4～5.1m，平均厚4.35m。

C：深灰色～灰黑色鮞粒砂屑磷塊巖及致密塊狀凝膠砂屑磷塊巖，以致密狀及豆莢狀構(gòu)造為主，局部為條帶狀、條紋狀構(gòu)造，為礦區(qū)富磷礦層（Ⅰ-2），厚0.49～4.60m，平均厚2.13m。

D：灰色～麻灰色條帶狀砂屑磷塊巖，淺灰色～灰白色條帶白云石、硅石呈條帶狀順層分布。為礦區(qū)貧礦層（Ⅰ-1），厚2.10～3.92m，平均厚3.30m。

E：灰～淺灰色含磷白云巖。厚5～15m。

3.1.2 礦層結(jié)構(gòu)及頂?shù)装逄卣?/p>

1）礦層結(jié)構(gòu)，磷礦層為復(fù)合結(jié)構(gòu)，自上而下分為Ⅰ-3、Ⅰ-2、Ⅰ-1分礦層，層位穩(wěn)定。Ⅰ-3和Ⅰ-1為中低品位磷礦層，Ⅰ-2為富磷礦層。各分層礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造不同，分界標(biāo)志較明顯，易區(qū)分。

2）礦層頂板特征，為淺灰色中厚層狀含磷白云巖，具發(fā)育的波狀層理和層紋構(gòu)造。與磷礦層接觸較明顯。

3）礦層底板特征，為淺灰色厚層狀含磷細(xì)晶白云巖，夾斷續(xù)磷質(zhì)條紋及深灰色燧石條帶，與磷礦層呈漸變接觸，一般以磷質(zhì)條帶分布多少進(jìn)行劃分。即以磷含量進(jìn)行區(qū)別。

3.1.3 礦層厚度及穩(wěn)定性

礦區(qū)磷礦層厚度較大，層位穩(wěn)定，連續(xù)性較好，屬穩(wěn)定的層狀產(chǎn)出礦體，礦層總厚6.95～11.90m，平均厚9.79m。各分礦層厚度及穩(wěn)定性情況為：

Ⅰ-3 磷礦層：灰色～麻灰色條帶狀、砂屑磷塊巖，礦層厚3.40～5.10m，平均厚4.35m。礦層厚度變化小，全區(qū)穩(wěn)定可采。

Ⅰ-2 磷礦層：深灰色～灰黑色鮞粒砂屑磷塊巖及致密狀凝膠砂屑磷塊巖，為區(qū)內(nèi)主要富磷礦層，厚0.49～4.60m，平均厚2.13m，一般厚度在1.5～2.5m，屬全區(qū)穩(wěn)定可采礦層。

Ⅰ-1 磷礦層：灰～麻灰色條帶狀、條紋狀砂屑磷塊巖，礦層厚2.10～3.92m，平均厚3.30m。礦層厚度變化小，全礦區(qū)穩(wěn)定可采。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦石礦物成份及結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦區(qū)磷塊巖主要由磷礦物（膠態(tài)氟磷灰石和微含碳的膠態(tài)氟磷灰石）、碳酸鹽礦物（細(xì)～微晶白云石和微晶的方解石）、硅質(zhì)及硅酸鹽礦物（細(xì)～微晶石英、玉髓及微量水云母）三大類組成，占礦石礦物量的97%以上，其它尚見有少～微量的黃鐵礦、褐鐵礦、炭質(zhì)等。

礦石具鮞粒、團(tuán)粒、砂屑、粉屑、泥晶、膠結(jié)結(jié)構(gòu)，具條紋條帶狀、塊狀、條紋條帶～薄板、互層狀構(gòu)造，以條紋條帶狀構(gòu)造為主。

1）條紋條帶狀構(gòu)造；褐灰—深灰—黑灰色磷灰石為主的條紋條帶和色淺的灰色—淺灰色白云石—磷灰石條紋條帶或石英（玉髓）—白云石—磷灰石條紋條帶或它們的混相條帶組成。條帶平行層理，寬1～18mm，條帶之間一般界面平直或彎曲；條紋寬<1mm，條紋常有彎曲、斷續(xù)、膨大、尖滅等形態(tài)。

2）塊狀構(gòu)造：礦石中的磷灰石礦物集合體（團(tuán)粒）與脈石礦物細(xì)晶白云石、細(xì)～微晶石英及其他雜質(zhì)礦物在空間上呈無(wú)定形組成的緊密堆積塊體，不顯層紋、條紋、條帶（或略顯層紋）。

3）條紋條帶～薄板狀互層構(gòu)造：由深色中品級(jí)～富磷礦的條紋、條帶和薄板（薄層），與淺色的低品位礦或含磷夾矸（含磷硅質(zhì)白云巖、含磷白云質(zhì)硅質(zhì)巖）相間組成的互層狀，二者間接觸界線清楚、平直，易于分開。

3.2.2 礦石主要化學(xué)成分

礦區(qū)磷礦主要化學(xué)成分為P2O5、CaO、MgO、SiO2、CO2、其總含量為92.22%～97.01%，平均95%。其次為F、Al2O3、K2O、Fe2O3、As、Pb等。礦山磷礦層（地表風(fēng)化礦）P2O5含量分析結(jié)果見表1。

表1 分礦層化學(xué)分析結(jié)果表

續(xù)表1

據(jù)表，區(qū)內(nèi)磷礦屬高鎂、高～中硅磷礦石。Ⅰ－2為富礦層，Ⅰ－1、Ⅰ－3、為中低品位礦層。

3.2.3 礦石工業(yè)類型

根據(jù)礦區(qū)礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造，有益、有害組分，磷塊巖化學(xué)成分等，其工業(yè)類型為混合型磷塊巖；細(xì)分為鎂硅質(zhì)磷塊巖和硅鎂質(zhì)磷塊巖兩種礦石。

3.3 礦石次生富集

莫紅磷礦礦石以鎂硅質(zhì)磷塊巖為主，次為硅鎂質(zhì)。礦石中脈石礦物主要為白云石、燧石、石英。地表及淺部磷礦石風(fēng)化磷礦較深部原生磷礦有所變富。

4 礦床成因淺析

4.1 礦床形成的古地理環(huán)境

圖3 早寒武世梅樹村期巖相古地理圖

早寒武系麥地坪期(梅樹村期)，礦區(qū)東系川中臺(tái)地，北為寶興-瀘定水下高地，形成三面局限僅南東與廣海相連的海灣[3]。大規(guī)模海侵時(shí)，海水由東向北西侵進(jìn)，海灣正迎洋流，磷質(zhì)來(lái)源十分豐富。因洋流輻散作用導(dǎo)致洋流上升，洋盆中富含磷酸鹽的深層海水便隨洋流循環(huán)上升，不斷從東南方向涌進(jìn)區(qū)內(nèi)寬闊的海灣潮坪淺水地帶。由于溫度升高，壓力減小，CO2逸出，pH 值升高，促使磷酸鹽聚沉下來(lái)，后經(jīng)盆內(nèi)成屑改造再最后聚集形成磷塊巖礦床。

雷波莫紅磷礦賦存于寒武系下統(tǒng)麥地坪組第二段上部含磷白云巖中，局部為含磷結(jié)核、海綠石、硅質(zhì)磷塊巖，產(chǎn)大量小殼化石，其形成環(huán)境為淺海相海灣環(huán)境（圖3）。

4.2 古構(gòu)造環(huán)境

研究表明有利海相磷塊巖沉積成礦的特定古地理成礦環(huán)境是古陸邊緣及古海島和水下臺(tái)地(或高地)周圍的淺水環(huán)境在震旦世晚期，南北向康滇地軸和揚(yáng)子臺(tái)褶帶已開始形成[2]。古生代以來(lái)，康滇地軸長(zhǎng)期為一隆起，為古陸剝蝕區(qū)，上揚(yáng)子臺(tái)褶帶為一相對(duì)坳陷的海域沉積區(qū)。因?yàn)闁|西向的古斷裂，古隆起的存在與分割，便整個(gè)坳陷區(qū)形成了一些次一級(jí)的隆起和坳陷，并對(duì)磷塊巖富集和磷礦帶的分布有直接的控制作用。莫紅礦區(qū)正處雷波坳陷盆地，有較好的成礦條件。

4.3 磷礦層賦存地層的巖石組合特征

由下而上為含磷粉致細(xì)晶白云巖，砂屑磷塊巖，含磷水云母粘土巖，鮞粒及砂屑磷塊巖，含磷硅質(zhì)白云巖，含磷粉晶白云巖等，該巖石組合為海退至海進(jìn)的過(guò)渡相。

4.4 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征

礦石具鮞粒、團(tuán)粒、砂屑、粉屑、泥晶結(jié)構(gòu)，膠結(jié)結(jié)構(gòu)。條紋條帶狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造、條紋條帶～薄板狀互層狀構(gòu)造。礦石的這些結(jié)構(gòu)、構(gòu)造均為淺海相沉積環(huán)境的產(chǎn)物。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)本次對(duì)雷波縣莫紅磷礦區(qū)以往地質(zhì)資料的收集、整理分析研究，初步掌握了雷波磷礦的形成機(jī)理，磷質(zhì)富集成礦規(guī)律，從區(qū)域上看我國(guó)西南磷礦主要分布區(qū)位于四川、云南、貴州所屬的上揚(yáng)子陸塊區(qū)，淺海相硅質(zhì)巖-碳酸鹽巖-磷塊巖建造的麥地坪組為主要含磷層位，早寒武世麥地坪期(梅樹村期)是我國(guó)的主要成磷期。為此，查明主要成磷期，含磷層位，為進(jìn)一步開展磷資源的普查找礦區(qū)作將起到積極推動(dòng)作用。

[1]田升平.中國(guó)磷礦基本特征及發(fā)布規(guī)律.[J].化工礦產(chǎn)地質(zhì)，2000，（1）.

[2]曾允孚，沈麗娟.滇東磷塊巖的沉積環(huán)境和成礦機(jī)理[J].礦物巖石，1989，（2）

[3]黎治忠.四川省馬邊縣老河壩磷礦礦區(qū)地質(zhì)特征及礦床成因探討[J].中國(guó)西部科技，2010，（199）.