祝国柱 董王仓 高 杰 祝国哲
1.陕西省地质调查中心, 西安市 710068;
2.陕西省地矿局综合地质大队,渭南市 714099
陕西沉积型磷矿成矿特征及找矿潜力①
祝国柱*1董王仓1高杰1祝国哲2
1.陕西省地质调查中心, 西安市 710068;
2.陕西省地矿局综合地质大队,渭南市 714099
提要陕西沉积型磷矿主要分布在华北陆块西南缘、秦祁昆造山系南缘及华南陆块北缘,赋矿地层主要为震旦系、寒武系。通过总结省内景福山式、胡家沟式、天台山式等5个类型磷矿成矿时代、含磷岩系地层、岩石组合、矿石类型的成矿地质特征,划分了沉积型磷矿成矿远景区,分析了找矿潜力,对寻找新的磷矿产地应具有一定的指导意义。
沉积型磷矿成矿地质特征找矿潜力
陕西已发现沉积型磷矿产地25处,集中分布在汉中市西南的勉略宁地区,商州市、安康市及关中宝鸡市也有少量分布,在已探明资源/储量的矿产地中,占全省磷矿产地总数的93%。其中大型矿床1处(汉中天台山),中型矿床4处(略阳金家河、略阳何家岩、勉县茶店、宁强阳平关),小型矿床10处。通过对磷矿含矿岩系、成矿地质环境综合研究,了解磷矿的成矿地质特征,划分了成矿远景区并对找矿潜力进行评价。
陕西沉积型磷矿主要位于华北陆块(Ⅱ)鄂尔多斯古陆块(Ⅱ4)的西南、秦祁昆造山系(Ⅳ)秦岭弧盆系(Ⅳ9)的东南缘的两郧(郧西县—郧县)地区和勉略结合带(Ⅳ11)、华南陆块(Ⅵ)上扬子古陆块(Ⅵ2)西北缘等大地构造单元上(图1),为我国传统两大成磷区的华北成磷区(寒武纪)南缘成磷带、扬子成磷区(震旦-寒武)陕鄂成磷带的组成部分。主要含磷地层为新元古界上震旦统陡山沱组与古生界下寒武统(表1),即震旦纪—早寒武世的碎屑岩-碳酸盐岩建造,分布较广,是陕西最具工业价值的含磷矿层位。
新元古界上震旦统陡山沱组分布于秦岭弧盆系(Ⅳ9)的勉略结合带(Ⅳ11)与华南陆块(Ⅵ)的上扬子古陆块,即汉南古陆两侧的略阳、宁强、南郑、西乡、镇巴、紫阳、平利一带。区域上为一套滨海-浅海相碎屑岩、碳酸盐岩建造。下部以砂岩、砾岩、泥岩为主,夹碳酸盐岩;上部泥硅质灰岩、白云质灰岩、白云岩等碳酸盐岩占主导,夹泥质岩。厚度变化大,从几十米到一千多米。磷矿一般产于碎屑岩转变为碳酸盐岩的过渡部位【1】。晋宁运动之后海水侵入,陕西南部地区首次出现海相沉积,汉南古陆东西两侧形成紫阳海盆和勉略宁海盆,商南—山阳之南基本为开阔的浅海。由于海水的搅动和地形的差异,沉积物出现了程度不同变化,在紫阳海盆和勉略宁海盆的滨海台地、浅海陆棚(略阳、勉县、镇巴、紫阳)沉积相形成了沉积型磷矿。该含磷矿层位与我国南方鄂、湘、黔等省陡山沱组磷块岩层位相当,同时也是陕西主要磷、锰层位之一,汉中天台山大型磷锰矿,略阳金家河、略阳何家岩、勉县茶店三个中型磷矿都分布在该含矿地层中。
图1 陕西省沉积型磷矿产地分布图(据《陕西省磷矿资源潜力评价成果报告》2011)Fig.1 Sedimentary type distribution of phosphatc rock rcgions in Shanxi province
表1 陕西沉积型磷矿成矿时代及主要含矿层位一览表Table 1 Ore forming age and ore-bearing ledge schedule of Shaanxi sedimentary phosphorite
古生代下寒武统地层分布在鄂尔多斯古陆块(Ⅱ4)、秦岭弧盆系(Ⅳ9)与华南陆块(Ⅵ)的上扬子古陆块(Ⅵ2)。区域上地层发育完整,上、中、下三统齐全,生物群较发育,赋含的矿产丰富,是我省重要的产磷(锰)、重晶石、钒、水泥灰岩、熔剂灰岩、石煤的层位。寒武纪时海水从两个方向进入陕西南部地区,一个沿龙门山海槽方向侵入宁强、南郑一带,另一个由鄂西进入镇坪、紫阳一带,陕西境内的华北古陆之南为成片滨海平原。受古构造背景影响,海域地貌差异明显,在滨海平原的陆棚、潮间或潮下沉积相形成沉积型磷矿。其中下寒武统辛集组沉积磷矿分布在华北陆块鄂尔多斯古陆块(Ⅱ4)西南缘、下寒武统牛蹄塘组沉积磷矿分布在上扬子古陆块(Ⅵ2)西北缘、下寒武统水沟口组沉积磷矿床主要分布在秦岭弧盆系(Ⅳ9)东南缘。
根据成矿时代、含磷岩系、岩性组合与矿石类型等成矿地质特征将沉积磷矿床划分为以下 5种类型。
2.1景福山式磷矿
该类型主要分布在华北陆块(Ⅱ)鄂尔多斯古陆块(Ⅱ4)渭河北的陇县-岐山一带和洛南石门地区,属辛集式早寒武世磷块岩矿床一类。已知矿产地有陇县景福山磷矿、周家渠磷矿和岐山县涝川磷矿。属大陆边缘浅海相沉积矿床。
含磷岩系主要为下寒武统辛集组。在陇县西部的牛心山、马曲岭一带,该组平行不整合于东坡组暗紫、灰紫、灰绿色页岩之上,整合于朱砂洞组块状或厚层灰色、含藻白云岩或角砾状白云岩之下。岩性可分为三部分:下部分为暗紫、灰褐色白云岩、鲕状或角砾状磷块岩等,含软舌螺Ⅱy-olithes sp.,厚度3m以下;中部为紫红、灰紫色块状含磷生物碎屑白云岩,富含三叶虫Hsuaspis zhoujiaquensis,H.shaanxiensis,Long xia -naspis Latilimbatus等,厚3m左右;上部为紫灰色、褐黄色中-薄白云岩夹白云质石英粉砂岩,厚23~34m【2】。
含磷岩组位于下寒武统碎屑岩底部,由含磷砂岩、鲕状或角砾状磷块岩、团块状磷块岩、砂质磷块岩、含磷生物碎屑白云岩组成,厚4~15m,底板为杂色页岩、钙质砂岩,顶板为白云质灰岩、生物灰岩,含锰。矿层中有交错层理。矿体呈似层状、透镜状。矿石自然类型有砂质粒状磷块岩、砾状磷块岩、块状磷块岩、含磷钙质砂岩,组成矿物除胶磷矿颗粒外,常有海绿石、石英、白云石。P2O5含量11.81~16.7%。
2.2胡家沟式磷矿
该类型主要分布在秦祁昆造山系(Ⅳ)秦岭弧盆系(Ⅳ9)的东南缘的两郧(郧西县—郧县)复背斜北翼突起北侧的山阳县广竹山寒武系黑色岩系出露区。已知矿产地有山阳胡家沟磷矿、丹凤县竹林关双水磨磷矿。属于浅海相浅变质沉积层状磷块岩矿床。
含磷岩系为下寒武统水沟口组,为一套平行不整合与灯影组硅质白云岩之上、整合于岳家坪组灰岩、白云岩之下的地层。主要由硅质灰岩夹灰质板岩及粉砂岩组成。山阳胡家沟一带的下寒武统水沟口组由于构造变形强烈,主要保留了硅质岩、板岩,灰岩少见。在山阳县以东水沟口组由三部分组成:下部一般为碳质板岩、硅质岩、夹少量灰岩(含钒、钼、铀、磷、重晶石、石煤等矿产),含软舌螺,厚19~45m;中部有灰色、紫灰色薄层泥质灰岩、泥灰岩和紫红、褐黄、灰白色页岩组成,含三叶虫 Redlichia, Kootenia,
Megapalaeolenus和腕足类 Obolus等,厚 40~60m;上部全系深灰或浅灰色薄-厚层白云岩或泥质白云岩,时代为早-中寒武世。
磷矿位于下寒武统水沟口组的灰黑色含碳硅质板岩及硅质岩中,厚度一般1~2.64m,最厚达4.68m。矿层呈似层状、板状、透镜状东西向带状展布,向北倾斜。矿石自然类型为致密块状泥硅质磷块岩、结核状条带状磷块岩、含磷灰质白云岩。矿石矿物以胶磷矿为主,次为磷灰石,脉石矿物为白云石、方解石、石英、玉髓、粘土矿物等。矿石结构有隐晶结构、细晶结构。矿石构造有块状构造、网格状构造、条带状构造、角砾状构造、结核状构造。P2O59.14%~18.75%;U0.001%~0.03%。该类磷矿的最大特点是伴生铀、钒、重稀土矿。
2.3天台山式磷矿
磷矿床主要分布在陕西汉中市的天台山、略阳县的金家河、徐家沟、勉县茶店、甘肃的文县等地区。已知矿产地有汉中天台山磷锰矿、略阳金家河磷矿、略阳田家沟磷矿、略阳徐家沟磷矿、略阳何家岩磷矿、勉县茶店磷矿等。是以陆源碎屑-碳酸盐岩建造为主的海相浅变质沉积型磷矿床,大地构造位置处于秦岭东西褶皱带南缘与扬子地块的过渡带(勉略结合带)上。
该类磷矿成矿地层时代历来有不同的认识。20世纪60年代,陕西区调队曾先后将该区含磷岩系划归石炭系中、上统、泥盆系中统;第四地质队则依据上覆有石炭系下统地层(含珊瑚化石)而将含磷岩系划为泥盆系;张运芬(1983)根据小壳化石资料认为天台山磷矿属早寒武世;秦克令、杨静华等(1983)在该地区的略阳何家岩磷矿层顶板含碳绢云石英板岩测得铷、锶同位素年龄651 Ma;陈孟莪等(1986)认为金家河、茶店、天台山一带的含磷地层为陡山沱组;赵东旭(1986)在本区和其他陡山沱组磷矿层中发现的红藻化石(solenoporaceae)并综合研究有关地质资料认为,天台山、茶店一带的磷矿时代为震旦纪陡山沱期;肖书海,安德鲁·诺尔,张录易等(1999)在勉县茶店陡山沱组磷块岩中Weng an ia g lobosa首次发现,明确了勉县茶店陡山沱组磷块岩中的化石组合与贵州瓮安陡山沱组可以直接对比,进一步确定了两地的磷块岩属同期沉积产物。根据上述观点及研究成果资料,综合分析认为将天台山式磷矿成矿地层时代确定为震旦纪陡山沱期。
含磷岩系为一套浅变质的沉积碎屑岩系。上与灯影组呈整合接触,下与南沱组呈平行不整合接触。大体可分为三部分:下部主要为灰色块状变含砾中粗粒长石石英变砂岩、杂砂岩、浅灰色变中-细粒石英砂岩夹少量粉砂质板岩;中部主要为灰-深灰色绢云粉砂质板岩、绢云千枚岩夹浅灰色薄层长石石英细砂岩和粉砂岩条带;上部主要为深灰-灰黑色绢云砂质板岩、薄层泥质灰岩、微晶灰岩,夹灰黑色硅质薄层、条带,产磷锰矿层并与含硅质灰岩密切相伴,局部地段尚产磷铁矿结核、泥灰岩结核和黄铁矿结核。褶叠总厚度大于886m【3】。
代表性剖面(综合九道拐—驿坝河剖面)如下:
上覆地层:震旦系灯影组(Pt3b3Є1dn)白云岩——平行剪切— —陡山沱组第三岩段(Pt3a3d2) 叠置厚度293.8m ○8灰色含炭粉砂质板岩 41.5m
○7深灰色薄板状含炭泥质灰岩,夹少量薄层钙质板岩。产磷块岩 41.5m ○6灰色薄—中层状微晶灰岩夹薄层泥质灰岩40.0m ○5灰色粉砂质板岩夹薄层状或透镜状微晶灰岩169.8m——平行剪切— —陡山沱组第二岩段(Pt3a3d2) 叠置厚度407.3m ○4浅灰色绢云粉砂质板岩,夹细砂岩条带,可见细粒黄铁矿 166.98m ○3浅灰色变质长石石英杂砂岩夹少量细砂岩,强变形域为长石石英片岩 240.05m陡山沱组第一岩段(Pt3a3d1) 叠置厚度185.21m ○2灰白色含砾长石石英变砂岩,强变形域为长英质绢云片岩 97.48m ○1灰白色变质长石石英杂砂岩夹细砂岩,强变形域为绢云片岩夹砂岩透镜体 87.73m——平行剪切— —
陡山沱组横向上岩性延伸比较稳定,但是受区域构造变形改造影响,地表出露欠完整,厚度变化也较大。在勉县茶店地区,岩性主要为绢云粉砂质板岩、绢云千枚岩、灰色泥灰岩夹灰黑色含磷灰岩、碳质板岩及硅质岩。该组产沉积型磷块岩和锰矿层,与灯影组呈断裂接触,褶叠厚度225~390m。在天台山一带,含磷岩组呈构造岩片夹持在勉略结合带中,主要岩性:上部为灰色中厚层结晶灰岩、白云岩、含锰白云岩;下部为灰-深灰色薄层泥硅质磷块岩夹含磷千枚岩、炭质粉砂质板岩、千枚岩【5】。
磷矿一般产于碎屑岩转变为碳酸盐岩的过渡部位。含磷岩石为黑色薄层状条带状灰质磷块岩、泥质磷块岩、砂质磷块岩、泥硅质磷块岩、泥质磷灰岩、碳磷灰岩。矿层厚度在0.42~20.73m。矿体呈似层状、透镜状。矿石自然类型有泥晶磷块岩及粒屑磷块岩,矿石工业类型有硅质磷矿、硅钙(镁)质磷矿、钙(镁)质磷矿。矿石矿物有胶磷矿、磷灰石、硬锰矿、软锰矿、氟磷灰石;脉石矿物有白云石、方解石、长石、石英、绢云母锰铝榴石、黄铁矿、泥质—碳质及绿泥石、金红石、榍石等。矿石结构有泥晶结构、粒屑结构,矿石构造有薄层状构造、条带状构造、块状构造及细层状构造等。P2O5品位变化在 11.81%~25.81%。
2.4阳平关式磷矿
该类型主要分布在华南陆块(Ⅵ)上扬子古陆块(Ⅵ2)西北缘的宁强县阳平关、南郑县南部等地。已知矿产地有宁强县阳平关磷矿、宁强县宽川铺磷矿、南郑县朱家河磷矿、南郑县朱家坝磷矿、勉县观山磷矿等。
含磷岩系地层为下寒武统牛蹄塘组,为一套浅海-滨海相以泥岩为主的碎屑岩建造,常含碳并夹一定量的碳酸盐岩和硅质岩、燧石层,由南往北碳酸盐岩增多。《陕西省岩石地层》对比研究后定义该组为:指灯影组与明心寺组间的一套地层。下部为黑色高碳质页岩,偶夹黑色硅质页岩;中、上部为黑色碳质页岩夹灰绿色含碳粉砂质泥岩,含三叶虫 Tsunyidiscus等。下以黑色磷块岩和白云岩的消失及黑色高碳质页岩的出现与灯影组或老堡组整合或平行不整合分界;上以黑色碳质页岩的消失,灰-灰绿色含钙质砂质页岩的出现与明心寺组整合分界。含磷岩系位于牛蹄塘组的中下部,常产于碎屑岩转变为碳酸盐岩的过渡部位和燧石层发育部位。
代表性地层剖面(镇巴县小洋坝火烧店剖面):
上覆地层石牌组(Є2s)灰绿色泥质粉砂岩----整合接触----牛蹄塘组(Є1-2n) 厚度116.0m⑧灰黑色中层状细砂岩夹两层鲕状砂质灰岩,产三叶虫和古杯化石 20.5m⑦深灰色、灰黑色薄-中层状碳质细砂岩 18.5m⑥底部为深灰色钙质、碳质粉砂岩夹灰色中薄层状灰岩;中部深灰色中层状碳质细砂岩夹灰色薄层状砂质灰岩;上部深灰色钙质碳质细砂岩 17.6m⑤灰色中层状粉砂质灰岩夹灰绿色钙质粉砂岩13.5m④灰绿色薄、中层状钙质粉砂岩、细砂岩,底部产软舌螺和三叶虫碎片 15.2m
③灰黑、黑色薄层碳质钙质页岩、中层状含泥质条带疙瘩状灰岩,产软舌螺和三叶虫碎片、介形类化石13.7m②下部灰、深灰色中层状碳质灰岩与钙质粉砂岩、粉砂质页岩、碳质泥岩互层;中上部灰黄色钙质粉砂岩、碳质泥岩夹炭质灰岩透镜体 4m①上部灰黑色薄层串珠状灰岩;中部黑色薄层串珠状、透镜体灰岩;下部灰黑色碳质页岩夹灰岩透镜体13.37m ----平行不整合接触----下伏地层灯影组(Pt3b3Є1dn)灰色粉砂质白云岩
牛蹄塘组的形成环境一般为泥质内陆架,形成时代在宁强、南郑、西乡一带位于含小壳化石的梅树村期地层之上和含Eoredlichia的粉砂岩地层之下,时代为筇竹寺早期。
含磷岩石为黑色薄层状条带状灰质磷块岩、泥质磷块岩、砂质磷块岩、硅质磷块岩、泥质磷灰岩、碳磷灰岩。矿体呈似层状、透镜状,层位比较稳定。矿石自然类型为鮞状细粒白云质磷块岩,矿石矿物以胶磷矿为主,少量的磷灰石,脉石矿物有玉髓、重晶石、方解石、绢云母。P2O5含量11.37~16.5%。
2.5渔渡坝式磷矿
该类型主要分布在华南陆块(Ⅵ)上扬子古陆块(Ⅵ2)北缘的镇巴县渔渡坝一带,已知矿产地有紫阳县麻柳坝磷矿和镇巴县渔渡坝磷矿。位于汉南古陆东侧紫阳海盆附近海滩,沉积环境为浅海陆棚。
含磷岩系为震旦系陡山沱组,岩石组合为黄灰色薄层-中厚层粉砂岩、粉砂质灰岩和灰黑色薄层砂质页岩。上部夹泥灰岩、砂页岩、石英砂岩,在下部与上部过渡部位有含磷砂岩、含磷砾岩及硅质磷块岩。厚290~800m不等。
代表剖面(西乡县司上侯家沟剖面)如下:
上覆地层:上震旦统—下寒武统灯影组(Pt3b3Є1dn)砂质白云岩— — — — — 平行不整合 — — — — —震旦系下统陡山沱组(Pt3a3d) 厚度 288.6m ○5灰绿色薄层状泥岩夹黑色薄层状灰岩 37.2m
○4灰绿色薄层状细砂岩,含粉砂质泥岩,发育水平层理103.2m ○3黄绿色中层状含砾中—粗粒长石石英砂岩间互薄层泥页岩 15.7m ○2黄绿色中层状长石砂岩夹少量薄层状粉砂质页岩100.7m ○1灰黄色、紫红色变粉砂质泥岩间互灰绿色中层状中细粒 长石砂岩,发育水平层理及微波状层理 31.8m — — — — — — 平行不整合 — — — — — —下伏地层:南华系南沱组(Pt2b3n)含砾粗—中粒长石砂岩
剖面主要岩石组合为含砾长石石英砂岩、长石石英砂岩夹粉砂质泥岩、页岩及少量灰岩。向上碎屑岩明显减少,碳酸盐岩明显增加。紫阳麻柳坝至四川城口明月、高燕一带,下部以黑色页岩、碳质页岩为主,夹硅质岩、泥质白云岩,普遍含有机质和黄铁矿,在泥碳质岩与上部碳酸盐岩过渡部位,普遍有锰、磷矿层产出,局部有菱铁矿透镜体。
在阳平关中槽采到大量微古植物化石,其中Microconcenticasimplex和Archaeohystrichosphaeridiumsp.为我国西南地区陡山沱组的特有分子,在南郑钢厂产微古植物化石Trachsphyaeridiumrade,故将其时代归为早震旦世。
磷矿产于陡山沱组顶部。顶板为黄灰色薄层-中厚层粉砂岩夹灰岩,底板为灰黑色薄层砂质页岩。含磷岩石由含磷粉砂岩、含磷砂质灰岩组成。矿体呈似层状,层位比较稳定。矿石自然类型为白云质磷块岩、砾状磷块岩、硅质磷块岩。紫阳县麻柳坝磷块岩产于震旦系陡山沱下部白云质页岩夹白云岩层位,与锰矿共生,锰矿位于磷矿之上。P2O5含量9.31~30.22%。
3.1成矿远景区划分及特征
根据《全国重要矿产和区域成矿规律研究技术要求》(陈毓川、王登红等,2010),对陕西沉积型磷矿Ⅳ、Ⅴ级成矿区带划分。
Ⅳ级成矿单元(成矿亚带):具有相同的区域地质构造背景和相同的地质构造条件,成磷的古地理环境基本一致,成矿时代相近或磷矿成因类型相同的磷矿分布区(带)。
Ⅴ级成矿单元(成矿远景区):是Ⅳ级成矿单元内的次一级成矿单元,成矿古地理环境相同或成矿作用相同,或受同一区域地质构造控制、矿床类型相同的磷矿集中分布区。
按照上述原则,根据已知沉积磷矿产地分布情况、成矿时代、含磷建造、岩相古地理等因素,自北向南,主要划分出李家河-东风镇磷矿远景区(Ⅴ-59-1-1 ) 、山阳县磷矿远景区(Ⅴ-66B-7 -1)、略阳金家河-汉中天台山锰磷远景区Ⅴ-66B -9-1)、阳平关-宽川铺磷矿远景区(Ⅴ-73-2-1)、碑坝磷矿远景区(Ⅴ-73-1-2)、 司上-镇巴磷矿远景区(Ⅴ-73-2-2)等6个沉积型磷矿成矿远景区(表2)。
3.1.1李家河-东风镇磷远景区 大地构造位置位于华北陆块(Ⅱ)鄂尔多斯古陆块(Ⅱ4)西南角,分布于陇县到东风镇一带。已发现小型磷矿床 3处、矿点1处。本区寒武系除缺失沧浪铺阶以下地层外,往上直至凤山阶皆有发育,下、中、上统三分性明显,岩性组合、生物群和含矿建造等方面可与我国华北地区寒武系进行类比。含磷岩系为下寒武统辛集组,厚度近千米,主要分布在渭河北的陇县-岐山-韩城一带和华山以南洛南以北地区。该含磷岩系地层向西到贺兰山—六盘山,向东到河南鲁山、安徽凤台,绵延长 1400km【6】,陇县李家河-东风镇磷远景区仅是其中一段。含磷建造为陆棚碎屑岩盆地、陆棚碳酸盐岩台地磷质岩沉积建造,属碳酸盐岩滨浅海的潮间至潮上环境,生物相应较少,仅有底栖三叶虫,代表浅水或极浅水陆棚和台地沉积。
3.1.2山阳县磷远景区大地构造位置位于秦祁昆造山系(Ⅳ)的秦岭弧盆系(Ⅳ9)的东南缘,分布于山阳县东南的两郧(郧西县—郧县)复背斜突起北侧的广竹山地区,北邻照川复向斜,区域上属南秦岭磷成矿带。陕西境内已发现小型磷矿床1处、矿点1处。西邻郧西赵家峡磷矿区,东邻寺沟河-稻田沟磷矿化点。区内寒武系地层发育较齐全,除缺失梅树村阶外,下、中、上三统皆有,由海相碎屑岩和碳酸盐岩组成,以富含有机质和黑色碎屑岩层发育为其最大特征。含磷岩系为下寒武统水沟口组,为一套平行不整合与灯影组硅质白云岩之上、整合于岳家坪组灰岩、白云岩之下的地层,厚100-1056m。含磷建造为陆棚碳酸盐岩台地磷质岩沉积建造,生物主要为底栖三叶虫、软舌螺和腕足类,早期可能为浅海局限陆棚相的沉积,晚期渐转化为潮间环境。
表2 陕西省沉积型磷矿成矿区带划分一览表Table 2 Ore-forming region dividing schedule of Shaanxi sedimentary phosphorite
3.1.3略阳金家河-汉中天台山磷远景区主要分布在勉略结合带(Ⅳ11)汉中—勉县—略阳县一带,向西与甘肃省康县相邻,区域上属南秦岭磷成矿带,出露震旦系、下寒武统。已发现大型磷矿床1处、中型磷矿床3处、小型磷矿床1处、矿点3处。主要含磷矿地层为震旦系陡山沱组。沉积磷块岩、锰矿、局部有菱铁矿均赋存于碎屑岩或泥质岩与碳酸盐岩的过渡部位,厚度变化大,沉积总厚70~800m不等。含磷建造为一套滨海台地磷质岩沉积建造,陡山沱期南秦岭在汉南古陆东西两侧形成紫阳海盆和勉略宁海盆。略阳金家河-汉中天台山锰磷远景区位于勉略宁海盆滨海台地相。
3.1.4阳平关-宽川铺磷远景区位于华南陆块(Ⅵ)上扬子古陆块(Ⅵ2)西北缘的宁陕县、勉县一带,区域上属龙门山-大巴山(台缘坳陷)磷成矿带,为扬子地块北部边缘的汉中-米仓山台隆区。该区形成与沉积作用有关的矿床成矿系列,主要矿床类型为沉积型、沉积-改造型。已发现中型磷矿床1处、小型磷矿床3处、矿点1处。阳平关—宽川铺一带仅有早寒武世早期沉积,主要由硅质岩、碳质粘土岩和粉砂岩组成,底部夹磷矿层,与上震旦统整合接触,厚184~842m,生物以小壳为主,还有海棉骨针及软舌螺,为正常浅海环境,局部具滨岸或潮上环境。
3.1.5碑坝磷远景区位于华南陆块(Ⅵ)上扬子古陆块(Ⅵ2)的南郑县碧坝镇一带,区域上属龙门山-大巴山(台缘坳陷)磷成矿带。已发现小型磷矿床1处、矿点1处。该区出露地层有牛蹄塘组、石牌组、仙女洞组、沧浪铺组、石龙洞组和西王庙组。含磷岩系为下寒武统牛蹄塘组,为一套浅海陆棚相以泥岩为主的碎屑岩建造,底部与灯影组白云岩或含小壳化石的灰岩整合或平行不整合接触。时代为筇竹寺早期。
3.1.6司上-镇巴磷远景区位于华南陆块(Ⅵ)上扬子古陆块(Ⅵ2)的镇巴县渔渡坝一带,区域上属龙门山-大巴山(台缘坳陷)磷成矿带,已发现小型磷矿床1处、矿点1处。出露地层由下至上有华南系、震旦系、寒武系、奥陶系、志留系、二叠系和三叠系,缺失泥盆系、石炭系。含磷岩系为震旦系陡山沱组,呈南北向带状展布,出露在两个构造岩片中,宽度一般200~500m,累计出露面积17km2【7】。含磷建造为一套滨海海滩细碎屑岩磷质岩沉积建造,为紫阳海盆滨海海滩相的浅海陆棚。
3.2找矿潜力
陕西是我国北方磷矿资源较为丰富的省份。截止2007年沉积型磷矿累计查明资源储量为11 963.6万t。2011年对山阳县磷远景区和略阳金家河-汉中天台山磷远景区 1000m以浅采用体积法预测方法预测磷矿石资源量为3017.0万t。近几年,西安地质矿产研究所在位于略阳金家河-汉中天台山磷远景区的勉县后沟—大坪山一带发现了锰磷矿带,圈定了规模不等的锰磷矿体,证实该成矿远景区具有寻找磷矿、锰矿前景。另外划分的李家河-东风镇磷矿、阳平关-朱家坝磷矿、碑坝磷矿、 司上-镇巴磷矿等四个远景区已有规模不等的矿产地存在,仍具有较大的找矿潜力。
综上所述,陕西含磷地层(震旦系、下寒武统)分布较广,具有较好的成磷岩相古地理环境,磷矿成矿远景区不同程度分布有小型到大型矿床,成矿地质条件优越,沉积型磷矿找矿潜力大。
1 陕西省地矿局.陕西省区域矿产总结[R],1990:13~255
2 陕西省地矿局.陕西省岩石地层[M]. 武汉:中国地质大学出版社,1998.2:52~83
3 陕西省地质调查院. 1∶25万略阳幅(修测)区域地质调查报告[R],2006:40~41
4 陕西省地质调查院.陕西省区域地质志[M].2013.7:78~110
5 陕西省地质调查院. 1∶25万汉中市幅区域地质调查报告[R],2004:44
6 韩豫川,熊先孝,薛先星,连卫.中国磷矿成矿规律[M] .北京:地质出版社,2012:72
7 王飞. 陕南镇巴地区华南系震旦系岩石地层划分与区域对比[D];长安大学,2009 :23
Abstract
Shaanxi sedimentary phosphate rock is mainly distributed in the southwestern margin of the North China block,the Southern margin of Qin QiKun orogenic belt and the northern margin of South China continental block , with some Sinian, and lower Cambrian ore occurrence stratum. We compartmentalized the prospecting potential area and analyzed the prospecting potential after sum up the Jingfu Mountain, Hu Jia Gou, Tiantai Mountain, such as five types of metallogenic epoch,phosphate rock strata, lithofacies and paleogeography,types of ore metallogenic geological characteristics,all of which will provide guidance for finding new sources of phosphate rock.
METALLOGENIC CHARACTERISTICS AND ORE PROSPECTING POTENTIAL OFSHAANXIDEPOSIT
Zhu Guozhu1Dong Wangcang1Gao Jie1Zhu Guozhe2
1.Shaaxi Center of Geology Survey,Xian 710068;2.The Geological Team of Shaanxi Bureau of Geology and Mineral Resources,Weinan 714099
sedimentary deposit,geological features of ore forming,prospecting potential
P619.213
A
1006-5296(2015)04-0221-08
①地调项目:陕西省重要矿产资源潜力评价(编号1212010881633)
* 第一作者简介:祝国柱(1962~),男,地质矿产专业,高级工程师2015-10-20;改回日期:2015-10-27