李建昆　劉傳高

【摘 要】華寧北部磷礦屬于滇池撫仙湖成礦區(qū)宜良—華寧成礦帶的一部分，為沉積型磷塊巖礦床。資源量豐富，已探明多個礦床，規(guī)模達中型以上，本文在前人勘查資料基礎上簡述了華寧北部磷礦礦床地質(zhì)特征，對控礦因素進行了分析，認為礦床的分布范圍、礦體形態(tài)及規(guī)模主要受巖相古地理，地層巖性、構造控制。

【關鍵詞】磷礦帶；磷塊巖；單斜構造；礦層

中國寒武紀地層發(fā)育完整，早寒武每次海進地層底部都沉積了磷酸鹽層，有重大經(jīng)濟價值的磷塊巖礦床主要集中于揚子成礦帶的云南、四川，地理上構成南北向的帶狀分布。

圖1 華寧縣北部磷礦位置示意圖

北部磷礦位于云南東部，大地構造位置處于康滇地軸以東，揚子地臺西南邊緣，牛首山古隆起南西凹部位，按成礦區(qū)帶劃分位于滇池撫仙湖成礦區(qū)宜良—華寧磷礦帶南部（圖1）。整個地質(zhì)歷史時期，在該區(qū)較少發(fā)生沉積間斷，地層出露較全。元古界、古生界以海相化學沉積、濱海相碎屑沉積為主，中生界、新生界以內(nèi)陸湖泊、沼澤及河湖相碎屑沉積為主。主要為新生界第四系（Q）、古生界寒武系下統(tǒng)（∈）滄浪鋪組、筇竹寺、漁戶村、 元古界震旦系（Z）燈影組、陡山沱組南沱組地層。磷礦賦存在古生界寒武系下統(tǒng)漁戶村第三段（∈1y3）中。據(jù)不完全統(tǒng)計，近十幾年在華寧北部已探明磷礦床多處，其中由云南有色地質(zhì)局三〇八隊探明的有大村、磨盤山、小黑者、大龍山、黃翠山（核桃箐、黃翠山礦段）、宜良對歌山、石林大平灘等磷礦床，其礦床規(guī)模達中型以上。累計探明資源量332+333類（Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ品級）×億噸。本文在上述勘查資料基礎上進而對礦床控礦因素進行分析。

1.礦床特征

華寧北部沉積磷塊巖礦床形成于寒武早紀，沉積環(huán)境為淺海相、濱海相，含磷層嚴格受層位、構造、巖相古地理控控制。礦層（體）主要產(chǎn)于下寒武統(tǒng)漁戶村組第三段，呈層狀、似層狀，在空間上呈NNE向分布。屬硅質(zhì)巖、硅酸鹽類磷塊巖建造，礦床類型和巖石組合基本相似。含礦層厚15.8～71.65m，產(chǎn)狀較平緩，傾角9～48°覆蓋層較薄。按礦層結構總體為一層礦（上層礦），局部存在（黃翠山）上下兩層礦。上層礦在華寧北部分布廣，厚度穩(wěn)定質(zhì)量較好，是該區(qū)主要的工業(yè)礦層。下層礦變化較大，不穩(wěn)定，礦石自然類型以砂屑狀磷塊巖、含磷白云巖，條帶狀、層紋狀磷塊巖為主，礦石工業(yè)類型為硅質(zhì)及硅酸鹽型，具地表風化帶礦石品位較富，深部礦石品位較低特點。

1.1主要化學組份及礦石品級

華寧北部磷礦主要化學組份及礦石品級對比（表1、圖2）。

表1 華寧北部磷主要化學組份對比表

圖2 礦石品級與主要氧化物變化關系圖

（1）P2O5含量、CaO含量大村、大龍山、黃翠山、核桃箐礦區(qū)（段）相比相差不大。

（2）Ⅰ+Ⅱ品級礦石MgO含量0.2～1.39%，其中大村礦區(qū)最低，核桃箐礦段最高，黃翠山礦段和大龍山相差不大0.66～0.86。Ⅲ品級礦石MgO含量幾個礦區(qū)（段）相差較大0.32-2.19，其中大村礦區(qū)最低，核桃箐礦段最高，其次為黃翠山段、大龍山礦區(qū)。

（3）Ⅰ+Ⅱ品級礦石CO2含量34.68～40.33，其中大村礦區(qū)最低，核桃箐礦段最高，大龍山與黃翠山接近34.78～35.61。Ⅲ品級礦石CO2含量24.92～30.22，小黑者最低，核桃箐最高，大龍山、大村接近27.43～29.77。

（4）Ⅰ+Ⅱ品級礦石SiO2含量、SiO2/CaO。SiO2含量18.07～26.21，核桃箐最低，大村最高，大龍山與與黃翠山相差不大22.14～24.41。SiO2/CaO比值不大。Ⅲ品級礦石SiO2含量、SiO2/CaO比值高，小黑者最高，其它礦區(qū)（段）相差不大。

1.2礦石組構

1.2.1礦石的礦物成份

礦石礦物主要為膠磷礦，脈石礦物主要為泥晶白云石、泥化白云石、石英、白云母、絹云母、方解石、綠泥石、硅質(zhì)等。膠磷礦：為棕色，顯砂屑外形，渾圓形，近圓形、近圓形殘余狀，粒度0.05-0.10mm，均勻、半均勻或半定向分密集分布。含量一般50～75%。最高85%，最低15%。白云石：以泥晶白云石、泥化白云石為主，無色，自形-半自形粒狀，粒度0.01～0.05mm±，含量15%。石英：無色，棱角狀-次棱角狀-渾圓狀分布。粒度0.05mm±居多，含量一般1～8%， 高者 50% 。泥質(zhì)：以膠結物形式出現(xiàn)，由泥化硅質(zhì)、綠泥石和少量白云石構成。部分已重結晶為硅質(zhì)、綠泥石，含量28%～40%。白云母：無色片狀，少見和偶見。

1.2.2礦石結構、構造

礦石的結構主要是砂屑結構，偶見鮞狀結構、膠狀結構、細砂結構，粉砂結構，粉一細晶結構。礦石的構造主要是塊狀構造，偶見紋理狀構造，層狀構造及條帶狀構造。

2.磷礦控礦因素

2.1巖相古地理

華寧北部磷礦形成于早寒武世初期海侵階段，在揚子地臺的西部的滇中古陸，東部的牛首山古陸之間形成一近南北向的古海灣，沉積物常以含磷炭質(zhì)、硅質(zhì)、砂泥質(zhì)及碳酸鹽為主的淺海、濱海沉積。含磷巖系的分布，礦體形態(tài)及規(guī)模均受到巖相及其在巖相剖面中位置的控制，古地理條件又決定了巖相分布特征，因此在華寧北部磷礦層具厚度變化大（15.8～71.65m），但沿走向穩(wěn)定，礦體分布比較規(guī)則的特點。礦床的礦層以上是筇竹寺組第一段下黑色層（灰黑色碳泥質(zhì)粉砂巖）。礦層本身主要是化學和生物化學沉積相，而礦層以下的巖層則為白云巖、砂質(zhì)白云巖夾泥質(zhì)含磷白云巖、硅質(zhì)條帶或結核，這些巖性和巖相的特點說明介質(zhì)PH值EH值有變化，沉積相也有所改變。礦層及頂?shù)装鍑鷰r常見水動力條件變化的痕跡—緩波狀層理，說明礦層的形成在淺水區(qū)，與水動力條件的變化有關。礦層以上為分選程度較高泥質(zhì)粉砂質(zhì)板巖，具水平及波狀層理，礦層以下為中厚白云巖。根據(jù)野外觀察，礦含磷層（∈1y3）陸源碎屑顆粒細小，僅為粉砂質(zhì)粒度，據(jù)此認為成磷時期的古地理是一沉降速度和沉積速度相等、陸源碎屑摻合作用小、氣候條件適宜且比較穩(wěn)定的環(huán)境。綜上所述，證明巖相古地理對磷礦的沉積成礦的控制。

2.2地層巖性

（1）地層劃分。華寧北部磷礦主要出露地層為新生界第四系（Q）、古生界寒武系下統(tǒng)（∈）滄浪鋪組、筇竹寺組、漁戶村組、 元古界震旦系（Z）燈影組、陡山沱組、南沱組地層（表1），相對而言地層在黃翠山一帶出露較全，并具代表性。幾個礦床地層總體雖然相同，但巖性層位仍有差異，主要表現(xiàn)在漁戶村組第三段（∈1y3）的劃分上，在核桃箐、黃翠山依據(jù)礦層產(chǎn)出特征（上下層礦）將漁戶村組第三段劃分為三個亞層（∈1y3-3、∈1y3-2、∈1y3-1）表2。

表2 華寧北部磷礦地層特征簡表

（2）含礦巖系特征。

大村、小黑者、大龍山、黃翠山等屬同期形成的淺海相沉積成因磷礦床。含礦巖系對比結果如下（圖3）。

圖3 華寧北部磷礦含礦巖系對比圖

礦層上覆層同為泥巖、粉砂巖屑碎巖系建造。小黑者0～195m，黃翠山36.96～274.23m，核桃箐礦段較厚396.89m；大龍山0～60m、大村礦區(qū)2～15m，厚度較薄。

礦層頂板為泥質(zhì)粉砂巖、白云巖巖系建造。大村、存在第四段（∈1y4），而小黑者、大龍山、核桃箐頂板（∈1y4）已經(jīng)剝蝕。

幾個礦床礦層底板同為白云巖、硅質(zhì)白云巖或夾硅質(zhì)條帶化學巖系建造，厚度在10～100m以上。礦區(qū)（段）主要賦礦層位為漁戶村組第三段（∈1y3），小黑者（1～17m），大龍山（1～15.8m），礦層厚度相對較薄厚；大村（0.25～34.45m），核桃箐（8.40～57.35m），黃翠山（6.72～71.65m），礦層厚度較大。

礦層對比：小黑者、大龍山、大村礦區(qū)總體為一層礦。核桃箐、黃翠山礦段有兩層礦，中間存在夾層，含礦巖系可分為上下層礦，說明存在兩個成礦期。

礦石自然類型以砂屑狀磷塊巖、含磷白云巖，條帶狀、層紋狀磷塊巖為主。結構構造亦相近，以砂屑、細砂屑結構，塊狀、層紋狀、條帶條紋狀構造為主。

2.3成礦前構造與成礦后構造

華寧北部磷礦地質(zhì)構造主要為NW-SE向單斜構造、NE向復式向斜褶皺構造及NE-SW向、近SN向斷裂構造。

2.3.1成礦前構造

小黑者、大龍山、黃翠山等磷礦層為總體呈傾向NE或E單斜構造控制，與區(qū)域構造的空間展布大致相同。傾向10～80°傾角10～45°，局部傾向90～115°，傾角15～40°產(chǎn)狀較平緩。由于地形的影響，礦層沿NE向或N向斜坡分布延伸，傾向與地形坡度一致，礦層厚度在地形高的地段變薄或尖滅，反之則變得厚大，該區(qū)單斜構造特征反映了磷礦形成的古地理環(huán)境，說明磷礦層沉積于古海灣周邊的邊坡或邊坡附近。磷礦層內(nèi)原生構造層理發(fā)育，層理以舒緩波狀層理、水平層理及序粒狀層理為主，礦層與頂?shù)装鍑鷰r整合接觸，產(chǎn)狀基本一致。

2.3.2成礦后構造

（1）褶皺構造。

大村磷礦床，區(qū)域上處于大村復式向斜構造上，該向斜構造軸向NE—SW，由北西—南東向擠壓應力形成，后期由于受來自北東—南西向擠壓應力的重復作用，因此，構成了NE向大向斜總體控制磷礦床的展布范圍，次級NW向褶皺帶中的小向斜控制磷礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀、空間分布的構造體系。

主要的褶皺構造有：大村向斜，位于礦區(qū)中部，軸向N30°E，長約4Km，北東端傾歿于磨盤山一帶。向斜呈短軸狀，軸脊寬而平緩，兩翼對稱，巖層傾角一般為15～25°。礦體均產(chǎn)于向斜中，分布于向斜軸部附近及翼部。索羅補得次級褶皺帶，由磨盤山向斜、干龍?zhí)侗承保髁_補得向斜等次級褶皺構造組成。軸向N60～80°W，長1～2Km，背斜較緊密，向斜較開闊，兩翼對稱，巖層傾角一般為10～25°，控制了礦體的產(chǎn)出形態(tài)。

（2）斷裂構造。

小黑者、大龍山磷礦夾持于NW、NE黑豆場、大樹腳斷裂及近SN水龍箐斷裂之中，礦床的空間分布范圍總體受其控制。但直接控制礦層（體）延伸的應是水龍箐斷裂及一系列NW、NE向次級斷裂構造。

近南北水龍箐斷裂：為正斷層?？v貫整個小黑者、大龍山，長度大于10Km，總體為近SN走向，傾向W，傾角75～85°，南東盤（下盤）上升，北西盤（上盤）下降（磷礦層主要分布于該盤上），垂直斷距約100m，該斷裂控制切割磷礦體的空間展布，在斷裂南東盤，礦層變薄或尖滅，為該區(qū)重要控礦斷裂。

3.結語

（1）華寧縣北部磷礦是一個以Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ級品及低品位礦石為主的沉積型磷塊巖礦床。礦體主要賦存在下寒武統(tǒng)漁戶村組第三段（∈1y3）中，礦層總體為一層，局部存在上下二層礦，說明存在兩個成礦期，產(chǎn)狀與地層基本一致。上層礦在華寧北部分布廣，厚度穩(wěn)定質(zhì)量較好，是該區(qū)主要的工業(yè)礦層，下層礦變化較大，不穩(wěn)定。受巖相古地理、地層巖性、構造（層理、褶皺、斷裂）控制。

（2）屬硅質(zhì)巖、硅酸鹽類磷塊巖建造，礦床類型和巖石組合基本相似。礦石自然類型以砂屑狀磷塊巖、含磷白云巖，條帶狀、層紋狀磷塊巖為主，礦石工業(yè)類型為硅質(zhì)及硅酸鹽型。礦石礦物主要為膠磷礦。

（3）礦床礦層上覆層同為泥巖、粉砂巖屑碎巖系建造，礦層底板同為白云巖、硅質(zhì)白云巖或夾硅質(zhì)條帶化學巖系建造，礦層覆蓋層較薄，或已經(jīng)剝蝕，埋深一般0～50m，具地表風化帶礦石品位較富，深部礦石品位較低等到特點。

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