中国磷矿床类型及矿集区划分

中国磷矿床类型及矿集区划分

1中国磷矿成矿时代中国是磷矿资源的主要大国。已确定磷矿400多个，资源储量约17412吨。中国磷矿资源地理分布不均衡,主要分布于滇、黔、鄂、川、湘南方五省,占全国累计探明资源储量的74%,北方地区分布较少,造成中国南磷北运的局面。中国重要的工业磷矿床主要是沉积磷块岩矿床,变质型磷灰岩矿床和岩浆型磷灰石矿床居次要地位。按照已探明资源储量计算,沉积磷块岩约占75.5%,变质型和岩浆型磷灰石矿占24.0%,鸟粪磷块岩及其它类型的磷矿仅占0.5%左右。中国磷矿成矿时代较多,据统计,磷块岩的成矿层位和矿化层位共有24个,但其中最重要的工业矿床成矿时代是震旦纪和寒武纪。其中震旦纪占51%,寒武纪约占44%,泥盆纪及其它时代占5%。中国磷矿资源储量丰富,但富矿较少,中低品位矿与贫矿多,P2O5大于30%以上的矿石仅占10%左右。由于沉积型磷块岩绝大多数是含硅钙镁的胶磷矿型矿石,资源储量占沉积型磷块岩全部探明资源储量的80%,其选矿技术难度大,选矿成本较高,因此,难选矿多、易选矿少是中国磷矿资源的又一特点【1】。综合考虑中国磷矿床的成因类型和工业类型,将磷矿床划分为4个矿床类型11个矿床式(表1、图1),基本可以包括中国主要的磷矿类型。2矿场的包围2.1成矿区带划分方案(1)磷矿重要矿集区包括了中国主要的磷矿产地及潜力地区。(2)磷矿重要矿集区是在中国磷矿成矿区带划分方案(三级成矿区带)的基础之上圈定的。(3)磷矿重要矿集区相当于磷矿的Ⅳ、Ⅴ成矿区带,综合成矿规律,构造背景、岩相古地理等因素初步划分圈定,总体表现了中国重要聚磷区的基本特征。(4)磷矿重要矿集区的编号采取中国磷矿三级成矿区带统一编号加顺序号的方法。2.2磷矿集区的划分方案磷矿矿集区的划分及分布见表2、图1。其中备注重要者为重要矿集区。2.3各磷矿床的简要介绍2.3.1岩桨岩型磷矿成矿矿床矿集区地处塔里木陆块区库鲁克塔格陆缘盆地(Pz1)。沉积型磷矿含矿地层为早古生代下寒武统西大山组,岩性主要是黑色硅质岩、含磷硅质岩夹炭质泥岩、泥质粉砂岩。与内生磷矿有关的岩浆岩是新元古代碱性超基性杂岩体,岩性为辉石岩、辉长岩和橄榄岩。成矿区已发现的磷矿有两种类型:(1)早寒武世沉积磷矿床3处,均为小型。(2)岩桨岩型磷矿1处,矿床规模为大型。早寒武世沉积磷矿成矿构造环境为库鲁克塔格陆缘盆地,成矿地质环境为寒武纪陆表海碳酸盐岩、碎屑岩、有机质泥质岩类,形成与海相黑色页岩有关的磷钒铀矿床。岩桨岩型磷矿成矿构造背景为仑台裂陷槽,含矿岩体为基性-超基性岩,形成与新元古代镁质-超镁铁质岩浆侵入作用有关的磷灰石矿床。典型矿床:新疆尉犁县且干布拉克蛭石磷灰石矿、新疆尉犁县木穷库在克磷矿区、新疆尉梨县卡乌留克塔格铁磷矿。2.3.2风化壳残坡积矿矿集区地处塔里木陆块区北山裂谷(Pz1)。含矿岩系为寒武系,含矿岩段为西双鹰山组黑色硅质板岩、泥硅质页岩、千枚岩,含磷结核硅质岩及生物灰岩。成矿带已经发现沉积型磷矿5处,其中中型2处,小型3处。磷矿常与钒、铀共(伴)生。成矿构造背景为北山裂谷带,含矿层位是寒武系双鹰山组下部和西双鹰山群底部,属于早古生代与海相沉积作用有关的磷矿床。典型矿床:新疆哈密县平台山磷钒矿、甘肃省敦煌县方山口磷钒矿。2.3.3成矿地质特征矿集区地处华北陆块区阿拉善陆块(?)龙首山基底杂岩带(Ar3-Pt1)。区内由下元古界龙首山群和北太山群中压相系变质岩、混合岩组成变质基底,其上有中新元古界盖层蓟县系墩子沟群、震旦系韩母山群。含矿岩系为震旦系韩母山群,形成变质砂岩层中的青井砂质磷块岩矿床。成矿区内已发现沉积变质型磷灰岩矿床5处,其中中型2处,小型三处。成矿构造背景为元古宙、陆缘海盆沉积,具有典型被动陆缘沉积特征。含矿层位是新元古代韩母山群,主要岩性是冰川沉积及含磷的碳酸盐砂岩沉积。典型矿床:阿拉善右旗哈马胡头沟磷矿、永昌县马房子沟磷矿、阿拉善右旗青井子磷矿。2.3.4ⅢP-7-1贺兰山矿集区矿集区地处华北陆块区鄂尔多斯陆块贺兰山被动陆缘盆地(Pz1)。区内出露地层以发育太古宇、元古宇为特征,寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系及中、新生界均比较发育。含磷地层为寒武系苏峪口组,假整合于震旦系正目观组之上,为一套滨海相含磷建造。区内已发现早寒武世沉积磷块岩矿床4处,矿床规模均为小型。寒武系苏峪口组含磷地层以黄旗沟上游的冰沟最为发育。甘肃蟠龙坡一带为厚度不等的砾岩或砂砾岩和含磷砂岩,多呈似层状或扁豆状产出。成矿构造背景属于古生代陆表浅海环境下稳定的地台型沉积。含矿层位是寒武系苏峪口组,层位相当云南下寒武统的沧浪铺组红沟啃段上部及豫西辛集组。典型矿床:贺兰县苏峪口磷矿、银川市郊区紫花沟磷矿。2.3.5太古宇变质岩系中磷矿矿集区分布于华北陆块区大青山-冀北岩浆杂岩(Pt1)承德-建平再造杂岩带、大青山-凉城再造杂岩带之中。与太古宙磷矿有关的地层主要分布在辽宁建平台隆之中,含矿岩系为太古宇建平群,含磷岩石为磷灰黑云角闪岩、闪辉钛磁铁磷灰岩、磷灰角闪黑云片麻岩、磷灰斜长角闪岩等,属于超镁铁质、镁铁质岩范围。含矿岩浆岩有3类:(1)中新元古代幔源基性岩,岩石类型包括斜长岩、苏长岩;(2)印支期幔源超基性岩,岩石类型包括偏碱性超基性杂岩、辉长岩-正长岩;(3)太古宇变质岩系中磷灰石透辉钾长伟晶岩脉。该成矿带已发现有各类型磷矿15个:(1)太古宙变质型磷矿4个,其中大型2个,中型1个,小型1个。矿床分布在成矿带东端,辽宁西部建平地区。(2)与中晚元古代幔源基性岩有关的磷矿5个,其中大型1个,中型4个。矿床分布在成矿带中部,位于河北承德地区。(3)与印支期幔源超基性岩有关的磷矿2个,均为大型。矿床分布在成矿带西部,位于张家口地区。(4)太古宇变质岩系中伟晶岩磷矿4个,均为小型。矿床分布在山西、河北、内蒙古三省区交界处的兴和、丰镇、卓资和怀安等地。太古宙变质型磷矿产于太古宙-古元古代基底隆起区,分布在建平台隆之中,成矿与基性-超基性侵入岩有关。矿石类型以磷灰石型为主,形成变质型磷灰石矿床。与中晚元古代幔源基性岩有关的磷矿产于承德-建平再造杂岩带的大庙隆起区,围岩为晚太古界双子山群变质岩系。与印支期幔源超基性岩有关的磷矿产于隆坳过渡带,围岩为中元古界雾迷山组白云岩。太古宇变质岩系中伟晶岩磷矿受区域东西向深大断裂控制。含磷伟晶岩脉受构造制约,产于北西向或北东向构造裂隙中,常成群出现。磷灰石主要赋存在透辉钾长伟晶岩和透辉岩中。围岩为辉石角闪片麻岩、角闪斜长片麻岩及石榴斜长变粒岩。典型矿床——变质型磷灰石矿床:辽宁省建平县勿兰乌苏磷矿、辽宁省建平县簸箕山磷矿;中晚元古代岩浆型磷矿磷矿:河北省承德市罗锅子沟磷矿、河北省承德市马营磷矿;印支期岩浆型磷矿磷矿:河北省涿鹿县矾山磷铁矿、河北省阳原县姚家庄磷矿;伟晶岩磷矿:河北省怀安县右所堡磷矿、内蒙古丰镇市旗杆梁磷矿。2.3.6下寒武统磷矿床矿集区地处秦祁昆造山系秦岭弧盆系[西倾山-南秦岭陆缘裂谷带(Pz1),勉略蛇绿混杂带(C-T),西藏-三江造山系巴颜喀拉地块,摩天岭陆缘裂谷盆地(Nh)(黄龙碳酸盐台地Pz)]。成矿带内发育有两个系列的含磷岩系:晚震旦世陡山沱组含磷岩系,岩性为碎屑岩、碳酸盐岩夹磷块岩。沉积厚度400~500m;下寒武统含磷岩系包括宽川铺组(宁强)、三道峡组(天台山),主要岩性为条带状硅质白云质灰岩、硅质灰岩、白云质灰岩中部夹磷块岩。成矿区目前已经发现两个系列的磷矿床12处,包括:产于上震旦统陡山沱组中的(锰)磷矿6处,其中大型1处,中型2处,小型3处。产于下寒武统宽川铺组、三道峡组的磷矿6处,其中中型1处,小型5处。本区沉积型磷矿总体围绕着摩天岭古陆边缘分布,古陆北侧为上震旦统茶店-何家崖-金家河磷矿带,古陆南侧为下寒武统宽川铺磷矿带。天台山磷矿经历了变质作用,含磷岩系由碳质千枚岩、碳质板岩、泥灰质磷块岩组成,为加里东期褶皱变质岩系的一部分。典型矿床——震旦纪:陕西省汉中市天台山磷锰矿、陕西略阳金家河磷矿、陕西勉县茶店磷矿;寒武纪:陕西省宁强县阳平关磷矿。2.3.7含矿地层及含矿层位矿集区地处秦祁昆造山系大别-苏鲁地块、大别高压—超高压变质岩系折返带成矿带西部鄂东北地区含矿地层为中元古界红安群黄麦岭组,岩性主要有片麻岩、片岩、磷灰岩等。成矿带东部的大别山地区含矿地层为宿松岩群柳坪岩组,由含磷岩层及石墨片岩、薄层大理岩、石英岩组成。该成矿带已发现中元古界沉积变质型磷矿10处,其中中型6处,小型4处。成矿构造环境为裂陷槽,含矿层位是黄麦岭组、柳坪岩组。是与前寒武纪受变质作用有关的磷矿床。典型矿床——ⅢP-18-1:湖北省孝感黄麦岭磷矿;ⅢP-18-2:安徽省宿松县北冲磷矿。2.3.8肥东地区磷矿带矿集区地处秦祁昆造山系大别-苏鲁地块、苏鲁高压-超高压变质岩系折返带。苏北地区含磷岩系为海州群锦屏组,岩性为大理岩、磷灰岩、石英岩、片岩。肥东地区含磷岩系为双山组,其岩石组合为磷灰岩、大理岩及片麻岩。该成矿带已发现中元古界沉积变质型磷矿7处,其中中型6处,小型1处。成矿构造环境为裂陷槽,含矿层位是锦屏组、双山组。矿床的形成与印支期稍晚发生的高压—超高压变质带的折返事件有关,形成前寒武纪沉积变质型磷矿。典型矿床:江苏省连云港市锦屏磷矿、江苏省沭阳县滥洪-华冲磷矿、安徽省肥东县大横山磷矿。2.3.9磷矿成因分析矿集区地处扬子陆块区上扬子古陆块龙门山基底逆推带。本区已发现磷矿12处,其中大型1处,中型4处,小型7处。该地区磷矿的成因有不同见解:原生沉积、风化淋滤-沉积再造、溶洞角砾再胶结。这里暂且认为磷矿成矿与海侵超覆事件关系密切。本区泥盆系沉积类型为台地型,龙门山台地在中泥盆世表现为碳酸盐岩台地滨海化。龙门山台地出现局限台地相沉积,形成磷矿的成矿环境。典型矿床:四川省绵竹市龙王庙磷矿、四川省什邡县红白乡马槽滩磷矿、四川省什邡县岳家山磷矿。2.3.1中国小型磷矿成矿带矿集区地处上扬子古陆块米仓山-大巴山基底逆推带、下扬子陆块鄂中碳酸盐台地(Pz1)。该区含矿地层为上震旦统陡山沱组,陕南地区也有寒武纪小型磷矿。本区是中国重要的磷矿成矿带,包括了兴-神、荆襄、宜昌三大聚磷区。已发现磷矿39处,其中大型11处,中型5处,小型11处。成矿地质环境为近岸浅海磷块岩相,形成与新元古代海相化学沉积作用有关的磷矿床。典型矿床——ⅢP-21-1湖北省宜昌磷矿、湖北省神农袈林区兴-神磷矿;ⅢP-21-2湖北省钟祥县荆襄磷矿。2.3.1寒武纪磷矿成矿带三矿集区位于上扬子古陆块、康滇基底断隆带(攀西上叠裂谷,P)、扬子陆块南部碳酸盐台地(Pz)。该区形成磷块岩矿床的地层包括下寒武统梅树村阶渔户村组及筇竹寺阶筇竹寺组。梅树村阶渔户村组含矿岩段为中谊村段,岩性为白云质磷块岩、硅质磷块岩、白云岩、粘土岩。筇竹寺阶筇竹寺组含矿岩段为八道湾段,岩性为泥质粉砂岩、白云质粉砂岩、磷块岩、含钾长石磷块岩、岩屑砂岩。该成矿带是中国最重要的寒武纪磷矿成矿带,包括了昆阳、惠泽、马边等聚磷区。已发现磷矿60处,其中大型15处,中型30处,小型15处。中谊村段磷矿主要分布在扬子地块西缘,北起四川马边,向南经、雷波、东川、会东、会理,直到滇东止于玉溪南部。双源-乐山、马边-雷波、会东-东川、富民-华宁地区形成四大聚磷区。八道湾段磷矿由于含陆源碎屑,特别是钾长石含量较高,磷块岩矿石含K2O达7%,有人称其为含钾磷块岩。在川中汉源、甘洛构成大、中型矿床,其余多为小型矿床及矿点。成矿地质环境为碳酸盐台地磷块岩相沉积。形成与早寒武世海相化学沉积作用有关的磷矿床。典型矿床——ⅢP-22-1:四川省马边磷矿、四川省汉源县水桶沟含钾磷矿、四川雷波磷矿;ⅢP-22-2:云南省会泽县雨碌磷矿、会泽五星磷矿、云南省沾益德泽磷矿、云南省寻甸县先锋磷矿;ⅢP-22-3:晋宁昆阳磷矿、云南省晋宁县晋宁磷矿、华宁火特磷矿、安宁草铺磷矿。2.3.1统戈仲伍组磷矿成矿带几个矿集区地处上扬子古陆块、扬子陆块南部碳酸盐台地(Pz)、上扬子东南缘被动边缘盆地(Pz1)。该区含磷地层有两类,新元古代陡山沱组、下寒武统戈仲伍组。新元古代陡山沱组自下而上分别为底部白云岩段、下磷矿层段、中部白云岩段以及上磷矿层段。形成震旦纪磷块岩矿床。下寒武统戈仲伍组主要分布在织金戈仲伍、清镇桃子冲一带,以白云岩、磷块岩为主,并夹有硅质岩、硅质白云岩及硅质磷块岩,在黔西地区形成含稀土磷块岩矿床。戈仲伍组与下伏灯影组白云岩呈平行不整合接触,上覆为寒武系牛蹄塘组黑色页岩。含磷地层跟云南梅树村阶硅质磷块岩层位相当。该成矿带也是中国重要的磷矿成矿带,包括了东山峰、湘西、开阳、织金新华四个聚磷区。已发现磷矿55处,其中大型11处,中型14处,小型30处。成矿地质环境为近岸浅海磷块岩相(黔中)、浅海台地磷块岩相(东山峰)、盆地边缘磷块岩相(湘西)沉积。形成与早震旦世海相化学沉积作用有关的磷矿床。典型矿床——ⅢP-23-1:湖南石门县东山峰磷矿;ⅢP-23-2:遵义县松林磷矿;ⅢP-23-3黔东北-湘西矿集区:松桃道水磷矿、湖南省古丈县古丈磷矿;ⅢP-23-4:湖南省泸溪县洗溪磷矿;ⅢP-23-5:贵州省开阳磷矿;ⅢP-23-6:贵州省织金县新华磷矿。2.3.1成矿带地质特征浙西-赣东北成矿带内包括了两套含磷地层:晚震旦世陡山沱组,主要由黑色页岩、磷块岩、碳酸盐岩及硅质岩组成;早寒武世荷塘组,主要由页岩、硅质岩、磷块岩组成。成矿带内已发现沉积磷矿15处,其中大型1处,中型2处,小型12处。成矿构造背景为江南地块周边,含矿层位为陡山沱组、荷塘组。晚震旦世陡山沱组成矿条件好,形成江西朝阳磷矿大型矿床。早寒武世荷塘组成矿条件较差,多为结核状矿,一般形成小型矿床与矿点。典型矿床:江西省上饶县朝阳磷矿、江西省广丰县前村磷矿、浙江省常山县三里亭磷矿、浙江省浦江县中余磷矿、浙江省桐庐县东溪磷矿。3重要的聚集特征3.1四川西南矿区3.1.1川重带形成磷矿床的地质构造川西南矿集区属上扬子陆块,位于上扬子陆块西缘。前寒武世扬子陆块为一北高南低的菱形地块,周界活动性较强,北以大巴山深断裂为界,西北以龙门山深断裂为界,西南以程海深断裂—红河深断裂为界,南以南盘江深断裂为界,内部构造格局有显著的差异性,东为雪峰坳陷区,西为川滇坳陷区(图2)。位于第一盖层震旦系之上的早寒武世梅树村期含磷建造严格受古构造及古地理的控制。其含磷性在水平、空间分布上总的趋势由西往东递减。西部近康滇古陆边缘的川滇坳陷区,是重要的聚磷中心,形成了我们现在所称的川滇成磷带。区内地质构造基本特点是:(1)基底和盖层构造均较复杂,褶皱、断裂发育,部分地区伴随有一定的岩浆活动及区域变质作用。盖层主要褶皱和断裂构造线方向均呈南北向或近于南北向,局部向西、向东偏转;较大的褶皱、断裂构造多成条成带较有规律地出现与分布。背斜构造一般紧密,向斜构造相对比较开阔。主要断裂的延展方向与褶皱轴线基本一致,且以高角度的逆断层为主,多发生在背斜核部。褶皱、断裂构造在区内不同地段的发育复杂程度则严格受其所在构造位置的控制。(2)区内的地质构造,可分为东、西两部分。西部:以基底褶皱构造为主,断层特别发育,沿南北向断裂带有期次较多的岩浆岩分布;前震旦纪变质岩系出露广泛,震旦纪以来的盖层发育不全,古生代盖层沉积较薄或普遍缺失,仅见有上震旦系、寒武系、下奥陶统、二叠系的零星分布,中生代(晚三叠世至白垩纪)陆相地层发育较全,沉积厚度较大。东部:以盖层褶皱构造为主,断层比较发育,岩浆岩较少,仅有极少的前震旦纪酸性岩及较多的二叠纪玄武岩;前震旦纪变质岩系出露零星,厚度较小,震旦纪以来的盖层一般发育齐全,沉积厚度巨大,最厚达万余米。(3)在晚震旦世和早寒武世盖层地层中,西部地区无磷块岩沉积;东部地区则普遍含磷并在部分地段富集成磷块岩矿床。区域褶皱、断裂构造(为Ⅲ、Ⅳ级构造)是控制磷矿出露和分布的主要构造,本区磷矿床均赋存于较大的背、向斜构造中。这些背、向斜地质构造对现今磷块岩矿床的保存及其分布形态均有密切关系。而较大断裂构造则往往对磷矿床产生切割破坏作用。3.1.2竹寺组1q(1)麦地坪组(Є1m)为本区最主要含磷地层,由灰至深灰色、黑色含磷白云岩、含磷白云质灰岩、含磷粉砂岩及磷块岩组成,中上部和下部常夹泥砂质及燧石条带或结核。厚度变化较大,南厚北薄,一般50~250m,最大厚度310m。根据岩性,可分上、中、下三个岩性段,中段为主要含磷段。与下伏地层呈整合接触。(2)筇竹寺组(Є1q)由灰绿、灰黑至黑色细砂岩、粉砂质泥岩及页岩组成,中部和下部粉砂岩中含钾较高,下部常夹含磷粉砂岩及含钾磷块岩,顶部有时为白云质灰岩、砂泥质灰岩或钙质页岩,底部多见含砾砂岩及褐铁矿风化壳。厚150~450m。与下伏地层呈假整合接触。(3)沧浪铺组(Є1c)上部为灰至深灰色泥质条带灰岩或白云质灰岩,夹钙质粉砂岩及页岩;下部为灰至深灰色细至粗粒石英砂岩,含砾石英砂岩。底部为紫红色夹灰绿色砂质泥岩及粉砂岩。厚度50~260m。与下伏地层呈整合接触。梅树村阶是位于震旦系上统灯影组和寒武系下统筇竹寺阶之间的一个重要含磷层位。在滇东北包括的岩石地层单位是筇竹寺组的八道湾段及梅树村组的大海段、中谊村段及小歪头山段,川西南地区与其相当的地层为筇竹寺组中、下段和麦地坪组(表3)。筇竹寺组含磷层在该区不具工业意义。麦地坪组含磷地层是川西南地区主要含磷层位,岩性为硅质条带白云岩,白云质条带磷块岩,颗粒磷块岩等,产小壳动物化石,岩性变化不大,一般厚度变化在40~55m之间。3.1.3川西南磷矿矿床自然类型位于扬子地台西缘的川西—滇东地区是中国具有较大工业价值的磷矿成矿带。该成矿带南自云南的华宁,向北经昆阳、会泽、雷波、马边、峨眉,作近似南北向展布,长约800km。这一成矿带内有昆阳、德泽、雷波、马边等重要工业矿区,含磷层位为下寒武统的梅树村阶。截止2005年底,全区查明的磷矿石储量和资源总量为37.7亿t,预测资源远景百亿t以上,探明的资源储量占全国总量约45%。川西南地区磷矿矿床类型主要为海相沉积磷块岩型,近地表风化后常形成风化磷矿。海相沉积磷块岩型矿床在区内最重要的含磷层位是早寒武世梅树村期形成的梅树村组(麦地坪组)和筇竹寺组。含磷以前者最佳,后者次之。梅树村组(麦地坪组)含磷层构成重要的川滇成磷带。筇竹寺组的磷矿化遍及整个地区,但除了四川汉源一带外,其余各地的矿化均不形成工业矿床。区内含矿层分布广、规模大、含矿性好,局部地区有厚度较大、连续分布的富矿体,磷矿资源潜力巨大,找矿远景极好。磷矿层分布在下寒武统梅树村组(麦地坪组)中部。一般为一至两层矿,呈层状、似层状产出。磷矿石自然类型主要有块状磷块岩和条带(条纹)状磷块岩两大类,矿石结构以颗粒结构为主,少量为凝胶状结构。颗粒以磷质砂、砾屑为主,少量鲕屑、团粒和生物碎屑。填隙物为泥晶—粉晶白云石、硅质和胶磷矿。往往颗粒含量越高,矿石品位越富。3.1.4富磷矿次岩区构造环境川西南-滇东北地区位于川滇成磷带的中部,在早寒武世梅树村期为康滇古构造隆起带和川黔碳酸盐浅水台地之间的川滇潮坪海湾,是磷矿沉积的有利环境。磷矿的初次沉积与再次富集均与古构造控制的古地理位置密切相关。早寒武世梅树村早期,在康滇古构造隆起带和川黔碳酸盐浅水台地之间存在着受南北向古断裂(小江断裂带等)控制的相对凹陷带(川滇潮坪海湾)。由于存在一系列东西向的水下隆起使川滇潮坪海湾分割成三个次级海湾环境。由北往南依次为雷波-永善海湾、会东-巧家海湾和东川-会泽海湾,现已发现的富磷矿均位于三个次级海湾为中心的周边地区,是今后本区寻找富磷矿的主攻方向。区域成矿模式见图3。3.2库洛加塔加采区3.2.1内型碱性杂岩矿集区位于塔里木陆块东北缘库鲁克塔格陆缘盆地(Pz1),区内地层由前震旦变质基底、震旦系和古生界盖层及中新生界后地台盖层组成。与岩浆岩型磷成矿作用有关的板内型碱性杂岩主要分布于陆块北缘库尔勒深断裂南侧。区内已发现偏碱性超基性杂岩体多处。岩性多为为超基性橄榄岩和辉橄岩、单斜辉石岩、碳酸岩。超基性-基性、碱性杂岩体岩石化学成分变化范围较大,SiO2含量在29.90%~69.58%之间。碱质含量较高,K2O+Na2O在0.4%~12.34%,应属(钾、钠质)碱性-偏碱性岩系列。岩石中P2O5含量变化较大,变化范围为0.01%~3.89%,P2O5含量与SiO2呈负相关,P2O5含量与岩石中K2O+Na2O呈正相关。3.2.2含磷岩浆岩带内生磷矿多产于古老陆块区,尤其地台边缘及地台活化区的边缘带。在地台内部的活动带、裂谷带也是有利的成岩成矿部位。塔里木地块北缘产出的内生磷矿处在哈萨克斯坦地块及塔里木地块的边缘带内。正处在这种地台活动边缘带,成矿大地构造条件优越。内生磷矿的形成受深大断裂控制,矿床(点)多分布于断裂交汇、分支部位。塔里木地台北缘杂岩体主要受瓦吉尔塔格-库尔勒-兴地近东西向深断裂控制,已发现的尉犁-兴地杂岩带受库尔勒-兴地深大断裂控制明显,含磷杂岩体主要分布在深大断裂旁侧或次级断裂构造交叉处。从平面上看含磷杂岩体呈等距性串株状分布。含磷岩浆岩杂岩带的岩石组合可以分为三大类,其一是超基性橄榄岩和辉橄岩,第二类岩石组合为单斜辉石岩,第三大类岩石为碳酸岩。这三大岩石组合无论在岩石类型、岩石化学、微量元素、稀土元素和含矿性上都有明显的区别。根据杂岩带三大类型岩石组合和含矿性的研究,第一类岩石组合的超基性岩石岩体内,对找磷矿是不利的,可注意寻找Ni、Pt族金属。第二类岩石组合已经形成大型的蛭石矿床和磷灰石矿床,也应注意找Cu、Ni、Pt族元素,第三大类碳酸岩类岩石,已经有富含稀土的矿化存在,稀有元素痕迹是今后注意寻找此类矿床的线索。3.2.3基性、基性岩类岩体体磁异常特征(1)矿区地质矿区零星出露太古宇托克拉克布拉克群地层,岩性较单一,由混合片麻岩、花岗片麻岩与角闪斜长岩组成。地表多为第四系覆盖,有少量为花岗闪长岩和少量辉石岩基岩出露。含矿岩体为超基性-基性杂岩体,主要有辉石岩及正长岩。辉石岩:岩石为深灰—灰黑色,块状构造,中粒半自形等粒结构,矿物成分:透辉石,半自形粒状,粒度约为0.5~2mm,含量约占75%~85%,其余主要为角闪石、磁铁矿、黑云母、磷灰石等。正长岩:岩石为灰白—浅肉红色,块状构造,中粗粒半自形结构,矿物成分:正长石,半自形粒状,粒度约为1~3mm,含量约占50%~65%,其余主要为角闪石、斜长石、少量黑云母、石英等。(2)物探异常特征通过进行1∶1万高精度地面磁法测量,发现C-12号异常,平面形态为北西走向的长轴状,长约2.6km2,宽约1.6km2,△T最大值为5074nT,最小值为-1532nT。异常解释认为由基性、基性-超基性岩类引起,总体形态为岩株状,走向北西(约300°),倾向南西,倾角5°~10°左右。经钻探验证为含矿辉石岩、正长岩。(3)矿床(体)地质特征矿体呈似层状产在基性、超基性杂岩体中,为隐伏矿体,共圈定10个铁磷矿体,矿体厚度2.55~22.00m,平均品位P2O5:2.57%~3.89%;TFe:12.86%~15.97%。铁磷矿体的分布与磁异常有密切关系,根据物探推断矿体长约1120m,宽约350~580m。走向北西约300°,倾向210°,倾角约5°~10°。矿石矿物主要有磷灰石、磁铁矿。脉石矿物主要有透辉石、角闪石、斜长石、少量正长石、黑云母、绿泥石、黄铁矿等。矿石结构构造主要为结晶粒状结构、海绵陨铁结构。矿石构造以浸染状构造为主,团块状构造次之。矿石中主要有用组分为Fe、P,呈独立矿物磁铁矿和磷灰石在矿石中存在。矿石自然类型:主要为浸染状磁铁矿磷灰石矿石,次为团块状磁铁矿磷灰石矿石。矿石工业类型为磁铁矿磷灰石矿石。3.2.4含磷灰石矿床偏碱性超基性杂岩带的岩浆性质总体由早期橄榄拉斑玄武岩浆向碱性玄武岩浆、碳酸岩浆演化。由于源区幔岩部分熔融程度的差异,岩浆形成温压条件不同产生不同性质的岩浆。与碱性玄武岩浆相关的主要形成了磷灰石、磁铁矿、次透辉石、蛭石矿产系列;与碳酸岩浆有关的主要形成了稀土、磷灰石矿产系列。夏学惠(2009)参考国内外内生磷矿分类,并根据本区含矿杂岩体及磷灰石矿床基本特征,将该区内生磷矿划分出四种类型【8】。(1)超基性-碳酸岩型蛭石-磷灰石矿床矿床主要分布在超基性-碱性-碳酸岩体内。杂岩体主要由辉石岩、纯橄岩、碳酸岩组成,根据岩体分异情况可划分出含磷灰石黑云母次透辉石岩相;金云母岩相;磁铁矿次透辉石岩相;纯橄岩相;碳酸岩相。其中磷灰石矿床主要赋存在含磷灰石金云母次透辉石岩相、碳酸岩相和磁铁矿次透辉石岩相。主要矿石矿物有磷灰石、磁铁矿,主要脉石矿物:透辉石、黑云母、金云母、蛭石、榍石、纤闪石等。矿石P2O5平均品位变化在3.99%~5.09%。(2)超基性-碱性-碳酸岩型稀土-磷灰石矿床矿床主要分布在超基性-碱性-碳酸岩杂岩体内。岩体主要由辉石岩类和辉长岩类组成,从总体上看,杂岩体中部为超基性辉石岩带,两侧为辉长岩带。矿体呈脉状产于辉石岩中,P2O5平均含量变化在2.18%~6.64%,最高17.33%,TR2O3平均含量变化在2.02%~10.03%,最高品位含量12.41%,稀土含量与P2O5呈正消长关系。(3)超基性-基性岩型磁铁矿-磷灰石矿床矿床主要分布在基性-超基性杂岩体内。含磷杂岩体由辉石岩、黑云母透辉石岩、辉长岩、二辉橄榄岩、角闪辉石岩、角闪斜长岩、磷灰石角闪斜长岩、角闪石岩等组成。磁铁矿-磷灰石主要赋存在杂岩体的辉石岩、黑云母透辉石岩、辉长岩中。P2O5品位2.72%~6.81%,平均4.17%。TFe品位13.00%~25.24%。(4)碱性-基性岩型钛磁铁矿-磷灰石矿床含磷杂岩体由含斜长辉石岩、辉长岩、黑云母辉长岩、辉长岩、含磷灰石辉长岩、含钛磁铁矿辉长岩等组成。岩石化学成分中,Na2O和K2O总含量高达5.69%,杂岩体以碱性辉长岩类为主。钛磁铁矿-磷灰石主要赋存在杂岩体的含磷灰石辉长岩、含钛磁铁矿辉长岩内。P2O5平均品位6.18%,TFe含量30.13%~41.26%,TiO2为13.3%。3.2.5成矿模式该区铁磷矿的形成总体可概括为:古老地台边缘受深大断裂控制的偏碱性-超基性杂岩成矿,碱幔分异-碱性偏碱性不混熔岩浆成矿-熔离作用形成层状铁磷矿体的成岩成矿模式。4中国磷矿资源潜力分析扬子准地台地区是中国磷矿资源的主要赋存和产出地,已查明资源量约占全国的81%。国土资源大调查项目实施以来,通过四川绵竹长河坝磷矿评价、江苏北部海州式磷矿资源调查、瓮昭地区磷矿资源评价、西南地区风化磷矿资源评价、湖北宜昌-兴山地区磷矿评价、四川磷矿资源