卡哈洛磷矿矿床地质特征范文

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《化工矿产地质杂志》2014年第二期

1成矿地质条件

1.1古构造单元据前人资料可知，早寒武世麦地坪组沉积时期，雷波地区处于潮下浅水海湾环境。受古构造控制，该区西侧发育南北向康滇古岛链，北东侧以峨眉宜宾古大断裂为限紧邻川黔台地（图2）。同时，受川滇古断裂的影响，区内发育大量南北向断陷，且地形较为复杂，相对高差较大。这表明本区位于三面围限仅南东侧与深海相连的狭长的不规则带状水下坳陷（盆地）内，属于典型的陆缘坻古构造环境。当携带大量磷等物质的上升洋流运移至陆缘坻时，受其屏障作用的影响，洋流流速降低会导致大量磷质的滞留和沉淀，这为磷的富集成矿提供了良好物源条件和优良的成矿场所。

1.2古沉积环境对区内含磷岩系及上下地层的岩石组合进行分析，结果表明，由下至上分别为粉晶白云岩、含磷砂屑白云岩、凝胶砾砂屑磷块岩、砂屑磷块岩、含磷砂屑灰岩、鲕粒及生物碎屑磷块岩、含磷粉（细）晶白云岩，为典型的海退至海进环境的产物。而磷矿层中内碎屑磷块岩、砂屑磷块岩及条带状磷块岩的大量出现则指示区内磷矿沉积具有明显的二次成矿作用，即早期滞留沉积的磷质在潮汐、波浪和风暴等外力作用下，发生机械破碎和筛选搬运，并在合适的低洼地带富集成矿。这与陆缘坻典型的水下浅滩高能环境一致。

1.3古气候特征等构造前文已述，本区主要含磷岩系为麦地坪组。麦地坪组二段主要为中厚层砂屑微晶磷块岩，向下过渡为凝胶砾砂屑磷矿岩夹磷质白云岩条带；下伏麦地坪组一段为中厚层粉晶白云岩。这表明区内磷块岩与白云岩紧密共生。同时，上述白云岩中常见零星分布的天青石和石膏，且鸟眼、干发育。这些特征均表明本区麦地坪期为典型的低纬度半干旱气候环境，即具有风化作用弱、陆缘物质少、沉积速度慢、海水盐度较高等特征[20]。这为磷及其伴生的金属元素的沉积创造了良好的成矿条件。

2矿体分布规律

2.1矿体分布特征由上文可知，矿体的分布宏观上受陆缘坻控制，源自深海的上升洋流携带有大量的磷等物质，受陆缘坻的阻障作用发生滞留和沉积并富集成矿。即磷矿矿体多分布于陆缘坻与海岸间的狭长台向斜内。由图1可知，卡哈洛磷矿层主要位于笔架山复背斜的次级背斜两翼或向斜的核部，顺层产出，北北西向延伸。但同时值得注意的是，通过对卡哈洛磷矿床43个钻孔数据（表1）的分析发现，区内磷矿体在区段或矿段等较小空间尺度内存在较为明显的不连续性和不均匀性。大岩洞矿段，矿层呈北北西向展布，自北向南厚薄矿层交替出现；而元宝山矿段，矿层呈近南北向展布，整体表现为中部矿层较厚，而南北两端矿层较薄，且厚薄区域呈区带交替展布的格局（图3）。同时结合其他学者对同类型矿床的研究可知，此种较小空间尺度的矿体不连续性和不均匀性常普遍出现。

2.2古微地形地貌上文研究表明，区内矿体在矿段等小空间尺度上具有较为明显的不连续性和不均匀性，这关系到找矿勘探的方向及效率。而在古大地构造位置相同、沉积环境相近、古气候条件相似的情况下，此种不连续性和不均匀性更可能是由古微地形地貌的差异引起的。

2.2.1古微地形地貌特征前文已述，麦地坪组二段为主要含矿层，其与下伏麦地坪组一段含磷白云岩呈整合接触，即麦地坪组一段沉积期结束时的地形地貌为二段沉积期的地形地貌。因此，利用麦地坪组一段的地层厚度能很好地恢复磷矿成矿期的古微地形地貌：麦地坪组一段地层较厚地段为古凹陷区，而地层较薄地段为古隆起区。在此基础上，对卡哈洛磷矿床43个钻孔矿体底板—麦地坪组一段厚度进行统计分析（表1），并作矿体底板厚度等值线图（图4）。由图4可知，大岩洞矿段中部矿体底板沉积较厚，厚度6.7～8.8m不等，西北角矿体底板沉积亦较厚，厚度可达8.8m，矿段西北部及东南部矿体底板较薄，仅4.0～6.4m，同时值得注意的是，矿段中部的底板沉积较厚区域中可见两个最大厚度仅为6.1m的薄层；在元宝山矿段北部及西南角底板沉积较厚，厚度5.4～6.6m，厚度分布较均匀，矿段南部及东北角，底板沉积较薄，厚度3～5.4m，同时，在底板厚积区中部也存在一较小的薄层。这表明，成矿期区内发育有大量的古微隆起和凹陷，其大小规模不一，隆起与凹陷一般相间出现，相对高差多为2～5m。

2.2.2与矿体的关系对比图3和图4可知，矿层厚度与矿体底板厚度具有较好的一致性。即矿体底板较厚地段，矿层相应较厚；而矿体底板较薄地段，矿层亦相对较薄。同时，据矿层厚度及其底板厚度的相关性分析可知，两者亦表现出良好的正相关关系（图5、6）。这表明成矿期古微地形地貌对矿体的分布具有较大的控制作用，即在古凹陷区域，矿体沉积较厚，而在古隆起区域，矿体沉积较薄或无沉积。

3讨论与结论

雷波卡哈洛磷矿床是典型的海相沉积型磷矿床，以往研究多注重古大地构造位置、古沉积环境（海平面变化）、古气候等方面的研究，而往往忽视了古微地形地貌对矿体的控制作用。因此，本文在综合前人工作成果的基础上，探讨有利的成矿地质条件和矿体分布规律，提出“陆缘坻、古沉积环境、古气候和古微地形地貌”四位一体的成矿模式，即陆缘坻在成矿区域上为磷矿的形成提供良好的条件，其隆起形成了天然的阻障，而坳陷盆地为磷矿的沉淀提供了理想的场所；上升洋流则为成磷区提供了丰富的富磷的营养物质，通过海进的方式，将物质带到了陆缘坻；典型的低纬度半干旱古气候环境，又为磷矿的沉积提供了良好的气候条件，有助于磷及其伴生的金属元素的沉积；最后，古微地形地貌在区段或矿段等小范围内控制着矿体的分布及厚度，这样就从物质来源，动力机制，成矿场所及控矿分布等方面，提出了较综合的成矿模式，为找矿勘探提供一定思路。

作者：祁才吉单位：中化地质矿山总局地质研究院