安徽磷礦資源調查評價與成礦規律探討

［關鍵詞］安徽；磷礦；資源調查評價；成礦規律

磷礦在工、農業中都具有重要作用，在社會發展的歷程中扮演著重要角色[1]。2016年11月我國將磷礦列入戰略性礦產目錄，伴隨新能源的發展，磷酸鐵鋰作為鋰電池的重要構成之一，磷礦重要性愈發凸顯，但資源不足，亟需摸清我省磷礦資源家底[2]。我國磷礦的儲量有151.98×108 t，目前每年開采磷礦石大于4000×104 t，并以5%的速度增長[3]。

安徽作為磷礦缺乏省份，約85%的磷礦依靠外省補給，近年對外依存度逐漸走高[4]。省內磷礦資源潛力不清，全省磷礦資源勘查工作久遠，最近的一次還需追溯到20世紀70年代。迫切需要開展全省磷礦資源調查評價工作，對全省各類信息進行綜合分析和整理，在以往磷礦資源潛力評價和預測的基礎上，總結、完善區域成礦規律和找礦模型，將對全省磷礦的資源潛力進行總體評價與更新，整體謀劃全省磷礦地質找礦工作，尋找磷礦重要勘查開發基地，為經濟發展起平衡支撐作用。

1. 地質背景

安徽地跨華北陸塊、秦嶺-大別造山帶和揚子陸塊三個大地構造單元，區內新太古代以來的地層齊全，前南華紀變質作用普遍，古生代沉積建造發育，中生代巖漿活動強烈，各種地質作用共同形成復雜的成礦環境，經歷了以大洋巖石圈多島弧盆系構造向大陸巖石圈構造轉換演化形成造山系的演化歷程[5]。地層分屬華北地層區、揚子地層區和秦嶺－大別地層區（圖1）。華北地層區位于六安斷裂以北及郯廬斷裂帶（池太斷裂）以西，六安-肥西以北、嘉山-廬江以西，大部分被第四系覆蓋；秦嶺-大別地層區位于郯廬斷裂帶（池太斷裂）北西及六安斷裂以南，在華北地層區之南、霍山縣磨子潭—舒城縣曉天鎮之北，肥東—廬江以西，是大別山北緣東西向狹長沉積區，西與北秦嶺地層區相接；揚子地層區位于華北、秦嶺-大別地層區東南，以江南深斷裂為界，北西為下揚子地層分區，南東為江南地層分區，伏川蛇綠混雜巖帶南西為浙西地層分區[5，6]。

安徽地跨華北陸塊區、揚子陸塊區和秦祁昆造山系3個Ⅰ級大地構造單元，結合安徽省構造-建造特征[5，6]，進一步分出3個Ⅱ級構造單元、5個Ⅲ級構造單元和8個Ⅳ級構造單元（圖1）。巖漿活動頻繁，主要發生在蚌埠期、晉寧期、燕山期和喜馬拉雅期等，根據構造單元及巖漿巖的空間展布狀況，自北而南分為華北南緣巖漿巖帶（區）、北淮陽巖漿巖帶、大別巖漿巖帶、沿江巖漿巖帶、皖南巖漿巖帶、浙西巖漿巖帶六個Ⅲ級構造巖漿巖帶。

2. 安徽磷礦成礦規律探討

目前，安徽境內已知磷礦床（點）60余處，按成因分類可分為沉積礦床、巖漿礦床、變質礦床及生物堆積礦床，已分布在揚子地層區內，處于揚子準地臺一級構造單元的變質礦床—沉積變質磷灰巖礦床亞類中的“海州式”磷礦工業價值最大；華北地層區內、處于中朝準地臺一級構造單元的沉積礦床—淺—濱海相沉積磷塊巖礦床亞類中的“鳳臺式”磷礦次之；揚子地層區內，處于揚子準地臺一級構造單元的巖漿礦床—巖漿氣成-熱液磷灰石巖礦床亞類中的“棲霞式”磷礦磷灰石伴生于鐵礦石中可供回收利用。其他類型磷礦在安徽省內分布少、規模小、品位低。圈定2處省內磷礦找礦遠景區，一是宿松-肥東磷礦成礦遠景區，另一個是霍邱-鳳臺-定遠磷礦成礦遠景區（圖1）。

2.1 沉積礦床

分布在華北及揚子兩個地層區，根據沉積環境、沉積建造，并考慮礦石自然類型，進一步分為“鳳臺式”磷礦、“開陽式”磷礦、“孤峰式”磷礦和“茅山式”磷礦。

“鳳臺式”磷礦分布在霍邱、鳳臺-定遠地區，位于華北地層區南緣，同屬中朝準地臺一級構造單元，霍邱地區屬江淮臺隆西部獨立存在的四級地質構造單元—長山臺坳；鳳臺-定遠地區屬淮南陷褶斷帶，已知礦床（點）8處，除霍邱雨臺山磷礦及鳳臺磷礦（西礦區）為小型礦床外，其余均為磷礦點，含磷地層為寒武系下統猴家山組，主要含磷礦物為膠磷礦，脈石礦物有石英、玉髓、碳酸鹽礦物及黃鐵礦等，礦石中P2O5含量10%～20%，含磷建造為礫巖-頁巖-磷塊巖-白云巖建造，沉積環境為古陸邊緣濱-淺海局限海灣，磷塊巖在海侵相序的底部或下部沉積，與古侵蝕面有一定距離（圖2）。

“開陽式”磷礦分布在東至-黃山-寧國及祁門-績溪等地區，位于揚子地層區，同屬揚子準地臺一級構造單元，目前僅發現礦點兩處，分別為東至建新磷礦點及寧國沙帽石磷礦點，含磷地層為震旦系上統藍田組，含磷建造為礫巖、頁巖、白云巖-磷塊巖-硅質巖建造，沉積環境為古陸邊緣陸斜坡——濱至淺海陸棚區，磷塊巖出現在海侵相序的下部。

“孤峰式”磷礦分布在江北巢湖、滁州及江南銅陵、績溪等地。位于揚子地層區，同屬揚子準地臺（Ⅰ級）下揚子臺坳二級構造單元，已知礦點8處，含磷地層分別為二疊系下統孤峰組及寒武系下統荷塘組。沉積建造為炭泥質-硅質巖建造，沉積環境為距古陸不遠的局限海盆。

“茅山式”磷礦分布在青陽、宣州等地，位于揚子地層區，同屬揚子準地臺（Ⅰ級）下揚子臺坳二級構造單元，已知磷礦點3處，含磷地層為志留系上統茅山群。

2.2 巖漿礦床

分布在大別山區及長江西岸，分屬揚子準地臺（Ⅰ級）淮陽臺隆及下揚子臺坳兩個二級構造單元，分為“雪野式”磷礦和“棲霞式”磷礦。

“雪野式”磷礦分布在大別山區，屬于淮陽臺隆（Ⅱ級）岳西臺拱三級構造單元，已知磷礦點2處，磷礦體呈似層狀、板狀產于超基性巖體，含礦巖體屬純橄巖-斜輝橄巖型，巖石巖相組合為斜輝橄巖及斜輝橄欖巖。

“棲霞式”磷礦礦石中的磷灰石為伴生礦物賦存于磁鐵礦礦石，為伴生磷礦床，已知礦床有馬鞍山市凹山、尖山及廬江羅河、泥河等，分別位于“寧蕪”及“廬樅”兩個中生代火山盆地，同屬下揚子臺坳（Ⅱ級）沿江拱斷褶帶三級構造單元。

2.3 變質礦床

為安徽磷礦主要礦床成因類型，分布于宿松和肥東兩地，屬揚子地層區，地處揚子準地臺（Ⅰ級）淮陽臺隆（Ⅱ級）岳西臺拱及張八嶺臺拱三級構造單元，已知磷礦床14處，礦點15處，劃歸為“海州式”，含磷地層分別為下元古界宿松群柳坪組、虎踏石組及肥東群雙山組，含磷巖系為中等程度變質的區域變質巖，巖性有云英片巖、含石墨白云石英片巖、大理巖、白云石大理巖、石英巖、黑云角閃片巖、片麻巖及磷灰巖等，礦石礦物主要為氟磷灰石，脈石礦物有石英、長石、云母、碳酸鹽巖、黃鐵礦及錳礦等，礦石中P₂O₅含量5%～35%，礦體平均品位多在10%～20%之間，原巖沉積建造為泥砂質巖-磷塊巖-硅質巖、碳酸鹽巖建造，原始沉積環境為古陸邊緣濱-淺海局限海灣或海盆，磷塊巖出現在海侵相序的下部，距古侵蝕面不遠，礦層圍繞古隆起（由大別山群和闞集群組成）分布（圖3）。

2.4 生物堆積礦層

分布于皖北蕭縣、靈璧、泗縣及淮南、鳳陽、定遠等地，已知礦點9處，根據礦體產出形態、礦石類型，劃為“東方式”，礦體多產于震旦系-奧陶系石灰巖溶洞洞穴，礦體受溶洞的規模大小和形狀控制。

3. 安徽磷礦資源評價

3.1 安徽磷礦地質工作概況

全省范圍內相繼發現不同成因類型磷礦床，取得了較好的找礦成果，目前根據最新一次資源儲量利用現狀調查，安徽省磷礦床16 個，其中中型礦床7 個，小型礦床9個，全省磷礦累計查明各類資源儲量75101.64千噸，為安徽省磷礦資源開發作出了一定貢獻[6]。

（1）基本查明全省磷礦資源分布情況主要分布在宿松、肥東兩地，為沉積變質磷灰巖礦，資源儲量占全省的磷礦總儲量的94%。其次為分布在霍邱、鳳臺兩地的淺-濱海相沉積磷塊巖礦。其他地區或其他類型磷礦，除伴生磷礦可供回收利用外，多無工業意義。

（2）基本查明肥東、宿松及霍邱、鳳臺-定遠等地區的地質構造特征和含磷地層的巖性組合、巖相變化特點及展布規律。

（3）基本查明下元古界肥東群雙山組、宿松群柳坪組及虎踏石組、寒武系下統猴家山組中所含主礦層的產出層位、礦層規模、形態、厚度及品位變化規律、控礦因素等。對其他含磷地層中的不同類型磷礦已有所了解，并作出評價。

上述地質成果及豐富的地質資料是本次磷礦資源調查評價工作的基礎和依據。

3.2 江蘇錦屏磷礦深部找礦啟示

江蘇省連云港市海州地區錦屏磷礦屬海相沉積變質型礦床，與安徽省內宿松和肥東地區的磷礦床同為“海州式”磷礦，擁有同樣的大地構造環境，都位于揚子、華北兩板塊拼合帶的秦嶺褶皺系，沿郯廬斷裂帶展布（圖4a）；擁有相似的沉積相和沉積建造，都是沉積控礦加以后期區域變質改造形成的磷礦床；錦屏磷礦含磷地層為海州群錦屏組，對應的是肥東群雙山組含磷地層和宿松群虎踏石組、柳坪組含磷層位，具有可類比性，主要巖性基本相似，為白云質大理巖、磷灰巖、石英片巖等（圖4b）。

錦屏磷礦現在深部具有較大發現，磷礦沿走向和傾向上有較大延深，礦體有增厚趨勢，已埋深至-700 m標高，深部新增磷礦石資源量900多萬噸，是一個重大的找礦突破。這給我省同為沉積變質“海州式”磷礦類型的肥東和宿松地區提供了一個明顯的找礦信號，擁有同樣成礦地質條件的兩地，同為地層控礦，在已有磷礦床的深部應該具有較大的找礦潛力，是我省下一步磷礦資源調查工作的一個重要方向。

4. 結論

（1）安徽境內分布的沉積磷礦（包括沉積變質磷礦）最早形成時期為早元古代，最晚至早二疊世，共有五個成礦期（沉積期）。早元古代成礦期處在準地臺基底形成階段，磷礦沉積的古地理環境為半封閉海灣或海盆，晚震旦世至早二疊世四個成礦期處于準地臺階段。

（2）磷礦沉積分別處于陸棚區、海灘區以及局限海灣或海盆，造就的五個“式”磷礦的沉積相及建造以及巖石組合等各有不同。安徽省內主要分布的磷礦是沉積變質磷灰巖“海州式”磷礦和海相沉積磷塊巖“鳳臺式”磷礦。這些古地理環境的形成及變化主要受地殼構造演化制約。磷礦形成之后，受到多期構造變動的影響和破壞，由于不同“式”磷礦經歷的時間以及所處地質構造部位不同，受到的影響和破壞程度亦有較大區別，在現代地理分布及表現形態上各有特點。

（3）根據安徽省內磷礦資源特征與成礦規律，可圈定宿松-肥東磷礦成礦遠景區和霍邱-鳳臺-定遠磷礦成礦遠景區。

（4）錦屏磷礦深部的重大發現為我省“海州式”磷礦指明了下一步找礦的突破方向。