會澤黃草嶺磷礦地質(zhì)特征及成礦淺析

丁小平，牛澤林，楊義明

(云南偉力達地球物理勘測有限公司，云南 昆明 650217)

會澤黃草嶺磷礦位于會澤縣城170°方向平距87km處，屬會澤縣駕車鄉(xiāng)所轄。礦床現(xiàn)已初具中型規(guī)模，隨著今后礦區(qū)勘查的深入，相信黃草嶺磷礦將會成為云南又一個重要的化工原料礦產(chǎn)資源后備基地。

1 礦區(qū)地層

礦區(qū)位于揚子準地臺(Ⅰ)滇東臺褶帶的會澤臺褶束南段。

圖1 會澤黃草嶺磷礦區(qū)地質(zhì)圖

小歪頭山段(∈1yx)：灰黑色中層狀粉—細晶白云巖、泥質(zhì)白云巖、灰質(zhì)白云巖及硅質(zhì)巖，硅質(zhì)巖中夾粉砂巖或粉砂質(zhì)泥質(zhì)巖，該段頂部及上部常具鉛鋅礦化、黃鐵礦化。厚度30m～120m。

中誼村段(∈1yz)：由灰色—灰黑色薄層狀砂質(zhì)白云質(zhì)磷塊巖、硅質(zhì)磷塊巖、含磷白云巖、白云巖夾薄層狀含磷鈣泥質(zhì)粉砂巖、含磷硅質(zhì)巖和粘土質(zhì)頁。為主要含磷礦段。厚度>70m。

大海段(∈1yd)：深灰、灰白色中—厚層狀硅化白云巖、含結(jié)核白云巖、白云巖夾硅質(zhì)巖。與下伏地層整合部位常具褐鐵礦化。厚25m～350m。

2 礦區(qū)構(gòu)造

區(qū)內(nèi)主要構(gòu)造為一不完整背斜和2條主斷層(F1、F2)。其次為3條次級的橫斷層(F3、F4、F5)。

2.1 褶 皺

黃草嶺背斜呈北西—南東向貫穿整個工作區(qū)，為軸面近于垂直的對稱褶皺，核部地層為震旦系上統(tǒng)燈影組，兩翼分別出露漁戶村組，筇竹寺組、滄浪鋪組、?？诮M、宰格組，大塘組、擺佐組等，兩翼巖層傾角21°～35°。受近東西F1斷層和北東向F2斷層切割，形態(tài)上呈現(xiàn)一不完整的破背斜。

2.2 斷 層

礦區(qū)由2條規(guī)模較大的主斷裂和次級的數(shù)條小斷層構(gòu)成總體構(gòu)造格局，它們控制地層和礦體的分布，造成地層缺失或重復，破壞礦體的連續(xù)性。為破礦斷層。

(1)F1正斷層：在區(qū)域上長度>28km，屬穿越本礦區(qū)的區(qū)域性深大斷，走向近東西向，傾向北，傾角75°。斜切黃草嶺背斜軸部，使其部分地層缺失。

(2)F2逆斷層：區(qū)域上長度>150km，走向北東向，傾向北西，傾角65°，屬區(qū)域性大斷裂構(gòu)造，破壞了黃草嶺背斜兩翼地層的完整性，上、下兩盤地層的重復或缺失

(3)F3平移斷層：呈北西—南東向分布，長度約1.8km，斷層兩側(cè)巖石破碎，地層產(chǎn)狀變陡，局部直立。它將震旦系燈影組、寒武系漁戶村、筇竹寺組及KTⅡ磷礦層錯斷明顯，水平斷距約200m。

(4)F4逆斷層：走向北東—南西向，長度>1.2km，為斷面向北西傾的逆斷層。該斷層造成地層嚴重缺失，并切斷了磷礦層(∈1yz)的南延。

(5)F5平移斷層：分布礦區(qū)南西角，長度>1.5km，呈北西—南東走向，主要將石炭系至二疊系地層錯斷，破壞地層的連續(xù)性，斷距一般為80m～120m。

3 礦體特征

3.1 形態(tài)、產(chǎn)狀及規(guī)模

目前主要控制KTⅠ、KTⅡ兩個磷礦層，按工業(yè)礦石Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ品級劃分后均有分布。另發(fā)現(xiàn)1個銀鉛鋅礦化點。

(1)KTⅠ磷礦體：位于黃草嶺背斜的北西翼下寒武統(tǒng)漁戶村組中誼村段(∈1yz)，礦體為層狀產(chǎn)出，長度1350m，走向近東西向，傾向北西，傾角29°～34°，厚度2.19m～6.11m，平均4.85 m，厚度變化系數(shù)為38.14%，屬穩(wěn)定型；P2O5含量17.33ω%～22.14ω%，平均19.54ω%，品位變化系數(shù)為10.11%。在傾向上均被F2斷層錯斷，該磷礦層在中部因構(gòu)造作用影響表現(xiàn)出中斷而不連續(xù)，本層磷礦品級僅達Ⅲ品級，另兼有少量低品位礦石。(表1)。

(2)KTⅡ磷礦體：為區(qū)內(nèi)主礦體，位于黃草嶺背斜的南東翼下寒武統(tǒng)漁戶村組中誼村段(∈1yz)含磷層位，礦體產(chǎn)狀與圍巖地層一致。礦體地表控制長度1420m，延伸近南北向，傾向東，傾角21°～37°，深部沿傾向方向控制最大斜深240m。(圖2)。

圖2 會澤黃草嶺磷礦區(qū)XX勘探線剖面圖

據(jù)分析結(jié)果，各品級磷礦的特征如下：

Ⅰ品級分布范圍較小，僅限于F3斷層以北，于04～08勘探線之間，長度400m，厚度為4.00m～4.10m，平均4.05m，品位P2O5為32.41ω%～32.70ω%，平均32.56ω%。

Ⅱ品級礦石分布在03-00-04勘探線之間，厚度為4.80m～6.23m，平均5.45m，品位P2O5為27.04ω%～27.48ω%，平均27.26ω%；

Ⅲ品級礦石均有分布，在03-00-04-08勘探線之間，厚度2.32m～4.30m，平均3.48 m，品位P2O5為18.99ω%～21.57ω%，平均20.10ω%。

KTⅡ磷礦體在垂向上P2O5含量總體有從上至下逐漸變高的趨勢，即礦石品級則從Ⅲ品級變?yōu)棰蚱芳壴俚舰衿芳?。見?和圖2。

3.2 礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石結(jié)構(gòu)

(1)粒狀(砂屑)結(jié)構(gòu)：是區(qū)內(nèi)膠磷礦主要的礦石結(jié)構(gòu)，一般呈次棱角—次圓狀，粒徑在細—粉砂級，少量達中—粗砂級。于白云質(zhì)磷塊巖中較粗，泥質(zhì)、硅質(zhì)磷塊巖較細；純顆粒支撐的磷塊巖內(nèi)最粗，因承壓作用而塑性變形，具定向排列。

表1 黃草嶺磷礦品級與主要化學組分比對統(tǒng)計表

(2)鮞狀結(jié)構(gòu)：磷質(zhì)鮞粒以細—粉砂磷質(zhì)為核心，其外為同心紋層殼層，殼層與核心半徑比在1∶2至1∶10。由層纖狀或柱纖維狀結(jié)晶磷灰石組成，具明顯光性特征。鮞粒與其它磷質(zhì)顆?；焐?/p>

(3)生物碎屑結(jié)構(gòu)：本區(qū)磷質(zhì)生物(屑)主要為原始腕足類、軟舌螺等組成。常伴鮞粒出現(xiàn)。

(4)同生礫狀(礫屑)結(jié)構(gòu)：礫屑主要為網(wǎng)環(huán)狀磷塊巖屑，由其組成的角礫狀(似竹葉狀)磷塊巖。

(5)膠狀結(jié)構(gòu)：呈無定形膠體狀，是較大的膠磷礦塊體形成組分之一，無一定形狀。

礦石構(gòu)造：

(1)塊狀構(gòu)造：是原生膠磷礦主要構(gòu)造，其礦物組成呈致密塊狀體，其含量約90%左右，少量為石英、白云石等副礦物。

(2)條帶狀構(gòu)造：由深灰色膠磷礦為主的致密塊狀磷塊巖與灰白色白云質(zhì)、砂質(zhì)磷塊巖相間組成條帶，多具波狀起伏。深色條帶與淺色條帶P2O5含量差值一般6%左右。

(3)層紋狀構(gòu)造：是膠磷礦與白云石、砂(粉砂)粒相間分布形成不同成分、不同顏色的兩部分而成，深色層紋含膠磷礦、砂粒多，白云石含量少，淺色層紋則與之相反。層紋寬約1mm～3mm，密集平直。

3.3 礦物組成

磷塊巖礦石內(nèi)除膠磷礦外，尚有石英、玉髓、白云石，少量電氣石、長石、細晶磷灰石、海綠石、白云母、方解石、鐵泥質(zhì)等。

3.4 礦石化學成分

礦石P2O5含量高，R2O3、MgO、CO2含量變低，CaO、F、SiO2相對增高。原生礦CaO、MgO、CO2含量高，F(xiàn)、R2O3含量低，SiO2含量基本變化不大，氧化礦則與之相反。在垂直厚度方向，化學成分隨礦石自然類型的變化而變化，一般情況是，由下至上CaO、MgO、CO2含量由高至低，SiO2、F、R2O3含量則與其相反，由低增高。沿傾向方向上，除CaO含量隨P2O5含量增高變高，MgO、CO2含量變低，SiO2含量隨A·I含量變化一致，其余組分則無大的變化。沿走向方向上，除CaO、MgO、CO2含量變化與傾向相同，A·I及SiO2含量變化，其余成分無甚影響。

3.5 礦層頂、底板圍巖特征

漁戶村組中漁村段(∈1yz)既是KTⅠ、KTⅡ含磷礦層，又是直接頂板和底板圍巖。主要為深灰、灰白色中—厚層狀硅質(zhì)白云巖、白云巖夾粘土頁巖，局部白云巖發(fā)生重結(jié)晶。礦物成分主要是石英、白云石，次要成分有膠磷礦、玉髓等。頂、底板巖性基本一致，主要化學成分為CaO、SiO2、MgO、CO2及少量P2O5，含量不穩(wěn)定，一般硅質(zhì)白云巖含量偏高。次見一些微量分散元素，其變化幅度中等，主要由于先期沉積環(huán)境差異和后期地質(zhì)作用不同而使碳酸鹽流失程度不一所致。(表2)。

4 成礦條件及成因淺析

(1)黃草嶺磷礦區(qū)圈定的KTⅠ、KTⅡ兩個工業(yè)磷礦，同賦存于寒武系下統(tǒng)漁戶村組中誼村段(∈1yz)，均為層狀產(chǎn)出，與頂?shù)装宓貙赢a(chǎn)狀一致。磷礦生成和分布實屬同一個成礦期次，含礦巖石組合和礦石自然類型基本相同，僅在礦石的品級占有量上稍有區(qū)別。

表2 礦層 頂、底板化學組分統(tǒng)計表

(2)本磷礦處于楊子地臺滇東臺褶帶的會澤臺褶束南段。在震旦紀變質(zhì)巖系中所形成深槽凹陷帶后演變成由康滇古陸、東川臺地和尋甸臺地環(huán)繞包圍海灣狀的沉積盆地，為下寒武紀成巖期中磷礦的雛形創(chuàng)造有利的條件。

(3)隨著原古陸上的磷酸鹽受風化淋慮的長期作用，不斷溶蝕搬運匯入古海槽，與海水中的磷酸鈣同時被硅質(zhì)、生物、有機質(zhì)、碳酸鹽化糞球等吸附，形成富磷酸鈣質(zhì)點的相對聚集，初呈半固結(jié)狀態(tài)的磷酸鹽，再遭受波浪沖刷、震篩以及在孔隙一基底膠結(jié)中改造，最終經(jīng)搬運→磨蝕→再沉積而形成工業(yè)磷塊巖礦床。

(4)礦石主要為磷質(zhì)內(nèi)砂、礫屑結(jié)構(gòu)，具典型的鮞狀、生物碎屑、同心礫狀結(jié)構(gòu)，其顆粒大小均一，分選性較好；為層狀、條帶狀及致密塊狀等構(gòu)造，說明沉積盆地中水動力較強或動靜分明。區(qū)內(nèi)深色富磷與淺色貧磷條帶相間組成的條帶狀構(gòu)造十分發(fā)育，更說明該磷礦是在臺地淺水高能一中低能變化的環(huán)境中形成。

(5)區(qū)內(nèi)含礦層位的主要化學成分CaO、SiO2、MgO、CO2及少量P2O5等的含量高低不一，加之微量分散元素的變化幅度較大，致使磷礦出現(xiàn)貧與富分布不均(如KTⅡ礦好于KTⅠ礦)，或沿垂直面方向上具同層同期中具上貧下富態(tài)勢。

區(qū)內(nèi)磷礦是本省區(qū)域成礦帶上的產(chǎn)物，與著明的昆陽磷礦及祿勸小場院、落烏等磷礦類似，其礦床成因類型為淺海相沉積型磷礦。

參 考 文 獻

[1]云南省地質(zhì)礦產(chǎn)局.云南省區(qū)域礦產(chǎn)總結(jié)[R].1993.

[2]昆明工程勘察公司公司.云南省會澤縣駕車黃草嶺磷礦普查報告[R].2014.

[3]劉明勇等.云南祿勸小場院磷礦物質(zhì)組份與沉積環(huán)境[J].云南地質(zhì).2013.3：P303～307.

[4]中國版本圖書館.礦床學教程[M].CIP數(shù)據(jù)核字(2006).笫052063號.