曹金鑫，陳吉艷，汪龍波

1.貴州大學 資源與環(huán)境工程學院，貴州 貴陽 550025；2.貴州大學喀斯特地質(zhì)資源與環(huán)境教育部重點實驗室，貴州 貴陽 550025

揚子區(qū)梅樹村期形成了一系列的磷礦，主要分布在靠康滇列島的東側(cè)，呈明顯的方向性展布，沿著揚子地塊西緣形成一條長約800 km，寬約40～60 km的南北向成礦帶［1］，包括云南昆陽［2-3］、東川［4］，四川雷波［5］、馬邊［6］，貴州織金［7-10］等，形成5個成磷區(qū)，即王家灣-漁戶村區(qū)、東川-德澤區(qū)、織金區(qū)、峨眉山區(qū)、雷波-馬邊區(qū)，其中以王家灣-漁戶村區(qū)、東川-德澤區(qū)、雷波-馬邊為主要成磷區(qū).王家灣-漁戶村成磷區(qū)邊緣及其之間均為較淺水的水下隆起區(qū)，如其北緣為曲靖-嵩明近東西向水下隆起呈障壁島，構(gòu)成了一個有利于磷質(zhì)聚集的半局限盆地［1］.東川-德澤區(qū)以及雷波-馬邊區(qū)的沉降幅度大于200 m，古地理控制易在此地形成大規(guī)模磷礦［11］.

水動力較強的淺水環(huán)境，生物繁盛，由于水動力擾動改造，容易使磷富集，而水動力相對弱的淺水洼地，雖然形成的含磷巖系厚度大，但磷含量偏低［12］.磷塊巖成礦與沉積微相具有一定的關(guān)系.孟永龍［13］對白龍?zhí)读椎V的地質(zhì)特征進行了探討，認為白龍?zhí)读椎V為典型的鈣硅質(zhì)磷礦.楊瑞東等［14］探討了黔中磷塊巖沉積特征，認為潮間至潮下高能環(huán)境是磷塊巖形成的主要環(huán)境.謝宏［15］對銅仁壩黃磷礦進行了研究，認為磷塊巖是大陸邊緣海盆較深水沉積產(chǎn)物.Anouar等［16-17］對磷礦中的同位素、稀土元素進行了研究，認為磷礦形成于缺氧的半干旱半濕潤氣候；前人［18-20］還針對貴州磷礦中稀土元素的賦存狀態(tài)特征進行了研究.雷加錦等［21］對揚子東區(qū)磷結(jié)核進行研究，認為磷結(jié)核與微生物密切相關(guān)，微生物是使磷淀積的重要營力.賀瑾瑞等［22］對比研究了云南白登淺海相磷塊巖和青龍哨陸相磷塊巖.揚子區(qū)磷礦床前人在沉積特征、成礦模式等眾多方面形成了較多的資料成果，但整個揚子區(qū)寒武系底部含磷巖系地層及沉積特征橫縱向綜合對比報道較少，僅限于大區(qū)域橫向或小范圍縱向的對比研究，因此，作者以形成大型磷礦的揚子西區(qū)為主要研究區(qū)，以形成磷結(jié)核的揚子中、東區(qū)作為對比，選取揚子區(qū)寒武系底部含磷巖系13條較典型的剖面進行調(diào)查采樣，并從含磷地層沉積特征著手，對比分析不同地區(qū)含磷巖系異同，為了解該類型礦床區(qū)域成礦規(guī)律提供科學依據(jù).

1 區(qū)域地質(zhì)概況

中國南方寒武紀構(gòu)造背景屬于加里東構(gòu)造旋回（包括震旦紀）的中期，基本上是震旦紀構(gòu)造發(fā)展的延續(xù)，主要構(gòu)造單元均具明顯的繼承性.在加里東時期，中國南方由揚子板塊和華夏板塊兩大板塊組成，兩大板塊以江山－紹興轉(zhuǎn)換斷層及其控制的華南盆地為界，華南盆地是在晉寧晚期殘留盆地背景上發(fā)展起來的［23］.揚子區(qū)早寒武世梅樹村期早期，揚子地臺為一屹立于大洋盆地中的臺地（克拉通），四周分別為滇青藏海盆、川西海盆、秦嶺海槽和南華海槽.在其西南邊緣有一些零星孤立的島鏈，整個地勢呈現(xiàn)出西高東低的局勢，由西部海島或隆起向東經(jīng)海灣—臺地斜坡漸入盆地.西部水淺，氣候溫暖干燥，為局限至半局限海灣的潮坪環(huán)境，又迎臨東南而來的洋流［24］，為磷質(zhì)來源、生物衍生、成磷聚集、成礦創(chuàng)造了極為有利的條件，從而形成一套含磷碳酸鹽沉積，其沉積古地理圖見圖1.

圖1 揚子區(qū)早寒武世沉積古地理圖（據(jù)文獻［23］修改）Fig.1 Early Cambrian sedimentary paleogeographic map of the Yangtze region（Modified from Reference［23］）

在寒武紀時期，揚子古板塊西緣因受康滇古陸和龍門山島鏈隆升的影響，整個板塊顯示西高東低臺地相的沉積特征（如圖2）.在此時期，根據(jù)活動構(gòu)造的性質(zhì)可以將中國南方劃分為華南裂谷區(qū)（包括華南盆地、華夏西北大陸邊緣和揚子東南大陸邊緣）、揚子陸塊北緣裂谷帶、揚子陸塊塊斷構(gòu)造活動帶（揚子克拉通）及華夏克拉通4個構(gòu)造區(qū)，其中華南裂谷是規(guī)模最大的構(gòu)造帶［25］.梅樹村期沉積明顯受到塊斷差異運動的控制，在揚子區(qū)形成隆、凹的構(gòu)造.隆、凹構(gòu)造包括昭覺－昆明盆地、川黔淺水碳酸鹽臺地（包括川黔潮上泥坪、黔中臺地邊緣淺灘）、龍門山－大巴山臺地邊緣斜坡、黔湘鄂臺地邊緣斜坡、黔湘鄂皖盆地，它們是控制揚子區(qū)寒武系底部含磷巖系（磷結(jié)核）形成的主要構(gòu)造因素［25］.

圖2 揚子區(qū)早寒武世構(gòu)造略圖（據(jù)文獻［25］修改）Fig.2 Early Cambrian tectonic sketch map of the Yangtze region（Modified from Reference［25］）

2 含磷巖系地層與成礦特征

揚子區(qū)寒武系底部含磷巖系主要分布于云南東部和黔北及黔西北地區(qū)，主要賦存于云南梅樹村組中誼段和筇竹寺組八道灣段底、頂部，貴州冒龍井段和戈仲伍組；而向東的貴州銅仁、天柱、以及江西上饒、浙江江山、江蘇南京等地含磷巖系主要賦存于牛蹄塘組、留茶坡組及荷塘組（表1）［26］.根據(jù)揚子區(qū)寒武系含磷巖系特點，作者自西向東勘查了13條剖面，繪制了部分具代表性的剖面圖，并將各地層及成礦特征分述如下.

表1 揚子區(qū)寒武系底部含磷巖系巖石地層表Table 1 Lithostratigraphy of phosphoric rocks at the bottom of Cambrian in Yangtze region

云南白龍?zhí)读椎V位于東川－德澤成磷區(qū)，賦礦地層主要為梅樹村組中誼村段，其巖性柱狀圖見圖3.該磷礦分布于東、西兩支小江斷裂之間，屬大型淺海相沉積的磷塊巖礦床，含礦層總厚約58.74 m［1］，礦體呈層狀產(chǎn)出，層位穩(wěn)定.賦礦地層上部為細晶白云巖夾白云質(zhì)磷塊巖及瘤狀含磷白云質(zhì)灰?guī)r；中部為磷礦層，以條帶狀磷塊巖、條紋狀磷塊巖及硅質(zhì)磷塊巖為主，發(fā)育透鏡狀層理；下部為深灰色白云質(zhì)灰?guī)r夾黑色硅質(zhì)巖.礦石結(jié)構(gòu)有微?；蚰嗑ЫY(jié)構(gòu)、內(nèi)碎屑結(jié)構(gòu)、纖微聚晶結(jié)構(gòu)及生物碎屑結(jié)構(gòu)等，以碎屑結(jié)構(gòu)為主.礦石構(gòu)造有致密塊狀構(gòu)造、粒狀塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、水平條帶狀構(gòu)造、波狀條帶狀構(gòu)造、條紋狀構(gòu)造等.巖石具有水平層理、波狀層理及粒序?qū)永順?gòu)造，其次還見有交錯層理，波痕構(gòu)造等.根據(jù)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造，將白龍?zhí)读讐K巖分為泥晶磷塊巖、白云質(zhì)磷塊巖、致密磷塊巖、硅質(zhì)磷塊巖、泥質(zhì)磷塊巖及生物碎屑磷塊巖等，致密磷塊巖是寒武系底部重要的磷塊巖類型.

圖3 云南白龍?zhí)对绾涫烂窐浯褰M中誼村段巖性柱狀圖Fig.3 Lithological column of Zhongyicun Member，Meishucun Formation in Bailongtan，Yunnan

貴州織金磷礦區(qū)大地構(gòu)造處于黔中隆起西南端，屬典型的揚子區(qū)地層.磷礦床位于戈仲伍-果化背斜及張維背斜北西翼近軸部.含磷巖系由上、下兩段構(gòu)成.下段以薄至中厚層白云質(zhì)生物屑砂礫屑磷塊巖與含磷白云巖交替沉積為主，以波狀、透鏡狀及雙向交錯等層理為主，微生物及帶殼小動物化石豐富，稱戈仲伍組.戈仲伍組底部以礫屑白云巖與下伏燈影組（表1）冒龍井段分界，其頂部以硅質(zhì)粉屑磷塊巖與上覆牛蹄塘組下段分界，其巖性柱狀圖如圖5所示.含磷巖系上段為含磷黑色黏土巖和粉砂巖，厚7～8 m，底部0.4～0.5 m內(nèi)含硅質(zhì)磷塊巖結(jié)核及似層狀透鏡體，此即牛蹄塘組下段.磷塊巖礦層主要位于戈仲伍組和牛蹄塘組底部.礦石類型主要有生物內(nèi)碎屑磷塊巖、凝膠磷塊巖和結(jié)核狀磷塊巖，以生物內(nèi)碎屑磷塊巖為主.含磷巖系厚7.8～32.8 m，上部為結(jié)核狀、透鏡狀硅質(zhì)磷塊巖層，中部為白云質(zhì)炭質(zhì)粉屑磷塊巖層，下部為白云質(zhì)生物屑砂礫屑磷塊巖、含磷白云巖以及一些凝膠狀磷塊巖.含磷巖系層序結(jié)構(gòu)特征：巖石顆粒粒度由下向上變細，底層為角礫向上漸變?yōu)榉坌肌嗉胺坌?；巖石層理構(gòu)造由下部波狀、透鏡狀以及雙向交錯層理向上部微波—水平狀層理變化，反映了沉積介質(zhì)由動蕩（潮汐作用）轉(zhuǎn)為寧靜的環(huán)境演變，顯示了海侵程度的加深；小殼動物化石富集，在下部巖層組合段，普遍形成生物碎屑結(jié)構(gòu)（圖6e、f），向上數(shù)量漸少，至上部段趨于消失；下部薄至中厚層含磷質(zhì)生物屑白云巖與薄層白云質(zhì)生物屑磷塊巖的交錯沉積，潮汐作用強烈，形成的磷塊巖品位雖較貧（一般P2O5為8%～15%），但其厚度和礦石儲量卻很大，是主要的含磷層位.礦石構(gòu)造有致密塊狀、塊狀、條帶狀構(gòu)造，脈狀、波狀構(gòu)造（圖6）等.

圖5 貴州織金早寒武世戈仲伍組巖性柱狀圖Fig.5 Lithological column of Early Cambrian Gezhongwu Formation in Zhijin，Guizhou

圖6 貴州織金早寒武世梅樹村期磷塊巖沉積構(gòu)造及巖石顯微鏡薄片圖Fig.6 Sedimentary structures and microscopic sections of phosphorites of Early Cambrian Meishucunian Age from Zhijin，Guizhou

貴州金沙巖孔磷礦位于金沙向斜東翼，含磷巖系主要是寒武系牛蹄塘組.區(qū)內(nèi)出露地層為燈影組（表1）白云巖；牛蹄塘組黑色碳質(zhì)頁巖、硅質(zhì)巖、硅質(zhì)磷塊巖及生物屑砂屑磷塊巖，硅質(zhì)巖與淺灰色白云質(zhì)磷塊巖互層，白云質(zhì)含量較高；明心寺組灰色粉砂質(zhì)泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)頁巖、底部偶夾凝灰?guī)r透鏡體，含豐富的三葉蟲化石及金頂山組黃綠色粉砂質(zhì)頁巖等.磷塊巖層較薄，僅0.1 m左右，上覆硅質(zhì)巖及互層約6 m，白云質(zhì)含量較多.

貴州清鎮(zhèn)含磷巖系分布區(qū)主要出露有震旦系燈影組（表1）淺灰、灰白色薄層—中厚層狀含粉屑泥-微晶白云巖；寒武系桃子沖組黑色薄層含磷硅質(zhì)巖、含磷生物碎屑白云質(zhì)硅質(zhì)巖，具水平細紋—條帶狀層理，含小殼化石和海綿骨針等；寒武系牛蹄塘組下段灰黑色薄層、中厚層狀碳質(zhì)黏土質(zhì)粉砂巖及碳質(zhì)頁巖等.與織金地區(qū)相比，其特點是水平紋層發(fā)育，磷塊巖層僅0.3 m，而含磷白云巖較厚，可達22 m左右.

貴州習水含磷巖系分布區(qū)位于桑木場背斜軸部，礦區(qū)主要出露有震旦系燈影組（表1）白云巖、大巖段白云質(zhì)磷塊巖及牛蹄塘組硅質(zhì)巖夾黑色碳質(zhì)頁巖［28］.硅質(zhì)巖夾黑色碳質(zhì)頁巖較厚，可達30 m，而白云質(zhì)磷塊巖層較薄，僅0.3 m，但磷塊巖層含小殼化石和藻類化石.

貴州遵義松林磷礦位于金頂山穹窿構(gòu)造的中部，穹窿核部為前震旦系板溪群，含磷巖系主要有燈影組（表1）白云巖，白云巖有硅化現(xiàn)象，偶夾黑色碳質(zhì)頁巖，內(nèi)部可見呈脈狀、網(wǎng)絡(luò)狀分布的方解石；寒武系牛蹄塘組下部為磷塊巖、黑色硅質(zhì)巖，牛蹄塘組上部為黑色碳質(zhì)頁巖與灰綠色頁巖.出露于寒武系底部的礦體主要由黑色硅質(zhì)凝膠狀磷塊巖和結(jié)核狀磷塊巖組成.其中磷質(zhì)結(jié)核夾于含黃鐵礦泥巖層中，位于凝膠狀磷塊巖上層；凝膠狀磷塊巖層硅化強烈，含大量滲流豆；磷結(jié)核層與磷塊巖均比較薄，僅0.4 m.

貴州開陽含磷巖系分布區(qū)位于南北向洋水背斜上，斷裂發(fā)育，以走向斷層為主，礦區(qū)出露地層由核部至翼部依序為前震旦系板溪群清水江組，上震旦統(tǒng)馬路坪組、洋水組和燈影組（表1）及下寒武統(tǒng)牛蹄塘組和明心寺組等.含磷巖系主要為硅質(zhì)磷質(zhì)白云巖、硅質(zhì)磷塊巖，小殼動物化石含量少，化石保存不完整，水平層理發(fā)育，磷質(zhì)含量低，巖系頂部的碳質(zhì)頁巖夾磷結(jié)核.

貴州鎮(zhèn)遠含磷巖系主要為燈影組（表1）淺灰、灰白色薄層—中厚層狀含粉屑泥-微晶白云巖；牛蹄塘組黑色薄層狀含磷硅質(zhì)巖、含泥硅質(zhì)巖、含磷生物碎屑白云質(zhì)硅質(zhì)巖，具水平細紋—條帶狀層理；牛蹄塘組下段為灰黑色薄層碳質(zhì)黏土質(zhì)粉砂巖及碳質(zhì)頁巖，泥質(zhì)含量較高.

貴州天柱含磷巖系分布區(qū)位于坪地向斜構(gòu)造東南翼，出露有新元古代南沱組、陡山沱組、留茶坡組（表1），下寒武統(tǒng)牛蹄塘組、明心寺組、耙榔組、清虛洞組等.磷結(jié)核礦層主要分布于下寒武統(tǒng)牛蹄塘組，呈卵圓狀、球狀（圖7a），磷結(jié)核礦層較薄厚僅為0.2 m，磷結(jié)核較小，礦層頂部為鐵質(zhì)泥巖和一層較厚的碳質(zhì)頁巖，但不含有磷結(jié)核.

貴州銅仁壩黃含磷巖系分布區(qū)位于壩盤背斜近南西傾末端之南東翼部，巖層傾斜較緩，一般小于10°.磷塊巖產(chǎn)于寒武系-震旦系跨界的留茶坡組（表1）頂部及寒武系九門沖組下段底部.留茶坡組上下兩層為碳質(zhì)頁巖，中間有碳質(zhì)泥巖、硅質(zhì)巖和磷塊巖的分層，碳質(zhì)頁巖中少見磷結(jié)核.

浙江江山含磷巖系分布區(qū)位于揚子地臺與華南褶皺系的交接部位，由于太平洋板塊向歐亞板塊俯沖，受強烈的南東方向擠壓作用，形成北東向的印支期褶皺、斷裂以及其他伴生和派生構(gòu)造，組成了本區(qū)的構(gòu)造格架［29］.區(qū)內(nèi)出露有寒武系荷塘組（表1）黑色碳質(zhì)頁巖夾磷質(zhì)結(jié)核、磷質(zhì)透鏡體及硅質(zhì)巖透鏡體，磷結(jié)核較小，但結(jié)核數(shù)量較多.

江西上饒含磷巖系為早寒武世荷塘組（表1）黑色碳質(zhì)頁巖夾磷質(zhì)結(jié)核及磷質(zhì)透鏡體（圖7b），磷質(zhì)結(jié)核呈卵圓狀、球狀、透鏡狀，黑色頁巖層較厚，一般為10～30 m，分布于巖系上、下層，中間層為深灰色硅質(zhì)透鏡體.

江蘇南京含磷巖系為幕府山組黑色碳質(zhì)頁巖夾磷質(zhì)結(jié)核，磷質(zhì)結(jié)核較大（圖7c）.

圖7 貴州、江西、江蘇早寒武世含磷結(jié)核沉積構(gòu)造照片F(xiàn)ig.7 Sedimentary structure photographs of Early Cambrian phosphorite nodules in Guizhou，Jiangxi and Jiangsu

3 含磷巖系建造類型及特征

揚子地塊寒武系底部梅樹村早期的海域由于受古構(gòu)造和古地形的控制，形成2個不同的沉積區(qū)，即揚子西區(qū)和揚子東區(qū)［12］.揚子西區(qū)為陸表?；蚯瓣懪璧氐奶妓猁}臺地相區(qū)，揚子東區(qū)為外陸架盆地相區(qū)［30］.受沉積環(huán)境的控制，含磷巖系的地層沉積特征各不相同.根據(jù)其巖性、沉積構(gòu)造等特點，葉連?。?2］將此時期中國主要的成磷區(qū)揚子西區(qū)陸表海碳酸鹽臺地相區(qū)分為碳酸鹽巖-硅質(zhì)巖-磷塊巖、碳酸鹽巖-磷塊巖、碳酸鹽巖、硅質(zhì)巖-碳酸鹽巖及頁巖-硅質(zhì)巖5種建造類型.這幾種建造類型及其特點，體現(xiàn)出揚子區(qū)寒武系底部含磷地層的沉積特征如下.

1）碳酸鹽巖-硅質(zhì)巖-磷塊巖建造：主要分布于王家灣-漁戶村、雷波-馬邊及寧強寬浪鋪等拗陷較深的沉積盆地中.含磷巖系的沉積序列從上到下為白云巖-磷塊巖-含磷硅質(zhì)巖，磷塊巖沉積后為一套潮上的白云巖沉積.而在祿勸、會澤及雷波一帶大海段上部見有隱晶—粉晶灰?guī)r和瘤狀灰?guī)r，巖石發(fā)育水平層理、波狀層理等，瘤狀灰?guī)r含豐富的軟舌螺化石［26］.上述說明梅樹村期揚子地塊西區(qū)的大部分地區(qū)海平面有所下降，只在部分拗陷地區(qū)沉積了一套較深水的潮下低能的泥晶灰?guī)r和瘤狀灰?guī)r.含磷巖系硅質(zhì)巖位于磷塊巖之下，成層性較好.原生沉積構(gòu)造類型單調(diào)，巖石以發(fā)育水平層理為主要特征，偶見有透鏡狀層理.小殼動物化石豐富，說明其沉積環(huán)境為水動力活動較弱的潮下低能環(huán)境.

2）碳酸鹽巖-磷塊巖建造：分布于3個沉積拗陷盆地的邊緣淺水地帶，如晉寧的梅樹村、金陽熱水河、馬邊老河壩.巖石主要為白云巖和磷塊巖組成.在云南昆陽、白龍?zhí)都百F州織金等地，磷塊巖類型主要為泥晶、泥晶—隱粒磷塊巖、粒屑磷塊巖、團粒磷塊巖和生物碎屑磷塊巖.粒屑磷塊巖中的基質(zhì)有磷質(zhì)、硅質(zhì)黏土質(zhì)及白云質(zhì)等.在昆陽、白龍?zhí)兜鹊爻０l(fā)育有鮞粒、復鮞粒，環(huán)繞鮞核的同心層達20～30圈［31］.貴州織金磷礦主要為白云質(zhì)磷塊巖和生物碎屑磷塊巖，常見生物碎屑呈定向排列造成分帶.巖石最常見的層理有水平層理、透鏡狀層理和波狀層理.富含小殼動物化石.從上述特征來看，屬于潮坪環(huán)境，環(huán)境的演化規(guī)律從潮下高能帶到潮上帶.

3）碳酸鹽巖建造：主要分布于聚磷拗陷盆地靠古陸的一側(cè)，碳酸鹽臺地邊緣較隆起的地帶以及聚磷拗陷盆地之間隆起的部位.主要分布區(qū)有云南昭覺、貴州習水和宜昌.巖性主要為泥晶、微晶白云巖及亮晶砂礫屑白云巖.泥晶白云巖中層紋狀構(gòu)造發(fā)育，偶見有小型交錯層理.礫屑白云巖中見有楔型交錯層理.由此看出，前者是在水動力活動弱的潮下或潮間低能環(huán)境中形成的；后者是在水動力活動強的潮下或潮間高能環(huán)境中形成.

4）硅質(zhì)巖－碳酸鹽巖建造：主要分布在陜南和川北的交界地帶.巖性主要為白云巖、灰?guī)r和硅質(zhì)巖.含小殼動物化石，但分布不均.層理簡單，發(fā)育水平層理和微波狀層理，說明是在水動力活動弱的潮下低能環(huán)境中形成.

5）頁巖－硅質(zhì)巖建造：主要分布于貴州黔東南天柱、江西上饒、浙江江山、江蘇南京.巖石主要為薄層狀黑色碳質(zhì)頁巖與硅質(zhì)巖互層，含磷結(jié)核，黑色碳質(zhì)頁巖厚度從西向東逐漸變厚.水平層理發(fā)育，屬水動力活動弱的潮下低能環(huán)境.

4 討論

4.1 含磷巖系地層對比

揚子區(qū)早寒武世時期巖相古地理環(huán)境比較復雜，其中貴州早寒武世梅樹村期最為復雜，沉積相類型和沉積建造多種多樣.云南梅樹村期含磷巖系地層主要有筇竹寺組，梅樹村組大海段、中誼村段和小歪頭山段；貴州此時期含磷巖系復雜多樣，分別為燈影組大巖段，戈仲伍組，桃子沖組下段，牛蹄塘組，留茶坡組頂部等；向東的江西上饒、浙江江山一帶地層主要為荷塘組及江蘇南京幕府山組（表1）.雖然揚子區(qū)在各地劃分的組別不同，但在各地同時期沉積的含磷巖系特征類似，因而具有較強的可對比性.

前人對揚子區(qū)寒武系含磷巖系沉積特征及地層對比已作了一定的研究工作，如韓豫川等［1］對揚子地臺下寒武統(tǒng)筇竹寺組下段創(chuàng)建了地層對比圖，此圖涵蓋范圍大，針對云南梅樹村，貴州織金打麻廠、松濤嗅腦，江西廬山觀音堂及浙江江山等含磷巖系作了大區(qū)域橫向地層對比，此圖對于相似的大區(qū)域地層對比具有較好的參考價值.吳祥和等［32］將貴州早寒武世磷礦層作縱向?qū)Ρ?，自下而上將貴州含磷巖系分為3層：下層礦（Ⅰ）、上礦層（Ⅱ）、頂部礦層（“磷質(zhì)結(jié)核層”）（Ⅰ＋Ⅱ：欠補償凝縮沉積成磷作用），即稱為3期成磷作用.由此看出，前人對揚子區(qū)寒武系含磷巖系地層對比研究僅限于大區(qū)域橫向或小范圍縱向的對比研究，對整個揚子區(qū)寒武系底部含磷巖系地層進行橫向及縱向綜合對比的研究報道較少.

根據(jù)吳祥和等［32］對貴州磷礦沉積的縱向分層，韓豫川等［1］對揚子地臺下寒武統(tǒng)筇竹寺組下段創(chuàng)建的地層橫向?qū)Ρ葓D及揚子區(qū)寒武系底部含磷巖系地層對比表（表1），結(jié)合揚子區(qū)寒武系底部含磷巖系各層位的特點，綜合分析構(gòu)建出此時期地層柱狀對比簡圖（圖8）.從圖8可看出，云南小歪頭山段、貴州織金戈仲伍組底部的礫屑白云巖相當于下寒武統(tǒng)梅樹村組，作為成磷期的初始沉積；貴州燈影組大巖段與冒龍井段為上下關(guān)系，大巖段為梅樹村成磷期的沉積，除頂界見侵蝕間斷沉積外，可與云南梅樹村組中誼村段下段、貴州織金戈仲伍組下段及清鎮(zhèn)桃子沖組下段進行對比，此礦層為下礦層（Ⅰ）；云南梅樹村組中誼村段上段、貴州織金戈仲伍組上段及貴州清鎮(zhèn)桃子沖組上段與云南梅樹村組大海段下段之底界作為成磷期沉積的上界面，此段為上礦層（Ⅱ）；貴州金沙、習水、遵義、開陽、鎮(zhèn)遠、天柱、銅仁含磷巖系為成磷期臺地邊緣緩坡侵蝕間斷面上的滯留沉積，代表梅樹村期含磷巖系整個下部沉積組合段，這些地區(qū)的牛蹄塘組、留茶坡組與江西上饒、浙江江山荷塘組及江蘇南京幕府山組可對比，為頂部礦層（Ⅰ＋Ⅱ：欠補償凝縮沉積成磷作用）.

圖8 揚子區(qū)寒武系底部含磷巖系地層柱狀對比圖Fig.8 Stratigraphic correlation columns of the Cambrian phosphorite series in Yangtze region

4.2 成磷期古地理及成磷環(huán)境分析

早寒武世是中國南方巖相古地理發(fā)展史上一個重要階段，是在晚震旦世燈影期海退后又一次海侵背景下產(chǎn)生的沉積.上揚子區(qū)南部因受川滇拗陷中深大斷裂的控制［25］，沉積相由西南的古陸向東形成近岸潮坪—淺水緩坡（含磷酸鹽巖碳酸鹽緩坡）—深水緩坡（含磷結(jié)核硅質(zhì)巖緩坡）—陸坡深水盆地交替的展布格局（圖1）.主要由碳酸鹽巖、磷塊巖及硅質(zhì)巖組成揚子緩坡相，含磷巖系形成西厚東薄的沉積特征，其沉積模式如圖9.

圖9 揚子區(qū)早寒武世梅樹村期磷礦沉積模式圖（據(jù)文獻［23］修改）Fig.9 Sedimentary model of phosphorites of Early Cambrian Meishucun Formation in Yangtze region（Modified from Reference［23］）

揚子區(qū)含磷巖系巖石主要由白云巖、磷塊巖（揚子東區(qū)主要為磷結(jié)核）、硅質(zhì)及泥巖組成，發(fā)育小殼動物化石.因為該區(qū)處于低緯度地區(qū)，海侵及上升洋流作用使梅樹村期成為中國重要的成磷期，構(gòu)成了我國最大的磷礦成礦帶［12］，其中典型的磷礦如白龍?zhí)读椎V、織金磷礦等.白龍?zhí)读椎V古地理位置位于川滇陸緣坻［24］（圖1），其富礦層位中誼村段發(fā)育瘤狀含磷白云質(zhì)灰?guī)r、條帶狀磷塊巖、條紋狀磷塊巖及硅質(zhì)磷塊巖，并具有致密塊狀、粒狀塊狀、條帶狀及波狀條帶狀構(gòu)造，巖石還具有波狀層理及粒序?qū)永順?gòu)造，其次還見有交錯層理，層面上見有波痕構(gòu)造等（圖4），均表明其形成于水體較淺、攪動能量大、半干旱的淺水緩坡環(huán)境；織金磷礦也類似，但與白龍?zhí)恫煌氖前l(fā)育有雙向交錯層理，并且管殼類生物化石排列具有一定的方向性（圖6），這種定向表示了水體流動的方向，并具有生物生存所需要的光照強度，另外還伴有潮汐作用，而且隨著海侵程度加深，其潮汐作用也減弱至完全消失（圖5），說明織金沉積水體較白龍?zhí)渡?，但也屬于高能且光照充足的淺水緩坡環(huán)境；至金沙一帶，其沉積厚度變薄且不穩(wěn)定，水平紋層發(fā)育，如圖9所示，其巖性已逐漸開始向頁巖過渡，已不再是淺水高能地帶，故而只形成中小型磷礦床；到了開陽一帶可見到一些餅狀礫，且生物碎屑很少量，硅質(zhì)巖含量已增高，并發(fā)育水平細紋層，說明是潮下較為安靜、但伴有間歇震蕩的深水緩坡環(huán)境；到了上饒、江山以及幕府山一帶，就已經(jīng)發(fā)育磷結(jié)核，并夾于頁巖、碳硅質(zhì)巖中，屬上斜坡、緩斜坡環(huán)境，這種環(huán)境由于孔隙水的作用［12］，雖然會發(fā)生磷的礦化，但只能形成磷結(jié)核（如圖7），已不具備形成較大磷礦床的條件.

蒲心純［25］將中國南方寒武紀古地理進行了詳細的分類，結(jié)合圖1、8、9，筆者認為磷塊巖形成區(qū)域受到沉積微相一定程度地控制.從西向東，沉積微相大致由淺水緩坡—深水緩坡—上斜坡—下斜坡—緩斜坡—大陸坡—深海，磷塊巖由大規(guī)模磷礦漸變?yōu)樾∫?guī)模磷結(jié)核，其中淺水緩坡相是形成磷塊巖的有利地理條件，原因是淺水緩坡微相水動力較強，擾動更為強烈，容易使磷塊巖等淋濾顛選，且該微相生物繁盛，生物通過生命活動使磷富集，進而使磷品位增高，形成大型磷礦；到了下斜坡、緩斜坡等微相，大多以磷結(jié)核為主.對比同一沉積微相，例如淺水緩坡，作者發(fā)現(xiàn)白龍?zhí)?、織金等地，雖然都屬于淺水緩坡微相，其巖性大體相似，都以磷塊巖為主，但是其礦體規(guī)模、礦層厚度、巖石類型以及品位均具有一定的差異，例如白龍?zhí)兜V體規(guī)模、礦層厚度要大于織金，織金含大量小殼生物碎屑（如圖6），這和其沉積相類型、沉積環(huán)境等諸多因素有關(guān)，因此作者認為，沉積微相是磷塊巖形成的控制因素之一，但不是絕對控制作用.

5 結(jié)論

（1）揚子區(qū)寒武系底部含磷巖系沉積層序自下而上顯示顆粒由粗變細，層理類型由交錯層理、波狀層理及粒序?qū)永磙D(zhuǎn)為水平層理，生物屑減少至消失等層序變化趨勢.自西向東由西部（川、滇、黔）碳酸鹽巖、硅質(zhì)巖、磷塊巖及部分粉砂質(zhì)黏土巖向東部（黔東、湘、鄂、皖、浙）為硅質(zhì)巖、碳質(zhì)頁巖、結(jié)核狀磷塊巖過渡.

（2）根據(jù)揚子區(qū)寒武系底部含磷巖系地層對比表及地層柱狀對比簡圖可知，云南梅樹村組中誼村段下段、貴州織金戈仲伍組下段及貴州清鎮(zhèn)桃子沖組下段含磷巖系為下礦層（Ⅰ）；云南梅樹村組中誼村段上段、貴州織金戈仲伍組上段及貴州清鎮(zhèn)桃子沖組上段含磷巖系為上礦層（Ⅱ）；貴州金沙、習水、遵義、開陽、鎮(zhèn)遠等地牛蹄塘組，貴州天柱、銅仁留茶坡組與江西上饒、浙江江山荷塘組及江蘇南京幕府山組含磷巖系為頂部礦層（Ⅰ＋Ⅱ：欠補償凝縮沉積成磷作用）.

（3）沉積微相對磷塊巖的形成具有一定的控制作用，淺水高能且生物繁盛的環(huán)境有利于形成高品位磷塊巖，水動力較弱的環(huán)境形成含磷巖系厚度大，但含磷較低；從西向東，沉積微相由淺水緩坡—深水緩坡—上斜坡—下斜坡—緩斜坡—大陸坡—深海漸變，而磷塊巖由大規(guī)模磷礦變?yōu)樾∫?guī)模磷結(jié)核.淺水緩坡沉積微相是最為有利的沉積環(huán)境.