鄂西磷矿矿集区地质及其资源远景分析

鄂西磷矿的分布与产状受神农架背斜和黄陵背斜控制,为荆襄式晚震旦世沉积型磷块岩矿床。受浅海台地台坪亚相,磷块岩、泥(页)岩、白云岩含磷建造和水下隆起古构造等控制。晚震旦世陡山沱期磷矿评价标志为:上震旦统陡山沱阶;浅海台地台坪亚相;磷块岩、泥(页)岩、白云岩含磷建造;成矿地段陡山沱阶厚度一般小于200m,最佳150～50m;水下隆起带;磷块岩矿床一般分布在冰碛砾岩为0m的区域;含磷建造等深线一般小于1000m。评价结果表明,荆襄、宜昌、新华、神农架和保康磷矿区的深部及外围具有较好的资源远景,资源潜力大。     

鄂西地区沉积型磷矿的定位预测方法研究

通过研究鄂西地区典型沉积型磷矿矿床成矿特征,总结其成矿规律,选取含磷岩系下震旦统陡山沱组含磷岩系的分布、岩相古地理、古构造、岩石组合、陡山沱组地层厚度、南沱组冰碛砾岩厚度作为预测要素变量;运用秩相关系数法分析各预测要素,确定矿床的定位预测要素的重要变量区间。最终基于MRAS软件,通过特征分析法对预测要素进行分析,确定了34个A类预测区。     

贵州瓮(安)福(泉)地区磷矿地质特征与潜力预测

贵州瓮(安)福(泉)磷矿(以下简称瓮福磷矿)地处上扬子东缘成矿带西南端的黔中成磷区,为超大型海相沉积磷块岩矿床,含磷岩系为震旦系下统陡山沱组,已勘查面积约120 km2,探获磷矿资源总量达37. 9亿吨。通过研究瓮福磷矿地质特征,分析早震旦世陡山沱期古地理环境及岩相分布、陡山沱组含磷岩系分布及其岩性组合、构造保存条件,初步划定面积达800 km2范围的瓮福磷矿远景预测区,根据控制磷矿产出的各要素特征,已有工程的揭露情况,对远景区找矿潜力作了预测。     

宜昌磷矿田成矿地质特征及深部找矿模式探析

宜昌磷矿田属晚震旦世陡山沱期特大型磷块岩矿床,其含磷岩系陡山沱组为硅质、泥(页)质岩-磷块岩及硅质云岩-磷块岩共生岩石组合,具工业价值的矿层为下磷层(Ph13)及中磷层(Ph22,Ph21),矿床共生含钾页岩,伴生I、F元素。矿床形成受大陆边缘隆起带及"水下高地"浅水沉积体系控制,矿层中出现胶状、壳粒状、团粒状等原生结构的磷块岩,并伴有内碎屑磷块岩。磷质来源于上升洋流,经过生物化学及机械化学方式沉淀,工业矿层形成于浅海台地边缘泻湖-潮坪及台地滩间-泻湖-潮间相带,含磷岩系具有多旋回、多期次沉积成磷特征,Ph13及Ph22矿层聚磷沉积中心,由南向北迂移富集;认为宜昌磷矿田与兴神矿田相连,因此保康-宜昌磷矿带得以重新划分。从成矿模式分析,在黄陵地块隆起带北缘,浅海台地沉积区是形成大型矿床的有利部位,含磷岩系沉积旋回发育完整,标志层明显,次级旋回分布稳定,工业矿层产于次级旋回上部,矿层具有三端元结构类型(A-B-C),区域磷矿带及富矿带均呈NW向分布样式。诸多因素共同组合的磷矿沉积富集规律的探索,对指导鄂西晚震旦世陡山沱期深部找矿具有重大的现实意义。     

神农架陡山沱组沉积特征及其对“鄂西海槽”的启示

华南埃迪卡拉系陡山沱组沉积古地理仍有争议,其中鄂西克拉通内盆地“鄂西海槽”的存在与展布问题是关键.对“鄂西海槽”分布关键位置的神农架地区陡山沱组开展了地层学和沉积学研究,结果显示:神农架东部地区陡山沱组的岩性组合与黄陵背斜北部樟村坪地区陡山沱组相似,发育鸟眼和球粒等沉积构造,指示了台地环境;神农架西部地区陡山沱组主要由砂岩、粉砂岩和泥岩组成,产出粒序和平行层理等组成的不完整鲍玛序列,指示斜坡或较深水环境.综合前人研究,指出“鄂西海槽”与“鄂中台地”的边界从神农架地区中部经黄陵背斜西北延伸到其东南,神农架东部和黄陵背斜东北部地区位于台地内,神农架西部和黄陵背斜西南部地区位于海槽内.      

湖北神农架西部南华纪地层序列及其区域对比

新元古代是地质历史时期气候变化最为剧烈的时期之一,在全球范围内留下了多次明显的冰川活动记录。以峡东地区为代表的鄂西地区新元古界是国际研究的经典和热点。然而,峡东地区新元古代地层序列并不完整,其毗邻的神农架西部地层序列更具代表性。位于鄂西神农架西部的高桥河剖面,其南华系超覆于中元古界神农架群基底之上,从下而上依次为莲沱组、古城组、大塘坡组和南沱组,上覆震旦系陡山沱组。通过与鄂西峡东地区、长阳地区的代表性剖面的区域地层对比,发现高桥河剖面的南华纪沉积地层序列最为连续,是鄂西地区新元古代最完整和最具代表性的地层序列之一,能够作为该区域新元古代地层划分和对比的参照标准,并为研究这一重大关键地质时期的极端古气候演变提供基础材料。     

贵州开阳地区“澄江组”沉积特征及环境分析

贵州开阳地区是中国陡山沱期磷矿的主要产出地之一,含磷地层洋水组一直是国内外研究热点,但对其底板澄江组的研究严重不足,仅在地调中对其进行简单的地层描述和对比划分。通过对澄江组岩性、沉积序列、地球化学等分析,认为该组时代可能归属于陡山沱早期。沉积环境与前人认为冰湖相完全不同,早期以干热气候的近海湖相为主,在海侵的影响下逐渐过渡到海湾相,海侵后形成近滨相,之后逐渐从海滩相到浅海陆棚相,可能存在过碳酸盐台地相,最后暴露地表接受剥蚀。在澄江组晚期,就有磷质开始沉积,在砂岩中出现胶磷矿,说明成磷在陡山沱期前就开始,但大规模成磷作用发生在陡山沱期。     

中国北方磷矿成矿类型和找矿方向

笔者是在“五国编图项目”(中国、俄罗斯、哈萨斯坦、蒙古国、韩国)的中国北方磷矿床资料研究基础之上完成本论文的。中国北方磷矿床分为“沉积型”、“沉积变质型”和“岩浆型”三大类型。沉积型磷矿床主要产生于晚震旦纪陡山沱期和早古生代寒武纪早期,磷质来源以海洋生物磷为主;沉积变质型磷矿床主要产生于中元古代,磷质来源以火山磷质为主,也可能有生物磷质参与;沉积型和沉积变质型磷矿都包含陆地风化迁入盆地中的磷成分;岩浆磷矿床主要产生于海西期和加里东期的超镁铁岩浆岩,多与铁、钒、钛成为成矿系列。沉积型磷矿在华北地台南缘和塔里木地块北缘应重视,而沉积变质型在华北地台北缘有远景;岩浆型则主要勘查超镁铁岩系列。     

贵州瓮福磷矿含磷岩系层序特征及黔中古陆控矿意义

新元古代末期震旦系陡山沱阶和早古生代早期寒武系梅树村阶是全球两大成磷时期.贵州瓮福磷矿含磷岩系—早震旦世陡山沱组磷矿a矿层与b矿层,是震旦系陡山沱阶成磷事件的典型代表.瓮福磷矿含磷岩系为在浅水陆棚地区沉积的一套与磷矿有成因联系的岩石组合,属于浅海台地相型;含磷岩系具备早期准备阶段、磷质富集阶段及晚期磷质贫化消失阶段的沉...     

湖北钟祥莲花山磷矿床地质特征及成矿机制

莲花山磷矿床位于上扬子地块东北缘的鄂西成矿带上,矿体赋存于新元古代晚期震旦系下统陡山沱组,矿床类型为沉积岩型磷块岩,矿石构造以条带状构造、块状构造为主,矿物成分相对简单,主要有磷酸盐矿物、碳酸盐矿物及硅酸盐矿物等。通过分析总结区内地质构造、赋矿地层及含磷岩系特征,结合区域资料,初步总结了区内磷矿的形成机制及找矿标志,对鄂西地区磷矿找矿远景的评价、扩大矿产资源潜力具有重要指导意义。     

贵州瓮安陡山沱组含磷岩系沉积序列及磷块岩的形成

贵州瓮安陡山沱组磷块岩为碳酸盐岩型含磷岩系,属于浅海碳酸盐岩台地沉积区。对瓮安磷矿大塘剖面进行沉积环境研究,将Marinoan冰期后沉积的陡山沱组地层分为6个向上变浅的沉积序列。瓮安含磷岩系大部分为多旋回的叠置体,其常见的交错层理、波状层理、透镜状层理等表明了磷块岩形成于水体较浅的高能环境。南沱冰期后,陡山沱期剧烈的海侵作用引发上升洋流,携带富磷海水涌入浅水区,在海平面间歇性波动的条件下,为磷块岩的形成提供了物源与动力条件。     

安徽磷矿成矿条件研究

安徽已知磷矿床、点共计80余处,按成因分类可分为沉积型、岩浆岩型、沉积变质型及生物堆积型磷矿床等四大类。其中,以分布在秦岭－大别造山带中的沉积变质型磷灰岩矿床亚类中的“海州式”磷矿工业价值为最大,其查明资源储量为全省磷资源量94%;其次,为分布于华北地层区内、处于华北陆块构造单元的浅-滨海相沉积磷块岩矿床亚类中的“凤台式”磷矿和扬子地层区内,处于扬子陆块一级构造单元的岩浆矿床－岩浆气成－热液磷灰石岩矿床亚类中的“凹山式”磷灰石磷矿,其他类型（亚类）磷矿因规模小、品位低,资源零星。     

湖北宜昌白果园陡山沱组层序地层及磷块岩成因研究

新元古代陡山沱期是扬子地台重要的成磷期,鄂西白果园磷块岩就形成于当时海侵不断扩大的过程中。白果园陡山沱组位于黄陵背斜西北部,磷矿赋存于陡山沱组下部。对白果园剖面进行层序地层学研究,将南沱冰期后沉积的陡山沱组和灯影组划为一个二级层序。含有磷块岩的陡山沱组,代表了南沱冰期后强烈的海侵活动的特点,将其划分为六个三级层序,磷块岩形成于第一个三级层序内。在层序1的海侵体系域上部与高位体系域下部所反映的潮下带,砂屑磷块岩品位很高。冰期时的物理风化和陡山沱期化学风化作用将地表含磷物输入海洋,海侵引发的上升洋流携带富磷海水涌入浅水区,为磷块岩在层序1内的形成提供了物源与动力条件。初次海侵对磷矿形成十分有利,高品位的含磷层对应于最大海侵阶段。采用地球化学方法对含磷岩系进一步研究后表明,生物有机质对白果园磷块岩的形成有重要作用。大冰期过后陡山沱期新的古海洋生态系统开始构建,使生物生产率迅速恢复,为生物有机质的成矿作用提供了机遇。其有机碳含量介于盆地型磷块岩与台地型磷块岩之间,显示了泥页岩—碳酸盐岩型含磷岩系Corg含量的“过渡性”特点。由于其含磷岩系形成的环境为半局限性滞留洼地,白果园磷块岩是弱还原—弱氧化环境的沉积产物。与邻区贵州瓮安的台地型磷块岩进行对比,台地型磷块岩由于更为氧化的环境而具有低Corg和高P2O5特点。通过与早寒武世云南昆阳磷矿的对比,发现能量较高并具有丰富藻类的潮下带为磷块岩形成的优势区带,但白果园不具备昆阳磷矿的藻滩成磷环境。所以,白果园磷块岩的形成是海侵作用和生物有机质的参与等因素共同作用的结果。     

扬子克拉通埃迪卡拉系陡山沱组构造-岩相古地理恢复及油气意义*

近年来,随着扬子克拉通埃迪卡拉系陡山沱组页岩气勘探获得重大突破,深入和细化陡山沱期构造-岩相古地理就显得迫在眉睫。基于大量野外露头和最新钻井资料,结合前人研究成果,作者对陡山沱期构造-岩相古地理进行了分析、研究和图件编制。研究认为: 扬子克拉通埃迪卡拉纪陡山沱期,受控处于罗迪尼亚超大陆西北边缘的古地理位置和超大陆大规模裂解之后的热沉降作用初期的成盆构造环境,其古地理特征总体呈现出西高东低、北高南低,四古陆剥蚀区(汉南、康滇、牛首山和江南古陆)、三台地区(上扬子、中下扬子和浙北台地)与四盆地区(扬子东南缘与北缘坳陷、万源—达州和湘鄂西内裂陷)相间的沉积面貌和格局。其中,台地区以局限—开阔台地,盆地区以台缘斜坡、陆棚和半深海等为主要优势相。4个古陆是扬子陡山沱组主要的碎屑物源区,下伏裂谷盆地构造和陡山沱期发育的同沉积断裂,共同控制了埃迪卡拉系陡山沱组构造-沉积特征。提出陕南、川东北、鄂西和湘黔渝临区是最有利的陡山沱组烃源岩分布区,其次是浙北—皖南地区。有利烃源岩分布区及其邻区是扬子深层—超深层常规天然气或页岩气勘探值得高度关注的区域。     

扬子克拉通埃迪卡拉系陡山沱组构造-岩相古地理恢复及油气意义

近年来,随着扬子克拉通埃迪卡拉系陡山沱组页岩气勘探获得重大突破,深入和细化陡山沱期构造-岩相古地理就显得迫在眉睫。基于大量野外露头和最新钻井资料,结合前人研究成果,作者对陡山沱期构造-岩相古地理进行了分析、研究和图件编制。研究认为:扬子克拉通埃迪卡拉纪陡山沱期,受控处于罗迪尼亚超大陆西北边缘的古地理位置和超大陆大规模裂解之后的热沉降作用初期的成盆构造环境,其古地理特征总体呈现出西高东低、北高南低,四古陆剥蚀区(汉南、康滇、牛首山和江南古陆)、三台地区(上扬子、中下扬子和浙北台地)与四盆地区(扬子东南缘与北缘坳陷、万源—达州和湘鄂西内裂陷)相间的沉积面貌和格局。其中,台地区以局限—开阔台地,盆地区以台缘斜坡、陆棚和半深海等为主要优势相。4个古陆是扬子陡山沱组主要的碎屑物源区,下伏裂谷盆地构造和陡山沱期发育的同沉积断裂,共同控制了埃迪卡拉系陡山沱组构造-沉积特征。提出陕南、川东北、鄂西和湘黔渝临区是最有利的陡山沱组烃源岩分布区,其次是浙北—皖南地区。有利烃源岩分布区及其邻区是扬子深层—超深层常规天然气或页岩气勘探值得高度关注的区域。     

黔中息烽磷矿床成矿环境、成矿作用及成矿模式探讨*

息烽磷矿是贵州地区震旦纪陡山沱期磷矿的重要组成部分,以矿层厚、品位高、断裂构造发育、叠层石丰富而独具特色。通过对矿床地质特征及矿床地球化学特征综合研究认为,从陡山沱组底到顶气候经历温湿—干热—湿热变化,海平面对应经历了海进—海退—海进,其内的磷块岩和磷质岩是在热水沉积作用、生物作用和正常海水沉积作用等共同作用下形成于前滨—临滨环境。综合以上,反演息烽陡山沱期成矿过程,发现矿床经历了“海进—海退—海进”三阶段成矿,在陡山沱早期海进阶段形成下矿层,随后的海退阶段和海进阶段形成上矿层。空间上,2矿层之间夹白云岩,且交于靠黔中古陆一侧,当第2次海进越过第1次海进的前滨—临滨位置后,只形成上矿层,是开阳、息烽磷矿床1层矿体形成的对应部位。瓮福磷矿床有2层矿体,对应处于经历了“三阶段成矿”的前滨—临滨部位,且瓮福磷矿成矿时的位置高程明显低于息烽磷矿、息烽磷矿略低于开阳磷矿,通过岩性特征对比,与实际基本吻合。因此,在对陡山沱期的磷矿进行成矿预测和找矿勘查中,与息烽磷矿床相似的黔中及附近区域的动态前滨—临滨环境,均为磷矿床的找矿靶区,利用“三阶段成矿”形成相交的2矿层特点,可高效对已知矿床、矿化点和前滨—临滨带周围进行成矿预测。     

扬子地区磷矿成矿规律

扬子地区是我国最为重要的磷矿分布区,占全国资源总量的80％~2上。扬子地区主要的含磷层位是晚震旦世的陡山沱阶和早寒武世梅树村阶。扬子地区在晚震旦世的陡山沱期和早寒武世梅树村期具备极佳的形成磷矿的古构造、古地理、古气候条件,磷质来源丰富,在一定的物理、化学和生物作用下,形成了大型磷矿带和磷矿聚集区。滇东北寻甸-东川-会泽-带、川西南马边-雷波-会东一带、鄂西神农架和黄陵背斜西部是寻找大型磷矿和富磷矿的有利地区。     

黔中息烽磷矿床成矿环境、成矿作用及成矿模式探讨*

息烽磷矿是贵州地区震旦纪陡山沱期磷矿的重要组成部分,以矿层厚、品位高、断裂构造发育、叠层石丰富而独具特色。通过对矿床地质特征及矿床地球化学特征综合研究认为,从陡山沱组底到顶气候经历温湿—干热—湿热变化,海平面对应经历了海进—海退—海进,其内的磷块岩和磷质岩是在热水沉积作用、生物作用和正常海水沉积作用等共同作用下形成于前滨—临滨环境。综合以上,反演息烽陡山沱期成矿过程,发现矿床经历了“海进—海退—海进”三阶段成矿,在陡山沱早期海进阶段形成下矿层,随后的海退阶段和海进阶段形成上矿层。空间上,2矿层之间夹白云岩,且交于靠黔中古陆一侧,当第2次海进越过第1次海进的前滨—临滨位置后,只形成上矿层,是开阳、息烽磷矿床1层矿体形成的对应部位。瓮福磷矿床有2层矿体,对应处于经历了“三阶段成矿”的前滨—临滨部位,且瓮福磷矿成矿时的位置高程明显低于息烽磷矿、息烽磷矿略低于开阳磷矿,通过岩性特征对比,与实际基本吻合。因此,在对陡山沱期的磷矿进行成矿预测和找矿勘查中,与息烽磷矿床相似的黔中及附近区域的动态前滨—临滨环境,均为磷矿床的找矿靶区,利用“三阶段成矿”形成相交的2矿层特点,可高效对已知矿床、矿化点和前滨—临滨带周围进行成矿预测。     

贵州瓮福磷矿矿床地质特征与黔中古陆的时空展布关系及成矿模式

黔中地区瓮福磷矿处于扬子地块东南缘,是全球早震旦世陡山沱期成磷事件的典型代表。本文运用地层学、岩石学、矿物学、沉积学、古地理学等方法,综合研究瓮福磷矿矿床成因、找矿预测及成矿模式。研究表明,瓮福磷矿为浅水陆棚地区沉积的一套岩石组合,属于浅海台地相型,受控于陡山沱早期与晚期2次海侵旋回及规模,形成a、b等2层工业磷矿体。矿石质量特征指示沉积水体环境由浅至深,水动力条件由强到弱。中元古代末—新元古代期间扬子地块先后发生了晋宁、武陵、雪峰等多期次构造旋回运动。雪峰运动（结束时限约720Ma）结束地台基底冒地槽沉积,促使黔中隆起或黔中山系不断发生地质演化形成黔中古陆,长期遭受剥蚀和夷平作用为磷块岩矿床的形成提供陆源碎屑。冰川事件（结束时限约635 Ma）之后,在扬子地块东南缘的黔中古陆东部地带形成瓮福磷矿（成矿时代介于600～550 Ma）。瓮福聚磷海湾浅滩磷块岩相带是今后地质找矿的优势靶区,白岩高坪含磷潮坪硅云岩相带次之,前雍无磷潮上坪硅云岩相带一定程度上不利于地质找矿。通过以上研究综合分析,建立了瓮福磷矿陡山沱期成矿模式。     

鄂西神农架地区中元古界乱石沟组岩相古地理

神农架地区中元古界神农架群乱石沟组以发育碳酸盐潮汐沉积作用为显著特色，岩石类型以同生或准同生白云岩为主，沉积构造丰富，岩相标志清楚。本文通过十条实测剖面的综合研究共建立六种岩相类型在区域上，则划分为二个沉积相带及二个亚相带。由此，初步查明了神农架群乱石沟组沉积环境演化及岩相古地理分布特征