新疆乌什县阔西塔西钒磷矿地质特征与成因分析

邢庆军

（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局地质矿产勘查研究院 乌鲁木齐 830000）

1 区域地质特征

根据《新疆维吾尔自治区岩石地层》划分方案、近年邻区1∶5 万区域地质调查及其它地层综合研究新成果，详查区属于塔里木-南疆地层大区、塔北缘-北山地层区、柯坪-库鲁克塔格地层分区之柯坪地层小区（图1）。出露地层主要为震旦系、寒武系、奥陶系、志留系地层及第四系，其中下寒武统萨尔布拉克组（∈1sr）在区内广泛出露，该层为区域含钒磷地层，为一套浅海相、滨海相沉积。

图1 新疆岩石地层区划图

其中震旦系-志留系主要属浅海相、滨海相沉积（表1）。

根据新疆大地构造单元划分及其特征、近年邻区1∶5万区域地质调查综合研究新成果，详查区大地构造位置处于塔里木陆块（Ⅱ级）之塔里木北缘隆起（Ⅲ级）之柯坪陆缘盆地（Ⅳ级）。

主要以褶皱和断裂为主，地层受北东—南西方向背斜控制倾向西、北西，倾角10°-15°。

区域内岩浆岩发育于上震旦统苏盖特布拉克组，主要为基性火山岩，并发育少量基性岩脉。在详查区内侵入岩极不发育。

2 矿区地质特征

矿区内出露地层较为单一，主要为寒武系下统萨尔布拉克组，北西部出露少量中上寒武统阿瓦塔格组、南部出露少量苏盖提布拉克组。出露的岩性为一套滨浅海相碎屑岩、碳酸盐岩建造。

矿区地层受北北东-南南西方向阔西塔西背斜控制，该背斜核部位于矿区Ⅰ号和Ⅱ号矿体间，整体走向大致为145°，西翼Ⅰ号矿体地层倾向西、北西，倾角很缓，10°-15°，地层整体平缓；东翼Ⅱ号矿体地层倾角较陡，倾向55°左右，倾角40°-70°。该背斜受后期区内规模较大的F2逆断层破坏。

表1 区域地层层序表

此外，区内钒矿层多见有层间规模较小的揉皱构造，致使矿层厚度在局部明显变大。

矿区断裂构造大致可分为北西-南东向和北东-南西向两组，其中北西-南东向断裂为区内的主干断裂，对区内矿体的展布有一定的控制作用。

3 赋矿层位特征

区内钒矿层赋存于萨尔布拉克组中段（∈1sr2），矿层由（灰）黑色硅质岩薄层与土黄色砂质、粉砂质泥岩组成。二者呈互层状产出，硅质岩与砂质泥岩相比厚度相对较大，且硅质岩厚度由上至下有变薄趋势。硅质岩为黑色，主要由燧石、蛋白石组成、裂隙较为发育，多为铅锤方向、沿层里面褐铁矿化相对较为明显。砂质泥岩为土黄色，质软，易破碎，多呈颗粒状、粉末状，遇水显可塑性，该层由上至下，其厚度有增加趋势。该砂质泥岩为钒矿赋矿层位，其品位由上至下有增加趋势。

钒矿层上部为含黑色硅质岩条带白云岩，白云岩呈灰白色，其间夹杂的黑色条带状硅质岩在该层位中上部较厚，不定向分布，多数延续性较差，并且性脆。细晶-中晶中厚层白云岩夹不规则条带硅质岩，厚度2-3m，局部厚度可达3-5m，该层同时也是本区矾矿层位找矿的标志层。

4 钒矿层特征及矿床成因

4.1 钒矿层特征

（1）赋矿地层为寒武系下统，且处于偏下部层位。

（2）沉积建造为碳酸盐岩-磷块岩-（条带状硅质岩-炭泥质砂岩互层）-碳酸盐岩建造。沉积环境为滨-浅海相陆棚区。含钒岩系夹于白云岩间，这是本区钒矿层较明显的特征。

（3）矿体呈层状，沿走向及倾向均十分稳定，品位、厚度变化不大，矿体延伸达5200-4000m。

（4）矿石成分主要为含钒云母、胶磷矿、玉髓、炭泥质、重晶石、水云母、方解石、白云石、石英等。其矿石类型以层状磷块岩、结核状磷块岩和炭泥质页岩夹磷结核为主。

4.2 矿床成因

从成矿地质特征可以看出：下寒武统萨尔布拉克组黑色岩系控制着区域钒矿床的分布，表明萨尔布拉克组地层是钒矿床形成的基本条件。早寒武世早期该区为滨浅海相陆棚、陆坡的强还原滞流及海盆缓慢沉降环境，这是钒矿床发生沉积成矿作用的古地理环境和古构造条件。黑色岩系中特定的含碳、磷、硅的岩性组合序列是钒矿床形成所必须具备的条件。区内钒矿的成矿期，正是早寒武世“成磷期”。当时气候温暖，水体营养度高，有大量低等生物出现。生物活动对磷质的富集起着至关重要的作用，同时磷酸盐对钒起着吸附(富集)作用。

综上所述，下寒武统萨尔布拉克组黑色岩系中钒的富集与有机质、菌藻类生物及磷质的关系极为密切，成矿受地层、岩性、有机质、古构造和古地理条件控制，是在有机质(生物化学)参与下发生的成矿作用。

矿床具有微生物成矿与滨浅海相海底沉积的双重特征，属生物化学沉积矿床成因。