黔中地區(qū)古構(gòu)造環(huán)境對洋水礦區(qū)磷礦層的控制作用

陳 治

(貴州省地礦局地球物理地球化學(xué)勘查院，貴州 貴陽 550013)

0 引 言

洋水區(qū)在震旦紀(jì)早期的主要發(fā)育包括了黔中隆起及其次級的洋水隆起，黔中隆起與洋水背斜有著直接關(guān)系，當(dāng)前的洋水礦區(qū)便是逐步發(fā)展來的。其中，磷礦主要賦存于陡山沱地層之中，而洋水背斜核部地層為清水江組。在洋水礦區(qū)，處于背斜的兩翼處，在震旦系陡山沱組中包含著磷礦層，使示洋水隆起，之后逐步演變?yōu)檠笏V區(qū)，其厚度與古構(gòu)造環(huán)境的控制有著直接的關(guān)系。所以，對于古構(gòu)造環(huán)境的研究，對磷礦的控制、分布等均有重要作用，在后期研究及找礦等方面有指導(dǎo)價值和意義。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

洋水礦區(qū)的具體位置在洋水背斜的東翼及西翼，是以前礦區(qū)東翼及西翼向深部進(jìn)行的延伸。以前的洋水礦區(qū)，依著礦層露頭的部分，從北部到南部依次為：洋水背斜東部洋水礦區(qū)沙壩土礦段、馬路坪礦段、牛趕沖礦段；洋水背斜西部為極樂礦段、兩岔河礦段、用沙壩礦段，背斜核部出露砂巖、板巖。

1.1 黔中地區(qū)古構(gòu)造環(huán)境

1.1.1 黔中隆起對洋水礦區(qū)磷礦層產(chǎn)生的控制

黔中隆起屬于上揚子板塊當(dāng)中的東西，逐步向早古生代隆起帶，在貴州的中部以及西部一帶分布，其面積大概有2.49×104 km2。洋水礦區(qū)的位置，由黔中隆起圍限的半封閉的泄湖磷塊巖盆地當(dāng)中。在相關(guān)的資料中有記載，洋水礦區(qū)含磷巖系下部產(chǎn)生的砂巖段厚度，由北部開始比較厚，越往南越薄，并且粒度逐漸變粗，有效說明了南部古地形是高于北部的。結(jié)合礦體的實際分布情況進(jìn)行分析，礦體從北部開始，越往南礦體越薄，一直到?jīng)]有礦，說明黔中隆起地形從北部開始向南部逐漸變高，相應(yīng)的磷礦沉積環(huán)境也發(fā)生了較大的轉(zhuǎn)變，北部區(qū)域與南部區(qū)域進(jìn)行比較，對于磷礦沉積更加有益。洋水背斜的產(chǎn)生，是因為核部一直到隆起邊緣的位置，礦體開始逐步變薄，這樣便產(chǎn)生了礦體薄化帶，甚至沒有礦體進(jìn)行發(fā)育。

由此推斷，洋水礦區(qū)磷礦沉積的產(chǎn)生，與隆起分布范圍有直接的關(guān)系，受其控制影響較大，洋水背斜西翼深部以及南部、東翼南東部的深部，由于與黔中隆起邊緣地帶比較接近，地形高于北部區(qū)域，所以產(chǎn)生的成磷地質(zhì)條件比較差。

2.2 還原估地貌

2.2.1 底板巖石、砂巖、含磷白云巖與礦體厚度的關(guān)系

在對中地區(qū)古構(gòu)造環(huán)境對洋水礦區(qū)磷礦層的控制作用進(jìn)行研究的過程中，應(yīng)用了礦段當(dāng)中見礦的46個穿透陡山沱組地層的鉆孔，對其進(jìn)行了詳細(xì)的分析和統(tǒng)計，見表1。

表1 東西翼礦體鉆孔中下磷礦層與底板巖石真厚度

由表1可見，明確了下磷礦層的實際厚度與底板巖石1+底板巖石2的厚度有較強的關(guān)聯(lián)性。具體來說，如果地板巖石厚底比較大，則磷礦層的厚度也較大；如果地板巖石厚底較小，則磷礦層的厚度也較小，甚至不進(jìn)行發(fā)育。這種聯(lián)系比較大的關(guān)聯(lián)性，有效說明了底板巖石產(chǎn)生的沉積作用，會對磷礦體的沉積產(chǎn)生直接的影響。

2.2.2 底板巖石與古地貌之間存在的聯(lián)系

水礦區(qū)震旦系陡山沱組的構(gòu)成為3個海進(jìn)到海退的沉積旋回所組成，而陡山沱組的下部分為第二次海侵到海退的沉積旋回。其中，底板巖石當(dāng)中的砂巖與底板巖石當(dāng)中的含磷白云巖，可將其認(rèn)為是該階段海侵的最后階段，從下磷礦層便逐步產(chǎn)生了沉積，之后慢慢轉(zhuǎn)入到了海退的這一過程當(dāng)中，直到上部頂板中存在的硅質(zhì)白云巖時期。所以，洋水礦區(qū)當(dāng)中的沉積磷礦的古海水水深判斷工作，可利用底板巖石1+2的厚度進(jìn)行估計，如果底板巖石的厚度越厚，便說明古海水有著很深的深度，反之，底板巖石的厚度越薄，便說明古海水深度越淺。通過這一研究結(jié)果，說明洋水礦區(qū)的實際區(qū)域面積不大，其中古海水的深度越深，表明這段區(qū)域的地勢較低。反之，古海水的實際深度越淺，表明這段區(qū)域的地勢較高。

2.2.3 模擬古地貌的形態(tài)

在對谷地錨進(jìn)行研究的過程中，應(yīng)用了礦區(qū)當(dāng)中已經(jīng)竣工的46個鉆孔數(shù)，結(jié)合相關(guān)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，應(yīng)用了1+2的真厚度底板巖石，并實施了相應(yīng)的倒數(shù)處理(巖層真厚度指示對倒數(shù)的等值線分布進(jìn)行制作，這樣便可對陡山沱期海進(jìn)前洋水礦區(qū)古地貌的形態(tài)進(jìn)行有效的模擬。在完成模擬之后，會發(fā)現(xiàn)洋水古隆起屬于黔中隆起的次級古隆起構(gòu)造，在東翼以及西翼，分別有4個小的隆起，在對其進(jìn)行相應(yīng)的還原計算之后，發(fā)現(xiàn)東翼產(chǎn)生的隆起不分比西翼產(chǎn)生的隆起坡度要緩一些。

2.3 黔中隆起次構(gòu)造與礦體分布之間存在的關(guān)系

形成磷塊巖的條件，需要有相應(yīng)的水深陸緣坻環(huán)境。具體來說，在地區(qū)上需要有深淺海產(chǎn)生的過渡環(huán)境，水過于深或者水過于淺，都不發(fā)生磷礦的沉積。洋水古隆起屬于黔中隆起的第二級古隆起構(gòu)造，內(nèi)部有4個比較小的隆起發(fā)育，分布的礦體以及相應(yīng)的無礦帶與古地貌形態(tài)的分布有著很強的一致性，在地勢比較高的區(qū)域，磷礦產(chǎn)生的沉積比較理想，但是在地勢比較低的區(qū)域，產(chǎn)生的磷礦沉積性會稍差一些。

洋水古隆起東翼以及西翼的礦體分布情況，存在著較大差異，東部磷礦體的區(qū)域分布情況更加廣闊，且規(guī)模上也占據(jù)了優(yōu)勢，品位高，厚度大。西翼區(qū)域與東翼區(qū)域進(jìn)行比較，只有規(guī)模較小2個礦體分布。在對其進(jìn)行深入研究之后，發(fā)現(xiàn)構(gòu)成這一情況的主要因素是黔中隆起邊緣度。此外，還與產(chǎn)生的地勢有較大關(guān)聯(lián)。

綜上所述，在陡山沱早期，洋水地區(qū)屬于黔中隆起當(dāng)中的某個坳陷區(qū)，由于洋流的攜帶作用，使得磷等一些十分豐富的營養(yǎng)物質(zhì)在此坳陷區(qū)中產(chǎn)生了滯留，這樣便構(gòu)成了磷塊巖潟湖盆地，但是該盆地屬于半封閉結(jié)構(gòu)。在盆地當(dāng)中，從北部開始一直到南部，水體的變化為越來越淺，水流產(chǎn)生的速度也呈現(xiàn)出了十分規(guī)律的變化。

3 結(jié) 語

洋水礦區(qū)下磷礦層的產(chǎn)生與底板巖石之間的聯(lián)系十分密切，如果有底板發(fā)育比較好的區(qū)域，那么礦體發(fā)育情況也會比較理想，并且十分穩(wěn)定。此外，礦區(qū)的實際分析情況會受到黔中隆起分布范圍的限制，延伸的礦體到邊緣部分的時候，會慢慢變薄，直到無礦。