揚(yáng)子區(qū)寒武系底部含磷巖系沉積特征對(duì)比與成礦規(guī)律

曹金鑫，陳吉艷，汪龍波

1.貴州大學(xué) 資源與環(huán)境工程學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025；2.貴州大學(xué)喀斯特地質(zhì)資源與環(huán)境教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽(yáng) 550025

揚(yáng)子區(qū)梅樹(shù)村期形成了一系列的磷礦，主要分布在靠康滇列島的東側(cè)，呈明顯的方向性展布，沿著揚(yáng)子地塊西緣形成一條長(zhǎng)約800 km，寬約40～60 km的南北向成礦帶［1］，包括云南昆陽(yáng)［2-3］、東川［4］，四川雷波［5］、馬邊［6］，貴州織金［7-10］等，形成5個(gè)成磷區(qū)，即王家灣-漁戶村區(qū)、東川-德澤區(qū)、織金區(qū)、峨眉山區(qū)、雷波-馬邊區(qū)，其中以王家灣-漁戶村區(qū)、東川-德澤區(qū)、雷波-馬邊為主要成磷區(qū).王家灣-漁戶村成磷區(qū)邊緣及其之間均為較淺水的水下隆起區(qū)，如其北緣為曲靖-嵩明近東西向水下隆起呈障壁島，構(gòu)成了一個(gè)有利于磷質(zhì)聚集的半局限盆地［1］.東川-德澤區(qū)以及雷波-馬邊區(qū)的沉降幅度大于200 m，古地理控制易在此地形成大規(guī)模磷礦［11］.

水動(dòng)力較強(qiáng)的淺水環(huán)境，生物繁盛，由于水動(dòng)力擾動(dòng)改造，容易使磷富集，而水動(dòng)力相對(duì)弱的淺水洼地，雖然形成的含磷巖系厚度大，但磷含量偏低［12］.磷塊巖成礦與沉積微相具有一定的關(guān)系.孟永龍［13］對(duì)白龍?zhí)读椎V的地質(zhì)特征進(jìn)行了探討，認(rèn)為白龍?zhí)读椎V為典型的鈣硅質(zhì)磷礦.楊瑞東等［14］探討了黔中磷塊巖沉積特征，認(rèn)為潮間至潮下高能環(huán)境是磷塊巖形成的主要環(huán)境.謝宏［15］對(duì)銅仁壩黃磷礦進(jìn)行了研究，認(rèn)為磷塊巖是大陸邊緣海盆較深水沉積產(chǎn)物.Anouar等［16-17］對(duì)磷礦中的同位素、稀土元素進(jìn)行了研究，認(rèn)為磷礦形成于缺氧的半干旱半濕潤(rùn)氣候；前人［18-20］還針對(duì)貴州磷礦中稀土元素的賦存狀態(tài)特征進(jìn)行了研究.雷加錦等［21］對(duì)揚(yáng)子?xùn)|區(qū)磷結(jié)核進(jìn)行研究，認(rèn)為磷結(jié)核與微生物密切相關(guān)，微生物是使磷淀積的重要營(yíng)力.賀瑾瑞等［22］對(duì)比研究了云南白登淺海相磷塊巖和青龍哨陸相磷塊巖.揚(yáng)子區(qū)磷礦床前人在沉積特征、成礦模式等眾多方面形成了較多的資料成果，但整個(gè)揚(yáng)子區(qū)寒武系底部含磷巖系地層及沉積特征橫縱向綜合對(duì)比報(bào)道較少，僅限于大區(qū)域橫向或小范圍縱向的對(duì)比研究，因此，作者以形成大型磷礦的揚(yáng)子西區(qū)為主要研究區(qū)，以形成磷結(jié)核的揚(yáng)子中、東區(qū)作為對(duì)比，選取揚(yáng)子區(qū)寒武系底部含磷巖系13條較典型的剖面進(jìn)行調(diào)查采樣，并從含磷地層沉積特征著手，對(duì)比分析不同地區(qū)含磷巖系異同，為了解該類(lèi)型礦床區(qū)域成礦規(guī)律提供科學(xué)依據(jù).

1 區(qū)域地質(zhì)概況

中國(guó)南方寒武紀(jì)構(gòu)造背景屬于加里東構(gòu)造旋回（包括震旦紀(jì)）的中期，基本上是震旦紀(jì)構(gòu)造發(fā)展的延續(xù)，主要構(gòu)造單元均具明顯的繼承性.在加里東時(shí)期，中國(guó)南方由揚(yáng)子板塊和華夏板塊兩大板塊組成，兩大板塊以江山－紹興轉(zhuǎn)換斷層及其控制的華南盆地為界，華南盆地是在晉寧晚期殘留盆地背景上發(fā)展起來(lái)的［23］.揚(yáng)子區(qū)早寒武世梅樹(shù)村期早期，揚(yáng)子地臺(tái)為一屹立于大洋盆地中的臺(tái)地（克拉通），四周分別為滇青藏海盆、川西海盆、秦嶺海槽和南華海槽.在其西南邊緣有一些零星孤立的島鏈，整個(gè)地勢(shì)呈現(xiàn)出西高東低的局勢(shì)，由西部海島或隆起向東經(jīng)海灣—臺(tái)地斜坡漸入盆地.西部水淺，氣候溫暖干燥，為局限至半局限海灣的潮坪環(huán)境，又迎臨東南而來(lái)的洋流［24］，為磷質(zhì)來(lái)源、生物衍生、成磷聚集、成礦創(chuàng)造了極為有利的條件，從而形成一套含磷碳酸鹽沉積，其沉積古地理圖見(jiàn)圖1.

圖1 揚(yáng)子區(qū)早寒武世沉積古地理圖（據(jù)文獻(xiàn)［23］修改）Fig.1 Early Cambrian sedimentary paleogeographic map of the Yangtze region（Modified from Reference［23］）

在寒武紀(jì)時(shí)期，揚(yáng)子古板塊西緣因受康滇古陸和龍門(mén)山島鏈隆升的影響，整個(gè)板塊顯示西高東低臺(tái)地相的沉積特征（如圖2）.在此時(shí)期，根據(jù)活動(dòng)構(gòu)造的性質(zhì)可以將中國(guó)南方劃分為華南裂谷區(qū)（包括華南盆地、華夏西北大陸邊緣和揚(yáng)子?xùn)|南大陸邊緣）、揚(yáng)子陸塊北緣裂谷帶、揚(yáng)子陸塊塊斷構(gòu)造活動(dòng)帶（揚(yáng)子克拉通）及華夏克拉通4個(gè)構(gòu)造區(qū)，其中華南裂谷是規(guī)模最大的構(gòu)造帶［25］.梅樹(shù)村期沉積明顯受到塊斷差異運(yùn)動(dòng)的控制，在揚(yáng)子區(qū)形成隆、凹的構(gòu)造.隆、凹構(gòu)造包括昭覺(jué)－昆明盆地、川黔淺水碳酸鹽臺(tái)地（包括川黔潮上泥坪、黔中臺(tái)地邊緣淺灘）、龍門(mén)山－大巴山臺(tái)地邊緣斜坡、黔湘鄂臺(tái)地邊緣斜坡、黔湘鄂皖盆地，它們是控制揚(yáng)子區(qū)寒武系底部含磷巖系（磷結(jié)核）形成的主要構(gòu)造因素［25］.

圖2 揚(yáng)子區(qū)早寒武世構(gòu)造略圖（據(jù)文獻(xiàn)［25］修改）Fig.2 Early Cambrian tectonic sketch map of the Yangtze region（Modified from Reference［25］）

2 含磷巖系地層與成礦特征

揚(yáng)子區(qū)寒武系底部含磷巖系主要分布于云南東部和黔北及黔西北地區(qū)，主要賦存于云南梅樹(shù)村組中誼段和筇竹寺組八道灣段底、頂部，貴州冒龍井段和戈仲伍組；而向東的貴州銅仁、天柱、以及江西上饒、浙江江山、江蘇南京等地含磷巖系主要賦存于牛蹄塘組、留茶坡組及荷塘組（表1）［26］.根據(jù)揚(yáng)子區(qū)寒武系含磷巖系特點(diǎn)，作者自西向東勘查了13條剖面，繪制了部分具代表性的剖面圖，并將各地層及成礦特征分述如下.

表1 揚(yáng)子區(qū)寒武系底部含磷巖系巖石地層表Table 1 Lithostratigraphy of phosphoric rocks at the bottom of Cambrian in Yangtze region

云南白龍?zhí)读椎V位于東川－德澤成磷區(qū)，賦礦地層主要為梅樹(shù)村組中誼村段，其巖性柱狀圖見(jiàn)圖3.該磷礦分布于東、西兩支小江斷裂之間，屬大型淺海相沉積的磷塊巖礦床，含礦層總厚約58.74 m［1］，礦體呈層狀產(chǎn)出，層位穩(wěn)定.賦礦地層上部為細(xì)晶白云巖夾白云質(zhì)磷塊巖及瘤狀含磷白云質(zhì)灰?guī)r；中部為磷礦層，以條帶狀磷塊巖、條紋狀磷塊巖及硅質(zhì)磷塊巖為主，發(fā)育透鏡狀層理；下部為深灰色白云質(zhì)灰?guī)r夾黑色硅質(zhì)巖.礦石結(jié)構(gòu)有微?；蚰嗑ЫY(jié)構(gòu)、內(nèi)碎屑結(jié)構(gòu)、纖微聚晶結(jié)構(gòu)及生物碎屑結(jié)構(gòu)等，以碎屑結(jié)構(gòu)為主.礦石構(gòu)造有致密塊狀構(gòu)造、粒狀塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、水平條帶狀構(gòu)造、波狀條帶狀構(gòu)造、條紋狀構(gòu)造等.巖石具有水平層理、波狀層理及粒序?qū)永順?gòu)造，其次還見(jiàn)有交錯(cuò)層理，波痕構(gòu)造等.根據(jù)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造，將白龍?zhí)读讐K巖分為泥晶磷塊巖、白云質(zhì)磷塊巖、致密磷塊巖、硅質(zhì)磷塊巖、泥質(zhì)磷塊巖及生物碎屑磷塊巖等，致密磷塊巖是寒武系底部重要的磷塊巖類(lèi)型.

圖3 云南白龍?zhí)对绾涫烂窐?shù)村組中誼村段巖性柱狀圖Fig.3 Lithological column of Zhongyicun Member，Meishucun Formation in Bailongtan，Yunnan

貴州織金磷礦區(qū)大地構(gòu)造處于黔中隆起西南端，屬典型的揚(yáng)子區(qū)地層.磷礦床位于戈仲伍-果化背斜及張維背斜北西翼近軸部.含磷巖系由上、下兩段構(gòu)成.下段以薄至中厚層白云質(zhì)生物屑砂礫屑磷塊巖與含磷白云巖交替沉積為主，以波狀、透鏡狀及雙向交錯(cuò)等層理為主，微生物及帶殼小動(dòng)物化石豐富，稱(chēng)戈仲伍組.戈仲伍組底部以礫屑白云巖與下伏燈影組（表1）冒龍井段分界，其頂部以硅質(zhì)粉屑磷塊巖與上覆牛蹄塘組下段分界，其巖性柱狀圖如圖5所示.含磷巖系上段為含磷黑色黏土巖和粉砂巖，厚7～8 m，底部0.4～0.5 m內(nèi)含硅質(zhì)磷塊巖結(jié)核及似層狀透鏡體，此即牛蹄塘組下段.磷塊巖礦層主要位于戈仲伍組和牛蹄塘組底部.礦石類(lèi)型主要有生物內(nèi)碎屑磷塊巖、凝膠磷塊巖和結(jié)核狀磷塊巖，以生物內(nèi)碎屑磷塊巖為主.含磷巖系厚7.8～32.8 m，上部為結(jié)核狀、透鏡狀硅質(zhì)磷塊巖層，中部為白云質(zhì)炭質(zhì)粉屑磷塊巖層，下部為白云質(zhì)生物屑砂礫屑磷塊巖、含磷白云巖以及一些凝膠狀磷塊巖.含磷巖系層序結(jié)構(gòu)特征：巖石顆粒粒度由下向上變細(xì)，底層為角礫向上漸變?yōu)榉坌肌嗉胺坌迹粠r石層理構(gòu)造由下部波狀、透鏡狀以及雙向交錯(cuò)層理向上部微波—水平狀層理變化，反映了沉積介質(zhì)由動(dòng)蕩（潮汐作用）轉(zhuǎn)為寧?kù)o的環(huán)境演變，顯示了海侵程度的加深；小殼動(dòng)物化石富集，在下部巖層組合段，普遍形成生物碎屑結(jié)構(gòu)（圖6e、f），向上數(shù)量漸少，至上部段趨于消失；下部薄至中厚層含磷質(zhì)生物屑白云巖與薄層白云質(zhì)生物屑磷塊巖的交錯(cuò)沉積，潮汐作用強(qiáng)烈，形成的磷塊巖品位雖較貧（一般P2O5為8%～15%），但其厚度和礦石儲(chǔ)量卻很大，是主要的含磷層位.礦石構(gòu)造有致密塊狀、塊狀、條帶狀構(gòu)造，脈狀、波狀構(gòu)造（圖6）等.

圖5 貴州織金早寒武世戈仲伍組巖性柱狀圖Fig.5 Lithological column of Early Cambrian Gezhongwu Formation in Zhijin，Guizhou

圖6 貴州織金早寒武世梅樹(shù)村期磷塊巖沉積構(gòu)造及巖石顯微鏡薄片圖Fig.6 Sedimentary structures and microscopic sections of phosphorites of Early Cambrian Meishucunian Age from Zhijin，Guizhou

貴州金沙巖孔磷礦位于金沙向斜東翼，含磷巖系主要是寒武系牛蹄塘組.區(qū)內(nèi)出露地層為燈影組（表1）白云巖；牛蹄塘組黑色碳質(zhì)頁(yè)巖、硅質(zhì)巖、硅質(zhì)磷塊巖及生物屑砂屑磷塊巖，硅質(zhì)巖與淺灰色白云質(zhì)磷塊巖互層，白云質(zhì)含量較高；明心寺組灰色粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)頁(yè)巖、底部偶夾凝灰?guī)r透鏡體，含豐富的三葉蟲(chóng)化石及金頂山組黃綠色粉砂質(zhì)頁(yè)巖等.磷塊巖層較薄，僅0.1 m左右，上覆硅質(zhì)巖及互層約6 m，白云質(zhì)含量較多.

貴州清鎮(zhèn)含磷巖系分布區(qū)主要出露有震旦系燈影組（表1）淺灰、灰白色薄層—中厚層狀含粉屑泥-微晶白云巖；寒武系桃子沖組黑色薄層含磷硅質(zhì)巖、含磷生物碎屑白云質(zhì)硅質(zhì)巖，具水平細(xì)紋—條帶狀層理，含小殼化石和海綿骨針等；寒武系牛蹄塘組下段灰黑色薄層、中厚層狀碳質(zhì)黏土質(zhì)粉砂巖及碳質(zhì)頁(yè)巖等.與織金地區(qū)相比，其特點(diǎn)是水平紋層發(fā)育，磷塊巖層僅0.3 m，而含磷白云巖較厚，可達(dá)22 m左右.

貴州習(xí)水含磷巖系分布區(qū)位于桑木場(chǎng)背斜軸部，礦區(qū)主要出露有震旦系燈影組（表1）白云巖、大巖段白云質(zhì)磷塊巖及牛蹄塘組硅質(zhì)巖夾黑色碳質(zhì)頁(yè)巖［28］.硅質(zhì)巖夾黑色碳質(zhì)頁(yè)巖較厚，可達(dá)30 m，而白云質(zhì)磷塊巖層較薄，僅0.3 m，但磷塊巖層含小殼化石和藻類(lèi)化石.

貴州遵義松林磷礦位于金頂山穹窿構(gòu)造的中部，穹窿核部為前震旦系板溪群，含磷巖系主要有燈影組（表1）白云巖，白云巖有硅化現(xiàn)象，偶夾黑色碳質(zhì)頁(yè)巖，內(nèi)部可見(jiàn)呈脈狀、網(wǎng)絡(luò)狀分布的方解石；寒武系牛蹄塘組下部為磷塊巖、黑色硅質(zhì)巖，牛蹄塘組上部為黑色碳質(zhì)頁(yè)巖與灰綠色頁(yè)巖.出露于寒武系底部的礦體主要由黑色硅質(zhì)凝膠狀磷塊巖和結(jié)核狀磷塊巖組成.其中磷質(zhì)結(jié)核夾于含黃鐵礦泥巖層中，位于凝膠狀磷塊巖上層；凝膠狀磷塊巖層硅化強(qiáng)烈，含大量滲流豆；磷結(jié)核層與磷塊巖均比較薄，僅0.4 m.

貴州開(kāi)陽(yáng)含磷巖系分布區(qū)位于南北向洋水背斜上，斷裂發(fā)育，以走向斷層為主，礦區(qū)出露地層由核部至翼部依序?yàn)榍罢鸬┫蛋逑呵逅M，上震旦統(tǒng)馬路坪組、洋水組和燈影組（表1）及下寒武統(tǒng)牛蹄塘組和明心寺組等.含磷巖系主要為硅質(zhì)磷質(zhì)白云巖、硅質(zhì)磷塊巖，小殼動(dòng)物化石含量少，化石保存不完整，水平層理發(fā)育，磷質(zhì)含量低，巖系頂部的碳質(zhì)頁(yè)巖夾磷結(jié)核.

貴州鎮(zhèn)遠(yuǎn)含磷巖系主要為燈影組（表1）淺灰、灰白色薄層—中厚層狀含粉屑泥-微晶白云巖；牛蹄塘組黑色薄層狀含磷硅質(zhì)巖、含泥硅質(zhì)巖、含磷生物碎屑白云質(zhì)硅質(zhì)巖，具水平細(xì)紋—條帶狀層理；牛蹄塘組下段為灰黑色薄層碳質(zhì)黏土質(zhì)粉砂巖及碳質(zhì)頁(yè)巖，泥質(zhì)含量較高.

貴州天柱含磷巖系分布區(qū)位于坪地向斜構(gòu)造東南翼，出露有新元古代南沱組、陡山沱組、留茶坡組（表1），下寒武統(tǒng)牛蹄塘組、明心寺組、耙榔組、清虛洞組等.磷結(jié)核礦層主要分布于下寒武統(tǒng)牛蹄塘組，呈卵圓狀、球狀（圖7a），磷結(jié)核礦層較薄厚僅為0.2 m，磷結(jié)核較小，礦層頂部為鐵質(zhì)泥巖和一層較厚的碳質(zhì)頁(yè)巖，但不含有磷結(jié)核.

貴州銅仁壩黃含磷巖系分布區(qū)位于壩盤(pán)背斜近南西傾末端之南東翼部，巖層傾斜較緩，一般小于10°.磷塊巖產(chǎn)于寒武系-震旦系跨界的留茶坡組（表1）頂部及寒武系九門(mén)沖組下段底部.留茶坡組上下兩層為碳質(zhì)頁(yè)巖，中間有碳質(zhì)泥巖、硅質(zhì)巖和磷塊巖的分層，碳質(zhì)頁(yè)巖中少見(jiàn)磷結(jié)核.

浙江江山含磷巖系分布區(qū)位于揚(yáng)子地臺(tái)與華南褶皺系的交接部位，由于太平洋板塊向歐亞板塊俯沖，受強(qiáng)烈的南東方向擠壓作用，形成北東向的印支期褶皺、斷裂以及其他伴生和派生構(gòu)造，組成了本區(qū)的構(gòu)造格架［29］.區(qū)內(nèi)出露有寒武系荷塘組（表1）黑色碳質(zhì)頁(yè)巖夾磷質(zhì)結(jié)核、磷質(zhì)透鏡體及硅質(zhì)巖透鏡體，磷結(jié)核較小，但結(jié)核數(shù)量較多.

江西上饒含磷巖系為早寒武世荷塘組（表1）黑色碳質(zhì)頁(yè)巖夾磷質(zhì)結(jié)核及磷質(zhì)透鏡體（圖7b），磷質(zhì)結(jié)核呈卵圓狀、球狀、透鏡狀，黑色頁(yè)巖層較厚，一般為10～30 m，分布于巖系上、下層，中間層為深灰色硅質(zhì)透鏡體.

江蘇南京含磷巖系為幕府山組黑色碳質(zhì)頁(yè)巖夾磷質(zhì)結(jié)核，磷質(zhì)結(jié)核較大（圖7c）.

圖7 貴州、江西、江蘇早寒武世含磷結(jié)核沉積構(gòu)造照片F(xiàn)ig.7 Sedimentary structure photographs of Early Cambrian phosphorite nodules in Guizhou，Jiangxi and Jiangsu

3 含磷巖系建造類(lèi)型及特征

揚(yáng)子地塊寒武系底部梅樹(shù)村早期的海域由于受古構(gòu)造和古地形的控制，形成2個(gè)不同的沉積區(qū)，即揚(yáng)子西區(qū)和揚(yáng)子?xùn)|區(qū)［12］.揚(yáng)子西區(qū)為陸表?；蚯瓣懪璧氐奶妓猁}臺(tái)地相區(qū)，揚(yáng)子?xùn)|區(qū)為外陸架盆地相區(qū)［30］.受沉積環(huán)境的控制，含磷巖系的地層沉積特征各不相同.根據(jù)其巖性、沉積構(gòu)造等特點(diǎn)，葉連?。?2］將此時(shí)期中國(guó)主要的成磷區(qū)揚(yáng)子西區(qū)陸表海碳酸鹽臺(tái)地相區(qū)分為碳酸鹽巖-硅質(zhì)巖-磷塊巖、碳酸鹽巖-磷塊巖、碳酸鹽巖、硅質(zhì)巖-碳酸鹽巖及頁(yè)巖-硅質(zhì)巖5種建造類(lèi)型.這幾種建造類(lèi)型及其特點(diǎn)，體現(xiàn)出揚(yáng)子區(qū)寒武系底部含磷地層的沉積特征如下.

1）碳酸鹽巖-硅質(zhì)巖-磷塊巖建造：主要分布于王家灣-漁戶村、雷波-馬邊及寧強(qiáng)寬浪鋪等拗陷較深的沉積盆地中.含磷巖系的沉積序列從上到下為白云巖-磷塊巖-含磷硅質(zhì)巖，磷塊巖沉積后為一套潮上的白云巖沉積.而在祿勸、會(huì)澤及雷波一帶大海段上部見(jiàn)有隱晶—粉晶灰?guī)r和瘤狀灰?guī)r，巖石發(fā)育水平層理、波狀層理等，瘤狀灰?guī)r含豐富的軟舌螺化石［26］.上述說(shuō)明梅樹(shù)村期揚(yáng)子地塊西區(qū)的大部分地區(qū)海平面有所下降，只在部分拗陷地區(qū)沉積了一套較深水的潮下低能的泥晶灰?guī)r和瘤狀灰?guī)r.含磷巖系硅質(zhì)巖位于磷塊巖之下，成層性較好.原生沉積構(gòu)造類(lèi)型單調(diào)，巖石以發(fā)育水平層理為主要特征，偶見(jiàn)有透鏡狀層理.小殼動(dòng)物化石豐富，說(shuō)明其沉積環(huán)境為水動(dòng)力活動(dòng)較弱的潮下低能環(huán)境.

2）碳酸鹽巖-磷塊巖建造：分布于3個(gè)沉積拗陷盆地的邊緣淺水地帶，如晉寧的梅樹(shù)村、金陽(yáng)熱水河、馬邊老河壩.巖石主要為白云巖和磷塊巖組成.在云南昆陽(yáng)、白龍?zhí)都百F州織金等地，磷塊巖類(lèi)型主要為泥晶、泥晶—隱粒磷塊巖、粒屑磷塊巖、團(tuán)粒磷塊巖和生物碎屑磷塊巖.粒屑磷塊巖中的基質(zhì)有磷質(zhì)、硅質(zhì)黏土質(zhì)及白云質(zhì)等.在昆陽(yáng)、白龍?zhí)兜鹊爻０l(fā)育有鮞粒、復(fù)鮞粒，環(huán)繞鮞核的同心層達(dá)20～30圈［31］.貴州織金磷礦主要為白云質(zhì)磷塊巖和生物碎屑磷塊巖，常見(jiàn)生物碎屑呈定向排列造成分帶.巖石最常見(jiàn)的層理有水平層理、透鏡狀層理和波狀層理.富含小殼動(dòng)物化石.從上述特征來(lái)看，屬于潮坪環(huán)境，環(huán)境的演化規(guī)律從潮下高能帶到潮上帶.

3）碳酸鹽巖建造：主要分布于聚磷拗陷盆地靠古陸的一側(cè)，碳酸鹽臺(tái)地邊緣較隆起的地帶以及聚磷拗陷盆地之間隆起的部位.主要分布區(qū)有云南昭覺(jué)、貴州習(xí)水和宜昌.巖性主要為泥晶、微晶白云巖及亮晶砂礫屑白云巖.泥晶白云巖中層紋狀構(gòu)造發(fā)育，偶見(jiàn)有小型交錯(cuò)層理.礫屑白云巖中見(jiàn)有楔型交錯(cuò)層理.由此看出，前者是在水動(dòng)力活動(dòng)弱的潮下或潮間低能環(huán)境中形成的；后者是在水動(dòng)力活動(dòng)強(qiáng)的潮下或潮間高能環(huán)境中形成.

4）硅質(zhì)巖－碳酸鹽巖建造：主要分布在陜南和川北的交界地帶.巖性主要為白云巖、灰?guī)r和硅質(zhì)巖.含小殼動(dòng)物化石，但分布不均.層理簡(jiǎn)單，發(fā)育水平層理和微波狀層理，說(shuō)明是在水動(dòng)力活動(dòng)弱的潮下低能環(huán)境中形成.

5）頁(yè)巖－硅質(zhì)巖建造：主要分布于貴州黔東南天柱、江西上饒、浙江江山、江蘇南京.巖石主要為薄層狀黑色碳質(zhì)頁(yè)巖與硅質(zhì)巖互層，含磷結(jié)核，黑色碳質(zhì)頁(yè)巖厚度從西向東逐漸變厚.水平層理發(fā)育，屬水動(dòng)力活動(dòng)弱的潮下低能環(huán)境.

4 討論

4.1 含磷巖系地層對(duì)比

揚(yáng)子區(qū)早寒武世時(shí)期巖相古地理環(huán)境比較復(fù)雜，其中貴州早寒武世梅樹(shù)村期最為復(fù)雜，沉積相類(lèi)型和沉積建造多種多樣.云南梅樹(shù)村期含磷巖系地層主要有筇竹寺組，梅樹(shù)村組大海段、中誼村段和小歪頭山段；貴州此時(shí)期含磷巖系復(fù)雜多樣，分別為燈影組大巖段，戈仲伍組，桃子沖組下段，牛蹄塘組，留茶坡組頂部等；向東的江西上饒、浙江江山一帶地層主要為荷塘組及江蘇南京幕府山組（表1）.雖然揚(yáng)子區(qū)在各地劃分的組別不同，但在各地同時(shí)期沉積的含磷巖系特征類(lèi)似，因而具有較強(qiáng)的可對(duì)比性.

前人對(duì)揚(yáng)子區(qū)寒武系含磷巖系沉積特征及地層對(duì)比已作了一定的研究工作，如韓豫川等［1］對(duì)揚(yáng)子地臺(tái)下寒武統(tǒng)筇竹寺組下段創(chuàng)建了地層對(duì)比圖，此圖涵蓋范圍大，針對(duì)云南梅樹(shù)村，貴州織金打麻廠、松濤嗅腦，江西廬山觀音堂及浙江江山等含磷巖系作了大區(qū)域橫向地層對(duì)比，此圖對(duì)于相似的大區(qū)域地層對(duì)比具有較好的參考價(jià)值.吳祥和等［32］將貴州早寒武世磷礦層作縱向?qū)Ρ?，自下而上將貴州含磷巖系分為3層：下層礦（Ⅰ）、上礦層（Ⅱ）、頂部礦層（“磷質(zhì)結(jié)核層”）（Ⅰ＋Ⅱ：欠補(bǔ)償凝縮沉積成磷作用），即稱(chēng)為3期成磷作用.由此看出，前人對(duì)揚(yáng)子區(qū)寒武系含磷巖系地層對(duì)比研究?jī)H限于大區(qū)域橫向或小范圍縱向的對(duì)比研究，對(duì)整個(gè)揚(yáng)子區(qū)寒武系底部含磷巖系地層進(jìn)行橫向及縱向綜合對(duì)比的研究報(bào)道較少.

根據(jù)吳祥和等［32］對(duì)貴州磷礦沉積的縱向分層，韓豫川等［1］對(duì)揚(yáng)子地臺(tái)下寒武統(tǒng)筇竹寺組下段創(chuàng)建的地層橫向?qū)Ρ葓D及揚(yáng)子區(qū)寒武系底部含磷巖系地層對(duì)比表（表1），結(jié)合揚(yáng)子區(qū)寒武系底部含磷巖系各層位的特點(diǎn)，綜合分析構(gòu)建出此時(shí)期地層柱狀對(duì)比簡(jiǎn)圖（圖8）.從圖8可看出，云南小歪頭山段、貴州織金戈仲伍組底部的礫屑白云巖相當(dāng)于下寒武統(tǒng)梅樹(shù)村組，作為成磷期的初始沉積；貴州燈影組大巖段與冒龍井段為上下關(guān)系，大巖段為梅樹(shù)村成磷期的沉積，除頂界見(jiàn)侵蝕間斷沉積外，可與云南梅樹(shù)村組中誼村段下段、貴州織金戈仲伍組下段及清鎮(zhèn)桃子沖組下段進(jìn)行對(duì)比，此礦層為下礦層（Ⅰ）；云南梅樹(shù)村組中誼村段上段、貴州織金戈仲伍組上段及貴州清鎮(zhèn)桃子沖組上段與云南梅樹(shù)村組大海段下段之底界作為成磷期沉積的上界面，此段為上礦層（Ⅱ）；貴州金沙、習(xí)水、遵義、開(kāi)陽(yáng)、鎮(zhèn)遠(yuǎn)、天柱、銅仁含磷巖系為成磷期臺(tái)地邊緣緩坡侵蝕間斷面上的滯留沉積，代表梅樹(shù)村期含磷巖系整個(gè)下部沉積組合段，這些地區(qū)的牛蹄塘組、留茶坡組與江西上饒、浙江江山荷塘組及江蘇南京幕府山組可對(duì)比，為頂部礦層（Ⅰ＋Ⅱ：欠補(bǔ)償凝縮沉積成磷作用）.

圖8 揚(yáng)子區(qū)寒武系底部含磷巖系地層柱狀對(duì)比圖Fig.8 Stratigraphic correlation columns of the Cambrian phosphorite series in Yangtze region

4.2 成磷期古地理及成磷環(huán)境分析

早寒武世是中國(guó)南方巖相古地理發(fā)展史上一個(gè)重要階段，是在晚震旦世燈影期海退后又一次海侵背景下產(chǎn)生的沉積.上揚(yáng)子區(qū)南部因受川滇拗陷中深大斷裂的控制［25］，沉積相由西南的古陸向東形成近岸潮坪—淺水緩坡（含磷酸鹽巖碳酸鹽緩坡）—深水緩坡（含磷結(jié)核硅質(zhì)巖緩坡）—陸坡深水盆地交替的展布格局（圖1）.主要由碳酸鹽巖、磷塊巖及硅質(zhì)巖組成揚(yáng)子緩坡相，含磷巖系形成西厚東薄的沉積特征，其沉積模式如圖9.

圖9 揚(yáng)子區(qū)早寒武世梅樹(shù)村期磷礦沉積模式圖（據(jù)文獻(xiàn)［23］修改）Fig.9 Sedimentary model of phosphorites of Early Cambrian Meishucun Formation in Yangtze region（Modified from Reference［23］）

揚(yáng)子區(qū)含磷巖系巖石主要由白云巖、磷塊巖（揚(yáng)子?xùn)|區(qū)主要為磷結(jié)核）、硅質(zhì)及泥巖組成，發(fā)育小殼動(dòng)物化石.因?yàn)樵搮^(qū)處于低緯度地區(qū)，海侵及上升洋流作用使梅樹(shù)村期成為中國(guó)重要的成磷期，構(gòu)成了我國(guó)最大的磷礦成礦帶［12］，其中典型的磷礦如白龍?zhí)读椎V、織金磷礦等.白龍?zhí)读椎V古地理位置位于川滇陸緣坻［24］（圖1），其富礦層位中誼村段發(fā)育瘤狀含磷白云質(zhì)灰?guī)r、條帶狀磷塊巖、條紋狀磷塊巖及硅質(zhì)磷塊巖，并具有致密塊狀、粒狀塊狀、條帶狀及波狀條帶狀構(gòu)造，巖石還具有波狀層理及粒序?qū)永順?gòu)造，其次還見(jiàn)有交錯(cuò)層理，層面上見(jiàn)有波痕構(gòu)造等（圖4），均表明其形成于水體較淺、攪動(dòng)能量大、半干旱的淺水緩坡環(huán)境；織金磷礦也類(lèi)似，但與白龍?zhí)恫煌氖前l(fā)育有雙向交錯(cuò)層理，并且管殼類(lèi)生物化石排列具有一定的方向性（圖6），這種定向表示了水體流動(dòng)的方向，并具有生物生存所需要的光照強(qiáng)度，另外還伴有潮汐作用，而且隨著海侵程度加深，其潮汐作用也減弱至完全消失（圖5），說(shuō)明織金沉積水體較白龍?zhí)渡?，但也屬于高能且光照充足的淺水緩坡環(huán)境；至金沙一帶，其沉積厚度變薄且不穩(wěn)定，水平紋層發(fā)育，如圖9所示，其巖性已逐漸開(kāi)始向頁(yè)巖過(guò)渡，已不再是淺水高能地帶，故而只形成中小型磷礦床；到了開(kāi)陽(yáng)一帶可見(jiàn)到一些餅狀礫，且生物碎屑很少量，硅質(zhì)巖含量已增高，并發(fā)育水平細(xì)紋層，說(shuō)明是潮下較為安靜、但伴有間歇震蕩的深水緩坡環(huán)境；到了上饒、江山以及幕府山一帶，就已經(jīng)發(fā)育磷結(jié)核，并夾于頁(yè)巖、碳硅質(zhì)巖中，屬上斜坡、緩斜坡環(huán)境，這種環(huán)境由于孔隙水的作用［12］，雖然會(huì)發(fā)生磷的礦化，但只能形成磷結(jié)核（如圖7），已不具備形成較大磷礦床的條件.

蒲心純［25］將中國(guó)南方寒武紀(jì)古地理進(jìn)行了詳細(xì)的分類(lèi)，結(jié)合圖1、8、9，筆者認(rèn)為磷塊巖形成區(qū)域受到沉積微相一定程度地控制.從西向東，沉積微相大致由淺水緩坡—深水緩坡—上斜坡—下斜坡—緩斜坡—大陸坡—深海，磷塊巖由大規(guī)模磷礦漸變?yōu)樾∫?guī)模磷結(jié)核，其中淺水緩坡相是形成磷塊巖的有利地理?xiàng)l件，原因是淺水緩坡微相水動(dòng)力較強(qiáng)，擾動(dòng)更為強(qiáng)烈，容易使磷塊巖等淋濾顛選，且該微相生物繁盛，生物通過(guò)生命活動(dòng)使磷富集，進(jìn)而使磷品位增高，形成大型磷礦；到了下斜坡、緩斜坡等微相，大多以磷結(jié)核為主.對(duì)比同一沉積微相，例如淺水緩坡，作者發(fā)現(xiàn)白龍?zhí)丁⒖椊鸬鹊?，雖然都屬于淺水緩坡微相，其巖性大體相似，都以磷塊巖為主，但是其礦體規(guī)模、礦層厚度、巖石類(lèi)型以及品位均具有一定的差異，例如白龍?zhí)兜V體規(guī)模、礦層厚度要大于織金，織金含大量小殼生物碎屑（如圖6），這和其沉積相類(lèi)型、沉積環(huán)境等諸多因素有關(guān)，因此作者認(rèn)為，沉積微相是磷塊巖形成的控制因素之一，但不是絕對(duì)控制作用.

5 結(jié)論

（1）揚(yáng)子區(qū)寒武系底部含磷巖系沉積層序自下而上顯示顆粒由粗變細(xì)，層理類(lèi)型由交錯(cuò)層理、波狀層理及粒序?qū)永磙D(zhuǎn)為水平層理，生物屑減少至消失等層序變化趨勢(shì).自西向東由西部（川、滇、黔）碳酸鹽巖、硅質(zhì)巖、磷塊巖及部分粉砂質(zhì)黏土巖向東部（黔東、湘、鄂、皖、浙）為硅質(zhì)巖、碳質(zhì)頁(yè)巖、結(jié)核狀磷塊巖過(guò)渡.

（2）根據(jù)揚(yáng)子區(qū)寒武系底部含磷巖系地層對(duì)比表及地層柱狀對(duì)比簡(jiǎn)圖可知，云南梅樹(shù)村組中誼村段下段、貴州織金戈仲伍組下段及貴州清鎮(zhèn)桃子沖組下段含磷巖系為下礦層（Ⅰ）；云南梅樹(shù)村組中誼村段上段、貴州織金戈仲伍組上段及貴州清鎮(zhèn)桃子沖組上段含磷巖系為上礦層（Ⅱ）；貴州金沙、習(xí)水、遵義、開(kāi)陽(yáng)、鎮(zhèn)遠(yuǎn)等地牛蹄塘組，貴州天柱、銅仁留茶坡組與江西上饒、浙江江山荷塘組及江蘇南京幕府山組含磷巖系為頂部礦層（Ⅰ＋Ⅱ：欠補(bǔ)償凝縮沉積成磷作用）.

（3）沉積微相對(duì)磷塊巖的形成具有一定的控制作用，淺水高能且生物繁盛的環(huán)境有利于形成高品位磷塊巖，水動(dòng)力較弱的環(huán)境形成含磷巖系厚度大，但含磷較低；從西向東，沉積微相由淺水緩坡—深水緩坡—上斜坡—下斜坡—緩斜坡—大陸坡—深海漸變，而磷塊巖由大規(guī)模磷礦變?yōu)樾∫?guī)模磷結(jié)核.淺水緩坡沉積微相是最為有利的沉積環(huán)境.