楊茂書(shū) 鮑淼

（1.貴州省地礦局一一五地質(zhì)大隊(duì)，貴州清鎮(zhèn) 551400；2.貴州省地礦局一一二地質(zhì)大隊(duì)，貴州安順 561000）

貴州磷礦資源儲(chǔ)量豐富，居全國(guó)第二。甕安-福泉片區(qū)是貴州省重要的磷礦資源產(chǎn)區(qū)之一，磷礦石產(chǎn)量大、品位高，礦床分布規(guī)模大。白巖背斜玉華礦段屬于該片區(qū)，含礦層位為震旦系上統(tǒng)陡山沱組（Z1d）。通過(guò)研究礦層、礦石特征及礦物化學(xué)組分而分析礦床的成因，為磷礦找礦提供理論依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于上揚(yáng)子地塊黔北隆起區(qū)鳳岡南北向隔槽式褶皺變形區(qū)，礦體產(chǎn)于震旦系陡山沱組構(gòu)成的聚磷帶中，經(jīng)歷多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)最終由燕山運(yùn)動(dòng)定型。區(qū)域內(nèi)洋水背斜、翁昭背斜、白巖背斜、高坪背斜等一系列并列褶皺控制了黔中聚磷帶的磷塊巖礦床。白巖背斜是一個(gè)西緩東陡的斜歪褶曲，軸向NE20～30°，軸面傾向北西，傾角55～65°，軸跡北起馬鞍山，向南經(jīng)玉華、上大塘、南堡、穿巖洞而折向南東的林場(chǎng)、新橋傾伏。西翼巖層傾角一般20～35°，近軸部地段變緩。越過(guò)背斜軸部向東，傾角急劇變陡，一般50～75°，局部直立或略向北西倒轉(zhuǎn)。白巖背斜核部地層為青白口系，兩翼地層由老至新為南華系、震旦系、寒武系、二疊系及三疊系。缺失奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系。

2 礦層特征

區(qū)內(nèi)礦層呈層狀產(chǎn)出，總體走向北東，主要分布在背斜的兩翼及北傾伏端，礦層形態(tài)呈西緩東陡向北東16°方向傾伏，傾伏角12～15°。西翼礦層傾向320～350°，傾角10～23°，a 礦層和b 礦層均發(fā)育齊全；東翼礦層，傾向150～170°，傾角50～65°。特征如下：

b 礦層：賦存于震旦系陡山沱組上部，厚1.30～11.99m，平均5.56m，變化系數(shù)49.20%。存在不可采天窗和無(wú)礦帶。礦石總體為致密狀、粉狀砂屑白云質(zhì)磷塊巖、含炭泥質(zhì)砂屑磷塊巖，礦石中單工程P2O5含量17.71～35.65%，平均29.07%，變化系數(shù)13.62%；單工程酸不溶物含量0.97～11.56%，平均4.51%，變化系數(shù)63.25%。厚度變化規(guī)律不明顯，總體表現(xiàn)為：西翼呈北厚南薄趨勢(shì)，出現(xiàn)不可采天窗并沿走向往南逐漸變薄至尖滅；東翼厚度變化主要表現(xiàn)為沿背斜軸往東逐步變薄至尖滅，沿走向往南變薄至尖滅。

a 礦層：賦存于震旦系陡山沱組中上部，厚1.90～17.45m，平均6.99m，變化系數(shù)65.26%。礦石總體為薄層條帶狀砂屑白云質(zhì)磷塊巖，礦石自然類(lèi)型單一。礦石中單工程P2O5含量21.99～29.37%，平均26.38%，變化系數(shù)8.36%；單工程酸不溶物含量7.87～14.85%，平均11.68%，變化系數(shù)19.41%。礦體厚度變化規(guī)律較為明顯，以背斜軸部為界，西翼表現(xiàn)為沿傾向由東向西逐步變厚趨勢(shì)，由北往南逐漸變薄至尖滅。在東翼北部邊緣有少量產(chǎn)出外，往南則無(wú)礦產(chǎn)出。

3 礦石特征

3.1 礦石結(jié)構(gòu)

凝膠結(jié)構(gòu)：是相對(duì)的低能環(huán)境中磷酸鹽直接從介質(zhì)中析出，經(jīng)膠體聚沉和藻類(lèi)粘結(jié)而成的初始結(jié)構(gòu)，主要由光性非晶質(zhì)碳氟磷灰石膠狀集合體組成，普遍發(fā)育于b礦層中部及上部致密狀、粉狀含砂屑白云質(zhì)磷塊巖中。

內(nèi)碎屑結(jié)構(gòu)：磷酸鹽呈砂～細(xì)砂級(jí)內(nèi)碎屑被泥質(zhì)、白云質(zhì)、磷質(zhì)及硅質(zhì)所填間。內(nèi)碎屑顆粒往往具塑性變形特征。a礦層大多數(shù)為細(xì)砂級(jí)內(nèi)碎屑，粒徑0.05～0.15mm，富含炭泥質(zhì)及黃鐵礦包體，填間物為泥質(zhì)及白云質(zhì),為混濁低能環(huán)境沉積。b 礦層下部為粉砂級(jí)內(nèi)碎屑，粒間孔隙被炭質(zhì)、泥質(zhì)、硅質(zhì)填間,為相對(duì)閉塞的瀉湖環(huán)境沉積。

3.2 礦石構(gòu)造

致密塊狀構(gòu)造：磷酸鹽呈隱晶質(zhì)凝膠狀形成致密塊體，發(fā)育于b 礦層中部及上部致密狀、粉狀含砂屑白云質(zhì)磷塊巖中。粉粒狀構(gòu)造：磷酸鹽呈顆粒狀、假鮞狀松散堆積而成，磷酸鹽顆粒呈圓形、橢圓形，粒徑0.1～1mm，發(fā)育于b 礦層中部及上部致密狀、粉狀含砂屑白云質(zhì)磷塊巖中。頁(yè)片狀構(gòu)造：磷酸鹽呈粉砂級(jí)內(nèi)碎屑分布于炭泥質(zhì)基底上，因粉砂級(jí)內(nèi)碎屑分布的呈層性而形成頁(yè)片，發(fā)育于b礦層下部炭泥質(zhì)磷塊巖中。條帶狀構(gòu)造：由磷酸鹽與碳酸鹽（白云巖）礦物相互呈條帶組成，磷質(zhì)條帶由砂屑狀磷酸鹽顆粒緊密堆集而成，寬窄、疏密不一，發(fā)育于a礦層條帶狀白云質(zhì)磷塊巖中。

3.3 礦石的化學(xué)成分

主要礦物P2O5含量在a 礦層和b 礦層相對(duì)穩(wěn)定，在a 礦層中P2O5含量具有如下規(guī)律，上部較高，一般28～30%，向兩側(cè)隨白云質(zhì)條帶增多由富變貧，一般22～25%，P2O5含量在b 礦層中無(wú)明顯變化規(guī)律，礦石中的主要組分和主要雜質(zhì)組分含量因礦石類(lèi)型不同而存在很大差異。

4 礦床成因分析

研究區(qū)形成的磷礦主要以早震旦世陡山沱期磷塊巖為主，其礦物組成主要為砂屑白云質(zhì)磷塊巖及含炭泥質(zhì)砂屑磷塊巖兩種。研究區(qū)內(nèi)磷礦屬于臺(tái)地相，海水極淺，沉積物以碳酸鹽、磷酸鹽和陸源碎屑巖為主，沉積環(huán)境多為淺灘、潮坪。在“黔中古陸”邊緣地帶，深海富磷海水受上升洋流作用運(yùn)移至古陸邊緣，最初深海海水含磷量較低，在臺(tái)地邊緣淺灘的障壁作用下形成局限的低能環(huán)境——潮下瀉湖，其中生長(zhǎng)大量的藻類(lèi)，由于水動(dòng)力小，生長(zhǎng)大量的柱狀疊層石。柱狀疊層石的藻類(lèi)生長(zhǎng)過(guò)程中分泌出大量的化合物，改變水體微環(huán)境，形成富含有機(jī)質(zhì)的生物藻丘環(huán)境。同時(shí)藻類(lèi)生物新陳代謝造成的生物和生物化學(xué)作用，使深海較富磷海水中的磷酸鹽礦物再富集，再經(jīng)潮汐、波浪等的改造作用形成碎屑狀磷塊巖。

綜上所述，在早震旦紀(jì)陡山沱期，深海富磷物質(zhì)在上升洋流作用下，運(yùn)移至黔中古陸邊緣，經(jīng)大量藻類(lèi)的作用使磷酸鹽礦物再富集，經(jīng)潮汐、波浪等的改造作用最終形成碎屑狀磷塊巖。

5 結(jié)語(yǔ)

（1）研究區(qū)含礦層位為震旦系上統(tǒng)陡山沱組（Z1d），有兩層含磷礦層，即b 礦層，厚1.30～11.99m，平均5.56m，P2O5含量17.71～35.65%，平均29.07%a；a礦層，厚1.90～17.45m，平均6.99m，P2O5含量21.99～29.37%，平均26.38%。

（2）礦石結(jié)構(gòu)主要為凝膠結(jié)構(gòu)、內(nèi)碎屑結(jié)構(gòu)；礦石構(gòu)造主要有致密塊狀、粉粒狀、頁(yè)片狀、條帶狀構(gòu)造四種；礦石中主要礦物P2O5含量在a 礦層和b 礦層相對(duì)穩(wěn)定。

（3）礦床形成過(guò)程為在早震旦紀(jì)陡山沱期，深海富磷物質(zhì)在上升洋流作用下，運(yùn)移至黔中古陸邊緣，經(jīng)大量藻類(lèi)作用再富集，經(jīng)潮汐、波浪等的改造作用最終形成碎屑狀磷塊巖。