貴州甕福磷礦含磷巖系層序特征及黔中古陸控礦意義

宋小軍，曾道國(guó)，鞏鑫，劉波，杜藺，李光春，曾凡祥， 蘇永虎，郭東杭，張能，羅勇軍

(貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，貴陽(yáng) 550005)

0 引言

磷礦資源是重要的農(nóng)業(yè)、工業(yè)原材料，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、軍工、食品等領(lǐng)域，對(duì)國(guó)家糧食安全和產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義[1-2]。我國(guó)磷礦資源主要集中分布在貴州、湖北、云南、湖南、四川5省區(qū)，可供經(jīng)濟(jì)開(kāi)采的磷礦資源急劇變少，已被國(guó)家列入2010年以后的緊缺資源[3]。

圖1 甕福磷礦大地構(gòu)造、礦段分布及區(qū)域地質(zhì)略圖(據(jù)文獻(xiàn)[9,11]，修改)Fig.1 Map showing geotectonic position, ore domain distribution and regional geology of Wengfu phosphate deposit1.貴州大地構(gòu)造略圖；2.甕福磷礦礦段分布略圖；3.區(qū)域地質(zhì)略圖；4.三疊系中統(tǒng)關(guān)嶺組； 5.三疊系下統(tǒng)—中統(tǒng)嘉陵江組；6.三疊系下統(tǒng)夜郎組；7.三疊系下統(tǒng)大冶組；8.二疊系樂(lè)平統(tǒng)吳家坪組—長(zhǎng)興組； 9.二疊系陽(yáng)新統(tǒng)—樂(lè)平統(tǒng)峨眉山組；10.二疊系陽(yáng)新統(tǒng)；11.寒武系第三統(tǒng)—芙蓉統(tǒng)—奧陶系下統(tǒng)婁山關(guān)組； 12.寒武系第三統(tǒng)高臺(tái)組—石冷水組；13.寒武系第二統(tǒng)清虛洞組；14.寒武系第二統(tǒng)金頂山組； 15.寒武系第二統(tǒng)明心寺組、寒武系紐芬蘭統(tǒng)—第二統(tǒng)牛蹄塘組； 16.震旦系上統(tǒng)—寒武系紐芬蘭統(tǒng)燈影組、震旦系下統(tǒng)陡山沱組； 17.青白口系下江時(shí)期下江群清水江組；18.地質(zhì)界線(xiàn)；19.斷層及編號(hào)； 20.背斜軸；21.礦區(qū)范圍；22.礦區(qū)位置；23.Ⅳ-4-1-3(3)；24.銅礦； 25.鐵礦；26.高嶺土；27.白云巖；28.汞礦；29.鉛鋅礦；30.磷礦

甕福磷礦地處上揚(yáng)子地臺(tái)東緣成礦帶渝東南—黔中錳、鋁、鉛鋅、磷成礦遠(yuǎn)景區(qū)[3-4]，其位于貴州中部的甕安縣及福泉市境內(nèi)(圖1a)，含磷巖系保存面積超100 km2，磷礦資源量近40×108t，為大型海相生物化學(xué)沉積磷塊巖礦床，在我國(guó)磷礦生產(chǎn)基地建設(shè)中具有重要地位[4-5]。1974—1985年貴州省地礦局對(duì)甕福磷礦地表及淺部進(jìn)行了大規(guī)模的勘查工作，按照構(gòu)造特征劃分為9個(gè)礦段(圖1b)，自北向南分別為玉華礦段、王家院礦段、大塘礦段、穿巖洞礦段、磨坊礦段、新橋礦段、小壩礦段、大寨礦段及英坪礦段[4-5]。2017年至今，貴州省有色金屬和核工業(yè)地質(zhì)勘查局地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院、七總隊(duì)對(duì)磨坊礦段、新橋礦段、小壩礦段、英坪礦段深部進(jìn)行了勘查工作，進(jìn)一步證實(shí)了甕福磷礦具有規(guī)模大、礦石質(zhì)量較好、礦石加工性能成熟及礦床開(kāi)采技術(shù)條件好的特點(diǎn)[6-18]。

新元古代末期震旦系陡山沱階和早古生代早期寒武系梅樹(shù)村階是中國(guó)的兩大成磷時(shí)期，同時(shí)也是全球范圍內(nèi)的兩大成磷時(shí)期，黔中甕福磷礦是新元古代末期震旦系陡山沱階全球性成磷事件的產(chǎn)物[19-20]；甕福磷礦含礦巖性為新元古代末期早震旦世陡山沱組磷礦a礦層與b礦層，以及晚震旦世燈影組Zb-P含磷標(biāo)志層[11]。甕福磷礦陡山沱組沉積時(shí)期處于黔中古陸東緣，東臨大海，整體地勢(shì)西高東低；其成磷事件與黔中地區(qū)古地理環(huán)境、巖相分布以及海平面的升降密切相關(guān)[21-25]；黔中古構(gòu)造運(yùn)動(dòng)促使黔中古陸古地理格局的形成和演變，造就了含磷碳酸鹽淺水的海灣淺灘沉積環(huán)境，也控制了甕福磷礦床的形成和分布[26]。

1 區(qū)域地質(zhì)背景概述

新元古代末期Rodinia超大陸發(fā)生裂解[27-28]，全球冰期結(jié)束，氣候開(kāi)始變暖，揚(yáng)子板塊東南緣發(fā)生自南東向北西的大規(guī)模海侵，并在陡山沱期沉積了一套以碎屑巖、碳酸鹽巖夾磷塊巖為主的混合沉積序列[24,29-32]，其中甕福磷礦是本次沉積響應(yīng)的典型代表[22-24]。早震旦世陡山沱期黔中地區(qū)位于揚(yáng)子地臺(tái)東南部[22-24,33]，以上揚(yáng)子地臺(tái)內(nèi)的古陸或隆起為中心由陸向海形成古陸—濱岸—淺?！詈５墓诺乩砀窬?，地臺(tái)陸架向南東延伸依次形成斜坡相到深水盆地相沉積環(huán)境[24,30]，古陸或隆起邊緣的海灣淺灘為有利的成磷環(huán)境[5,26,34]。

甕福磷礦大地構(gòu)造位置，不同學(xué)者有不同的劃分方案[8,11]。根據(jù)《中國(guó)區(qū)域地質(zhì)志：貴州志》(2017年)推薦的構(gòu)造劃分方案，當(dāng)前黔中甕福地區(qū)大地構(gòu)造位置位于上揚(yáng)子陸塊(二級(jí)分區(qū))上揚(yáng)子地塊(三級(jí)分區(qū))黔北隆起區(qū)(四級(jí)分區(qū))之鳳岡南北向隔槽式褶皺變形區(qū)即Ⅳ-4-1-3(3)(五級(jí)分區(qū))內(nèi)[35]。構(gòu)造樣式以寬緩背斜與緊閉向斜組合構(gòu)成的隔槽式褶皺為主，具有典型的侏羅山式褶皺組合特點(diǎn)；同時(shí)具有近南北向的構(gòu)造線(xiàn)特征，控制了區(qū)域礦產(chǎn)的展布方向和地質(zhì)體賦存的空間位置[6,8-11,35]，見(jiàn)圖1c中所示。

區(qū)域構(gòu)造主要有白巖—高坪復(fù)背斜以及切錯(cuò)背斜的小壩斷層F1。背斜為區(qū)內(nèi)一級(jí)構(gòu)造，皺曲呈NNE向—近SN向展布，為一不對(duì)稱(chēng)的斜歪傾伏褶皺(圖1c)；受小壩斷層F1錯(cuò)切為北段的白巖背斜及南段的高坪背斜[6,8-11]。

區(qū)域地層由老到新出露有青白口系、南華系、震旦系、寒武系、少量奧陶系、石炭系、二疊系、三疊系及第四系。其中，青白口系下江群清水江組分布于白巖—高坪復(fù)背斜核部，中三疊統(tǒng)地層出露于背斜兩翼，其兩者之間缺失大部分奧陶紀(jì)、志留紀(jì)、泥盆紀(jì)時(shí)期的沉積地層；第四系零星分布，不整合覆于前述出露地層之上[6,8-11]。

區(qū)域輕度變質(zhì)巖有青白口系清水江組(QbXq)，可成為甕福磷礦含磷巖系沉積所需的陸源碎屑補(bǔ)給區(qū)；區(qū)域巖漿巖有二疊系峨眉山玄武巖(P2-3em)，該巖漿活動(dòng)與含磷巖系沒(méi)有直接聯(lián)系[8]。

區(qū)域礦產(chǎn)主要有早震旦世陡山沱組磷礦a礦層及b礦層，晚震旦世燈影組Zb-P含磷標(biāo)志層，早寒武世牛蹄塘組的上磷礦層、鉬鎳多金屬層、石煤，以及其他地質(zhì)時(shí)期內(nèi)形成的銅礦、鐵礦、汞礦、鉛鋅礦、石灰?guī)r、煤礦、高嶺土等礦產(chǎn)資源[8]。

甕福磷礦各礦段內(nèi)Zb-P含磷標(biāo)志層產(chǎn)出極不穩(wěn)定且規(guī)模小，不具工業(yè)價(jià)值；而a、b礦層在不同礦段有著不同程度的發(fā)育和規(guī)模。其中，王家院礦段、大塘礦段、穿巖洞礦段、磨坊礦段及新橋礦段a、b礦層完全發(fā)育，均具有工業(yè)價(jià)值；玉華礦段、小壩礦段、大寨礦段及英坪礦段a礦層呈零星透鏡狀產(chǎn)出而不具工業(yè)價(jià)值，b礦層以厚度大、品位高、資源量大為特點(diǎn)具有工業(yè)價(jià)值[5,11]。

2 含磷巖系層序特征

甕福磷礦含磷巖系為在淺水陸棚地區(qū)沉積的一套與磷礦有成因聯(lián)系的巖石組合，也是受古構(gòu)造制約下沉積域內(nèi)成磷大旋回的產(chǎn)物[5]；以波浪作用為主的潮下帶及潮間帶沉積，屬于淺海臺(tái)地相型；巖石組合主要為白云巖、泥云巖、硅質(zhì)巖、黏土巖、顆粒磷塊巖、疊層石磷塊巖、凝膠磷塊巖[5,26]。

受黔中古陸制約下的古地理環(huán)境的時(shí)空演化，甕福磷礦含磷巖系具備早期準(zhǔn)備階段的沉積、磷質(zhì)富集階段的沉積、晚期磷質(zhì)貧化消失階段的沉積，縱向上呈三段式遞變。含磷旋回海侵伊始，粗細(xì)陸源碎屑物沉積是準(zhǔn)備階段的產(chǎn)物；含磷碳酸鹽巖(白云巖)等化學(xué)巖的大量沉淀，意味著磷質(zhì)富集階段的開(kāi)始，潮上藻白云巖及具暴露特征的硅質(zhì)巖大量發(fā)育，表征進(jìn)入磷質(zhì)貧化消失階段。三段縱向消長(zhǎng)遞變，反映了古地理演化特征[4-5,36]。甕福磷礦含磷巖系沉積旋回情況，見(jiàn)圖2所示。

圖2 甕福磷礦含磷巖系沉積旋回圖(據(jù)文獻(xiàn)[5,36]，修改)Fig.2 Sedimentary cycle diagram of phosphorus rock series in Wengfu phosphate deposit1.變余凝灰質(zhì)砂巖、板巖；2.粉砂質(zhì)泥巖；3.冰磧礫巖；4.白云巖； 5.泥晶白云巖；6.硅質(zhì)白云巖；7.含磷白云巖；8.硅質(zhì)巖；9.磷塊巖礦體

青白口系下江時(shí)期下江群清水江組(QbXq)變余凝灰質(zhì)砂巖及板巖，厚度>200 m；主要為海相陸源碎屑濁流沉積，夾火山碎屑重力流沉積，顯韻律特征，屬于大陸邊緣的冒地槽沉積[5,36-37]；雪峰運(yùn)動(dòng)結(jié)束冒地槽沉積，造就了黔中古陸，后期遭受剝蝕和夷平作用后為甕福磷礦含磷巖系的沉積提供陸源碎屑[5,11]。

南華系上統(tǒng)南沱組(Nh3n)即第1—3層，厚度0～65 m，是甕福磷礦含磷巖系的早期部分，區(qū)內(nèi)零星分布，局部地段完全缺失，與下伏地層清水江組(QbXq)呈假整合或微角度不整合，兩者之間為沉積間斷[5]。巖石組合為冰磧礫巖、粉砂質(zhì)泥巖、黏土巖及少量白云巖，主要為陸地邊緣海砂礫碎屑沉積。其中，磷質(zhì)與碳酸鹽(含磷白云巖)有關(guān)，常含膠磷礦顆粒；而在砂礫碎屑中磷質(zhì)難以聚集和沉積[5,38]。

震旦系下統(tǒng)陡山沱組(Z1d)即第4—8層，厚度16～145 m，是甕福磷礦含磷巖系的主體部分，整合于南沱組(Nh3n)或超覆于清水江組(QbXq)之上。陡山沱期經(jīng)歷了長(zhǎng)期的海侵與短暫的海退[11,21-23]，巖石組合出現(xiàn)大量化學(xué)巖，由白云巖、硅質(zhì)巖、磷塊巖及少量黏土巖組成，為磷質(zhì)富集階段的沉積[6-11]。

陡山沱組一段(Z1d1)即第4層，厚度10～24 m，其巖性以白云巖為主，代表陡山沱初期海侵黔中古陸東緣臺(tái)地相區(qū)的沉積，磷質(zhì)開(kāi)始富集。

陡山沱組二段(Z1d2)即第5層，厚度0～37 m，巖性以砂礫屑白云質(zhì)磷塊巖或含磷白云巖為主，代表陡山沱早期海侵向中期短暫海退轉(zhuǎn)變，由黔中古陸東緣臺(tái)地相區(qū)向陸地邊緣海轉(zhuǎn)變的沉積；在臺(tái)地相區(qū)內(nèi)當(dāng)磷質(zhì)高度富集，便形成工業(yè)礦體a礦層。

陡山沱組三段(Z1d3)即第6層，厚度3～30 m，其巖性以硅質(zhì)巖、硅質(zhì)白云巖為主，代表陡山沱中期持續(xù)海退黔中古陸東緣陸地邊緣海的沉積，海平面大幅度下降，淺部海水磷質(zhì)供應(yīng)不足；本段頂部可見(jiàn)晶洞、團(tuán)塊等暴露構(gòu)造，指示了潮上帶暴露侵蝕的沉積環(huán)境；硅化作用強(qiáng)烈，局部相變?yōu)楣栀|(zhì)巖，與上覆第7層有明顯的侵蝕間斷面[11,23,37]。

陡山沱組四段(Z1d4)即第7—8層，厚度3～54 m，巖性以顆粒磷塊巖、凝膠狀磷塊巖為主，個(gè)別地段頂部為含磷白云巖、硅質(zhì)巖；代表陡山沱晚期大規(guī)模海侵黔中古陸東緣臺(tái)地邊緣區(qū)的沉積。其中，第7層為磷礦富集層位，下部為黑色泥質(zhì)砂屑磷塊巖、藍(lán)灰色磷基砂屑磷塊巖，具波狀層理；上部為灰色團(tuán)塊狀白云質(zhì)砂屑磷塊巖，團(tuán)塊由黑色凝膠狀膠磷礦與細(xì)晶白云石組成。第8層體現(xiàn)為磷質(zhì)由高峰期沉積轉(zhuǎn)入貧化的層位，由凝膠狀磷塊巖夾大量白云巖及硅質(zhì)巖組成，具淺水相特征[5]。

震旦系上統(tǒng)—寒武系紐芬蘭統(tǒng)燈影組一段(Z∈dy1)即第9—11層，厚度>50 m，是甕福磷礦含磷巖系的晚期部分，整合于陡山沱組(Z1d)之上。燈影組一段為一套潮間逐漸向潮上環(huán)境過(guò)渡的巖性單調(diào)的白云巖，有間歇性暴露構(gòu)造的硅質(zhì)巖、隱藻硅質(zhì)白云巖的形成，僅底部含少量磷質(zhì)內(nèi)碎屑、凝膠狀磷質(zhì)礫塊及磷質(zhì)疊層石形成Zb-P含磷標(biāo)志層，厚度0～15 m，產(chǎn)出極不穩(wěn)定，不能形成工業(yè)磷礦體。

綜上，陡山沱組是甕福磷礦含磷巖系的主體部分，巖石普遍含磷；陡山沱組底界、頂界較為整齊統(tǒng)一，磷酸鹽化系數(shù)與陡山沱組厚度成正比[10]。從甕福磷礦含磷巖系沉積旋回圖(圖2)中可以看出，磷塊巖的出現(xiàn)受控于海侵旋回及規(guī)模。以組內(nèi)三段(Z1d3)與四段(Z1d4)侵蝕間斷面分隔，兩次海侵旋回造成兩次磷質(zhì)的富集，形成a、b兩層工業(yè)磷礦體[5]。

3 黔中古陸控礦意義

甕福磷礦位于黔中地區(qū)，新元古代末期在構(gòu)造上處于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)的黔中隆起的東部地帶。在整個(gè)地史時(shí)期中隨著揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)經(jīng)歷多旋回構(gòu)造運(yùn)動(dòng)，黔中隆起也在不斷演化。雪峰運(yùn)動(dòng)結(jié)束了地臺(tái)基底的冒地槽沉積，造就了揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)，同時(shí)也在原冒地槽階段，本身就是相對(duì)隆起的地帶，形成了黔中隆起的雛形。雪峰運(yùn)動(dòng)使貴州除東南一隅外，地殼不斷上升，黔中隆起變成黔中古陸，長(zhǎng)期遭受剝蝕和夷平作用[5]。黔中地區(qū)陡山沱期的巖相古地理狀況，見(jiàn)圖3所示。

黔中地區(qū)新元古界下江群清水江組為一套以灰、深灰色為主間雜紫紅色的變余玻屑凝灰?guī)r與含凝灰質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖互層，夾變余長(zhǎng)石石英巖屑砂巖及凝灰質(zhì)板巖。巖石含大量火山碎屑物，變質(zhì)較淺；火山碎屑巖與沉積巖單調(diào)重復(fù)，韻律清楚。經(jīng)長(zhǎng)期剝蝕和夷平，泥質(zhì)碎屑巖難以形成陡峭的海岸地形，而形成緩坡地貌類(lèi)型。新元古代末期，在貴州境內(nèi)福泉—甕安—新寨—溫泉—松林—石阡一線(xiàn)圍成半封閉的海灣，海灣以東為凹陷區(qū)，北西為川滇黔高地，西部為黔中古陸[3,11,22-24]。早震旦世陡山沱期甕福磷礦處于黔中古陸東緣，海水自東向西發(fā)生大規(guī)模海侵，形成了西靠古陸，東臨大海，整體地勢(shì)西高東低，由西向東呈古陸—濱岸—淺?！詈５墓诺乩砀窬諿11,23,39]。

雪峰運(yùn)動(dòng)造就了黔中古陸及以東半封閉海灣的形成，對(duì)黔中地區(qū)陡山沱期淺海臺(tái)地相及甕福磷礦礦帶或礦體有著明顯的控制作用[5]。一方面黔中古陸快速隆升，從東部上升的含磷酸鹽洋流以古陸作為屏障運(yùn)移至半封閉的海灣淺灘，為磷質(zhì)富集提供有利的古地理環(huán)境[22]；另一方面黔中古陸長(zhǎng)期遭受剝蝕和夷平作用，陸源碎屑巖經(jīng)風(fēng)化剝蝕、沖刷、溶解后形成硅酸鹽及碳酸鹽，經(jīng)后期改造形成石英、長(zhǎng)石、白云石、黏土等礦物，為磷塊巖礦床的形成提供源源不斷的物質(zhì)基礎(chǔ)[40-41]。

總之，黔中古陸使甕福地區(qū)形成西部為古隆起區(qū)、東部為古凹陷區(qū)的古地形特征，這種構(gòu)造格局也就控制了本區(qū)沉積巖相帶呈南北向展布、東西向變化的總體輪廓。由于受黔中古陸的隆起分割，造成了甕福磷礦北部海灣淺灘和南部廣闊海灘的成磷環(huán)境，因此直接控制著甕福磷礦的形成及空間分布[5]。

圖3 黔中地區(qū)陡山沱期巖相古地理圖(據(jù)文獻(xiàn)[3,22-24]，修改)Fig.3 Lithofacies palaeogeographic map of Doushantuo Stage in central Guizhou1.頁(yè)巖；2.砂巖；3.粉砂質(zhì)泥巖；4.硅質(zhì)巖；5.白云巖；6.泥質(zhì)白云巖；7.含磷巖系；8.黔中古陸； 9.相邊界；10.南沱組沉積邊界；11.上升洋流方向；12.礦區(qū)范圍

4 典型巖相剖面分析

磷礦床沉積最明顯、最直接的控制因素是沉積環(huán)境及巖相[5,11,26,37]。對(duì)甕福磷礦英坪礦段陡山沱期典型巖相剖面分析結(jié)果(圖4)表明，期內(nèi)海平面頻繁的進(jìn)退使海灣淺灘已沉積的磷塊巖遭受多期次的沖蝕、暴露、淋濾、膠結(jié)及磷質(zhì)再沉積作用，經(jīng)生物化學(xué)、機(jī)械破碎簸選及后期改造，形成大規(guī)模的工業(yè)磷礦體[42-43]。

早震旦世陡山沱初期海侵在黔中古陸東緣岸冰磧礫巖或砂巖、粉砂巖之上沉積了一套以白云巖為主，少量砂巖、砂質(zhì)白云巖的巖石組合；層內(nèi)水平層理、透鏡體層理發(fā)育，代表海侵初期水體環(huán)境為較低能的潮間—潮上帶，為甕福磷礦陡山沱組第一段沉積(圖4a)。

陡山沱早期海侵規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大，甕福磷礦繼承陡山沱初期的古地理面貌，大量富磷海水在淺灘聚集，沉積物由白云巖向磷塊巖轉(zhuǎn)變，a礦層開(kāi)始沉積[11,23]；隨后便經(jīng)歷了時(shí)間短暫且規(guī)模較小的海退，在黔中古陸—濱岸水體環(huán)境變遷，水動(dòng)力條件變?nèi)?，磷質(zhì)供應(yīng)不足，對(duì)a礦層沉積影響較大，僅在相對(duì)低洼的盆地、潮坪淺灘內(nèi)沉積規(guī)模有限的礦體，平面上呈零星透鏡狀分布[11]；但相對(duì)水體較深的濱岸—淺海水體環(huán)境不受影響，水動(dòng)力條件相對(duì)較強(qiáng)，磷質(zhì)供應(yīng)充足，形成了品位高、厚度大、富含藻類(lèi)生物的a礦層工業(yè)礦體。從而進(jìn)一步解釋了甕福磷礦陡山沱早期，處于濱岸—淺海水體環(huán)境的王家院礦段、大塘礦段、穿巖洞礦段、磨坊礦段及新橋礦段a礦層發(fā)育且具有工業(yè)價(jià)值，而處于黔中古陸—濱岸水體環(huán)境的玉華礦段、小壩礦段、大寨礦段及英坪礦段a礦層不完全發(fā)育[5,11](圖4b)。

陡山沱中期甕福磷礦海退持續(xù)，海平面大幅度下降，淺部海水磷質(zhì)供應(yīng)不足，a礦層之上沉積一層微晶白云巖，上段可見(jiàn)晶洞、團(tuán)塊等暴露構(gòu)造，指示了潮上帶暴露的沉積環(huán)境，硅化作用強(qiáng)烈，局部相變?yōu)楣栀|(zhì)巖(圖4c)。

圖4 甕福磷礦英坪礦段陡山沱期典型巖相剖面圖(據(jù)文獻(xiàn)[11]，修改)Fig.4 Typical lithofacies palaeogeographic section of Doushantuo Stage in Yingping ore domain of Wengfu phosphate deposit1.陡山沱組一段沉積；2.陡山沱組二段沉積；3.陡山沱組三段沉積；4.陡山沱組四段沉積； 5.冰磧礫巖或砂巖；6.白云巖；7.硅質(zhì)白云巖；8.磷塊巖礦體

陡山沱晚期大規(guī)模海侵的到來(lái)，海平面迅速上升[11,23,26,44]，為b礦層的形成創(chuàng)造條件。甕福磷礦先在聚磷淺灘潮間帶向陸一側(cè)，形成了以礫屑結(jié)構(gòu)、交錯(cuò)層理構(gòu)造為主的砂礫狀磷塊巖(圖5a，圖5b)，該類(lèi)礦石多分布于平緩、高能的海灘沉積環(huán)境之中；隨著海侵持續(xù)進(jìn)行，形成了團(tuán)塊狀磷塊巖(圖5c)，其特征介于砂礫狀磷塊巖與致密狀磷塊巖之間；而后海侵進(jìn)一步加大，水體環(huán)境相對(duì)較深，演變?yōu)榫哿诇\灘潮下帶，總體靠海，水動(dòng)力條件弱，形成了以凝膠結(jié)構(gòu)、水平層理構(gòu)造為主的致密狀磷塊巖[6,9-11,26](圖5d)?？傮w上，陡山沱晚期甕福磷礦沉積環(huán)境是水體由淺至深、水動(dòng)力條件由強(qiáng)到弱、環(huán)境為聚磷淺灘由潮間帶向潮下帶的演變過(guò)程，該過(guò)程實(shí)為海侵[6,9-11,26,44]?？梢?jiàn)，甕福磷礦沉積相屬海灣淺灘相，是磷質(zhì)富集沉淀的最佳場(chǎng)所；其原因在平緩開(kāi)闊的海灣淺灘古地理環(huán)境之中，容磷海水為成礦提供了豐富物質(zhì)來(lái)源；當(dāng)沉積環(huán)境物化條件改變及生物作用參與后，磷質(zhì)逐漸析出并沉淀，經(jīng)高度富集后形成了厚大、質(zhì)優(yōu)的工業(yè)礦體b礦層(圖4d)。

圖5 甕福磷礦英坪礦段b礦層縱向礦石類(lèi)型Fig.5 Longitudinal ore type distribution of ore layer b in Yingping ore domain of Wengfu phosphate deposit a.砂礫狀磷塊巖，具砂(礫)屑結(jié)構(gòu)，塊狀、團(tuán)塊狀構(gòu)造； b.條帶狀砂礫磷塊巖，具砂(礫)屑結(jié)構(gòu)、條帶(層紋)狀構(gòu)造； c.團(tuán)塊狀磷塊巖，具砂屑結(jié)構(gòu)、團(tuán)塊狀構(gòu)造；d.致密狀磷塊巖，具凝膠結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造

綜上，根據(jù)甕福磷礦英坪礦段陡山沱期典型巖相剖面分析，黔中古陸邊緣海灣淺灘的沉積環(huán)境及巖相直接控制了甕福磷礦床的形成和分布，具有重要的控礦意義。

5 結(jié)論

(1)甕福磷礦是新元古代末期震旦系陡山沱階全球性成磷事件的產(chǎn)物，其含磷巖系為在淺水陸棚地區(qū)沉積的一套與磷礦有成因聯(lián)系的巖石組合，即以波浪作用為主的潮下帶及潮間帶沉積，屬于淺海臺(tái)地相型；也是受古構(gòu)造制約下沉積域內(nèi)成磷大旋回的產(chǎn)物，具備早期準(zhǔn)備階段，磷質(zhì)富集階段及晚期磷質(zhì)貧化消失階段的沉積特征，在縱向上呈三段式遞變。受控于海侵旋回及規(guī)模，以陡山沱組內(nèi)三段(Z1d3)與四段(Z1d4)侵蝕間斷面分隔，兩次海侵旋回造成兩次磷質(zhì)的富集，形成a、b兩層工業(yè)磷礦體。

(2)甕福磷礦陡山沱期構(gòu)造位置位于上揚(yáng)子陸塊東南部，以黔中古陸為中心從西到東由陸向海形成古陸—濱岸—淺?！詈５墓诺乩砀窬郑嘏_(tái)陸架向南東延伸依次形成斜坡相到深水盆地相沉積環(huán)境，黔中古陸邊緣的海灣淺灘為有利的成磷環(huán)境。其原因一方面黔中古陸快速隆升，從東部上升的含磷酸鹽洋流以古陸作為屏障運(yùn)移至半封閉的海灣淺灘，為磷質(zhì)富集提供有利的古地理環(huán)境；另一方面黔中古陸長(zhǎng)期遭受剝蝕和夷平作用，陸源碎屑巖經(jīng)風(fēng)化剝蝕、沖刷、溶解后形成硅酸鹽及碳酸鹽，經(jīng)后期改造形成石英、長(zhǎng)石、白云石、黏土等礦物，為磷塊巖礦床的形成提供源源不斷的物質(zhì)基礎(chǔ)。

(3)通過(guò)甕福磷礦英坪礦段陡山沱期典型巖相剖面分析，期內(nèi)海平面頻繁的進(jìn)退使海灣淺灘已沉積的磷塊巖遭受多期次的沖蝕、暴露、淋濾、膠結(jié)及磷質(zhì)再沉積作用，經(jīng)生物化學(xué)、機(jī)械破碎簸選及后期改造，形成大規(guī)模的工業(yè)磷礦體。黔中古陸邊緣海灣淺灘的沉積環(huán)境及巖相直接控制了甕福磷礦床的形成和分布，具有重要的控礦意義。