貴州甕福磷礦區(qū)燈影期成磷新層位及疊層石磷塊巖的發(fā)現(xiàn)

楊瑞東，毛鐵，毛家仁，任海利，高軍波

貴州大學資源與環(huán)境工程學院，貴陽, 550025

貴州甕安—福泉一帶是我國重要的磷礦區(qū)，被稱為甕福磷礦。長期以來，甕福磷礦賦礦層位一直認為與開陽、息烽、襄陽一致，均為陡山沱期磷塊巖。一直認為屬于“下礦層” 陡山沱期磷礦。隨著近年來甕福磷礦勘探的不斷深入，大量的磷礦被發(fā)現(xiàn)，我們在開展磷礦成礦規(guī)律研究過程中，發(fā)現(xiàn)了燈影組上部新的磷礦成礦層位和疊層石磷塊巖，這對甕福磷礦區(qū)乃至貴州磷礦找礦具有重要意義。

新發(fā)現(xiàn)的燈影組磷塊巖為疊層石磷塊巖，磷塊巖層和寒武系牛蹄塘組底部黑色頁巖之間為白云巖，白云巖厚度4.65～12.65m(圖1a, b)，白云巖為細晶白云巖，具有鳥眼構造、水平層理，在底部含有磷質(zhì)砂屑白云巖。燈影組白云巖與寒武系牛蹄塘組底部黑色頁巖接觸面上，常常發(fā)育灰黑色含磷硅質(zhì)巖，以似層狀、透鏡狀、結核狀碎屑磷塊巖產(chǎn)出，磷塊巖厚0～0.30m，平均0.20m，P2O5含量0.06～30.65%,平均為6.35%。礦床厚度薄，而且厚度變化大，該層磷礦對應于貴州織金戈仲武組磷塊巖。

新發(fā)現(xiàn)的燈影組上部疊層石磷塊巖，其與陡山沱組磷塊巖之間白云巖厚度大于110m(圖1a)，說明該磷塊巖屬于燈影期磷塊巖。疊層石磷塊巖由淺灰、乳白色致密狀柱狀疊層石磷塊巖與深灰色致密狀柱狀疊層石磷塊巖組成。磷塊巖由非晶質(zhì)磷灰石礦物顆粒以疊層石形式呈柱狀鑲嵌于白云巖中，形成柱狀、層紋狀。從縱剖面上看呈向上凸起的層紋狀(圖2c)，層紋間的距離1～3mm；從橫剖面上看呈同心圓狀、橢圓狀，直徑大小在4～15cm之間，一般在10cm左右(圖2a、 b)。深灰色白云質(zhì)磷塊巖之間的距離等同與橫剖面上同心圓、橢圓的直徑。礦石礦物主要為白云質(zhì)膠磷礦，以非晶質(zhì)膠磷礦集合體的形式產(chǎn)出，含量一般大于80%，次要礦物為重結晶微晶質(zhì)磷灰石，約含量小于20%。

疊層石柱內(nèi)毫米級紋層之間散布稀松的砂屑磷灰石，而柱間的空隙則由0.25～0.5mm大小的磷灰石砂屑充填。砂屑磷灰石之間充填凝膠狀碳氟磷灰石，并有少了石英、粘土礦物、黃鐵礦等砂屑。一般顆粒含量占75%，膠結物和基質(zhì)占25%，由20%的凝膠磷灰石膠結75%的磷砂屑充填于圓柱狀疊層藻叢的柱間孔隙，表明藻類捕獲、粘結磷質(zhì)砂屑作用。類似的圓柱狀疊層石磷塊巖僅在息烽溫泉、開陽磷礦馬路坪礦段的陡山沱期磷塊巖。

疊層石磷塊巖為淺灰、灰白色柱狀疊層石白云質(zhì)磷塊巖，呈層狀產(chǎn)出，厚1.48～11.51m，平均為3.45m，P2O5含量為15.29%～32.91%，平均為23.94%，在含磷層的中上部位常含一不穩(wěn)定夾層，夾層常以含磷白云巖透鏡體形式出現(xiàn)，厚0.54～2.12m，平均為0.95m。P2O5含量3.19%～14.76%，平均為10.20%。直接頂板為含磷白云巖，含大量灰黑色磷塊巖礫屑，厚0.57～3.56m，平均為1.42m。直接底板亦為含磷白云巖，含少量灰黑色磷塊巖礫屑，厚0.57～3.25m(圖2)，平均為1.36m，P2O5含量0.14%～7.89%，平均為3.14%。礦層頂界距上覆牛蹄塘組底部假整合界面4.65～12.65m，平均8.71m。

礦層直接底板為灰色厚層粉晶含磷質(zhì)白云巖組成。新發(fā)現(xiàn)的燈影組上部疊層石磷塊巖層與陡山沱組磷塊巖之間夾白云巖厚度大于110m。在礦區(qū)內(nèi)燈影組疊層石磷塊巖之下110m發(fā)現(xiàn)陡山沱組磷塊巖，其厚度2～3m，為碎屑狀磷塊巖(圖2d)，類似甕福磷礦的磷塊巖，未見疊層石結構。

圖2 甕福磷礦燈影期疊層石磷塊巖和陡山沱期碎屑狀磷塊巖特征:(a) 燈影組疊層石磷塊巖橫切面; (b) 燈影組疊層石磷塊巖與白云巖接觸界面; (c) 燈影組疊層石磷塊巖縱切面; (d) 陡山沱組碎屑狀磷塊巖

新發(fā)現(xiàn)的燈影組疊層石磷塊巖，分布在甕安縣和福泉市東面的兩縣(市)交界一帶，其位于陡山沱期磷礦成礦帶東部，確定礦層分布范圍大于20km2，礦層厚度2～5m，礦石平均品位在20%左右，初步估算疊層石磷塊巖資源量大于1億噸。

甕福磷礦區(qū)磷礦勘探一直以尋找陡山沱期磷塊巖為目標，以前從未報道過燈影組上部有疊層石磷塊巖礦層。這次燈影組疊層石磷塊巖的新發(fā)現(xiàn)，不僅為甕福磷礦區(qū)增加新的找磷層位、新的磷礦類型——疊層石磷塊巖，而且新增了上億噸的磷礦資源，為甕福磷礦發(fā)展具有重要的意義。同時，也指出在甕福磷礦區(qū)陡山沱期磷塊巖勘探中，注意上部燈影組磷塊巖的勘探，在燈影組磷塊巖之下，也注意陡山沱期磷塊巖勘探。