四川省马边县六股水磷矿床的地质特征

刘力生

中化地质矿山总局地质研究院，河北涿州，072754

四川省马边县六股水磷矿床的地质特征

刘力生*

中化地质矿山总局地质研究院，河北涿州，072754

六股水磷矿床赋存于下寒武统麦地坪组，包含2个磷矿层、6个磷矿体。矿体水平延伸1200～2700m，均厚1.3～4.88m，深部延深大于120m。矿石类型有块状及白云质条带（条纹）状2种磷矿石，P2O5平均品位29.42%。稀土元素总量低，分布模式呈轻稀土富集型。矿床为生物化学沉积成因，磷经历了复杂的富集过程。

四川马边 麦地坪组 富磷矿 生物化学沉积

六股水磷矿床地处四川省马边县、峨边县、甘洛市三市县的的接壤地带，位于马边县温水凼乡陈子岩村境内，矿区东西长约5km，南北宽约4km，面积约20km2。

该矿床是四川省207地质队于20世纪80年代发现的、并多次进行了不同程度的地质工作，初步了解了矿区地质及矿体的分布、厚度等特征。2005～2007年，中化地质矿山总局地质研究院在前人工作的基础上对该矿进行了普查，证实该矿是一个磷矿石资源量较大、品位较高的磷矿床。

1 矿区地质概况

矿区大地构造位置处于扬子准地台西部之上扬子台褶带美姑-金阳陷褶束的北东段。

1.1 矿区地层

麦地坪组（∈1m），厚度一般50m左右。据岩性组合特征可分为三个岩性段，自下而上为：第一段（∈1m1），厚度一般2～10m，岩性主要为浅灰色、灰白色中厚层状含磷白云岩；第二段（∈1m2），厚度一般20m左右，顶部为磷矿层（上矿层，一般2层矿），底部也为磷矿层（下矿层，一般为一层，局部为2层），中部为含磷白云岩；第三段（∈1m3），厚度一般10m左右，为含磷白云岩或白云岩。

该组与下伏地层灯影峡阶界线不清，主要以胶磷矿的出现为标志；与上覆地层筇竹寺组假整合接触。

1.2 矿区构造

矿区主要褶皱构造有陈子岩-沙匡背斜，主要断裂构造有F1、F2、F3、F44条。

陈子岩-沙匡背斜，轴向北西—南东，东翼地层倾角较陡，一般大于 70°，局部直立；西翼地层倾角一般大于44°。磷矿层主要分布于该背斜两翼。

断裂F3：是矿区主要断裂，为高角度逆断层，断面倾向南西，倾角一般大于 73°，水平断距达3000m，斜切陈子岩-沙匡背斜北部倾伏端，控制着矿体的分布、出露。

断裂F1：是矿区次级断裂， 为高角度正断层，位于陈子岩-沙匡背斜的轴部，与背斜轴向一致，断面向西倾，倾角一般大于76°。

断裂F2：是矿区次级断裂， 为高角度正断层，走向155°左右，与F1斜交。

断裂F4：是矿区次级断裂， 为高角度逆断层，倾向东南，倾角87°左右，水平断距小于10m，与F3近乎直交。

图1 四川马边六股水磷矿区地质略图Fig.1 Geological scheme of Liugushui phosphorite district of Sichuan province

1.3 含磷岩系

麦地坪组为本区含磷岩系，主要岩石组成为海相沉积磷块岩、白云岩，以1-1′实测地质剖面为例，磷块岩总厚度3.55m（7%），白云岩总厚度47.94m（93%），白云岩、磷块岩中的胶磷灰石多以粒屑形式存在，粒屑由下至上有由粗渐细的趋势。

2 矿床地质特征

2.1 矿层

本矿区共有上下两层矿，均为沉积成因的层状磷块岩（图2）。

上矿层，赋存于麦地坪组第二段顶部，岩性主要为灰色条带状、条纹状磷块岩，局部为深灰色块状磷块岩。顶板为麦地坪组第三段浅灰或灰白色（含磷）白云岩；底板为麦地坪组第二段中部的浅灰或灰白色含磷白云岩。上矿层与其顶、底板的接触关系为均为渐变。

下矿层，赋存于麦地坪组第二段底部，岩性主要为深灰色块状磷块岩，局部为墨绿色块状磷块岩。顶板为麦地坪组第二段中部的浅灰或灰白色含磷白云岩，底板为麦地坪组第一段浅灰或灰白色含磷白云岩。下矿层与其顶板的接触关系为突变、与其底板的接触关系多为渐变。

上、下矿层之间，岩性主要为浅灰或灰白色含磷白云岩。

2.2 矿体

三条断裂将矿区切割为三个矿段，每个矿段有2个矿体，共有6个矿体（由于比例尺所限，图1中未能显示出矿体），这6个矿体分属于两个层位（图2、3）。

图2 四川马边六股水磷矿区地层柱状图Fig.2 Column diagram of phosphorite stratum of Mabian city, Sichuan province

①号矿体，位于Ⅰ矿段，层位属于上矿层，水平延伸 1200m，平均厚度 1.14～4.88m，矿石平均品位23.37%～31.09%。倾向东偏北（70°±），倾角 62～82°。

②号矿体，位于Ⅰ矿段，层位属于下矿层，水平延伸 1200m，平均厚度 1.91～3.91m，矿石平均品位29.76%～31.53%。倾向东偏北（70°±），倾角 62°～82°。

③号矿体，位于Ⅱ矿段，层位属于上矿层，水平延伸1225m， 平均厚度1.13m，矿石平均品位 28.31%。倾向西偏南（260°±），倾角一般 54°±。

④号矿体，位于Ⅱ矿段，层位属于下矿层，水平延伸1225m， 平均厚度4.07m，矿石平均品位 35.87%。倾向西偏南（260°±），倾角一般 54°±。

⑤号矿体，位于Ⅲ矿段，层位属于上矿层，水平延伸2700m， 平均厚度1.60～2.70m，矿石平均品位 26.48%～29.09%。倾向西南（210°±），倾角 45°±。

⑥号矿体，位于Ⅲ矿段，层位属于下矿层，水平延伸2700m， 平均厚度1.80～2.03m，矿石平均品位 26.20%～29.15%。倾向西南（210°±），倾角 45 ±。

规模最大的为⑤和⑥号矿体，①～④号矿体规模相近。6个矿体平均品位均较高，最高的为④号矿体。

3 矿石类型

据矿物成分及结构构造，矿石分为2种类型：块状磷块岩、白云质条带状（条纹状）磷块岩。

块状磷块岩，为深灰色或墨绿色，胶状结构或粒屑结构，块状构造；矿石矿物主要为胶磷灰石，脉石矿物主要为白云石、方解石、少量玉髓、石英、粘土矿物等。本类型矿石主要分布于下矿层中。

白云质条带状（条纹状）磷块岩 灰色为主，胶状结构与粉晶结构并存，条带状或条纹状构造。宏观上看，矿石由胶磷矿层与白云质层互层组成，以前者为主：胶磷矿层，呈墨绿色，单层厚一般数厘米，胶状结构，矿物成分为胶磷灰石，少量白云石等；白云质层，呈浅灰色，单层厚一般数毫米—数厘米，粉晶结构，矿物成分为白云石，少量胶磷灰石、方解石。本类型矿石主要分布于上矿层中。

矿石平均品位29.42%，属富磷矿。探明磷矿石333资源量大于500万t，达到中型规模。

图3 四川马边六股水磷矿区8勘查线地质剖面Fig.3 Geologic section of No.8 exploration line in Liugushui phosphorous district of Mabian city, Sichuan province

4 地球化学特征

为了了解矿石的常量元素、稀土元素变化规律及特征，对区内控制Ⅰ矿段的TC36、TC37 、TC39进行了取样分析，其中在TC36控制的下矿层取1号样、上矿层取4号样，在TC39控制的下矿层取2号样、上矿层取5号样，在TC37控制的下矿层取 3号样，具体分析结果如下。

4.1 常量元素特征

矿石常量化学成分数据见表1，对比两种类型的矿石可知：①两类矿石的有用组分P2O5和CaO含量较高，CO2含量较低，反映了CaO主要是和P2O5结合形成磷酸盐岩，而不是和 CO2组合形成碳酸盐岩，说明磷矿石品位一定较好；其中块状磷块岩中P2O5含量总体高于白云质条带条纹状磷块岩中P2O5含量，块状磷块岩的含磷性较好。②两种类型磷块岩的有害组分MgO含量均偏高，为高镁型磷矿，磷矿石品质稍差；其中块状磷块岩中MgO含量相对较低，白云质条带状磷块岩中MgO含量相对较高。③两种类型的其它化学成分无明显差别，SiO2、Al2O3、Fe2O3等化学成分含量均较低，反映矿石中硅酸盐矿物较少。上述特征说明，在磷矿层的沉积过程中，水体的化学成分有微弱的变化。

表1 四川马边六股水磷矿床矿石常量元素含量（%）Table 1 Element content of constant phosphorus deposit of Mabian city, Sichuan province

4.2 稀土元素特征

稀土元素含量数据见表2。总体上看，两类矿石稀土元素总量不高，且主要以轻稀土和Y为主。稀土元素总量对比，块状磷块岩相对较高，白云质条带状磷块岩相对较低。

两类矿石稀土元素分布模式相近，均呈轻稀土富集型（图4）。说明两类矿石，磷经历了相同的较复杂的富集过程。

表2 四川马边六股水磷矿床矿石稀土元素含量（×10-6）Table 2 Rare earth element content of Liugushui phosphorus deposit of Mabian city, Sichuan province

图4 四川马边六股水磷矿步同矿石类型矿石稀土元素分布模式对比Fig.4 Distribution pattern contrast of different types of rare earth element of Liugushui phosphorus deposit in Mabian city, Sichuan province

5 矿床成因概述

六股水磷矿床成因受地层、岩相古地理及构造等因素的共同控制。地层控制：寒武纪早期是我国地质历史上一个重要的聚磷期【2】，六股水磷矿产于寒武系下统麦地坪组第二段，寒武纪多次构造运动造成海底火山喷发和大洋中脊岩浆溢流，产生丰富磷质并通过沉积作用形成磷块岩矿床。构造控制：区内磷矿层均位于沙匡背斜两翼，两翼矿层呈南北向延伸，呈层状产出、规模比较大，厚度稳定。古地理控制：在灯影组末期古构造控制下，马边地区麦地坪期古地理沉积环境总体属康滇古陆东侧的南北向海湾潮坪沉积环境，但因内部受古地貌影响而存在着次级潮下海湾、潮下浅滩、潮间砂坪、潮上泥坪等不同沉积区环境，六股水地区位于潮下浅滩环境。区内环境开阔，有利于磷质的带入，且水体较浅，水动力条件强，以波浪作用为主；就地或异地已沉积的磷酸盐被打碎成磷质内碎屑能充分簸选，去掉了粘土及碳酸盐杂基，进而富集成矿。

1 王中刚，于学员，赵振华，等.稀土元素地球化学［M］.北京：科学出版社，1989

2 叶连俊，陈其英，赵东旭，等.中国磷块岩［M］.北京：科学出版社，1989

GEOLOGICAL CHARACTERS OF LIUGUSHUI PHOSPHORUS DEPOSIT OF MABIAN CITY, SICHUAN PROVINCE

Liu Lisheng
Geological Institute of China Chemical Geology and Mine Bureau ,Zhuozhou,Hebei,072754,China

With two phosphorus ledges and six orebodies, Liugushui phosphorus deposit was hosting in the Cambrian Maidiping group. The orebody are from 1200 to 2700 meters in horizon and with the thickness of from 1.3 to 4.88 meters, deeping into 120 meters. There are massive and dolomitic banded types of rock phosphate, the average grade of P2O5is 29.42%. Light rare earth elements are less and the formation cause of deposit is biochemistry sedimentatary. The phosphorus came through the complex enrichment process.

Mabian city, Sichuan province, Maidiping group, enrich phosphate, medium-size biochemistry sedimentatary

P619.213

：A

：1006-5296（2010）04-0201-05

刘力生（1968～），男，矿产勘查专业，高级工程师

2009-06-12；改回日期：2010-09-14