羅 坤，吳 帆

(1.云南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，云南 昆明 650051；2.云南地礦總公司(集團(tuán))，云南 昆明 650011)

云南省磷礦屬于磷塊巖型，是云南省優(yōu)勢礦種之一，磷礦資源在質(zhì)和量上居全國前列，是我國重要的磷礦石資源產(chǎn)地。云南省磷礦按成礦時代和成因類型可劃分為早寒武世沉積型磷礦、中泥盆世沉積型磷礦、新生代淋濾殘積型磷礦。磨盤山磷礦則屬于早寒武世沉積磷礦。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

磨盤山磷礦大地構(gòu)造位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺西南部的滇東臺褶帶，昆明臺褶束建水臺隆北東端，小江斷裂西側(cè)。屬早寒武世川滇成礦帶華寧-澄江沉積區(qū)的東南部，是一個長期接受震旦紀(jì)至中生代沉積的軸緣坳陷區(qū)。整個歷史時期，該區(qū)較少發(fā)生沉積間斷，出露地層較全。區(qū)域內(nèi)元古界、古生界主要為海相化學(xué)沉積，濱海相碎屑沉積，中生界、新生界以內(nèi)陸湖泊、沼澤及河湖相碎屑沉積為主。

2 礦區(qū)地質(zhì)

據(jù)云南省有色地質(zhì)局三一三地質(zhì)隊勘查資料，礦區(qū)出露地層單元由老到新依次為

(1)震旦系下統(tǒng)澄江組(Zac)：巖性為紫紅色、暗紅色中厚層狀粗粒石英砂巖、薄至中層狀細(xì)粒、細(xì)至中粒砂巖夾厚2m-4m凝灰?guī)r；底部塊狀礫巖。

(2)震旦系上統(tǒng)燈影組與陡山沱組(Zbd+dn)：巖性為淺灰色厚層狀藻跡白云巖、灰色薄至中層狀白云巖夾石英砂巖。

(3)寒武系下統(tǒng)漁戶村組(∈1y)：可分為四個巖性段

漁戶村組第一段(∈1y1)：巖性為灰色中層狀白云巖、灰綠色中厚層狀粉砂巖、紫紅色粉砂質(zhì)泥巖；

漁戶村組第二段(∈1y2)：巖性為淺灰色薄至中厚層狀粉晶白云巖、砂質(zhì)白云巖夾褐黃色泥質(zhì)含磷白云巖、灰黑色硅質(zhì)條帶或結(jié)核；

漁戶村組第三段(∈1y3)：巖性為淺灰色、灰黑色薄至中層狀細(xì)砂屑磷塊巖、硅質(zhì)白云巖、含磷白云巖；

漁戶村組第四段(∈1y4)：巖性為灰白色薄至中層狀粉晶白云巖夾泥質(zhì)白云巖薄層、硅質(zhì)條帶及結(jié)核。

(4)寒武系下統(tǒng)筇竹寺組(∈1q)：分為兩段，筇竹寺組第一段(∈1q1)巖性為灰、灰綠色(風(fēng)化后呈黃褐色)薄至中層狀泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖；筇竹寺組第二段(∈1q2)：巖性為黃綠色泥巖夾粉砂巖薄層。

圖1 礦區(qū)地質(zhì)略圖

(5)寒武系下統(tǒng)滄浪鋪組(∈1ch)：巖性為灰綠、紫紅色薄層狀泥質(zhì)粉砂巖夾泥巖薄層。

(6)泥盆系上統(tǒng)宰格組(D3z)：巖性為灰色、深灰色厚層狀白云巖，夾灰綠色泥巖薄層或條帶，局部為角礫狀白云巖。

(7)石炭系下統(tǒng)(C1)：巖性為淺灰色中至厚層狀白云巖夾灰色細(xì)晶白云巖，間夾灰綠色泥巖薄層或條帶。

(8)石炭系中統(tǒng)威寧組(C2w)：巖性為淺灰色假鮞狀灰?guī)r，灰白色、乳白色塊狀灰?guī)r。

(9)石炭系上統(tǒng)馬平群(C3m)：巖性為灰至灰白色厚層至塊狀假鮞狀灰?guī)r。

(10)二疊系下統(tǒng)陽新組(P1y)：巖性為灰色厚層狀白云巖，灰、灰白色隱晶灰?guī)r夾少量白云巖。

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，主要以北東-南西、北西-南東向兩組斷裂為主，對礦體(層)產(chǎn)生切割破壞作用，控制著礦體(層)的完整性、連續(xù)性(圖1)。

3 含礦巖系劃分及對比

3.1 層位對比

華寧磨盤山沉積磷塊巖礦床形成于寒武早紀(jì)，沉積環(huán)境為淺海相、濱海相。礦體賦存于下寒武統(tǒng)漁戶村組第三段(∈1y3)中，含礦巖系對比見圖2。

(1)上覆層同為泥巖、粉砂巖屑碎巖系建造，厚度大于100m。

(2)直接頂板同為白云巖、硅質(zhì)白云巖或硅質(zhì)條帶化學(xué)巖系建造，磨盤山磷礦區(qū)厚度1.92～13.8m。

圖2 華寧磨盤山磷礦與鄰區(qū)對比圖

(3)直接底板同為白云巖、硅質(zhì)白云巖或夾硅質(zhì)條帶化學(xué)巖系建造，磨盤山磷礦區(qū)厚度17.3m～496m。

(4)礦石自然類型差別不大，多以砂屑狀磷塊巖、條帶狀磷塊巖為主。結(jié)構(gòu)構(gòu)造亦相近，以內(nèi)砂屑、細(xì)砂屑結(jié)構(gòu)，塊狀、層狀、條帶條紋狀構(gòu)造為主。

(5)礦層對比：磨盤山磷礦與清水溝磷礦、大村磷礦屬于同一含礦層礦。只不過磨盤山磷礦有兩層礦，中間存在夾層，含礦巖系可分為上下兩個礦層，說明存在兩個成礦期。

3.2 主要化學(xué)組分對比

通過磨盤山磷礦與相鄰的清水溝磷礦、大村磷礦礦石主要化學(xué)組分對比(表1)，存在以下特點

(1)磨盤山磷礦P2O5、CaO含量比清水溝磷礦略低，與大村磷礦相差不大。

(2)磨盤山磷礦MgO含量高于大村磷礦，與清水溝磷礦相差不大。CO2含量低于大村磷礦，與清水溝磷礦相差不大。

(3)磨盤山磷礦SiO2含量高于清水溝磷礦，與大村磷礦相差不大。SiO2/CaO比值與大村磷礦相差不大，高于清水溝磷礦。

磨盤山磷礦屬沉積型磷塊巖礦床，礦體賦存于下寒武統(tǒng)漁戶村組第三段(∈1y3)，上、下礦層層位穩(wěn)定，與圍巖產(chǎn)狀一致。因礦區(qū)構(gòu)造發(fā)育，礦層走向不連續(xù)，被斷層錯斷分布于不同的空間位置，從北到南依次為老鷹窩礦段、螞蟥溝礦段、磨盤山礦段(東礦段、西礦段)。

4 礦床成因

華寧磨盤山磷礦為早寒武世海相沉積型磷塊巖礦床。早寒武世初期南北向古斷裂控制著古地理的基本格局，西側(cè)西昌-易門斷裂與滇中古陸東緣邊界基本吻合，普渡河、小江斷裂影響相帶環(huán)境的分布。由于普渡河斷裂與小江斷裂夾持地帶的不均勻下降，加之近東西向的巧家-五星、嵩明水下隆起的影響，從北至南形成硝灘-羊場、九龍-會澤、澄江-華寧三大聚磷盆地，產(chǎn)生二隆三洼的古地理、古構(gòu)造格局。

華寧磨盤山磷塊巖礦床形成于淺海碳酸鹽臺地干熱潮坪環(huán)境，屬華寧陸表海滇東早寒武世二隆三洼古地理、古構(gòu)造格局之澄江-華寧聚磷盆地。該聚磷盆地北至嵩明水下隆起帶，南西為滇中古陸，南東為牛首山古陸，正南是海槽，南北均與廣海相連。古地理、古構(gòu)造條件決定了巖相分布特征，而含磷巖系的分布，礦體的形態(tài)及規(guī)模又受巖相及其在巖相剖面中位置的控制。

從發(fā)展演化來看，首先是由富含磷質(zhì)的上升洋流到達(dá)川滇潮坪海灣，由于壓力降低，溫度升高，CO2逸出，海水pH值增高，磷質(zhì)因膠體化學(xué)、生物化學(xué)作用沉積，形成凝膠狀磷塊巖與磷酸鹽、硅質(zhì)等共同沉積磷質(zhì)層。再在波浪、潮汐和風(fēng)暴動力的作用下，原地和異地先期沉積的磷質(zhì)層被破碎、簸選、搬運(yùn)、然后在有利的相帶沉積，從而形成內(nèi)碎屑、砂粒及鮞粒相伴的結(jié)構(gòu)類型。本區(qū)磷礦石是由上述兩種沉積成礦作用交替富集而成(圖3)。

圖3 華寧磨盤山磷塊巖成因示意圖(據(jù)云南省礦產(chǎn)資源潛力評價項目)

從成礦過程來看，間歇高能時磷質(zhì)沉積形成條帶構(gòu)造，間歇低能時白云巖或泥質(zhì)粉砂代替磷礦沉積，從而形成上下礦層的夾層。隨著上覆沉積物的壓力相應(yīng)加大，沉積物粒間水化學(xué)活動性大大增強(qiáng)，再經(jīng)脫水濃縮沉淀膠結(jié)而形成礦體。在成巖期，由于Eh值降低，Ph值增高，磷塊巖承受的地壓繼續(xù)增加，地溫增高，殘留粒間水化學(xué)活動性進(jìn)一步增強(qiáng)，在富磷粒間水的作用下，沉積物進(jìn)一步磷酸鹽化，使之更加富集。

5 結(jié)論

磨盤山海相磷塊巖礦床的形成機(jī)理概括為：與廣海相連的局限臺地由于上升洋流帶來的磷源是磷塊巖沉積的最佳古地理環(huán)境，成礦最為有利的場所為環(huán)境突變的邊緣地帶，生物有機(jī)質(zhì)作用對成礦起著重要作用，它貫穿了成礦的全過程?？傊讐K巖沉積是化學(xué)作用、物理作用和生物有機(jī)質(zhì)作用相互作用相互疊加的結(jié)果。