龍安舉 李雪梅 白進(jìn)春 吳長兵 黃 奎

（四川省冶金地質(zhì)勘查局六0六大隊(duì)，四川成都 611730）

0 引言

四川漢源磷鉀礦儲(chǔ)量大，普查儲(chǔ)量達(dá)20 億噸，其礦物成分主要為膠磷礦和鉀長石，就鉀肥而言，尚未能滿足國內(nèi)需求，大部分還需進(jìn)口。因此，探獲漢源磷鉀礦意義重大，也有助于推進(jìn)我國磷鉀肥制造業(yè)的發(fā)展。四川漢源一帶磷礦資源較為豐富，區(qū)內(nèi)磷礦沉積類型均為淺海相沉積型。漢源縣區(qū)內(nèi)磷礦賦礦層位主要為寒武系下統(tǒng)筇竹寺組和麥地坪組下部兩個(gè)含礦層位，分別屬于漢源式磷礦和昆陽式磷礦兩種磷礦典型類型[1]。本文研究內(nèi)容為磷鉀礦，屬漢源式磷礦類型，漢源磷鉀礦層位較為穩(wěn)定，分布較廣，主要位于四川漢源縣椅子山、富泉、水桶溝、大洪山和爛泥三灣5 個(gè)礦區(qū)。研究成果可為漢源磷鉀肥行業(yè)的發(fā)展提供借鑒。因此，進(jìn)一步研究漢源地區(qū)磷鉀礦地質(zhì)特征及其找礦遠(yuǎn)景，意義極其重要。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

漢源縣磷鉀礦位于一級(jí)構(gòu)造單位揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)（Ⅰ1）西部，康滇地軸的北東側(cè)（Ⅱ2）的四川臺(tái)坳（Ⅱ3）之西南段，峨眉山斷塊（Ⅲ3）中部，與東北部川西臺(tái)坳（Ⅲ6）、西南部涼山褶皺束（Ⅲ1）及南部美姑金陽褶皺束（Ⅲ2）毗鄰。根據(jù)四川省成礦區(qū)帶劃分及區(qū)域成礦規(guī)律，礦區(qū)位于上揚(yáng)子中東部Pb-Zn-Cu-Ag-Fe-Mn-Hg-Sb-磷-鋁土礦-硫鐵礦-煤-煤層氣成礦帶（Ⅲ-77）上的漢源-甘洛-峨眉Pb-Zn-Mn-Cu-磷-鋁土礦成礦亞帶（Ⅳ-42））上。

該成礦帶主要出露中元古代峨邊群、南華系-三疊系較穩(wěn)定的沉積建造，局部有上三疊統(tǒng)白果灣組含煤巖系分布，礦床以鉛鋅、磷礦為主。其中磷礦主要分布于麥地坪組和筇竹寺組下部兩個(gè)含礦層位，為昆陽式磷礦和漢源式磷礦兩種類型。漢源式磷礦位于漢源-甘洛大斷裂以東的揚(yáng)子陸塊南部碳酸鹽臺(tái)地峨眉山斷塊上的漢源-峨邊Pb-Zn-Mn-Cu—Ag-磷-煤礦集區(qū)中。漢源地區(qū)含磷巖系以筇竹寺組下段的含鉀粉砂巖-磷質(zhì)巖建造為主，含陸源碎屑（鉀長石含量較高）。

1.1 地層

區(qū)域地層出露不完整，泥盆系和石炭系地層缺失，在漢源地區(qū)各磷礦區(qū)主要出露元古界地層。區(qū)域內(nèi)出露地層及巖性從老至新依次為：震旦系（下統(tǒng)為一套火山巖—火山碎屑巖、上統(tǒng)為一套海相碎屑巖及碳酸鹽巖）、寒武系（為一套海相碎屑巖及碳酸鹽巖）、奧陶系（為一套海相碎屑巖及碳酸鹽巖）、志留系（為一套半深海相碎屑巖）、二疊系（下統(tǒng)為由一套濱海相碎屑巖—濱海相碳酸鹽巖—廣海相碳酸鹽巖漸變過渡，上統(tǒng)為一套基性火山噴出巖類）、三疊系（為一套含煤碎屑巖）、侏羅系（為一套河湖相—濱海相碎屑巖）、第四系（為一套殘、坡積物）。寒武系下統(tǒng)筇竹寺組地層為漢源縣磷鉀礦含礦層位。

1.2 構(gòu)造

區(qū)域內(nèi)構(gòu)造跡線以北西向、北東向?yàn)橹?，北東方向構(gòu)造較為發(fā)育。區(qū)內(nèi)蓋層褶皺和斷裂主要呈近南北向展布，構(gòu)成本區(qū)以南北向?yàn)橹鞯臉?gòu)造體系。褶皺構(gòu)造主要有漢源向斜、安樂向斜、馬烈背斜、椅子山向斜、磨房溝背斜、范家溝向斜、大洪山向斜和轎頂山向斜等；北西-南東向斷裂組以逆斷層為主，發(fā)育有馬治山斷層、沙坪斷層、小埡口斷層、銀廠溝斷層、三岔河斷層等。近南北向斷裂組以逆沖斷層為主，發(fā)育有大洪山斷層、白草坡斷層、豆腐石斷層等。由此可見，區(qū)內(nèi)大多數(shù)構(gòu)造對(duì)磷鉀礦產(chǎn)生影響[2]。

1.3 礦（層）體

在漢源地區(qū)，磷礦層賦礦層位為寒武系下統(tǒng)筇竹寺組一段頂部，呈層狀、似層狀產(chǎn)出。目前，該區(qū)共發(fā)現(xiàn)大、中型磷礦床2 處，分別位于大洪山、椅子山，其礦層厚度6.92 ～9.87m，礦層在走向上延伸較長，一般在2.8 ～6.5km，最長7km，P2O5平均品位15.26%～20.93%。從漢源各磷鉀礦山分析得出，含磷礦層有上、下兩個(gè)礦層，下層礦為漢源地區(qū)主要的工業(yè)礦層。由于上礦層位于含磷層位的頂部和下部，其厚度不穩(wěn)定且小，品位底，工業(yè)價(jià)值低。漢源地區(qū)礦層穩(wěn)定，但部分地段受斷裂構(gòu)造影響。

1.4 礦石

礦石結(jié)構(gòu)主要體現(xiàn)為外生沉積特征，主要有細(xì)砂狀結(jié)構(gòu)、中粗粒碎屑砂狀結(jié)構(gòu)、假鮞狀結(jié)構(gòu)、生物碎屑結(jié)構(gòu)、半自形—它形粒狀結(jié)構(gòu)、交代殘留結(jié)構(gòu)等；礦石構(gòu)造類型以塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造為主，其次是星點(diǎn)浸染狀構(gòu)造和層紋狀構(gòu)造等；礦物成分主要為膠磷礦和白云石，其次為石英、泥質(zhì)、云母及鐵質(zhì)等。

2 礦帶地質(zhì)特征

漢源磷鉀礦地區(qū)以南為金陽-寧南水下隆起，與德澤-東川盆地相隔，以西為康定古陸、漢源-甘洛水下隆起，形成了一個(gè)向東包攬的海灣瀉湖沉積環(huán)境，位于潮間沙坪相區(qū)，為磷塊巖的匯聚提供了一個(gè)良好的沉積場所和環(huán)境。在磷礦的沉積過程中，伴隨著多個(gè)潮下、潮間、潮上之間的次級(jí)小旋回，助推了磷礦層的富集（見圖1）。因此，這些有利環(huán)境造就了漢源地區(qū)許多厚度大、品位富的大中型磷礦床。

圖1 川滇地區(qū)早寒武世筇竹寺期巖相古地理略圖

3 區(qū)域典型礦床地質(zhì)特征

區(qū)域內(nèi)已發(fā)現(xiàn)多處具有工業(yè)價(jià)值的磷礦體，與康滇斷隆成礦帶東部的磷礦床構(gòu)成了川滇成磷帶北段的主體，為四川磷礦的主要產(chǎn)區(qū)。區(qū)域內(nèi)磷礦以賦存于寒武系下統(tǒng)筇竹寺中的漢源式磷礦為主（椅子山、水桶溝磷礦、爛泥三灣磷礦、富泉磷礦等），部分為產(chǎn)于麥地坪組（昆陽式磷礦-鐵廠溝磷礦）。磷礦層厚度總體上變化不大，一般是南北向較為穩(wěn)定，東西向變化較大。漢源式磷礦沉積環(huán)境為淺水陸棚環(huán)境，形成過程中有大量陸源碎屑滲入，導(dǎo)致其磷礦含鉀（K2O）量較高，又稱之為含鉀磷塊巖[3-5]。該區(qū)周邊已發(fā)現(xiàn)典型礦床超過5 處，部分典型礦床特征如表1 所示。

表1 區(qū)域典型磷礦床一覽表

（1）水桶溝磷礦：位于漢源縣萬里鄉(xiāng)之南，平距約2 km，出露地層為上震旦系統(tǒng)燈影組、寒武系、下中奧陶統(tǒng)和下二疊統(tǒng)等。磷塊巖賦存于寒武系下統(tǒng)筇竹寺組下段之頂部。巖性組合特征（統(tǒng)筇竹寺組下段）：頂部為磷塊巖（工業(yè)礦體），中部為淺灰色厚層塊狀含磷砂巖（P2O5品位一般3%～5%），下部為褐灰色薄層狀泥質(zhì)粉砂巖、黏土巖、條帶狀硅質(zhì)巖與含磷砂巖互層。礦體呈穩(wěn)定的層狀產(chǎn)出，礦層露頭長5000m，厚4.1 ～8.0m，一般厚度5.0 ～7.0m，平均厚6.83m。礦石結(jié)構(gòu)以粒狀為主，構(gòu)造以塊狀、紋層狀為主，主要礦物成分為磷灰石50%、膠磷礦10%～15%、石英8%、鉀長石10%～15%（主要化學(xué)成分為P2O58.59%～26.00%）、其他礦物16%～22%。審批磷礦石儲(chǔ)量C1+C2 1414 萬噸，未審批的磷礦石儲(chǔ)量5105 萬噸，屬大型礦床。

（2）爛泥三灣磷礦：礦區(qū)位于椅子山磷礦區(qū)（五仙廟鉛鋅磷礦區(qū)）東部，礦體賦存于椅子山向斜北西翼的寒武系下統(tǒng)筇竹寺組下段頂部。巖性組合特征：頂板為筇竹寺組二段底部頂部深灰色白云質(zhì)巖屑粉砂巖；上部為磷礦體，礦體厚度0.75 ～10.61m，平均6.64m，變化系數(shù)42.99%，厚度變化較穩(wěn)定；中部為灰黑色含磷泥質(zhì)粉砂巖；下部為長石石英粉砂巖、含磷粉砂巖夾薄層粉砂質(zhì)頁巖。礦體呈單斜層狀產(chǎn)出，產(chǎn)狀120°～140°∠17°～24.5°，平均傾角19.7°，與地層產(chǎn)狀基本一致；礦石品位P2O516.53%～20.53%，平均17.76 %。共探獲磷礦石資源量超過1600 萬噸，為中型磷礦床。

4 區(qū)域成礦地質(zhì)條件分析及找礦前景

4.1 成礦地質(zhì)條件分析

四川漢源磷礦形成于早寒武世筇竹寺期，沉積環(huán)境為潮汐作用下的潮間沙坪環(huán)境，受東面環(huán)水的水上（海灣）和水下高地地形限制，其東面沉積水體較深，與廣海呈自相通，且海流方向?yàn)樽詵|向西。在磷礦成礦期，洋流攜帶富磷物質(zhì)自東上升，為生物衍生、磷質(zhì)聚集提供了豐富的物質(zhì)來源；在洋流的動(dòng)力作用下，上升的洋流將富磷質(zhì)的海水逐漸向大陸邊運(yùn)移，由于pH 值、Eh 值以及溫度等的變化，通過化學(xué)-膠體化學(xué)方式凝聚，并經(jīng)早期成巖作用形成半固結(jié)—弱固結(jié)沉積物；由于海退使水體變淺，形成高能環(huán)境，富磷質(zhì)沉積物遭受磨蝕、搬運(yùn)、簸選等破壞作用，進(jìn)一步分選富集為內(nèi)碎屑及少量鮞粒，并經(jīng)過波浪、潮汐等水流作用的反復(fù)搬運(yùn)和沉積，最后經(jīng)過固結(jié)成巖形成了本區(qū)域的磷塊巖[6-7]。

4.2 找礦前景

對(duì)漢源地區(qū)各磷鉀礦山磷礦含礦地層、磷礦與構(gòu)造間關(guān)系、磷礦點(diǎn)分布以及規(guī)律和特點(diǎn)等綜合研究分析，在漢源地區(qū)具有較好的磷礦找礦前景。通過初步研究分析，漢源地區(qū)分為3 個(gè)磷礦找礦遠(yuǎn)景區(qū)，自西向東分別命名為馬烈找礦遠(yuǎn)景區(qū)、大洪山找礦遠(yuǎn)景區(qū)、轎頂山找礦遠(yuǎn)景區(qū)，均屬A 類遠(yuǎn)景區(qū)。

（1）馬烈找礦遠(yuǎn)景區(qū)：本區(qū)磷礦含礦層主要位于馬烈向斜構(gòu)造的核部及兩翼，此處已發(fā)現(xiàn)有水桶溝磷礦床，為大型磷礦床。本區(qū)磷礦含礦層位為寒武系下統(tǒng)筇竹寺組下部地層。初步分析，在馬烈-萬里以南之間磷礦找礦前景良好。

（2）大洪山找礦遠(yuǎn)景區(qū)：本區(qū)磷礦含礦層主要位于大洪山向斜構(gòu)造的核部及兩翼，此處已發(fā)現(xiàn)有1 處大型磷礦床-椅子山磷礦床、2 處中型磷礦床-大洪山和爛泥三灣磷礦床、1 處小型磷礦床-瓦板山磷礦、2 處礦點(diǎn)-豆腐石和馬家河壩磷礦點(diǎn)。本區(qū)磷礦含礦層位為寒武系下統(tǒng)筇竹寺組下部地層，受區(qū)內(nèi)大洪山向斜和斷層構(gòu)造的破壞影響，磷礦層重復(fù)。本區(qū)已知磷礦床分布較多，且本區(qū)含礦層位延伸面積廣，由此分析，在觀音巖-鑼鍋坪一帶磷礦找礦前景較好。

（3）轎頂山找礦遠(yuǎn)景區(qū)：本區(qū)磷礦含礦層主要位于轎頂山向斜構(gòu)造的核部及兩翼，此處已發(fā)現(xiàn)有富泉磷礦床（大型磷礦床）和鐵廠溝磷礦點(diǎn)，本區(qū)磷礦含礦層穩(wěn)定，向上延伸較長，約3.2km，磷礦層厚度較穩(wěn)定，磷礦層厚度2 ～3m。本區(qū)磷礦含礦層位為寒武系下統(tǒng)筇竹寺組下部地層，該區(qū)磷礦勘查工作程度低，但發(fā)現(xiàn)存有以往采礦老硐。由此分析，在轎頂山一帶磷礦找礦前景良好。