文章編號1000-5269（2024）05-0001-08 DOI：1015958/jcnkigdxbzrb20240501

摘要：貴州甕安已探明磷礦資源儲量365億噸，素有“亞洲磷倉”的美譽(yù)。隨著新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動實施，急需對甕安地區(qū)成磷條件與找礦遠(yuǎn)景區(qū)進(jìn)行預(yù)測，指導(dǎo)磷礦找礦工作。通過對甕安地區(qū)陡山沱期磷塊巖沉積特征、沉積層序、成礦模式和成磷古地理分析，提出中坪、建中、南寨、平定營、甕安深部、嵐關(guān)、草塘等7個磷礦找礦遠(yuǎn)景區(qū)。

關(guān)鍵詞：成礦預(yù)測區(qū)；磷礦；陡山沱期；甕安 中圖分類號：P619213；TD92 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

貴州磷礦資源豐富，主要成磷期為陡山沱期和梅樹村期，其中陡山沱期成磷作用形成開陽和甕福磷礦。甕安地區(qū)是磷礦成礦集聚區(qū)，在甕安縣城以西，自南而北分別為磨坊礦段、新橋礦段、穿巖洞礦段、大塘礦段、王家院礦段、玉華礦段、白巖背斜區(qū)等［1］，磷礦帶東西寬6 km，南北長18 km，已探明磷礦資源儲量365億噸，素有“亞洲磷倉”的美譽(yù)。盡管前人對甕安地區(qū)磷塊巖的沉積成礦、成礦規(guī)律和控磷因素等做了一系列研究工作［2-5］，認(rèn)為磷塊巖沉積在潮坪環(huán)境，水動力改造對磷礦成礦具有重要影響，但是缺少基于沉積層序、沉積古地理、沉積模式的分析來預(yù)測該區(qū)域隱伏磷礦的研究。隨著新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動實施，已在營上找到26億噸富磷礦，小開洲找到1億噸磷礦，說明甕安地區(qū)磷礦找礦前景非常好，有望實現(xiàn)磷礦找礦新突破。為此，我們對甕安地區(qū)開展磷塊巖沉積特征、空間展布規(guī)律、沉積層序、成礦模式和成磷古地理分析，圈定甕安地區(qū)有利的成礦區(qū)域，指導(dǎo)甕安地區(qū)磷礦的找礦。

1甕安白巖背斜陡山沱組含磷巖系特征

貴州陡山沱期屬揚(yáng)子淺海，發(fā)育有黔中、武陵、雪峰3個淺海臺地，以及遵義、黃平2個淺海海盆。淺海臺地主要沉積了淺灰色凝膠結(jié)構(gòu)及顆粒結(jié)構(gòu)磷塊巖、白云巖和硅質(zhì)巖，局部為疊層石磷塊巖，陡山沱組厚小于70 m。淺海盆地主要沉積深灰色頁巖、泥質(zhì)白云巖、硅質(zhì)巖，局部沉積膠狀磷塊巖薄層，陡山沱組厚度70～150 m。

甕安地區(qū)位于黔中古陸東北緣，在黔中古陸東北緣形成了翁昭壩海灣、大灣—鉛廠海灣、英坪海灣，陡山沱期富磷的上升洋流從東北方向來，洋流中富磷物質(zhì)在坡折帶和淺海陸棚沉積形成初始磷塊巖［6］，其后經(jīng)波浪和潮汐改造，在白巖背斜區(qū)的翁昭壩海灣、大灣—鉛廠海灣、英坪海灣聚集，形成巨量磷礦（圖1）。含磷巖系主要由顆粒磷塊巖、疊層石磷塊巖、凝膠磷塊巖、白云巖、泥云巖、硅質(zhì)巖、黏土巖組成，由2次成磷旋回形成兩期磷塊巖礦床［7-8］。陡山沱早期，形成下磷礦層（a礦層），主要分布在甕安北部的翁昭壩海灣、大灣—鉛廠海灣，成磷環(huán)境為潮坪環(huán)境。陡山沱晚期，形成上磷礦層（b礦層），不僅甕安北部為成磷的潮坪環(huán)境，南部英坪—大寨海灣也開始沉積磷塊巖（圖2）。

甕安地區(qū)陡山沱期含磷巖系，沿著白巖背斜從北到南，從西到東，含磷巖系變化較大，反映陡山沱期成磷環(huán)境演化以及該區(qū)域成磷規(guī)律。在此，本文描述典型磷礦區(qū)含磷巖系特征如下。

白巖背斜北傾伏端最北側(cè)的ZK2003剖面（圖3（a）），a礦層趨于尖滅，厚度為173 m；b礦層亦有變薄趨勢，厚度為481 m，底板為含磷白云質(zhì)黏土巖。a、b礦層之間夾層為含磷白云巖和磷質(zhì)、炭質(zhì)黏土巖；頂板為含磷白云巖，磷塊巖以深灰色中厚層砂屑磷塊巖為主。

玉華ZK102剖面（圖3（b）），a礦層趨于尖滅，僅厚045 m；b礦層亦有變薄趨勢，厚約1 m。硅質(zhì)巖發(fā)育，水體較深，處于成磷邊緣，屬于潮下-潮間環(huán)境。

大塘ZK1504剖面（圖3（c）），a、b礦層厚度大，屬于甕安地區(qū)磷塊巖沉積中心，a礦層厚度達(dá)20 m左右，b礦層厚度達(dá)27 m，a、b礦層中間夾層白云巖厚度約18 m。磷塊巖主要為碎屑狀磷塊巖，具有條帶狀結(jié)構(gòu)構(gòu)造，屬于潮下-潮間沉積環(huán)境。

穿巖洞ZK2301剖面（圖3（d）），a、b礦層厚度大，a礦層厚度達(dá)30 m左右，b礦層厚度達(dá)15 m，a、b礦層中間夾層白云巖厚度約35 m。磷塊巖主要為碎屑狀磷塊巖，具有條帶狀結(jié)構(gòu)構(gòu)造，潮下-潮間沉積環(huán)境，位于甕安地區(qū)磷塊巖沉積中心。

新橋安發(fā)礦井剖面（圖3（e）），a礦層變薄，厚約3 m，b礦層厚約15 m，a、b礦層中間夾層白云巖厚度約2 m。磷塊巖主要為碎屑狀磷塊巖，具有條帶狀結(jié)構(gòu)構(gòu)造，屬于潮下-潮間沉積環(huán)境。

高坪小壩1號采場剖面（圖3（f）），a礦層缺失，b礦層厚約24 m，磷塊巖主要為碎屑狀磷塊巖，具有條帶狀結(jié)構(gòu)構(gòu)造，屬于潮下-潮間沉積環(huán)境。

從甕安北部到南部，陡山沱期磷塊巖沉積厚度增加，最厚達(dá)到8842 m（老虎洞磷礦ZK603），總體成磷環(huán)境非常有利，成磷環(huán)境主要為潮下-潮間環(huán)境。特別是潮下環(huán)境有利形成厚度較大的磷塊巖。當(dāng)前，白巖背斜的東面為地層較陡的甕安向斜西翼，磷礦層埋藏深，無法揭示磷礦層延伸情況。但從沉積相分析，甕安向斜區(qū)應(yīng)該屬于潮下沉積環(huán)境，有利于磷塊巖沉積，隱伏磷礦層厚度10 m以上。

2甕安上塘背斜陡山沱組含磷巖系特征

在甕安東部的上塘背斜，出露陡山沱組地層，從南部的水洞、嵐關(guān)樓梯沖、毛狗塘，到北部草塘均有磷礦產(chǎn)出，磷塊巖以凝膠狀為主，水平層理發(fā)育，代表水動力條件弱的潮下沉積環(huán)境。磷塊巖厚度較薄，一般1～2 m，磷礦層靠近底部南沱組砂礫巖、粉砂巖。

水洞陡山沱組磷塊巖，厚度083～200 m，距南沱組砂礫巖5 m左右，以凝膠狀磷塊巖為主，夾硅質(zhì)磷塊巖、磷質(zhì)硅質(zhì)巖（圖4（a）（b））。甕安嵐關(guān)毛狗塘磷礦，磷塊巖厚度1～18 m，具有紋層狀層理、透鏡狀層理（圖4（c）（d）），風(fēng)化磷塊巖P2O5含量為28%～32%，磷塊巖底部為海綠石砂礫巖。陡山沱組磷礦層距南沱組砂礫巖約10 m，磷塊巖頂、底板為陡山沱組白云巖、泥質(zhì)白云巖。往北面的甕安永和鎮(zhèn)，陡山沱組缺少磷塊巖沉積，僅沉積水平層理發(fā)育的薄層狀含磷泥質(zhì)白云巖（圖4（e）），說明該區(qū)域水體較深，處于坡折帶之下陸棚環(huán)境，磷質(zhì)沉積少。到甕安最北面的草塘一帶，鉆孔顯示陡山沱組底部磷塊巖厚約2 m，以灰色凝膠狀磷塊巖為主，具水平層理，磷礦層距南沱組砂礫巖5 m左右。

從甕安上塘背斜陡山沱期磷塊巖沉積特征分析，甕安東北部仍然有陡山沱期磷塊巖沉積，說明當(dāng)時黔中古陸東北緣成磷范圍廣，到甕安最東面的上塘背斜，仍然形成1～2 m厚度的磷塊巖，而且磷塊巖品位仍然較高。因此，在甕安的白巖背斜到上塘背斜中間的甕安復(fù)向斜深部廣大區(qū)域，具有較好的磷礦成礦條件，具有良好的磷礦找礦潛力。

3甕安陡山沱期含磷巖系沉積層序及空間分布

甕安地區(qū)陡山沱期廣泛發(fā)育磷塊巖，含磷巖系由白云巖、硅質(zhì)巖、磷塊巖及少量黏土巖組成。在甕安—牛場以西一帶，含磷巖系最小厚度505 m，最大厚度8842 m，平均厚3480 m。露頭主要出現(xiàn)在白巖、高坪兩背斜核部呈環(huán)帶狀出露，往西、往北緩傾斜隱伏產(chǎn)出，往東陡傾斜隱伏產(chǎn)出。含磷巖系按巖性及富磷程度分為4個巖性段，自上而下依次為磷塊巖段、含磷白云巖（硅質(zhì)白云巖）段、磷塊巖段、白云巖及黏土巖段［10］。

含磷巖系在橫向變化較大，靠近黔中古陸的淺水海灣區(qū)域，沉積厚度大，往東上塘背斜區(qū)，水體變深，含磷巖系明顯變薄。整體上，礦層厚度與陡山沱組厚度之間呈正相關(guān)關(guān)系。陡山沱組磷塊巖從西往東，厚度明顯增加。在大灣—穿巖洞一線，礦層（a+b）往南東方向明顯增厚，a、b礦層之間夾層（G層）變?。▓D5）。大寨—英坪一線，b礦層自西向東厚度增大趨勢明顯（圖6）。總體上，甕安地區(qū)北西、南東兩側(cè)磷塊巖厚度較大，北東、南西兩側(cè)沉積磷塊巖厚度較薄。

4陡山沱期成磷古地理及成磷模式

陡山沱期，甕安地區(qū)位于黔中古陸東北緣，地形總體為西高東低的緩坡淺海（圖7）。南沱冰期結(jié)束后，海平面上升，海水淹沒黔中古陸東部地區(qū)，并沉積了一套含海綠石石英砂巖、泥質(zhì)粉砂巖，隨后沉積了一套泥質(zhì)白云巖、白云巖。陡山沱早期，富磷海水隨上升洋流從東北方向向西南方向侵進(jìn)，進(jìn)入黔中古陸周圍的淺水陸棚，在生物及生物化學(xué)作用下沉積初始磷塊巖，初始磷塊巖隨后被水動力破壞，形成磷質(zhì)碎屑顆粒，再沉積形成碎屑狀磷塊巖，即a礦層。a 礦層靠近古陸方向厚度較薄，往東穿巖洞一帶厚度大，達(dá)到28 m，再往東到甕安縣城一帶，推測應(yīng)該存在10 m左右的隱伏礦層。甕安東面的上塘背斜水洞—嵐關(guān)—草塘一線，a 礦層仍然有1～2 m厚，說明a礦層在甕安復(fù)向斜區(qū)域

具有良好的成礦環(huán)境。陡山沱中期，甕安地區(qū)處于高水位期沉積，上升洋流不發(fā)育，海水中磷質(zhì)含量銳減，沉積潮坪相白云巖。陡山沱晚期，海平面再次上升，深海富磷海水再次隨上升洋流向淺水區(qū)域侵進(jìn)，在英坪—新橋—穿巖洞—大塘—玉華海灣沉積巨量磷質(zhì)沉積物質(zhì)，形成b礦層。從英坪—小壩、大塘—穿巖洞b礦層分布情況分析，往東甕安復(fù)向斜區(qū)域應(yīng)該有b礦層存在，推測厚度在10 m左右，具有良好的找礦潛力（圖8）。總體上，甕安地區(qū)陡山沱期海平面升降頻繁，海進(jìn)海退次級旋回發(fā)育［11］，含磷巖系為潮下-潮間環(huán)境交替沉積。特別是海進(jìn)海退與磷塊巖沉積關(guān)系密切，甕安地區(qū)淺海陸棚海底地形平緩，隨著海進(jìn)海退變化，成磷的潮下-潮間環(huán)境也發(fā)生遷移，成磷范圍向東南延伸較遠(yuǎn)，甕安東部上塘背斜區(qū)磷礦存在就是最好的證據(jù)。

5磷礦成礦遠(yuǎn)景預(yù)測

根據(jù)區(qū)域巖相古地理特征，結(jié)合含磷巖系沉積特征和沉積旋回，以及區(qū)域地質(zhì)和含礦層埋深等情況，我們?nèi)Χ?個磷礦找礦有利區(qū)域，它們是中坪、建中、南寨、平定營、甕安深部、嵐關(guān)、草塘預(yù)測區(qū)（圖9）。其中，中坪、建中預(yù)測區(qū)近年來已經(jīng)開展勘探工作，取得較好成效，找到了營上磷礦和小開州磷礦。平定營預(yù)測區(qū)和甕安縣城東面甕安深部預(yù)測區(qū)，地表出露地層為寒武系頂部、二疊系地層，礦層埋藏較深，因此一直未受到關(guān)注，但成磷條件好，是有利的磷礦找礦遠(yuǎn)景區(qū)。此外，甕安最東面的草塘和嵐關(guān)預(yù)測區(qū)，雖然磷礦層厚度變薄，但成礦條件尚可，也是找礦遠(yuǎn)景區(qū)。

中坪預(yù)測區(qū)：位于甕安玉山—中坪—漁河一帶，隨著該預(yù)測區(qū)附近小開洲磷礦發(fā)現(xiàn)，該預(yù)測區(qū)具有較好的找礦前景。該預(yù)測區(qū)面積約為120 km2，出露的地層有寒武系金頂山組、清虛洞組、石冷水組、婁山關(guān)組。含磷巖系埋藏深度介于800～2 000 m之間，礦層厚度平均8 m。區(qū)內(nèi)構(gòu)造較簡單，可能找到大型至超大型富磷礦床。

建中預(yù)測區(qū)：位于甕安建中—漁河一帶，該預(yù)測區(qū)面積約為160 km2。出露的地層有寒武系清虛洞組、石冷水組、婁山關(guān)組，區(qū)內(nèi)地層產(chǎn)狀平緩、構(gòu)造較簡單。含磷巖系埋藏深度介于850～2 000 m之間。最近幾年在營上、登科、老鴨山等開展勘探工作，發(fā)現(xiàn)了26億噸的營上富磷礦。該預(yù)測區(qū)成礦條件好，推測磷礦層平均厚度10～15 m左右，可能隱伏有大型至超大型富磷礦床。

南寨預(yù)測區(qū)：位于甕安玉屏南面，面積約為20 km2。出露地層為寒武系牛蹄塘組、明心寺組、金頂山組、清虛洞組，含磷巖系埋藏深度介于750～1 200 m之間，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造比較復(fù)雜，磷塊巖厚度推測在3～5 m，可能隱伏有中至大型磷礦床。

平定營預(yù)測區(qū)：位于甕安縣城西側(cè)，緊鄰甕安玉華磷礦成礦帶，面積約為50 km2，出露的地層為婁山關(guān)組，地層產(chǎn)狀較陡。含磷巖系埋藏深度介于2 000～2 200 m之間，埋藏深，磷塊巖厚度推測在10～15 m。區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜程度相對簡單，可能存在大型至超大型磷礦床。

甕安深部預(yù)測區(qū)：位于甕安縣城東側(cè)，面積約為80 km2，出露寒武系頂部、二疊系地層，地層產(chǎn)狀較平緩。含磷巖系埋藏深度介于1 800～2 200 m之間，埋藏較深，磷塊巖厚度推測在3～5 m，南面和北面礦層較厚。區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜程度相對簡單，可能存在大型至超大型磷礦床。

草塘預(yù)測區(qū)：位于甕安草塘一帶，面積約為70 km2。區(qū)內(nèi)出露的地層有寒武系牛蹄塘組、明心寺組、金頂山組、清虛洞組、石冷水組、婁山關(guān)組等。含磷巖系埋藏深度介于500～2 000 m之間，區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜程度相對簡單。陡山沱組磷塊巖厚度約為2 m，磷礦層靠近底板南沱組，該區(qū)可能找到中型磷礦床。

嵐關(guān)預(yù)測區(qū)：位于甕安嵐關(guān)鎮(zhèn)，該區(qū)陡山沱組磷礦有樓梯沖磷礦、毛狗塘磷礦和水洞磷礦，陡山沱組磷塊巖厚度為083～200 m，礦層靠近底板南沱組泥質(zhì)粉砂巖、海綠石砂礫巖，面積約為30 km2。區(qū)內(nèi)出露的地層有南沱組、陡山沱組、寒武系牛蹄塘組、明心寺組、金頂山組、清虛洞組、石冷水組、婁山關(guān)組等。可能找到小至中型磷礦床。該預(yù)測區(qū)向西南的福泉境內(nèi)，燈影期磷塊巖疊層石磷塊巖成礦條件好，具有找礦前景，可以找到中至大型磷礦。

6結(jié)論

甕安地區(qū)陡山沱期是重要磷礦成礦區(qū)，已探明磷礦資源儲量365億噸，該區(qū)域是貴州磷礦找礦重點區(qū)域，因此開展磷礦成礦預(yù)測具有重要意義。通過區(qū)域地質(zhì)、含磷巖系空間展布、沉積古地理、海進(jìn)海退旋回和洋流方向等綜合分析，認(rèn)為甕安地區(qū)從西到東陡山沱期屬于淺海陸棚緩坡環(huán)境，由于陡山沱期海平面升降頻繁，海進(jìn)海退旋回發(fā)育，沉積的含磷巖系為潮下帶-潮間帶沉積產(chǎn)物，因此，甕安復(fù)向斜區(qū)域具較好的磷礦成礦條件。通過綜合分析，圈定了中坪、建中、南寨、平定營、甕安深部、嵐關(guān)、草塘等7個預(yù)測區(qū)，7個預(yù)測區(qū)可能存在中到大型、超大型磷礦，該研究工作為貴州地區(qū)甕安磷礦下一步找礦起到了指導(dǎo)作用。

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（責(zé)任編輯：周曉南）

Abstract：

Weng’an， located in Guizhou Province， is an important mineralization area where proven phosphate rock resource reserves are 365 billion tons during the Doushantuo period With the implementation of a new round of prospecting breakthrough strategic actions， it is urgent to predict the phosphorus formation conditions and prospecting prospects in Weng’an area and guide the phosphate prospecting work On the basis of comprehensive analysis of regional geology， regional distribution of phosphate bearing rock series， lithofacies paleogeography， and ocean current direction， it is proposed that Weng’an compound anticlines are favorable for phosphorus mineralization Therefore， seven phosphorus prediction areas have been delineated， including Zhongping， Jianzhong， Nanzhai， Pingdingying， deep part of Weng’an syncline， Languan and Caotang areas， which may contain medium to large and ultra large phosphorus deposits

Key words：

metallogenic prediction area; phosphate deposit; Doushantuo period; Weng’an county

楊瑞東，男，1963年生，貴州大學(xué)二級教授、博士生導(dǎo)師，貴州省省管專家、享受國務(wù)院津貼專家，中國礦物巖石地球化學(xué)學(xué)會理事，《貴州大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）》、《地質(zhì)論評》、Acta Geological Sinica、Scientific Reports編委。獲貴州省自然科學(xué)獎一等獎2項、三等獎3項，科技進(jìn)步獎二等獎、三等獎各１項，自然資源部科普圖書獎，貴州省研究生教學(xué)成果特等獎、三等獎各1項。發(fā)表論文380余篇，其中SCI/EI收錄論文130余篇，專著15部。

收稿日期：2024-05-11

基金項目：國家重點研發(fā)計劃資助項目（2023YFC2906604）；部省合作試點資助項目（自然資辦函[2023]2247）

作者簡介：楊瑞東（1963—），男，教授，博士，博士生導(dǎo)師，研究方向：沉積礦產(chǎn)，E-mail：rdyang@gzueducn

*通訊作者：楊瑞東，E-mail：rdyang@gzueducn