彭召?gòu)?qiáng)，周 勇，劉玉紅，陳 平

四川漢源爛泥三灣磷礦地質(zhì)特征及外圍找礦前景

彭召?gòu)?qiáng)，周 勇，劉玉紅，陳 平

（四川省冶金地質(zhì)勘查局六〇五大隊(duì)，四川 彭山620860）

四川漢源地區(qū)磷礦成礦類(lèi)型均屬淺海相沉積型，爛泥三灣磷礦位于大洪山短軸向斜西翼，嚴(yán)格受寒武系下統(tǒng)梅樹(shù)村組地層控制，通過(guò)對(duì)漢源地區(qū)磷礦礦床成因分析，總結(jié)了成礦規(guī)律和找礦標(biāo)志，初步劃分了找礦遠(yuǎn)景區(qū)和找礦靶區(qū)，對(duì)該區(qū)磷礦資源勘查具有重要的指導(dǎo)意義。

磷礦；梅樹(shù)村組；找礦標(biāo)志； 爛泥三灣

四川漢源地區(qū)磷礦資源豐富，區(qū)內(nèi)磷礦均屬淺海相沉積型。該區(qū)磷礦嚴(yán)格受寒武系下統(tǒng)梅樹(shù)村組地層控制，礦體呈層狀產(chǎn)于短軸向斜兩翼及其轉(zhuǎn)折端，礦石類(lèi)型為磷塊巖，P2O5含量一般在18.30%～21.17%之間。目前漢源縣準(zhǔn)備建立磷化工工業(yè)園區(qū)，擬將磷礦產(chǎn)業(yè)鏈打造成除鉛鋅礦之外的另一經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)極。因此，深入探討該地區(qū)磷礦成礦規(guī)律及其找礦前景，具有十分重要的意義。

圖1　川滇地區(qū)早寒武世麥地坪期巖相古地理略圖

1　區(qū)域地質(zhì)特征

礦區(qū)位于揚(yáng)子地臺(tái)西部上揚(yáng)子臺(tái)坳（Ⅱ4）峨眉山斷拱（Ⅲ10），西臨康滇地軸（Ⅱ1）瀘定—米易臺(tái)拱（Ⅲ1）。根據(jù)四川省2005年成礦區(qū)帶劃分，礦區(qū)處于滎經(jīng)—漢源黑區(qū)加里東華力西印支期鉛、鋅、銅、錳、磷、煤及菱鎂礦、玻璃石英巖礦等Ⅳ級(jí)成礦遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)（Ⅳ-19）。

1.1地層

區(qū)內(nèi)出露地層主要有震旦系、寒武系、奧陶系、志留系、二疊系、三疊系、侏羅系、第四系。震旦系下統(tǒng)為一套火山巖—火山碎屑巖；震旦系上統(tǒng)、寒武系、奧陶系為海相碎屑巖及碳酸鹽巖；志留系為半深海相碎屑巖；二疊系為濱海相碎屑巖及碳酸鹽巖，后期為基性火山噴出巖，陸相砂頁(yè)巖；三疊系為陸相含煤碎屑巖；侏羅系為河湖相—濱海相碎屑巖。寒武系下統(tǒng)梅樹(shù)村組為礦區(qū)含礦地層［1］。

1.2構(gòu)造

區(qū)內(nèi)褶皺及斷裂構(gòu)造均發(fā)育，構(gòu)造線主要呈北西—南東向、北東—南西向展布。褶皺構(gòu)造主要有：七百步背斜、轎頂山向斜、大洪山向斜、馬烈背斜、安樂(lè)向斜、漢源向斜等，磷礦層主要位于向斜兩翼及其轉(zhuǎn)折端的寒武系下統(tǒng)梅樹(shù)村組地層中；主要斷裂有：七百步斷裂、紅花斷裂、羅鍋坪斷裂、馬烈斷裂、鉛鋅廠斷裂。除鉛鋅廠斷裂外，其余斷裂的展布方向均與褶皺軸線基本一致，以傾角較陡的逆斷層為主，且將背斜、向斜及其中賦存的磷礦層破壞，屬于破礦斷裂構(gòu)造。

1.3巖相古地理

該區(qū)在漢源以東，西面為康定古陸、甘洛—漢源水下隆起，南有寧南—金陽(yáng)水下隆起與東川—德澤盆地相隔，構(gòu)成一個(gè)向東開(kāi)口的海灣瀉湖環(huán)境，處于潮間沙坪相區(qū)，為磷塊巖的聚集、堆積創(chuàng)造了良好的沉積環(huán)境，沉積過(guò)程由多個(gè)潮下—潮間—潮上的次級(jí)小旋回組成，有利于磷礦層的富集（圖1）［1］。

1.4區(qū)域磷礦特征

該區(qū)有椅子山、大洪山2個(gè)大、中型磷礦床，礦層賦存于寒武系下統(tǒng)梅樹(shù)村組中段（∈1m2），厚度7.36～9.83m， P2O5平均18.30%～21.17%。含礦層分為上、下兩個(gè)礦層。下層礦為區(qū)內(nèi)主要的工業(yè)礦層，全區(qū)穩(wěn)定，但部分地段被后期斷裂破壞。礦層在走向上延伸一般在3～6km，最長(zhǎng)6.5km；上礦層位于含磷巖系的下部和頂部，厚度小，品位低，不具有工業(yè)價(jià)值（圖2）。

2　礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1地層

爛泥三灣磷礦區(qū)屬于椅子山大型磷礦床的一部分。礦區(qū)出露地層有震旦系上統(tǒng)燈影組第四段白云巖，第三段硅質(zhì)白云巖；寒武系下統(tǒng)梅樹(shù)村組下段硅質(zhì)白云巖，中段磷塊巖，上段細(xì)砂巖，九老洞組下段含磷細(xì)砂巖，上段細(xì)砂巖，遇仙寺組下段石英砂巖，中段砂質(zhì)白云巖夾砂巖，上段粗砂巖夾砂質(zhì)、泥質(zhì)白云巖，寒武系中統(tǒng)大鼻山組粉砂巖，寒武系上統(tǒng)洗象池組白云巖；奧陶系下統(tǒng)紅石崖組粉砂巖夾砂質(zhì)白云巖；第四系殘坡積物等（圖3）。

寒武系下統(tǒng)梅樹(shù)村組為含磷地層（∈1m），細(xì)分三個(gè)巖性段：下段（∈1m3）為灰—灰白色致密塊狀硅質(zhì)白云巖；中段（∈1m2）為磷礦層，巖性為黑灰色磷塊巖，假鮞結(jié)構(gòu)，似層狀構(gòu)造，為本區(qū)主要磷礦層位；上段（∈1m1）為淺灰—深灰色細(xì)砂巖，中—細(xì)粒砂狀結(jié)構(gòu)，中—厚層狀構(gòu)造，砂粒分選性中等，粒度中等均勻，巖層層理面較為清晰。與上覆寒武系下統(tǒng)九老洞組呈假整合接觸，與下伏震旦系上統(tǒng)燈影組第四段（或麥地坪組）呈整合接觸。

2.2構(gòu)造

礦區(qū)處于大洪山向斜西翼、馬烈背斜東翼；礦區(qū)中部發(fā)育有羅鍋坪斷裂大角度斜切大洪山向斜西翼，并將磷礦層及地層錯(cuò)斷，造成地層和礦層重復(fù)出現(xiàn)，燈影組仰沖于寒武系、奧陶系之上。

圖2　四川省漢源地區(qū)磷礦分布地質(zhì)略圖

3　礦床地質(zhì)特征

3.1磷礦層特征

礦區(qū)磷礦層賦存于寒武系下統(tǒng)梅樹(shù)村組中段（∈1m2）中，礦層嚴(yán)格受層位控制，呈層狀產(chǎn)出，傾向120°～140°，傾角15°～21°，礦層走向長(zhǎng)約3 750m，礦層厚度最大11.05m，最小4.25m，平均7.79m。礦層由北向南逐漸變薄。取樣分析P2O512.65%～24.16%，平均17.26%；酸不溶物 17.82%～50.80%，平均26.17%；CaO 17.82%～42.73%，平均31.46%；CO22.78%～26.26%，平均12.50%；K2O 1.52%～15.94%，平均4.11%。

3.2礦石質(zhì)量

礦石中主要有益礦物為膠磷礦、鉀礦物；膠磷礦含量18～25%；脈石礦物主要為白云石、石英等，有極少量細(xì)粒磁鐵礦、黃鐵礦及褐鐵礦等金屬礦物，金屬礦物多數(shù)呈半自形粒狀星點(diǎn)狀不均勻散布在石英粒間。脈石礦物白云石多數(shù)以膠結(jié)物形式存在。磷礦物呈灰棕色、灰色均質(zhì)以渾圓狀，次圓狀鮞粒不均勻雜亂分布，其粒徑在0.25～0.12mm之間。鉀礦物主要為長(zhǎng)石，次為云母。長(zhǎng)石在礦石中含量占10%～25%，呈菱角狀，粒徑以小于0.04～0.25mm為主，云母見(jiàn)于膠結(jié)物中。

礦石結(jié)構(gòu)有砂狀結(jié)構(gòu)、半自形粒狀結(jié)構(gòu)、亮晶鮞粒結(jié)構(gòu)、自形晶粒結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu)、交代殘留結(jié)構(gòu)、細(xì)晶粒狀結(jié)構(gòu)、交代骸晶結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造有顯微層紋狀構(gòu)造、顯微層狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造和星點(diǎn)浸染狀構(gòu)造（圖4、圖5）。

礦區(qū)磷礦體平均P2O517.26%；CaO/P2O51.82；酸不溶物26.17%；區(qū)內(nèi)磷礦屬選礦級(jí)混合型磷塊巖礦石，磷礦石經(jīng)過(guò)反浮選試驗(yàn)、反-正浮試驗(yàn)和正-反浮試驗(yàn)表明，該礦浮選合理流程為正-反浮選工藝流程，按照該工藝流程，最終可獲得P2O5品位為28.40%，回收率為72.60%的磷精礦。該產(chǎn)品達(dá)到商品磷精礦用質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

圖3　爛泥三灣磷礦區(qū)地質(zhì)略圖及典型剖面

4　礦床成因

1）爛泥三灣磷礦在早寒武世梅樹(shù)村期位于康定古島與甘洛—漢源水下隆起、寧南—金陽(yáng)水下隆起、東川—德澤盆地構(gòu)成的開(kāi)口向東的海灣瀉湖環(huán)境。晚震旦世，海侵范圍由東至西推進(jìn)到西昌—滇中地區(qū)，富磷的深層海水，隨洋流上升到表層，形成磷質(zhì)濃集區(qū)，為小殼動(dòng)物、微生物的生長(zhǎng)提供了養(yǎng)料，小殼動(dòng)物、微生物的大量繁殖，又為磷質(zhì)的轉(zhuǎn)化富集起到了促進(jìn)作用。為磷塊巖的聚集、堆積創(chuàng)造了良好的條件［2］。

2）前震旦系基底火山—沉積物帶到海水中的大量鎂質(zhì)，通過(guò)震旦系上統(tǒng)燈影組的沉積作用，形成了廣泛的白云巖，漢源一帶，還直接沉積了菱鎂礦。這些沉積和成礦作用，消耗了大量的鎂離子，鎂離子的減少使得鈣離子的消耗得到減少，在富含有機(jī)質(zhì)的碳酸鹽沉積物中，沉積了原始的鈣磷酸鹽［2］。

3）含磷地層巖石組合由下至上為致密塊狀硅質(zhì)白云巖、砂屑磷塊巖、細(xì)砂巖等，為海進(jìn)到海退序列的產(chǎn)物。在海退階段，水體變淺，內(nèi)浪或生物擾動(dòng)等簸選作用加強(qiáng)，大量細(xì)粒鈣磷酸鹽逐步富集成磷塊巖［2］。

4）礦床成因類(lèi)型為淺海相沉積層控型磷礦床。

5）礦床工業(yè)類(lèi)型為含鉀磷塊巖。

5　成礦規(guī)律

1）四川省漢源地區(qū)磷礦分布于康滇地軸以東的海灣瀉湖環(huán)境中，富集于潮間沙坪相區(qū)的多個(gè)潮下—潮間—潮上的次級(jí)小旋回內(nèi)。

2）受區(qū)域短軸向斜控制，得以保存完整。

3）漢源地區(qū)磷礦層嚴(yán)格受寒武系下統(tǒng)梅樹(shù)村組地層控制，順層產(chǎn)出，屬淺海相沉積層控型磷礦床。

圖4　漢源爛泥三灣礦區(qū)磷礦石

6　找礦標(biāo)志

四川省漢源地區(qū)磷礦找礦應(yīng)重點(diǎn)從寒武系下統(tǒng)梅樹(shù)村組及古地理環(huán)境的研究入手，同時(shí)把握住以下找礦標(biāo)志及找礦方向，對(duì)磷礦的勘查突破將會(huì)起到事半功倍的效果。

1）地層標(biāo)志。區(qū)內(nèi)磷礦嚴(yán)格受寒武系下統(tǒng)梅樹(shù)村組地層控制，梅樹(shù)村組地層是區(qū)內(nèi)主要賦礦層位，其余地層中的磷礦品質(zhì)較差，因此梅樹(shù)村組地層是區(qū)內(nèi)最直接的找礦標(biāo)志。

2）巖性標(biāo)志。磷礦層位于梅樹(shù)村組中部，其頂板為淺灰—深灰色細(xì)砂巖，底板為灰—灰白色致密塊狀硅質(zhì)白云巖，即在灰—灰白色致密塊狀硅質(zhì)白云巖與淺灰—深灰色細(xì)砂巖之間，有找到磷礦層的可能性，因此，灰—灰白色致密塊狀硅質(zhì)白云巖與淺灰—深灰色細(xì)砂巖是該區(qū)磷礦層的間接找礦標(biāo)志。

3）顏色標(biāo)志。漢源地區(qū)磷塊巖為灰黑色，其下部為灰—灰白色致密塊狀硅質(zhì)白云巖，上部為淺灰—深灰色細(xì)砂巖，顏色差別明顯，是重要的找礦標(biāo)志之一。

4）構(gòu)造標(biāo)志。漢源地區(qū)磷礦無(wú)一例外地分布于有寒武系下統(tǒng)梅樹(shù)村組地層存在的短軸向斜中，這給磷礦層提供給了良好的保存條件，因此，有寒武系下統(tǒng)梅樹(shù)村組地層分布的短軸向斜構(gòu)造是該區(qū)又一重要的找礦標(biāo)志。

圖5　膠磷礦（灰色）呈渾圓狀、次圓狀、鮞狀不均勻地分布于細(xì)粒白云石間，膠結(jié)物為白云石，薄片 70×（-）

7　找礦遠(yuǎn)景區(qū)及找礦方向

根據(jù)漢源地區(qū)含礦地層、短軸向斜、已知磷礦床、磷礦點(diǎn)分布規(guī)律和特點(diǎn)，初步將漢源地區(qū)磷礦劃分出3個(gè)找礦遠(yuǎn)景區(qū)，從西向東依次為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ號(hào)，均為A類(lèi)遠(yuǎn)景區(qū)，分別為馬烈找礦遠(yuǎn)景區(qū)（ⅠA）、大洪山找礦遠(yuǎn)景區(qū)（ⅡA）、轎頂山找礦遠(yuǎn)景區(qū)（ⅢA）（詳見(jiàn)圖1）。

1）馬烈找礦遠(yuǎn)景區(qū)（ⅠA）。該區(qū)位于馬烈向斜兩翼及核部，有1處中型磷礦床（水桶溝礦床），為A類(lèi)找礦遠(yuǎn)景區(qū)。磷礦層受控于寒武系下統(tǒng)梅樹(shù)村組地層。初步判斷，在馬烈—萬(wàn)里之間有進(jìn)一步找礦前景。

2）大洪山找礦遠(yuǎn)景區(qū)（ⅡA）。該區(qū)位于大洪山向斜兩翼及核部，有1處大型（椅子山）、1處中型（大洪山）、2處小型（瓦板山、爛泥三灣）、2處礦點(diǎn)（馬家河壩、豆腐石）分布，為A類(lèi)找礦遠(yuǎn)景區(qū)。磷礦層受控于寒武系下統(tǒng)梅樹(shù)村組地層和大洪山向斜控制，受斷層破壞影響，礦層重復(fù)出現(xiàn)。該遠(yuǎn)景區(qū)分布面積廣，勘查工作程度高，初步判斷，在豆腐石—小埡口之間有進(jìn)一步找礦前景。

3）轎頂山找礦遠(yuǎn)景區(qū)（ⅢA）。該區(qū)位于轎頂山向斜兩翼及核部，有1處磷礦點(diǎn)（鐵廠溝）分布，地表磷礦層分布穩(wěn)定，走向長(zhǎng)達(dá)3km，厚度1～2m，厚度較穩(wěn)定，有較好的埋藏條件，為A類(lèi)找礦遠(yuǎn)景區(qū)。該區(qū)磷礦層受控于寒武系下統(tǒng)梅樹(shù)村組地層，地質(zhì)工作程度較低，尚有大量采礦遺跡。初步判斷，在轎頂山向斜內(nèi)部及其附近有進(jìn)一步找礦前景。

該文得到了單位總工、教授級(jí)高級(jí)工程師邱仁軒同志的認(rèn)真審閱、修改，在此致謝。

［1］四川省地質(zhì)礦產(chǎn)局.四川省地質(zhì)區(qū)域地質(zhì)志［M］.北京：地質(zhì)出版社，1991.

［2］沈蘇，金明霞，陸元法.西昌-滇中地區(qū)主要礦產(chǎn)成礦規(guī)律及找礦方向［M］.重慶：重慶出版社，1988.

［3］四川省冶金地質(zhì)勘查局六〇五大隊(duì).四川省漢源縣爛泥三灣鐵鉛鋅磷礦勘探地質(zhì)報(bào)告［R］，2014.

Geological Featuresand Prospecting Potential for the Lannisanwan Phosphorite Deposit in Hanyuan，Sichuan

PENG Zhao-qiangZHOU YongLIU Yu-hongCHEN Ping
（No.605Geological Party，Sichuan Bureau ofMetallurgicalGeological Exploration，Pengshan，Sichuan 620860）

The phosphorite deposits in Hanyuan，Sichuan are neritic sedimentary in origin.The Lannisanwan phosphorite deposit occurs in the western limb of the Dahongshan brachysyncline and is confined to the Lower Cambrian Meishucun Formation.This paper dealsw ith ore-forming laws and ore guides for the phosphorite deposit.

phosphorite deposit；Meishucun Formation；reguide；Lannisanwan

P619.21+3

A

1006-0995（2015）02-0183-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2015.02.005

2014-04-14

彭召?gòu)?qiáng)（1986—），男，重慶人，助理工程師，主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查