1、1贵州省开阳磷矿成矿规律及找矿前景摘 要：开阳地区位于特提斯-喜马拉雅与濒太平洋两大全球构造域接合部东侧的扬子陆块与右江造山带两个次级构造单元接合部位，区内磷矿资源丰富，主要产于震旦系下统陡山沱组地层中。本文通过对该区地质特征和岩相古地层总结，分析其成矿规律和找矿前景。 关键词：开阳 磷矿 成矿规律 找矿前景 一、区域地质背景 矿区位处特提斯-喜马拉雅与濒太平洋两大全球构造域接合部东侧的扬子陆块与右江造山带两个次级构造单元接合部位，主体属扬子陆块一级构造单元内上扬子陆块二级构造单元中的南盘江-右江前陆盆地。 区内主要经历了晋宁（雪峰）运动、澄江运动、都云运动、广西运动、紫云运动、黔桂运动、东吴
2、运动、安源运动、燕山运动、喜马拉雅运动及新构造运动。其中影响较大的为晋宁运动、广西运动、安源运动、燕山运动、喜马拉雅运动。主要构造变形为燕山运动及喜马拉雅运动。晋宁运动结束了上扬子活动陆缘，奠定了上扬子陆块的雏形，即由活动陆缘变为稳定台地。而且使青白口系上部遭受剥蚀。 二、矿区地质特征 开阳地区大致以上茅坡-青山逆冲断层为界，北西隅属织金宽缓褶皱区，南东主体部分属凤岗南北向褶断区。区内褶皱及断裂都很发育，断裂尤甚；构造线方向主要呈北东向和近南北向。长条状脊状褶皱与走向2逆冲断层形影不离，组成本区构造的基本格架。 1.褶皱 主要褶皱有洋水背斜、高水-冯三向斜、翁昭背斜。褶皱的突出特点是：多呈长条
3、状；舒缓开阔者与紧密狭窄者相间分布，后者两翼多不对称；褶曲枢纽多呈舒缓波状起伏，背斜扬起端和向斜倾没端倾角10左右，个别向斜枢纽低俯地段形成构造盆地；褶皱与断层关系紧密，背斜多被走向逆冲断层破坏。 2.断裂 区内断裂主要呈北东向分布，且多为与地层走向近于一致的逆冲断层，多分布于背斜近轴部和背、向斜转换地带。断裂规模往往与褶皱规模关系密切。其次为北东东向断裂；在图区南缘有部分小断层为北西向。多为北东向：有级逆冲断层 5 条：上茅坡-青山断层、马庄断层、高云断层、高坎子断层、毛栗铺断层，延伸长 3037km；级断层 40 条以上，延伸长度少数为 1020km，多数10km。其中，逆冲断层是主要的，
4、且与级断层有相似的特点；正断层较少，平移断层更少。 3.地层 区内出露有青白口系（Qb） 、南华系（Nh） 、震旦系（Z） 、寒武系下统（1） 、第四系（Q） 。其中南华系南沱组（Nh2n）和震旦系洋水组（Z1y）为区内主要含矿地层之一。 南华系南沱组（Nh2n）：中、上部为紫红、灰红色粉砂质页岩夹薄层至中厚层灰紫色粉砂岩，其中研究区北东侧的的两岔河一带顶部见3010m 左右紫红色、灰绿色冰碛砾岩透镜体；中下部紫红色粉砂质页岩、变余粉砂岩。厚 90110m。 震旦系洋水组（Z1y）：顶部：灰色、深灰色中厚层硅质白云岩，其下为肉红色含锰白云岩，在局部地段硅质白云岩顶部为磷块岩透镜体及含锰白云岩。
5、厚 05.44m。中部：深灰、兰灰、茶色中厚层致密状、碎屑状及条带状磷块岩，在工作区南部的地段磷矿层底部为角砾状磷块岩。厚 1.075.34m。下部：黄灰色薄层中厚层含磷砂质白云岩或砂屑磷块岩及磷质岩。产出稳定，为找矿标志层。厚 00.60m。 三、岩相古地理 1.岩相古地理 早震旦世陡山沱期，贵州正处于上扬子古陆东南被动边缘向前陆充填的活动期，晋宁运动后黔中地区隆升成古陆、为物源供给区，周缘为沉降盆地接受陆表海沉积，溶解磷酸盐的富磷上翻洋流由湖南西部自东向西进入贵州，在适宜的环境和生物化学条件下形成了含磷岩系。依据岩石和磷块岩的结构、构造、沉积层序、岩石组合、水动力条件，古生物组合及生态等沉
6、积环境标志，将陡山沱期古地理格局沿古陆周缘岸线向外渐变过渡按相序配置划分为四个相带：近岸浅水区域为潮坪-泻湖-障壁礁滩相带，属障壁型海岸相组；初始浅海台地相带，属台棚相组；台地前缘斜坡相带和浅海陆棚盆地相带，属陆棚相组。本次工作区位于黔中隆起北缘，总体为海湾泻湖环境，跨上述前两个相带（图 1） 。 图 1 贵州早震旦世陡山沱期古地理格局略图 2.古地理格局 4沉积相是古地理的真实写照，上述各相带的展布已基本勾画出本区陡山沱期古地理格局：息峰-翁昭、潮坪-泻湖（潮汐通道生物滩）相带；石阡瓮安-福泉初始浅海台地相带；余庆-都匀台地前缘斜坡-浅海陆棚相带；半深海盆地相带。 3.主矿产与古地理沉积相的
7、关系 开阳地区处于陆缘海湾浅水特殊环境，由深海区沿陆坡上翻的富磷海水团进入沉积空间有限的该沉积盆地不易扩散，经长期蒸发、浓缩、磷质过饱和，在大量某种喜磷原始藻类生物的参与作用和适宜的化学条件下，形成质优、量大的磷块岩矿床，成为我国重要的磷化工基地之一。四、区域成矿规律 1.区域成矿规律分析 经历了四堡运动、晋宁运动、澄江运动这三次构造运动后，贵州扬子陆块的古构造格局已基本形成，控制了陡山沱期的古地理环境，而黔中隆起这时也抬升成陆地。在开阳洋水地区形成一个濒广海的障壁形海湾，为该区磷的富积和沉积提供了较为理想的场所。区域主要成矿规律是：胶体沉积-盆内颗粒再沉积-孔隙磷质溶液的沉积和磷质进一步的分
8、异凝聚-磷质胶代作用-藻生物作用。 1.1 胶体沉积 在相对稳定、低能的浅水环境中，磷质自含磷海水中过饱和析出聚沉，是陡山沱期扬子浅海内磷质沉积的初始阶段和基础形式。它是浅海盆地相磷块岩的主要成矿作用，并为浅海台地相颗粒不再沉积磷块岩奠5定了物质基础。 1.2 盆内颗粒再沉积 胶体沉积的磷凝胶或已固化磷块岩，在浅水扰动条件下颗粒化，就地或经盆内迁移、簸选，而于不同能量的环境中再沉积，是磷质富化形成量大质优磷矿床的一个重要成矿方式和阶段。盆内颗粒再沉积形成的磷块岩，只分布于浅海台地的边缘，尤其是藻礁及其围限的浅滩等礁后地带。 1.3 孔隙磷质溶液的沉积和磷质进一步的分异凝聚 浅海台地盆地相凝块状
9、白云质凝胶结构磷块岩，则是含磷矿较低的白云质沉积物在成岩阶段分异凝聚而成的。 1.4 磷质胶代作用 经初浓缩的磷溶液，磷溶胶，或尚未固化的磷凝胶，常沿下伏岩矿缝隙交代先期之碳酸盐岩，而形成网脉状、浸染状、 “结核状”磷块岩。磷质交代作用，一般较微弱且较局限，所以尚未见独立形成工业矿层或矿体者，它只是缝隙发育的碳酸盐岩上覆胶体聚沉成磷作用的一种派生作用而已。 1.5 藻生物作用 在扬子地区晚震旦世陡山沱期磷块岩的整个成磷过程中，藻类等微生物活动有着特殊意义。较明显的如： 藻类生物光合作用大量地消耗水介质中的二氧化碳，增加介质的含氧量，并因此而导致了水介质的碱度增加，为磷质过饱和析出提供了缺二氧化
10、碳、高 PH 值的环境；藻类阻滞抗浪的屏障作用及其捕集粘结无机盐质点的本能，为磷质的胶体聚沉建造了一稳定、低能，多凝聚聚核和异电荷的沉积环境；藻类等微6生物汲取介质中磷质等，对磷质状态转化、磷酸盐溶液的浓缩等稀散元素等，也起了重要作用的；藻生物捕陷粘结磷质碎屑及藻丛间陷集磷质颗粒等造礁作用，不仅加化了磷质的沉积速度、增大了磷质的沉积量，而且稳定，保护了已沉磷质。这对磷质的聚集、富化和保护已沉磷质免受冲蚀，都是十分重要的。 2.区内磷矿分布 研究区磷矿资源丰富，是全国富磷矿的最重要产区。其中产于震旦系下统陡山沱组中的“下磷矿”品位高，级品占全国的 43%，是贵州富磷矿（P2O5 含量大于 30%
11、）的集中产区。资料表明，目前区内已探明的富磷矿高达 2.5 亿吨，占全国富磷总量的 30%以上。 五、找矿远景分析 根据上述成矿规律，结合地层分布、构造特征、岩相古地理、已有勘查成果、含矿地层埋藏深度及地形切割等综合因素，研究区可划分五个区块实施勘查工作。通过进一步勘查，新增（333+334）资源量 50000万吨以上是有可能的。 1.永温勘查区 面积约 34.09km2，矿体厚度为 3.076.15m，倾角 1025，块状构造、条纹-条带状构造、角砾状（团块状）构造，矿石自然类型为灰、深灰色块状磷块岩。通过工作，预计可新增（333+334）资源量 16500 万吨。 2.冯三勘查区 面积约
12、59.38km2，矿体厚度为 2.215.79m，倾角 1025，块状7构造、条纹-条带状构造、角砾状（团块状）构造，矿石自然类型为灰、深灰色块状磷块岩。通过工作，预计可新增（333+334）资源量 23500 万吨。 3.白泥坝勘查区 面积约 20.32km2，矿体厚度为 1.176.15m，倾角 1025，块状构造、条纹-条带状构造、角砾状（团块状）构造，矿石自然类型为灰、深灰色块状磷块岩。通过工作，预计可新增（333+334）资源量 4000 万吨。 4.翁昭勘查区 面积约 28.92km2，矿体倾角 1525，块状构造、条纹-条带状构造、角砾状（团块状）构造，矿石自然类型为灰、深灰色块
13、状磷块岩。通过工作，预计可新增（334）资源量 3000 万吨。 5.新寨勘查区 面积约 80.76km2，矿体倾角 1525，块状构造、条纹-条带状构造、角砾状（团块状）构造。矿石自然类型为灰、深灰色块状磷块岩。通过工作，预计可新增（334）资源量 4000 万吨。 六、结论 开阳地区位于特提斯-喜马拉雅与濒太平洋两大全球构造域接合部东侧的扬子陆块与右江造山带两个次级构造单元接合部位。从岩相古地层看，早震旦世陡山沱期贵州正处于上扬子古陆东南被动边缘向前陆充填的活动期，晋宁运动后黔中地区隆升成古陆、为物源供给区，在适宜的环境和生物化学等条件下形成磷块岩矿床。区内磷矿资源丰富，主要产8于震旦系下统陡山沱组地层中。主要成矿规律是：胶体沉积-盆内颗粒再沉积-孔隙磷质溶液的沉积和磷质进一步的分异凝聚-磷质胶代作用-藻生物作用。 参考文献 1温婧.中国磷矿资源类型和潜力分析.中国地质大学.2011 2涂应强.贵州开阳磷矿区环境地质问题浅析.贵州地质.1998 3汤贤勇.开阳磷矿洋水矿区矿山开采与环境综合治理.贵州地质.2001
