陜西沉積型磷礦成礦特征及找礦潛力①

祝國柱　董王倉　高　杰　祝國哲

1.陜西省地質(zhì)調(diào)查中心， 西安市 710068；

2.陜西省地礦局綜合地質(zhì)大隊，渭南市 714099

陜西沉積型磷礦成礦特征及找礦潛力①

祝國柱*1董王倉1高杰1祝國哲2

1.陜西省地質(zhì)調(diào)查中心， 西安市 710068；

2.陜西省地礦局綜合地質(zhì)大隊，渭南市 714099

提要陜西沉積型磷礦主要分布在華北陸塊西南緣、秦祁昆造山系南緣及華南陸塊北緣，賦礦地層主要為震旦系、寒武系。通過總結(jié)省內(nèi)景福山式、胡家溝式、天臺山式等5個類型磷礦成礦時代、含磷巖系地層、巖石組合、礦石類型的成礦地質(zhì)特征，劃分了沉積型磷礦成礦遠(yuǎn)景區(qū)，分析了找礦潛力，對尋找新的磷礦產(chǎn)地應(yīng)具有一定的指導(dǎo)意義。

沉積型磷礦成礦地質(zhì)特征找礦潛力

陜西已發(fā)現(xiàn)沉積型磷礦產(chǎn)地25處，集中分布在漢中市西南的勉略寧地區(qū)，商州市、安康市及關(guān)中寶雞市也有少量分布，在已探明資源/儲量的礦產(chǎn)地中，占全省磷礦產(chǎn)地總數(shù)的93%。其中大型礦床1處（漢中天臺山），中型礦床4處（略陽金家河、略陽何家?guī)r、勉縣茶店、寧強(qiáng)陽平關(guān)），小型礦床10處。通過對磷礦含礦巖系、成礦地質(zhì)環(huán)境綜合研究，了解磷礦的成礦地質(zhì)特征，劃分了成礦遠(yuǎn)景區(qū)并對找礦潛力進(jìn)行評價。

1　區(qū)域成礦地質(zhì)背景

陜西沉積型磷礦主要位于華北陸塊（Ⅱ）鄂爾多斯古陸塊（Ⅱ4）的西南、秦祁昆造山系（Ⅳ）秦嶺弧盆系（Ⅳ9）的東南緣的兩鄖（鄖西縣—鄖縣）地區(qū)和勉略結(jié)合帶（Ⅳ11）、華南陸塊（Ⅵ）上揚子古陸塊（Ⅵ2）西北緣等大地構(gòu)造單元上（圖1），為我國傳統(tǒng)兩大成磷區(qū)的華北成磷區(qū)（寒武紀(jì)）南緣成磷帶、揚子成磷區(qū)（震旦-寒武）陜鄂成磷帶的組成部分。主要含磷地層為新元古界上震旦統(tǒng)陡山沱組與古生界下寒武統(tǒng)（表1），即震旦紀(jì)—早寒武世的碎屑巖-碳酸鹽巖建造，分布較廣，是陜西最具工業(yè)價值的含磷礦層位。

新元古界上震旦統(tǒng)陡山沱組分布于秦嶺弧盆系（Ⅳ9）的勉略結(jié)合帶（Ⅳ11）與華南陸塊（Ⅵ）的上揚子古陸塊，即漢南古陸兩側(cè)的略陽、寧強(qiáng)、南鄭、西鄉(xiāng)、鎮(zhèn)巴、紫陽、平利一帶。區(qū)域上為一套濱海-淺海相碎屑巖、碳酸鹽巖建造。下部以砂巖、礫巖、泥巖為主，夾碳酸鹽巖；上部泥硅質(zhì)灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r、白云巖等碳酸鹽巖占主導(dǎo)，夾泥質(zhì)巖。厚度變化大，從幾十米到一千多米。磷礦一般產(chǎn)于碎屑巖轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓猁}巖的過渡部位【1】。晉寧運動之后海水侵入，陜西南部地區(qū)首次出現(xiàn)海相沉積，漢南古陸東西兩側(cè)形成紫陽海盆和勉略寧海盆，商南—山陽之南基本為開闊的淺海。由于海水的攪動和地形的差異，沉積物出現(xiàn)了程度不同變化，在紫陽海盆和勉略寧海盆的濱海臺地、淺海陸棚（略陽、勉縣、鎮(zhèn)巴、紫陽）沉積相形成了沉積型磷礦。該含磷礦層位與我國南方鄂、湘、黔等省陡山沱組磷塊巖層位相當(dāng)，同時也是陜西主要磷、錳層位之一，漢中天臺山大型磷錳礦，略陽金家河、略陽何家?guī)r、勉縣茶店三個中型磷礦都分布在該含礦地層中。

圖1　陜西省沉積型磷礦產(chǎn)地分布圖（據(jù)《陜西省磷礦資源潛力評價成果報告》2011）Fig.1　Sedimentary type distribution of phosphatc rock rcgions in Shanxi province

表1　陜西沉積型磷礦成礦時代及主要含礦層位一覽表Table 1　Ore forming age and ore-bearing ledge schedule of Shaanxi sedimentary phosphorite

古生代下寒武統(tǒng)地層分布在鄂爾多斯古陸塊（Ⅱ4）、秦嶺弧盆系（Ⅳ9）與華南陸塊（Ⅵ）的上揚子古陸塊（Ⅵ2）。區(qū)域上地層發(fā)育完整，上、中、下三統(tǒng)齊全，生物群較發(fā)育，賦含的礦產(chǎn)豐富，是我省重要的產(chǎn)磷（錳）、重晶石、釩、水泥灰?guī)r、熔劑灰?guī)r、石煤的層位。寒武紀(jì)時海水從兩個方向進(jìn)入陜西南部地區(qū)，一個沿龍門山海槽方向侵入寧強(qiáng)、南鄭一帶，另一個由鄂西進(jìn)入鎮(zhèn)坪、紫陽一帶，陜西境內(nèi)的華北古陸之南為成片濱海平原。受古構(gòu)造背景影響，海域地貌差異明顯，在濱海平原的陸棚、潮間或潮下沉積相形成沉積型磷礦。其中下寒武統(tǒng)辛集組沉積磷礦分布在華北陸塊鄂爾多斯古陸塊（Ⅱ4）西南緣、下寒武統(tǒng)牛蹄塘組沉積磷礦分布在上揚子古陸塊（Ⅵ2）西北緣、下寒武統(tǒng)水溝口組沉積磷礦床主要分布在秦嶺弧盆系（Ⅳ9）東南緣。

2　成礦地質(zhì)特征

根據(jù)成礦時代、含磷巖系、巖性組合與礦石類型等成礦地質(zhì)特征將沉積磷礦床劃分為以下 5種類型。

2.1景福山式磷礦

該類型主要分布在華北陸塊（Ⅱ）鄂爾多斯古陸塊（Ⅱ4）渭河北的隴縣-岐山一帶和洛南石門地區(qū)，屬辛集式早寒武世磷塊巖礦床一類。已知礦產(chǎn)地有隴縣景福山磷礦、周家渠磷礦和岐山縣澇川磷礦。屬大陸邊緣淺海相沉積礦床。

含磷巖系主要為下寒武統(tǒng)辛集組。在隴縣西部的牛心山、馬曲嶺一帶，該組平行不整合于東坡組暗紫、灰紫、灰綠色頁巖之上，整合于朱砂洞組塊狀或厚層灰色、含藻白云巖或角礫狀白云巖之下。巖性可分為三部分：下部分為暗紫、灰褐色白云巖、鮞狀或角礫狀磷塊巖等，含軟舌螺Ⅱy-olithes sp.，厚度3m以下；中部為紫紅、灰紫色塊狀含磷生物碎屑白云巖，富含三葉蟲Hsuaspis zhoujiaquensis，H.shaanxiensis，Long xia -naspis Latilimbatus等，厚3m左右；上部為紫灰色、褐黃色中-薄白云巖夾白云質(zhì)石英粉砂巖，厚23～34m【2】。

含磷巖組位于下寒武統(tǒng)碎屑巖底部，由含磷砂巖、鮞狀或角礫狀磷塊巖、團(tuán)塊狀磷塊巖、砂質(zhì)磷塊巖、含磷生物碎屑白云巖組成，厚4～15m，底板為雜色頁巖、鈣質(zhì)砂巖，頂板為白云質(zhì)灰?guī)r、生物灰?guī)r，含錳。礦層中有交錯層理。礦體呈似層狀、透鏡狀。礦石自然類型有砂質(zhì)粒狀磷塊巖、礫狀磷塊巖、塊狀磷塊巖、含磷鈣質(zhì)砂巖，組成礦物除膠磷礦顆粒外，常有海綠石、石英、白云石。P2O5含量11.81～16.7%。

2.2胡家溝式磷礦

該類型主要分布在秦祁昆造山系（Ⅳ）秦嶺弧盆系（Ⅳ9）的東南緣的兩鄖（鄖西縣—鄖縣）復(fù)背斜北翼突起北側(cè)的山陽縣廣竹山寒武系黑色巖系出露區(qū)。已知礦產(chǎn)地有山陽胡家溝磷礦、丹鳳縣竹林關(guān)雙水磨磷礦。屬于淺海相淺變質(zhì)沉積層狀磷塊巖礦床。

含磷巖系為下寒武統(tǒng)水溝口組，為一套平行不整合與燈影組硅質(zhì)白云巖之上、整合于岳家坪組灰?guī)r、白云巖之下的地層。主要由硅質(zhì)灰?guī)r夾灰質(zhì)板巖及粉砂巖組成。山陽胡家溝一帶的下寒武統(tǒng)水溝口組由于構(gòu)造變形強(qiáng)烈，主要保留了硅質(zhì)巖、板巖，灰?guī)r少見。在山陽縣以東水溝口組由三部分組成：下部一般為碳質(zhì)板巖、硅質(zhì)巖、夾少量灰?guī)r（含釩、鉬、鈾、磷、重晶石、石煤等礦產(chǎn)），含軟舌螺，厚19～45m；中部有灰色、紫灰色薄層泥質(zhì)灰?guī)r、泥灰?guī)r和紫紅、褐黃、灰白色頁巖組成，含三葉蟲 Redlichia， Kootenia，

Megapalaeolenus和腕足類 Obolus等，厚 40～60m；上部全系深灰或淺灰色薄-厚層白云巖或泥質(zhì)白云巖，時代為早-中寒武世。

磷礦位于下寒武統(tǒng)水溝口組的灰黑色含碳硅質(zhì)板巖及硅質(zhì)巖中，厚度一般1～2.64m，最厚達(dá)4.68m。礦層呈似層狀、板狀、透鏡狀東西向帶狀展布，向北傾斜。礦石自然類型為致密塊狀泥硅質(zhì)磷塊巖、結(jié)核狀條帶狀磷塊巖、含磷灰質(zhì)白云巖。礦石礦物以膠磷礦為主，次為磷灰石，脈石礦物為白云石、方解石、石英、玉髓、粘土礦物等。礦石結(jié)構(gòu)有隱晶結(jié)構(gòu)、細(xì)晶結(jié)構(gòu)。礦石構(gòu)造有塊狀構(gòu)造、網(wǎng)格狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造、結(jié)核狀構(gòu)造。P2O59.14%～18.75%；U0.001%～0.03%。該類磷礦的最大特點是伴生鈾、釩、重稀土礦。

2.3天臺山式磷礦

磷礦床主要分布在陜西漢中市的天臺山、略陽縣的金家河、徐家溝、勉縣茶店、甘肅的文縣等地區(qū)。已知礦產(chǎn)地有漢中天臺山磷錳礦、略陽金家河磷礦、略陽田家溝磷礦、略陽徐家溝磷礦、略陽何家?guī)r磷礦、勉縣茶店磷礦等。是以陸源碎屑-碳酸鹽巖建造為主的海相淺變質(zhì)沉積型磷礦床，大地構(gòu)造位置處于秦嶺東西褶皺帶南緣與揚子地塊的過渡帶（勉略結(jié)合帶）上。

該類磷礦成礦地層時代歷來有不同的認(rèn)識。20世紀(jì)60年代，陜西區(qū)調(diào)隊曾先后將該區(qū)含磷巖系劃歸石炭系中、上統(tǒng)、泥盆系中統(tǒng)；第四地質(zhì)隊則依據(jù)上覆有石炭系下統(tǒng)地層（含珊瑚化石）而將含磷巖系劃為泥盆系；張運芬（1983）根據(jù)小殼化石資料認(rèn)為天臺山磷礦屬早寒武世；秦克令、楊靜華等（1983）在該地區(qū)的略陽何家?guī)r磷礦層頂板含碳絹云石英板巖測得銣、鍶同位素年齡651 Ma；陳孟莪等（1986）認(rèn)為金家河、茶店、天臺山一帶的含磷地層為陡山沱組；趙東旭（1986）在本區(qū)和其他陡山沱組磷礦層中發(fā)現(xiàn)的紅藻化石（solenoporaceae）并綜合研究有關(guān)地質(zhì)資料認(rèn)為，天臺山、茶店一帶的磷礦時代為震旦紀(jì)陡山沱期；肖書海，安德魯·諾爾，張錄易等（1999）在勉縣茶店陡山沱組磷塊巖中Weng an ia g lobosa首次發(fā)現(xiàn)，明確了勉縣茶店陡山沱組磷塊巖中的化石組合與貴州甕安陡山沱組可以直接對比，進(jìn)一步確定了兩地的磷塊巖屬同期沉積產(chǎn)物。根據(jù)上述觀點及研究成果資料，綜合分析認(rèn)為將天臺山式磷礦成礦地層時代確定為震旦紀(jì)陡山沱期。

含磷巖系為一套淺變質(zhì)的沉積碎屑巖系。上與燈影組呈整合接觸，下與南沱組呈平行不整合接觸。大體可分為三部分：下部主要為灰色塊狀變含礫中粗粒長石石英變砂巖、雜砂巖、淺灰色變中-細(xì)粒石英砂巖夾少量粉砂質(zhì)板巖；中部主要為灰-深灰色絹云粉砂質(zhì)板巖、絹云千枚巖夾淺灰色薄層長石石英細(xì)砂巖和粉砂巖條帶；上部主要為深灰-灰黑色絹云砂質(zhì)板巖、薄層泥質(zhì)灰?guī)r、微晶灰?guī)r，夾灰黑色硅質(zhì)薄層、條帶，產(chǎn)磷錳礦層并與含硅質(zhì)灰?guī)r密切相伴，局部地段尚產(chǎn)磷鐵礦結(jié)核、泥灰?guī)r結(jié)核和黃鐵礦結(jié)核。褶疊總厚度大于886m【3】。

代表性剖面（綜合九道拐—驛壩河剖面）如下：

上覆地層：震旦系燈影組（Pt3b3?1dn）白云巖——平行剪切—　—陡山沱組第三巖段（Pt3a3d2）　疊置厚度293.8m ○8灰色含炭粉砂質(zhì)板巖　41.5m

○7深灰色薄板狀含炭泥質(zhì)灰?guī)r，夾少量薄層鈣質(zhì)板巖。產(chǎn)磷塊巖　41.5m ○6灰色薄—中層狀微晶灰?guī)r夾薄層泥質(zhì)灰?guī)r40.0m ○5灰色粉砂質(zhì)板巖夾薄層狀或透鏡狀微晶灰?guī)r169.8m——平行剪切—　—陡山沱組第二巖段（Pt3a3d2）　疊置厚度407.3m ○4淺灰色絹云粉砂質(zhì)板巖，夾細(xì)砂巖條帶，可見細(xì)粒黃鐵礦　166.98m ○3淺灰色變質(zhì)長石石英雜砂巖夾少量細(xì)砂巖，強(qiáng)變形域為長石石英片巖　240.05m陡山沱組第一巖段（Pt3a3d1）　疊置厚度185.21m ○2灰白色含礫長石石英變砂巖，強(qiáng)變形域為長英質(zhì)絹云片巖　97.48m ○1灰白色變質(zhì)長石石英雜砂巖夾細(xì)砂巖，強(qiáng)變形域為絹云片巖夾砂巖透鏡體　87.73m——平行剪切—　—

陡山沱組橫向上巖性延伸比較穩(wěn)定，但是受區(qū)域構(gòu)造變形改造影響，地表出露欠完整，厚度變化也較大。在勉縣茶店地區(qū)，巖性主要為絹云粉砂質(zhì)板巖、絹云千枚巖、灰色泥灰?guī)r夾灰黑色含磷灰?guī)r、碳質(zhì)板巖及硅質(zhì)巖。該組產(chǎn)沉積型磷塊巖和錳礦層，與燈影組呈斷裂接觸，褶疊厚度225～390m。在天臺山一帶，含磷巖組呈構(gòu)造巖片夾持在勉略結(jié)合帶中，主要巖性：上部為灰色中厚層結(jié)晶灰?guī)r、白云巖、含錳白云巖；下部為灰-深灰色薄層泥硅質(zhì)磷塊巖夾含磷千枚巖、炭質(zhì)粉砂質(zhì)板巖、千枚巖【5】。

磷礦一般產(chǎn)于碎屑巖轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓猁}巖的過渡部位。含磷巖石為黑色薄層狀條帶狀灰質(zhì)磷塊巖、泥質(zhì)磷塊巖、砂質(zhì)磷塊巖、泥硅質(zhì)磷塊巖、泥質(zhì)磷灰?guī)r、碳磷灰?guī)r。礦層厚度在0.42～20.73m。礦體呈似層狀、透鏡狀。礦石自然類型有泥晶磷塊巖及粒屑磷塊巖，礦石工業(yè)類型有硅質(zhì)磷礦、硅鈣（鎂）質(zhì)磷礦、鈣（鎂）質(zhì)磷礦。礦石礦物有膠磷礦、磷灰石、硬錳礦、軟錳礦、氟磷灰石；脈石礦物有白云石、方解石、長石、石英、絹云母錳鋁榴石、黃鐵礦、泥質(zhì)—碳質(zhì)及綠泥石、金紅石、榍石等。礦石結(jié)構(gòu)有泥晶結(jié)構(gòu)、粒屑結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造有薄層狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造及細(xì)層狀構(gòu)造等。P2O5品位變化在 11.81%～25.81%。

2.4陽平關(guān)式磷礦

該類型主要分布在華南陸塊（Ⅵ）上揚子古陸塊（Ⅵ2）西北緣的寧強(qiáng)縣陽平關(guān)、南鄭縣南部等地。已知礦產(chǎn)地有寧強(qiáng)縣陽平關(guān)磷礦、寧強(qiáng)縣寬川鋪磷礦、南鄭縣朱家河磷礦、南鄭縣朱家壩磷礦、勉縣觀山磷礦等。

含磷巖系地層為下寒武統(tǒng)牛蹄塘組，為一套淺海-濱海相以泥巖為主的碎屑巖建造，常含碳并夾一定量的碳酸鹽巖和硅質(zhì)巖、燧石層，由南往北碳酸鹽巖增多。《陜西省巖石地層》對比研究后定義該組為：指燈影組與明心寺組間的一套地層。下部為黑色高碳質(zhì)頁巖，偶夾黑色硅質(zhì)頁巖；中、上部為黑色碳質(zhì)頁巖夾灰綠色含碳粉砂質(zhì)泥巖，含三葉蟲 Tsunyidiscus等。下以黑色磷塊巖和白云巖的消失及黑色高碳質(zhì)頁巖的出現(xiàn)與燈影組或老堡組整合或平行不整合分界；上以黑色碳質(zhì)頁巖的消失，灰-灰綠色含鈣質(zhì)砂質(zhì)頁巖的出現(xiàn)與明心寺組整合分界。含磷巖系位于牛蹄塘組的中下部，常產(chǎn)于碎屑巖轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓猁}巖的過渡部位和燧石層發(fā)育部位。

代表性地層剖面（鎮(zhèn)巴縣小洋壩火燒店剖面）：

上覆地層石牌組（?2s）灰綠色泥質(zhì)粉砂巖----整合接觸----牛蹄塘組（?1-2n）　厚度116.0m⑧灰黑色中層狀細(xì)砂巖夾兩層鮞狀砂質(zhì)灰?guī)r，產(chǎn)三葉蟲和古杯化石　20.5m⑦深灰色、灰黑色薄-中層狀碳質(zhì)細(xì)砂巖　18.5m⑥底部為深灰色鈣質(zhì)、碳質(zhì)粉砂巖夾灰色中薄層狀灰?guī)r；中部深灰色中層狀碳質(zhì)細(xì)砂巖夾灰色薄層狀砂質(zhì)灰?guī)r；上部深灰色鈣質(zhì)碳質(zhì)細(xì)砂巖　17.6m⑤灰色中層狀粉砂質(zhì)灰?guī)r夾灰綠色鈣質(zhì)粉砂巖13.5m④灰綠色薄、中層狀鈣質(zhì)粉砂巖、細(xì)砂巖，底部產(chǎn)軟舌螺和三葉蟲碎片　15.2m

③灰黑、黑色薄層碳質(zhì)鈣質(zhì)頁巖、中層狀含泥質(zhì)條帶疙瘩狀灰?guī)r，產(chǎn)軟舌螺和三葉蟲碎片、介形類化石13.7m②下部灰、深灰色中層狀碳質(zhì)灰?guī)r與鈣質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)頁巖、碳質(zhì)泥巖互層；中上部灰黃色鈣質(zhì)粉砂巖、碳質(zhì)泥巖夾炭質(zhì)灰?guī)r透鏡體　4m①上部灰黑色薄層串珠狀灰?guī)r；中部黑色薄層串珠狀、透鏡體灰?guī)r；下部灰黑色碳質(zhì)頁巖夾灰?guī)r透鏡體13.37m ----平行不整合接觸----下伏地層燈影組（Pt3b3?1dn）灰色粉砂質(zhì)白云巖

牛蹄塘組的形成環(huán)境一般為泥質(zhì)內(nèi)陸架，形成時代在寧強(qiáng)、南鄭、西鄉(xiāng)一帶位于含小殼化石的梅樹村期地層之上和含Eoredlichia的粉砂巖地層之下，時代為筇竹寺早期。

含磷巖石為黑色薄層狀條帶狀灰質(zhì)磷塊巖、泥質(zhì)磷塊巖、砂質(zhì)磷塊巖、硅質(zhì)磷塊巖、泥質(zhì)磷灰?guī)r、碳磷灰?guī)r。礦體呈似層狀、透鏡狀，層位比較穩(wěn)定。礦石自然類型為鮞狀細(xì)粒白云質(zhì)磷塊巖，礦石礦物以膠磷礦為主，少量的磷灰石，脈石礦物有玉髓、重晶石、方解石、絹云母。P2O5含量11.37～16.5%。

2.5漁渡壩式磷礦

該類型主要分布在華南陸塊（Ⅵ）上揚子古陸塊（Ⅵ2）北緣的鎮(zhèn)巴縣漁渡壩一帶，已知礦產(chǎn)地有紫陽縣麻柳壩磷礦和鎮(zhèn)巴縣漁渡壩磷礦。位于漢南古陸東側(cè)紫陽海盆附近海灘，沉積環(huán)境為淺海陸棚。

含磷巖系為震旦系陡山沱組，巖石組合為黃灰色薄層-中厚層粉砂巖、粉砂質(zhì)灰?guī)r和灰黑色薄層砂質(zhì)頁巖。上部夾泥灰?guī)r、砂頁巖、石英砂巖，在下部與上部過渡部位有含磷砂巖、含磷礫巖及硅質(zhì)磷塊巖。厚290～800m不等。

代表剖面（西鄉(xiāng)縣司上侯家溝剖面）如下：

上覆地層：上震旦統(tǒng)—下寒武統(tǒng)燈影組（Pt3b3?1dn）砂質(zhì)白云巖— — — — — 平行不整合 — — — — —震旦系下統(tǒng)陡山沱組（Pt3a3d）　厚度 288.6m ○5灰綠色薄層狀泥巖夾黑色薄層狀灰?guī)r　37.2m

○4灰綠色薄層狀細(xì)砂巖，含粉砂質(zhì)泥巖，發(fā)育水平層理103.2m ○3黃綠色中層狀含礫中—粗粒長石石英砂巖間互薄層泥頁巖　15.7m ○2黃綠色中層狀長石砂巖夾少量薄層狀粉砂質(zhì)頁巖100.7m ○1灰黃色、紫紅色變粉砂質(zhì)泥巖間互灰綠色中層狀中細(xì)粒　長石砂巖，發(fā)育水平層理及微波狀層理　31.8m — — — — — — 平行不整合 — — — — — —下伏地層：南華系南沱組（Pt2b3n）含礫粗—中粒長石砂巖

剖面主要巖石組合為含礫長石石英砂巖、長石石英砂巖夾粉砂質(zhì)泥巖、頁巖及少量灰?guī)r。向上碎屑巖明顯減少，碳酸鹽巖明顯增加。紫陽麻柳壩至四川城口明月、高燕一帶，下部以黑色頁巖、碳質(zhì)頁巖為主，夾硅質(zhì)巖、泥質(zhì)白云巖，普遍含有機(jī)質(zhì)和黃鐵礦，在泥碳質(zhì)巖與上部碳酸鹽巖過渡部位，普遍有錳、磷礦層產(chǎn)出，局部有菱鐵礦透鏡體。

在陽平關(guān)中槽采到大量微古植物化石，其中Microconcenticasimplex和Archaeohystrichosphaeridiumsp.為我國西南地區(qū)陡山沱組的特有分子，在南鄭鋼廠產(chǎn)微古植物化石Trachsphyaeridiumrade，故將其時代歸為早震旦世。

磷礦產(chǎn)于陡山沱組頂部。頂板為黃灰色薄層-中厚層粉砂巖夾灰?guī)r，底板為灰黑色薄層砂質(zhì)頁巖。含磷巖石由含磷粉砂巖、含磷砂質(zhì)灰?guī)r組成。礦體呈似層狀，層位比較穩(wěn)定。礦石自然類型為白云質(zhì)磷塊巖、礫狀磷塊巖、硅質(zhì)磷塊巖。紫陽縣麻柳壩磷塊巖產(chǎn)于震旦系陡山沱下部白云質(zhì)頁巖夾白云巖層位，與錳礦共生，錳礦位于磷礦之上。P2O5含量9.31～30.22%。

3　成礦遠(yuǎn)景及找礦潛力

3.1成礦遠(yuǎn)景區(qū)劃分及特征

根據(jù)《全國重要礦產(chǎn)和區(qū)域成礦規(guī)律研究技術(shù)要求》（陳毓川、王登紅等，2010），對陜西沉積型磷礦Ⅳ、Ⅴ級成礦區(qū)帶劃分。

Ⅳ級成礦單元（成礦亞帶）：具有相同的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景和相同的地質(zhì)構(gòu)造條件，成磷的古地理環(huán)境基本一致，成礦時代相近或磷礦成因類型相同的磷礦分布區(qū)（帶）。

Ⅴ級成礦單元（成礦遠(yuǎn)景區(qū)）：是Ⅳ級成礦單元內(nèi)的次一級成礦單元，成礦古地理環(huán)境相同或成礦作用相同，或受同一區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造控制、礦床類型相同的磷礦集中分布區(qū)。

按照上述原則，根據(jù)已知沉積磷礦產(chǎn)地分布情況、成礦時代、含磷建造、巖相古地理等因素，自北向南，主要劃分出李家河-東風(fēng)鎮(zhèn)磷礦遠(yuǎn)景區(qū)（Ⅴ-59-1-1 ） 、山陽縣磷礦遠(yuǎn)景區(qū)（Ⅴ-66B-7 -1）、略陽金家河-漢中天臺山錳磷遠(yuǎn)景區(qū)Ⅴ-66B -9-1）、陽平關(guān)-寬川鋪磷礦遠(yuǎn)景區(qū)（Ⅴ-73-2-1）、碑壩磷礦遠(yuǎn)景區(qū)（Ⅴ-73-1-2）、 司上-鎮(zhèn)巴磷礦遠(yuǎn)景區(qū)（Ⅴ-73-2-2）等6個沉積型磷礦成礦遠(yuǎn)景區(qū)（表2）。

3.1.1李家河-東風(fēng)鎮(zhèn)磷遠(yuǎn)景區(qū) 大地構(gòu)造位置位于華北陸塊（Ⅱ）鄂爾多斯古陸塊（Ⅱ4）西南角，分布于隴縣到東風(fēng)鎮(zhèn)一帶。已發(fā)現(xiàn)小型磷礦床 3處、礦點1處。本區(qū)寒武系除缺失滄浪鋪階以下地層外，往上直至鳳山階皆有發(fā)育，下、中、上統(tǒng)三分性明顯，巖性組合、生物群和含礦建造等方面可與我國華北地區(qū)寒武系進(jìn)行類比。含磷巖系為下寒武統(tǒng)辛集組，厚度近千米，主要分布在渭河北的隴縣-岐山-韓城一帶和華山以南洛南以北地區(qū)。該含磷巖系地層向西到賀蘭山—六盤山，向東到河南魯山、安徽鳳臺，綿延長 1400km【6】，隴縣李家河-東風(fēng)鎮(zhèn)磷遠(yuǎn)景區(qū)僅是其中一段。含磷建造為陸棚碎屑巖盆地、陸棚碳酸鹽巖臺地磷質(zhì)巖沉積建造，屬碳酸鹽巖濱淺海的潮間至潮上環(huán)境，生物相應(yīng)較少，僅有底棲三葉蟲，代表淺水或極淺水陸棚和臺地沉積。

3.1.2山陽縣磷遠(yuǎn)景區(qū)大地構(gòu)造位置位于秦祁昆造山系（Ⅳ）的秦嶺弧盆系（Ⅳ9）的東南緣，分布于山陽縣東南的兩鄖（鄖西縣—鄖縣）復(fù)背斜突起北側(cè)的廣竹山地區(qū)，北鄰照川復(fù)向斜，區(qū)域上屬南秦嶺磷成礦帶。陜西境內(nèi)已發(fā)現(xiàn)小型磷礦床1處、礦點1處。西鄰鄖西趙家峽磷礦區(qū)，東鄰寺溝河-稻田溝磷礦化點。區(qū)內(nèi)寒武系地層發(fā)育較齊全，除缺失梅樹村階外，下、中、上三統(tǒng)皆有，由海相碎屑巖和碳酸鹽巖組成，以富含有機(jī)質(zhì)和黑色碎屑巖層發(fā)育為其最大特征。含磷巖系為下寒武統(tǒng)水溝口組，為一套平行不整合與燈影組硅質(zhì)白云巖之上、整合于岳家坪組灰?guī)r、白云巖之下的地層，厚100-1056m。含磷建造為陸棚碳酸鹽巖臺地磷質(zhì)巖沉積建造，生物主要為底棲三葉蟲、軟舌螺和腕足類，早期可能為淺海局限陸棚相的沉積，晚期漸轉(zhuǎn)化為潮間環(huán)境。

表2　陜西省沉積型磷礦成礦區(qū)帶劃分一覽表Table 2　Ore-forming region dividing schedule of Shaanxi sedimentary phosphorite

3.1.3略陽金家河-漢中天臺山磷遠(yuǎn)景區(qū)主要分布在勉略結(jié)合帶（Ⅳ11）漢中—勉縣—略陽縣一帶，向西與甘肅省康縣相鄰，區(qū)域上屬南秦嶺磷成礦帶，出露震旦系、下寒武統(tǒng)。已發(fā)現(xiàn)大型磷礦床1處、中型磷礦床3處、小型磷礦床1處、礦點3處。主要含磷礦地層為震旦系陡山沱組。沉積磷塊巖、錳礦、局部有菱鐵礦均賦存于碎屑巖或泥質(zhì)巖與碳酸鹽巖的過渡部位，厚度變化大，沉積總厚70～800m不等。含磷建造為一套濱海臺地磷質(zhì)巖沉積建造，陡山沱期南秦嶺在漢南古陸東西兩側(cè)形成紫陽海盆和勉略寧海盆。略陽金家河-漢中天臺山錳磷遠(yuǎn)景區(qū)位于勉略寧海盆濱海臺地相。

3.1.4陽平關(guān)-寬川鋪磷遠(yuǎn)景區(qū)位于華南陸塊（Ⅵ）上揚子古陸塊（Ⅵ2）西北緣的寧陜縣、勉縣一帶，區(qū)域上屬龍門山-大巴山（臺緣坳陷）磷成礦帶，為揚子地塊北部邊緣的漢中-米倉山臺隆區(qū)。該區(qū)形成與沉積作用有關(guān)的礦床成礦系列，主要礦床類型為沉積型、沉積-改造型。已發(fā)現(xiàn)中型磷礦床1處、小型磷礦床3處、礦點1處。陽平關(guān)—寬川鋪一帶僅有早寒武世早期沉積，主要由硅質(zhì)巖、碳質(zhì)粘土巖和粉砂巖組成，底部夾磷礦層，與上震旦統(tǒng)整合接觸，厚184～842m，生物以小殼為主，還有海棉骨針及軟舌螺，為正常淺海環(huán)境，局部具濱岸或潮上環(huán)境。

3.1.5碑壩磷遠(yuǎn)景區(qū)位于華南陸塊（Ⅵ）上揚子古陸塊（Ⅵ2）的南鄭縣碧壩鎮(zhèn)一帶，區(qū)域上屬龍門山-大巴山（臺緣坳陷）磷成礦帶。已發(fā)現(xiàn)小型磷礦床1處、礦點1處。該區(qū)出露地層有牛蹄塘組、石牌組、仙女洞組、滄浪鋪組、石龍洞組和西王廟組。含磷巖系為下寒武統(tǒng)牛蹄塘組，為一套淺海陸棚相以泥巖為主的碎屑巖建造，底部與燈影組白云巖或含小殼化石的灰?guī)r整合或平行不整合接觸。時代為筇竹寺早期。

3.1.6司上-鎮(zhèn)巴磷遠(yuǎn)景區(qū)位于華南陸塊（Ⅵ）上揚子古陸塊（Ⅵ2）的鎮(zhèn)巴縣漁渡壩一帶，區(qū)域上屬龍門山-大巴山（臺緣坳陷）磷成礦帶，已發(fā)現(xiàn)小型磷礦床1處、礦點1處。出露地層由下至上有華南系、震旦系、寒武系、奧陶系、志留系、二疊系和三疊系，缺失泥盆系、石炭系。含磷巖系為震旦系陡山沱組，呈南北向帶狀展布，出露在兩個構(gòu)造巖片中，寬度一般200～500m，累計出露面積17km2【7】。含磷建造為一套濱海海灘細(xì)碎屑巖磷質(zhì)巖沉積建造，為紫陽海盆濱海海灘相的淺海陸棚。

3.2找礦潛力

陜西是我國北方磷礦資源較為豐富的省份。截止2007年沉積型磷礦累計查明資源儲量為11 963.6萬t。2011年對山陽縣磷遠(yuǎn)景區(qū)和略陽金家河-漢中天臺山磷遠(yuǎn)景區(qū) 1000m以淺采用體積法預(yù)測方法預(yù)測磷礦石資源量為3017.0萬t。近幾年，西安地質(zhì)礦產(chǎn)研究所在位于略陽金家河-漢中天臺山磷遠(yuǎn)景區(qū)的勉縣后溝—大坪山一帶發(fā)現(xiàn)了錳磷礦帶，圈定了規(guī)模不等的錳磷礦體，證實該成礦遠(yuǎn)景區(qū)具有尋找磷礦、錳礦前景。另外劃分的李家河-東風(fēng)鎮(zhèn)磷礦、陽平關(guān)-朱家壩磷礦、碑壩磷礦、 司上-鎮(zhèn)巴磷礦等四個遠(yuǎn)景區(qū)已有規(guī)模不等的礦產(chǎn)地存在，仍具有較大的找礦潛力。

綜上所述，陜西含磷地層（震旦系、下寒武統(tǒng)）分布較廣，具有較好的成磷巖相古地理環(huán)境，磷礦成礦遠(yuǎn)景區(qū)不同程度分布有小型到大型礦床，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，沉積型磷礦找礦潛力大。

1 陜西省地礦局.陜西省區(qū)域礦產(chǎn)總結(jié)［R］，1990：13～255

2 陜西省地礦局.陜西省巖石地層［M］. 武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，1998.2：52～83

3 陜西省地質(zhì)調(diào)查院. 1∶25萬略陽幅（修測）區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告［R］，2006：40～41

4 陜西省地質(zhì)調(diào)查院.陜西省區(qū)域地質(zhì)志［M］.2013.7：78～110

5 陜西省地質(zhì)調(diào)查院. 1∶25萬漢中市幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告［R］，2004：44

6 韓豫川，熊先孝，薛先星，連衛(wèi).中國磷礦成礦規(guī)律［M］ .北京：地質(zhì)出版社，2012：72

7 王飛. 陜南鎮(zhèn)巴地區(qū)華南系震旦系巖石地層劃分與區(qū)域?qū)Ρ龋跠］；長安大學(xué)，2009 ：23

Abstract

Shaanxi sedimentary phosphate rock is mainly distributed in the southwestern margin of the North China block，the Southern margin of Qin QiKun orogenic belt and the northern margin of South China continental block ， with some Sinian， and lower Cambrian ore occurrence stratum. We compartmentalized the prospecting potential area and analyzed the prospecting potential after sum up the Jingfu Mountain， Hu Jia Gou， Tiantai Mountain， such as five types of metallogenic epoch，phosphate rock strata， lithofacies and paleogeography，types of ore metallogenic geological characteristics，all of which will provide guidance for finding new sources of phosphate rock.

METALLOGENIC CHARACTERISTICS AND ORE PROSPECTING POTENTIAL OFSHAANXIDEPOSIT

Zhu Guozhu1Dong Wangcang1Gao Jie1Zhu Guozhe2
1.Shaaxi Center of Geology Survey，Xian 710068；2.The Geological Team of Shaanxi Bureau of Geology and Mineral Resources，Weinan 714099

sedimentary deposit，geological features of ore forming，prospecting potential

P619.213

A

1006-5296（2015）04-0221-08

①地調(diào)項目：陜西省重要礦產(chǎn)資源潛力評價（編號1212010881633）

* 第一作者簡介：祝國柱（1962～），男，地質(zhì)礦產(chǎn)專業(yè)，高級工程師2015-10-20；改回日期：2015-10-27