四川峨邊青山磷礦地質特征與成因探討

李程 彭濤 常鑫

摘 要：青山磷礦位于峨邊縣城區145°方向，直距27km，隸屬峨邊縣平等鄉管轄，文章通過對該區的區域地質背景，地質特征和礦體地質特征的研究與分析，認為礦區麥地坪組磷礦為古陸邊緣淺海潮下海灣沉積，具單一礦層結構，層位較連續、穩定。據礦石的結構、構造、礦物成分以及礦層產狀分析，青山磷礦成因屬淺海相生物化學沉積磷塊巖礦床。初步確定了礦區為一中高品位的中型磷塊巖礦床，具有較大的潛在經濟價值。

關鍵詞：青山磷礦；地質特征；成因探討；峨邊

前言

青山磷礦位于峨邊縣城區145°方向，直距27km，隸屬峨邊縣平等鄉管轄，坐標為：東經103°26′00″～103°31′15″，北緯29°04′15″～29°07′00″，面積25.14km2。礦區北緣有簡易公路通往平等鄉，平等鄉經龔嘴鎮有公路至峨邊縣城，距離43公里；成昆鐵路經過峨邊縣城；峨邊至樂山、成都市均有高速公路和高等級公路相通，外部交通較為方便。礦區內為原始林區，內部交通較差。

1 區域地質背景

本區大地構造位置位于揚子準地臺（Ⅰ）西部上揚子臺褶帶（Ⅱ）美姑～金陽陷褶束（Ⅲ）北東段，西鄰康滇地軸（Ⅱ），東接四川臺拗（Ⅱ）川中臺拱（Ⅲ級）[1-3]。區域內地層發育較好，從下元古界到新生界地層均有出露，由老至新有前震旦系、震旦系、寒武系、奧陶系、志留系、二疊系、三疊系、侏羅系，缺失泥盆系、石炭系和白堊系。

晉寧運動形成的構造格局控制了區內各地層的沉積和展布，區內褶皺和斷裂以近南北向和北東向為主，斷裂多發生在背斜軸部[3-4]。褶皺一般不具對稱性，東陡西緩，背斜緊湊，向斜寬緩，背斜東翼地層局部倒轉。斷裂以南北向走向斷層（峨邊～金陽大斷裂）為主，北東向及北西向構造次之。斷層走向與區域構造線一致。由于斷裂構造的逆沖關系形成了本區西高東低的地貌特征（圖1）。

區域內磷礦以早寒武世磷礦為主，屬川滇磷礦帶北段。區域上磷礦床（點）呈南北向帶狀展布，按照礦床的沉積特點，礦層穩定性及空間分布，由北向南劃分為：峨邊～漢源成礦帶、馬邊～金陽成礦帶、普格～會東成礦帶。區內除有豐富的磷礦資源外，還有玄武巖、石灰巖、粘土巖、煤礦及銅、鉛、鋅等礦產[5-6]。

2 礦區地質特征

2.1 地層

礦區內出露震旦系上統燈影組的一套穩定的碳酸鹽沉積、寒武系下統麥地坪組的含磷白云巖、筇竹寺組的泥砂質白云巖、滄浪鋪組的泥砂質豆狀白云巖及角礫狀白云巖、龍王廟組的微晶白云巖及泥砂質白云巖、陡坡寺組的泥豆狀白云巖及鮞粒白云巖、中統西王廟組的泥質長石石英粉砂巖、上統二道水組的粉砂質白云巖及石英細砂巖；奧陶系下統紅石崖組的一套淺海相碎屑巖沉積；二疊系下統梁山組和棲霞茅口組的含炭質、粉砂質水云母粘土巖與綠泥石、高嶺石粘土巖互層以及微晶灰巖、含生物碎屑灰巖及第四系的殘、坡積物。

2.2 構造

礦區位于九壩背斜的南東翼，總體為向南東傾斜的單斜構造，構造較為簡單。褶皺主要為九壩背斜：軸向為北東～南西向，核部地層為峨邊群第三段，為一套變質砂巖。北西翼傾角較緩。南東翼傾角較陡，背斜的軸部被斷層破壞，保存不完整。斷層主要為平行斷層，位于礦段南緣，分布于九壩背斜軸部。走向北東～南西向，傾向北西，傾角較陡，約50°，上盤地層傾向北西，下盤地層傾向南東，在礦區內兩盤地層從燈影組到二疊系地層均有出露。區內出露長度約10km的逆斷層。

3 礦床地質特征

3.1 含磷地質特征

礦區內含磷層為寒武系下統麥地坪組地層，覆蓋于震旦系上統燈影組之上。頂板為下寒武統筇竹寺組的黑灰色薄板狀炭質、粉砂質粘土巖。含磷層為麥地坪組的淺灰、灰白色中厚層狀含磷微～細晶白云巖，厚20～25m。底板為上震旦統燈影組的淺灰色厚層狀含磷微晶白云巖，頂部夾灰黑色波狀磷質條帶。含磷層層位穩定，連續性好，呈單斜層狀、似層狀產出，總體產狀與地層產狀一致，走向北東～南西，傾向南東，傾角較緩。

3.2 含磷層厚度變化特征

本區含磷層呈層狀、似層狀穩定延伸，由于本工作區屬原始森林，工程施工難度大，探槽工作均未揭穿含磷層，參照與本礦區相鄰的同類型磷礦區九壩大團巖磷礦區含磷層特征，含磷層厚度最大47.34m，最小33.41m，平均厚度39.85m，厚度變化系數13.00%，變化穩定。

4 礦體地質特征

4.1 磷礦層（體）特征

區內磷礦層賦存于含磷層寒武系下統麥地坪組的中、下部。礦體位于礦區西部華竹溝至至東部九拐沱一線，近東西向延伸約9.2km，沿傾向方向延伸約400m（斜距），面積2848159.66m2（投影面積）。經探槽工程揭露，礦體中分布有3個薄化區（①、②、③）。其中分布于礦區西部的①、②號薄化區地表出露長度較短（80m、250m），出露面積較小，而分布于礦區中部的③號薄化區，地表出露長度約1600m，面積達1670311.15m2（投影面積）。因此以③號薄化區為界將礦體劃分為Ⅰ、Ⅱ號礦體。

（1）Ⅰ號礦體位于礦區西部華竹溝至大熊高一線，東西向延伸約6km，沿傾向方向延伸約400m（斜距），面積2490466.08m2（投影面積），礦體地表出露標高最低1260m（華竹溝），最高1860m（大熊高）。該礦體受TC192和TC13等30條探槽控制，厚度最小0.40m（TC198），厚度最大為5.11m（TC19-1），屬厚度變化較穩定型。礦體賦存于含磷層的中、下部，呈單斜層狀、似層狀延伸。礦體中出現有2個薄化區（①、②）。出露長度較短（80m、250m），面積較小，Ⅰ號礦體的線含礦系數94.5%，屬礦化基本連續型礦體。

（2）Ⅱ號礦體位于礦區東部萬家溝至九拐沱一線，東西向長約1.2km，沿傾向方向延伸約400m（斜距），面積357693.58m2（投影面積），礦體地表出露標高最低910m（萬家溝），最高1040m（九拐沱）。該礦體受TC06和TC01等6條探槽控制，厚度最小0m（TC06），厚度最大為2.35m（TC03），屬厚度變化不穩定型。該礦體內無薄化區，屬礦化連續型礦體。

4.2 礦石特征

區內磷塊巖礦石礦物成分單一，主要是膠磷礦。脈石礦物有白云石、玉髓、石英、鐵質礦物及微量白云母、泥質等。

磷塊巖礦石呈深灰色及黑灰色、淺灰色。礦石中常見的結構為砂屑結構和砂屑凝膠結構。礦區磷礦主要礦石構造主要有致密塊狀和條紋條帶狀兩種，其次見有少量的豆莢狀和粉狀等幾種次要構造類型。

磷塊巖主要化學成分有P2O5、CaO、MgO、SiO2、CO2、F等，總含量達97.07～97.6%，是礦石工業評價的依據。礦石主要有用組分為磷，它以P2O5形式賦存于磷塊巖中。礦石中P2O5含量多少總體具有與脈石礦物白云石、玉髓、石英等雜質含量呈消長關系特點。

5 礦床成因

本區在寒武世麥地坪期，西為川滇古島鏈，東系川中地臺，北為寶興～瀘定水下高地，形成三面局限僅南東與廣海相連的海灣（圖2）。寒武世初期區內發生海侵，海水由南東向北侵入，大量富磷酸鹽、CO2等溶液的海底上升洋流在本區海盆內循環運動，當海水壓力降低，大量CO2逸出或沉淀為碳酸鹽巖，攜帶磷酸鹽的海底上升洋流達到飽和或過飽和，在陸緣近岸地帶沉積，經上升洋流作用、生物沉積作用、有機腐解作用、磷酸鹽化作用等成礦作用及次生富積作用的反復疊加，形成本區工業磷礦床。

據礦石的結構、構造、礦物成分以及礦層產狀分析，青山磷礦屬淺海相生物化學沉積磷塊巖礦床。礦床的形成主要受巖相古地理環境的控制，礦段地處潮間帶與潮間高能帶之間的過渡環境中，對磷礦床的形成極為有利。在海灣淺水高能環境下，使早先沉積的磷酸鹽盆內進一步改造，再富集成礦，其礦床成因屬淺海相生物化學沉積磷塊巖礦床。

圖2 川西南早寒武世麥地坪早中期巖相古地理圖

6 結束語

礦區勘查地質工作以地表地質工作為主，按400m的間距布置探槽44條對含磷層露頭線和礦體進行系統的揭露控制。通過勘查工作，大致查明了礦段地質構造特征及地層層序；及礦體賦存層位、礦體個數及其分布范圍，及各礦體的形態、產狀和礦體的厚度、品位及其變化情況。初步確定了礦區為一中高品位的中型磷塊巖礦床，具有較大的潛在經濟價值。

參考文獻

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作者簡介：李程（1988-），男，四川巴中人，碩士研究生，主要從事數學地質等方面的研究。