江蘇沭陽(yáng)縣劉集地區(qū)磷礦找礦潛力分析

王超

江蘇沭陽(yáng)縣劉集地區(qū)磷礦找礦潛力分析

王超

（江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)局第六地質(zhì)大隊(duì)，江蘇 連云港 222000）

通過(guò)對(duì)江蘇沭陽(yáng)縣劉集地區(qū)地層、構(gòu)造、巖漿巖和地球物理場(chǎng)特征的綜合分析研究，認(rèn)為劉集地區(qū)具有尋找“海州式”磷礦的成礦地質(zhì)背景條件。結(jié)合“海州式”磷礦的成礦模式和濫洪-華沖磷礦區(qū)典型礦床找礦標(biāo)志，對(duì)劉集地區(qū)的找礦潛力進(jìn)行了分析。

磷礦；找礦潛力；劉集地區(qū)；江蘇沭陽(yáng)縣

江蘇沭陽(yáng)縣劉集地區(qū)位于連云港市臨洪口—泗洪“海州式”沉積變質(zhì)磷礦帶的中部，從1980年至今，研究區(qū)經(jīng)歷了1∶5萬(wàn)航空磁測(cè)、1∶20萬(wàn)重力測(cè)量等工作，2015～2019年，江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)局第六地質(zhì)大隊(duì)實(shí)施的“江蘇省沭陽(yáng)縣隴集-劉集地區(qū)磷礦調(diào)查”，大致了解研究區(qū)地層分布、產(chǎn)狀、基巖埋深情況，部分控制基底地層海州群錦屏組，并且在研究區(qū)中部圈出了2個(gè)成礦有利地段。

1 地層特征

根據(jù)鉆孔資料，區(qū)內(nèi)地層由老至新為（江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)局，1984）：

（1）古元古界東海群（Pt1dh）：為研究區(qū)內(nèi)所見(jiàn)最古老的沉積變質(zhì)基底，東海群分布于研究區(qū)北西部，走向北東，傾向南東，傾角30°～50°。巖層厚度＞1737m。與上覆錦屏組呈角度不整合接觸。

（2）中新元古界海州群（Pt2+3ha）：分為兩個(gè)組，下為錦屏組，上為云臺(tái)組，二者為整合接觸。

①錦屏組（Pt2ha）：它是研究區(qū)內(nèi)“海州式”磷礦的賦存層位，呈北東—南西向展布，分布于研究區(qū)中部，傾向南東，傾角30°～60°，厚度尚未控制。我隊(duì)以往施工5個(gè)鉆孔中ZK005*孔控制了錦屏組與云臺(tái)組接觸界線，2015～2019年施工的3個(gè)鉆孔揭露地層均為錦屏組，但未揭穿本層。根據(jù)現(xiàn)有資料劃分為3個(gè)巖性段，自下而上為：

第一段（Pt2ha1）：巖層厚度＞455m。分布在錦屏組的下部，與東海群胊山組呈角度不整合接觸，巖性主要由細(xì)粒磷灰?guī)r、云母磷灰?guī)r、云母大理巖、碳酸鹽云母片巖、綠色斑點(diǎn)狀斜長(zhǎng)片巖、斜長(zhǎng)綠泥云母片巖、云母石英片巖等組成。該段在海州式磷礦成礦帶是一個(gè)含磷地層，俗稱(chēng)“下含磷層”或“下層礦”。在研究區(qū)內(nèi)，根據(jù)現(xiàn)有鉆孔資料，推斷鉆孔ZK001下部和ZK002揭露的地層屬于本段，所揭露的巖性主要為綠色斑點(diǎn)狀斜長(zhǎng)片巖、斜長(zhǎng)綠泥云母片巖，局部夾白云斜長(zhǎng)片麻巖、云母石英片巖等，未見(jiàn)到大理巖及磷礦層。

第二段（Pt2ha2）：巖層厚度＞113m。分布于第一段之上，巖性主要由白云斜長(zhǎng)片麻巖、混合巖化白云斜長(zhǎng)片麻巖、混合片麻巖、少量斜長(zhǎng)綠泥云母片巖等組成。在研究區(qū)內(nèi)，根據(jù)現(xiàn)有鉆孔資料，推斷鉆孔ZK001上部揭露的地層為本段地層，所揭露的巖性主要為白云斜長(zhǎng)片麻巖、混合巖化二長(zhǎng)片麻巖夾有綠色斑點(diǎn)狀斜長(zhǎng)片巖等。

第三段（Pt2ha3）：巖層厚度＞391m。分布于第二段之上，巖性主要由白云石大理巖、白云質(zhì)大理巖、大理巖、薄層的云母大理巖、硅質(zhì)大理巖等組成。該段在海州式磷礦成礦帶中亦是一個(gè)含磷地層，俗稱(chēng)“上含磷層”或“上層礦”。在研究區(qū)內(nèi)，根據(jù)現(xiàn)有鉆孔資料，推測(cè)以往鉆孔ZK005下部和本次施工的ZK003揭露的地層為本段地層。與云臺(tái)組的邊界未能控制，所揭露的巖性主要為綠色斑點(diǎn)狀斜長(zhǎng)片巖、斜長(zhǎng)綠泥云母片巖等，未見(jiàn)到磷礦層。

②云臺(tái)組（Pt2+3ha）：巖層厚度＞684m。分布于研究區(qū)南西部，走向北東、傾向南東，傾角30°～60°。在研究區(qū)內(nèi)，根據(jù)現(xiàn)有鉆孔資料，推測(cè)以往鉆孔ZK005*上部、ZK001*、ZK002*、ZK003*和ZK004*揭露的地層為本段地層，所揭露的巖性主要為白云斜長(zhǎng)片麻巖夾斜長(zhǎng)綠泥云母片巖、云母石英片巖，蘭晶石石英巖，斜長(zhǎng)綠泥云母片巖等。

（3）中生界白堊紀(jì)王氏組（K2）：厚度＞103m。在研究區(qū)多有分布，與下伏的東海群、海州群呈角度不整合接觸。主要巖性為：紫紅色砂巖、頁(yè)巖夾泥質(zhì)粉砂巖透鏡體，局部夾砂礫巖、紫紅色砂巖、砂礫巖等。

（4）新生界古近紀(jì)泰州組（E）：厚度47.89～92.98m。在研究區(qū)廣泛分布，主要巖性：以紅色細(xì)砂巖為主，局部夾青灰色團(tuán)塊、砂質(zhì)泥巖、砂礫巖、礫巖等。

（5）新生界新近紀(jì)宿遷組（N2）：厚度18.12～26.52m。在研究區(qū)廣泛分布，以灰白色粘結(jié)砂層為主，夾多層綠色粘土，從巖性特征看，代表著不同時(shí)期的沉積旋回，其巖性特征基本相似，上部為粘土層，向下依次為砂粘土、粘砂土、細(xì)、中、粗砂或含礫粗砂，底部與另一旋回的粘土層接觸，界線清楚。主要巖性為粉細(xì)砂、粉質(zhì)粘土等。

（6） 新生界第四系（Q）：厚度55.68～68.20m。在研究區(qū)廣布，上部為粘土、砂粘土，下部為砂、粗砂、碎石。

圖1 劉集地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造略圖

2 構(gòu)造特征

研究區(qū)基底地層為一單斜構(gòu)造，從北至南傾向由南東轉(zhuǎn)為南東東，地層走向在平面上大致呈弧形彎曲（圖1、圖2）。研究區(qū)外圍有北東向斷裂F1、北西向斷裂F2通過(guò)，其中F2斷裂生成比較晚，切割早期生成構(gòu)造，推測(cè)斷層長(zhǎng)約28km，為北東盤(pán)向北西位移，水平斷距6.70km左右，破壞了錦屏組的連續(xù)性。研究區(qū)內(nèi)存在2條斷裂F3和F4，F(xiàn)3斷裂位于研究區(qū)西部，大致呈44°方向展布，為正斷層；F4斷裂位于研究區(qū)西部，F(xiàn)3斷裂以西，大致呈47°方向展布，為正斷層。

圖2 劉集地區(qū)0線剖面圖

3 巖漿巖及變質(zhì)作用

研究區(qū)巖漿巖有錦屏組已變質(zhì)為綠色斑點(diǎn)狀斜長(zhǎng)片巖，同期海相基性火山巖、云臺(tái)組中-酸性火山巖及火山碎屑巖。以及伴隨區(qū)域變質(zhì)作用，形成的穿插于地層中的長(zhǎng)英脈、方解石脈等。變形變質(zhì)作用廣泛，各類(lèi)變質(zhì)巖表現(xiàn)為淺—中區(qū)域變質(zhì)作用特點(diǎn)。變質(zhì)溫度T≈420℃，壓力P≈4千帕，變質(zhì)相達(dá)到綠簾-角閃巖相。

4 地球物理特征

劉集重力高兩側(cè)場(chǎng)呈現(xiàn)NE向拉長(zhǎng)分布，隴集位于拉長(zhǎng)的次級(jí)異常帶上，推測(cè)為錦屏組傾滑推覆體。劉集的重力高為南傾的背斜軸引起；西部關(guān)廟位于略向NE扭動(dòng)次級(jí)異常帶上，說(shuō)明劉集重力高兩翼是找礦有利地段（圖3）。磁場(chǎng)特征與重力異常總體有一定的扣合規(guī)律，濫洪-劉集一線，基本為南、北負(fù)、正磁場(chǎng)的分界位置，南區(qū)表現(xiàn)為負(fù)磁場(chǎng)，顯示了平緩褶皺的云臺(tái)組的地質(zhì)背景；北區(qū)表現(xiàn)為正磁場(chǎng)，為東海雜巖群變質(zhì)巖體等引起。

2015～2019年區(qū)內(nèi)開(kāi)展的重、磁剖面測(cè)量、視電阻率垂向電測(cè)深測(cè)量、可控源音頻大地電磁測(cè)深測(cè)量等物探工作，圈定了重、磁異常和高阻高密度體，進(jìn)一步了解錦屏組分布范圍。

圖3 劉集地區(qū)地質(zhì)物探綜合平面圖

5 典型礦床特征

截止面前，自連云港臨洪口—沭陽(yáng)縣華沖，先后勘查發(fā)現(xiàn)新浦7號(hào)、新浦5號(hào)、錦屏東山、錦屏西山、陶灣、沭陽(yáng)濫洪-華沖六個(gè)中型磷礦床，太和磷礦、上房磷礦等小型礦床。其中濫洪—華沖磷礦區(qū)（師永海等，2013；宋玉明等，2014；洪連明，2017），與研究區(qū)距離最近。

圖4 湯莊礦段28線剖面圖

（1）基本情況：由于邵桑斷裂的左行破壞作用，自連云港錦屏—東?？h張灣向南找磷工作，一度陷于迷茫。1981年我隊(duì)在沭陽(yáng)縣韓山發(fā)現(xiàn)藍(lán)晶石礦，根據(jù)空間位置及地層層序，沿萬(wàn)山—濫洪施工約8km的淺鉆剖面（0線），繼而勘查發(fā)現(xiàn)包含戚莊、湯莊、華沖三個(gè)礦段的近大型隱伏磷礦床，

（2）礦床特征：“海州式”磷礦為淺海相化學(xué)沉積變質(zhì)磷灰?guī)r礦床，均產(chǎn)于較穩(wěn)定的海州群之錦屏組第一、第三巖性段中，受原始沉積相及層位、后期構(gòu)造等控制，沿走向和傾向連續(xù)性較好，礦體之間有一定韻律性。累計(jì)探獲磷礦石資源量35847.89千噸，其中探明資源量222.34千噸，控制資源量5303.3千噸，推斷資源量30322.25千噸。礦床賦存10層礦體，其中戚莊礦段和華沖礦段以1P、2P、3P、4P礦體為主，湯莊礦段分布有4P、5P、6P、10P、7P、8P、9P，以6P礦體為主礦體（圖4）。礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，各礦段礦體上下疊加，總體南北走向延伸7640m，東西寬度1570m，走向36°左右，傾向南東，傾角4.5°～50°。各礦體間均有穩(wěn)定綠色片巖、大理巖及片麻巖區(qū)隔，對(duì)應(yīng)性好。礦體一般沿傾向向深部變薄。

（3）礦石類(lèi)型：細(xì)粒磷灰?guī)r（占92.3%），包括塊狀（易碎成粉狀）、條帶狀、條紋狀；云母磷灰?guī)r型和錳質(zhì)磷灰?guī)r型三種。一般細(xì)粒磷灰?guī)r和白云質(zhì)大理巖關(guān)系較為密切，云母磷灰?guī)r和片巖類(lèi)巖性關(guān)系較為密切。據(jù)統(tǒng)計(jì)：頂、底板圍巖主要白云石(質(zhì))大理巖（占62%），云母大理巖(19%)，碳酸鹽云母片巖(12.2%)等。

（4）構(gòu)造對(duì)礦體的控制及改造作用：礦床位于沭陽(yáng)、龍苴盆地前緣，與隆起帶過(guò)渡帶上，總體為傾向南東的單斜構(gòu)造，受構(gòu)造應(yīng)力作用的影響，地層在走向和傾向上均呈波狀起伏現(xiàn)象，沿走向在平面上大致呈反“S”形展布。在湯莊礦段30線南受張扭性斷裂構(gòu)造作用，破壞了礦體及地層走向連續(xù)性，使地層柔性變形，沿傾向地層變緩，5P-9P礦體變薄趨于尖滅。

（5）礦床重磁物探效應(yīng)：錦屏組地層空間展布與1∶50000異常圖次級(jí)重力梯度帶吻合，在濫洪重力高核部見(jiàn)錦屏組(戚莊礦段)、重力高西南次級(jí)異常偏西側(cè)見(jiàn)湯莊礦段（湯莊北NW向左行斷裂影響），在華沖一帶NE向又轉(zhuǎn)近NW向次級(jí)弱重力高帶東側(cè)見(jiàn)華沖礦段。磁場(chǎng)特征則總體與重力異常有一定扣合規(guī)律，磁異常長(zhǎng)軸方向基本與地層走向相吻合，區(qū)域性正負(fù)磁場(chǎng)過(guò)渡帶偏負(fù)場(chǎng)一側(cè)，是錦屏組地層有利賦存部位。

（6）成礦模式（熊先孝等，1996；趙盛博等，2020）：磷質(zhì)主要來(lái)源于海底火山噴發(fā)作用、陸源的風(fēng)化剝蝕及生物作用，磷質(zhì)運(yùn)移是通過(guò)洋流上翻作用將深?！皟?chǔ)庫(kù)”中磷運(yùn)至古陸邊緣、淺海、海灣等部位。這里海水溫度在20～30℃，海水深度在50～200m；海水動(dòng)力條件是由深至淺加強(qiáng)，總的看海水是較為平靜、低能或稍有震蕩的化學(xué)沉積；海水的鹽度略大于35‰或近于40‰，海水的PH值在7.7～7.9；Eh為負(fù)值。在巖相上磷主要沉積于白云質(zhì)灰?guī)r和泥質(zhì)、鈣質(zhì)、砂質(zhì)相交互的地段。磷礦沉積以后，遭受了區(qū)域變質(zhì)作用，形成了變質(zhì)磷礦床，爾后又經(jīng)受了后期多種改造作用。

6 找礦潛力分析

從研究區(qū)成礦地質(zhì)背景可以看出，研究區(qū)具有尋找“海州式”磷礦的良好條件。研究區(qū)地球物理場(chǎng)特征與濫洪-華沖磷礦區(qū)物理場(chǎng)特征相似，將區(qū)內(nèi)物探、地質(zhì)情況和濫洪-華沖磷礦區(qū)進(jìn)行綜合對(duì)比、研究，推斷存在東區(qū)、西區(qū)2個(gè)成礦有利地段：西區(qū)總體呈北東—南西向弧形展布，弧長(zhǎng)約8.47km、寬約0.45km、面積3.81km2，從0線剖面圖上可知，ZK002孔以西至錦屏組和朐山組分界限為錦屏組第一段，為下含磷層，可能賦存1P、2P、3P、4P、5P、10P、6P礦體。東區(qū)總體呈北東—南西向弧形展布，弧長(zhǎng)約6.77km、寬約0.78km、面積5.28km2，從0線剖面圖上可知，ZK001孔和ZK003孔之間為錦屏組第三段，為上含磷層，可能賦存8P、9P礦體。

7 結(jié)論

（1）通過(guò)對(duì)江蘇沭陽(yáng)縣劉集地區(qū)地質(zhì)條件、地球物理場(chǎng)特征的綜合分析研究，認(rèn)為劉集地區(qū)與“海州式”磷礦的成礦模式相吻合。

（2）在圈定的成礦有利地段投入一定的鉆探工作量，以構(gòu)建橫跨錦屏組及上下云臺(tái)組、朐山組的標(biāo)準(zhǔn)剖面，有較大希望發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)地一處。

江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)局．1984．江蘇省及上海市區(qū)域地質(zhì)志[M]．北京：地質(zhì)出版社．

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Prospecting Potential of Phosphate Ore in Liuji Area, Shuyang County, Jiangsu Province

WANG Chao

(No. 6 Geological team, Jiangsu Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development, Lianyungang, Jiangsu 222000)

Based on the comprehensive analysis of the characteristics of stratigraphy, structure, magmatic rocks and geophysical field in Liu-ji area, Shuyang County, Jiangsu Province, it is concluded that the Liu-ji area has the geological background conditions for searching for "Haizhou type" phosphate ore. Combined with the metallogenic model of "Haizhou type" phosphate ore and the typical ore prospecting of Huachong phosphate ore area, the ore-prospecting potential of the Liuji area is analyzed.

phosphorus ore; prospecting potential; Liuji area; Shuyang County in Jiangsu Province

P612

A

1006-0995（2022）04-0580-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2022.04.007

2022-03-03

江蘇省沭陽(yáng)縣隴集-劉集地區(qū)磷礦調(diào)查（編號(hào)：蘇地礦發(fā)〔2015〕78號(hào)和蘇地礦發(fā)〔2017〕96號(hào)）

王超（1988— ），男，江蘇東海人，工程師，主要從事礦產(chǎn)勘查工作