魏忠

（新疆維吾爾自治區(qū)有色地質勘查局地質礦產勘查研究院，新疆烏魯木齊 830000）

1 地質背景

在大地構造位置上，阿克亞釩磷礦床處于塔里木陸塊，塔里木北緣隆起之柯坪陸緣盆地。晚震旦紀末的地殼上升運動，使本區(qū)震旦紀地層頂部普遍遭受風化剝蝕，形成區(qū)域性侵蝕面。早寒武世早期，由于全球的海平面上升，區(qū)內廣泛接受沉積，早寒武系地層平行不整合于震旦系侵蝕面上。同時，可能受深水洋流上升的作用，海水中含磷較高，形成海相沉積型磷礦。

區(qū)域內出露地層主要為震旦系、寒武系、奧陶系、志留系地層及第四系，在構造上，該區(qū)具有塊斷區(qū)的特征。震旦系和古生界地層不僅形成了褶皺，而且伴生了一系列的斷裂構造。這些斷裂多具有多期活動的性質。區(qū)域內巖漿巖極不發(fā)育。

根據新疆礦產預測成果報告，在成礦單元上，該區(qū)域隸屬于古亞洲成礦域（Ⅰ-1），塔里木成礦?。á?4）之柯坪（前陸盆地）成礦帶（Ⅳ-13-①）。綜合已有礦床及物化探異常特征分析，該帶具有鉛、鋅、銅、鐵、釩、鈦、錫、磷、石墨等多礦種的較大找礦潛力。其中，磷礦為海相沉積型，代表性礦床有蘇蓋特布拉克磷礦、闊西塔西釩磷礦和瑪札爾維那磷釩礦。

2 礦區(qū)地質

2.1 地層

礦區(qū)內地層出露情況較為簡單，主要為震旦系和寒武系的一套海相沉積巖，由老至新分別為震旦系下統尤爾美那克組（Z2y）、上統蘇蓋特布拉克組（Z2s）和奇格布拉克組（Z2q）；寒武系下統肖爾布拉克組（∈1x）、中統阿瓦組（∈2a）；第四系（Q）。其中，肖爾布拉克組下段（∈1x1）由灰黑色硅質巖薄層與含釩泥質粉砂巖薄層互層構成，底部為含磷層，是礦區(qū)主要的含礦地層。

2.2 構造特征

礦區(qū)地層總體傾角約5°～12°，層面呈波狀起伏，具西-北西傾向的單斜構造特征，組成地層主要為寒武系阿瓦組和肖爾布拉克組?？傮w看礦區(qū)地層褶皺構造不發(fā)育，僅局部發(fā)育小褶皺或褶曲，發(fā)育部位礦層厚度明顯增大。

礦區(qū)斷裂主要有北北東走向（F4、F5）、北西向（F1、F2）和北北西向（F3 等）三組斷層。其中，F4 位于礦區(qū)西北部，是礦區(qū)的主干斷裂，使得主礦體的西北段錯斷抬升；北西、北北西走向斷層，多為高角度次級逆斷層?？傮w看斷層多為成礦期后的后期斷層，對釩磷礦體具有一定的錯動，但破壞程度有限。

2.3 含礦巖系地質特征

區(qū)內主要含礦層位為肖爾布拉克組下段（∈1x1-1），分布范圍較廣。含礦層由灰黑色硅質巖薄層與黑褐色、黃褐色泥頁巖、泥質巖、粉砂巖互層，發(fā)育韻律性層理。

釩礦層頂板為肖爾布拉克組下段（∈1x1-2），為一套含黑色硅質巖條帶白云巖。白云巖呈灰白色，其間夾雜黑色條帶狀硅質巖，硅質巖在該層位中上部較發(fā)育，厚約5～15 厘米，往下硅質巖逐漸變薄。硅質巖條帶一般長數厘米至數米不等，多在20～50 厘米間，常呈條帶狀、透鏡狀或竹葉狀，大致呈似層狀、不定向分布，多數延續(xù)性較差，該含黑色硅質巖條帶白云巖同時也是礦區(qū)找礦的標志層。

釩礦層由硅質巖薄層與含釩泥質粉砂巖薄層互層構成，二者交替出現發(fā)育韻律性層理，整體構成區(qū)內釩礦的賦礦巖石。硅質巖薄層厚度在2～20 厘米、多為3～5 厘米；釩土層單層厚度為0.5～8 厘米不等，多為1～3厘米。釩礦層中常見層間小褶皺，發(fā)生褶皺部位礦層相應增厚。釩土層總體厚度為1～4米，一般為2～3米，整體呈層狀，形態(tài)簡單穩(wěn)定，礦體品位變化較小。

釩礦層底部為含磷層。通過系統的工程揭露后發(fā)現，磷礦層大都見出露于釩礦層邊部露頭處一定范圍內，礦區(qū)中部僅在個別鉆孔中出露。磷礦層厚度0.05～1.1米，一般為0.20米左右，呈層狀、雞窩狀分布，延伸不穩(wěn)定，多處缺失；磷礦體由灰黑色磷塊巖、膠磷礦及細粒巖屑砂巖互層構成，賦礦層位厚度較穩(wěn)定，礦體品位變化較小。

磷礦層底板為震旦系奇格布拉克組（Z2q），為一套灰白色中-厚層細晶-中晶白云巖。二者呈平行整合接觸，接觸界線較為清晰。

3 控礦因素探討

塔里木盆地下寒武統肖爾布拉克組主要表現為西高東低、南高北低的構造古地貌格局。根據礦床地質特征及沉積環(huán)境的綜合分析，區(qū)內成礦地質條件主要受地層、構造-巖相古地理及古氣候等多種因素的控制。

3.1 地層巖性

新元古代末-下古生世初期是全球性的巨型成磷旋回。磷礦床的形成與含磷巖系的沉積演化密切相關，柯坪地區(qū)在此期間屬海相沉積，故具備了磷礦形成的先決條件。在早寒武世早期經歷了大規(guī)模海侵后，不整合面上沉積了分布廣泛的黑色頁巖、含磷硅質巖和磷塊巖，形成了碳酸鹽緩坡，當磷質高度富集時，便形成了磷礦層。

下寒武統肖爾布拉克組黑色巖系控制著區(qū)域釩磷礦床的空間分布特征，表明地層是釩礦床形成的基本條件。阿克亞釩磷礦屬典型的海相同生沉積礦床，地層是控制礦床形成的時間因素。

3.2 構造-巖相古地理控礦

柯坪地區(qū)在古構造上處于塔里木板塊北緣隆起地帶。在早寒武世早期，該區(qū)為濱淺海相陸棚邊緣且處于局部拉張環(huán)境，期間經歷了多旋回構造運動。受前寒武紀裂陷槽構造古地貌和玉爾吐斯組沉積補償的雙重控制，肖爾布拉克組古地貌呈現出南高北低、西高東低的沉積格局。在逐漸演化過程中。因古氣候以及海平面多期變化，肖爾布拉克地區(qū)發(fā)育了不同性質的沉積盆地。主要表現為：東部呈盆地相沉積，西部為碳酸鹽巖臺地相沉積。

晚震旦紀，海侵作用在柯坪地區(qū)在冰磧礫巖、砂巖及粉砂質之上沉積了一套以細晶白云巖為主，夾有少量薄層狀的砂巖、粉砂巖的巖層組合，內部水平層理、透鏡體層理發(fā)育，說明海侵初期水體環(huán)境為較低能。早寒武世海侵規(guī)模進一步擴大，區(qū)域上繼承了震旦紀的古地理面貌，水動力條件較強，磷質供應充足，大量富磷海水在淺灘聚集，沉積物由白云巖向磷塊巖轉變，形成了品位高、厚度大的礦層。隨著時間的演變，海退的到來導致海平面下降，淺部海水磷質供應不足，硅化作用強烈，局部相變?yōu)楣栀|巖。因此，磷質沉淀作用與沉積環(huán)境的物化條件關系密切，古地理的沉積環(huán)境及巖相直接控制了磷礦床的形成和分布。

3.3 古氣候控礦

震旦紀-寒武世時期，柯坪地區(qū)古氣候屬干燥、炎熱環(huán)境，海平面頻繁升降變化。在早寒武世初期，容磷海水在上翻洋流的驅動下，不斷涌入淺灘。隨著海水溫度的升高，C02大量逸出并被藻類吸取，有利于菌藻類生物活動和繁殖。同時藻類的生物作用使海水pH 值增大，磷酸鹽溶解度逐漸降低，當達到飽和狀態(tài)時，磷質逐漸析出并沉淀，同時磷酸鹽對釩起著吸附和富集作用?？梢姡m宜的古氣候條件改變了淺灘內海水的物化環(huán)境，從而為磷質聚集、濃縮與富集創(chuàng)造了有利的成礦條件。因此，古氣候也是阿克亞釩磷礦形成的必要條件。

4 結論

阿克亞釩磷礦床產于寒武系下統肖爾布拉克組下段，層控特征明顯，含不規(guī)則黑色硅質條帶的白云巖地層為礦區(qū)最直接的找礦標志。

控礦因素分析認為，礦床形成主要受地層、構造-巖相古地理及古氣候等多種因素的控制。其中，地層是控制礦床形成的時間因素，古地理的沉積環(huán)境及巖相直接控制了釩磷礦床的形成和分布，古氣候則是釩磷礦形成的必要條件。

阿克亞釩磷礦床具有淺海相沉積和微生物成礦的雙重特征，屬生物化學沉積礦床。