富磷矿三阶段动态成矿模式:黔中开阳式高品位磷矿成矿机制

震旦系陡山沱组沉积期形成的黔中开阳、瓮安富磷矿沉积区,矿石产量大、品位高,是国内外重要的磷矿资源产区。黔中磷矿主要分布于黔中古陆周缘的滨浅海环境中,矿石类型以碎屑状磷块岩为主,间夹原生泥晶磷块岩、生物结构磷块岩和次生土状结构磷块岩。开阳式高品位磷块岩的动态沉积成矿过程通常为“三阶段成矿”: 第一阶段为初始成磷作用阶段,在新元古代大规模成磷背景下,上升洋流携带深部富磷海水进入滨浅海地区,并通过生物化学作用使磷质聚集并形成原生磷块岩沉积;第二阶段为簸选成矿作用阶段,高能波浪、风暴水流对原生磷块岩持续的破碎、磨蚀、搬运和再沉积过程中,簸选去除了原生沉积物中的陆源细碎屑、砂泥质成分,保留并聚集磷质碎屑颗粒,形成品位较高的碎屑状矿石;第三阶段为淋滤作用阶段,海平面升降变化使之前形成矿石受暴露事件影响,遭受强烈的风化淋滤作用,碎屑状磷矿石内的碳酸盐岩胶结物和白云石条带被淋滤运移,导致矿层发育大量溶蚀孔洞,甚至形成土状磷块岩,矿石品位再次得到大幅度提升。三阶段成矿作用随古地理条件和海平面变化在沉积成岩过程中多期次、动态进行,最终形成工业价值极高的磷矿石。     

云南滇池尖山磷块岩风化程度与地质构造的关系

<正> 云南滇池地区是我国沉积磷矿的主要分布区之一。该区磷块岩经风化作用,形成了相当数量的风化矿石,这些风化磷块岩的形成主要受磷矿石的物质成分及矿区的气候、地形地貌、地质构造、覆盖层、水文地质等诸多的条件控制。现就滇池地区尖山矿区地质构造对磷块岩风化程度的控制作用作些探讨,以供进一步研究本区风化磷块岩的分布规律的同行参考。一、矿区地质构造特征     

我国磷矿石的主要类型及其可选性研究

我国目前已知磷矿床中的磷矿石,大致可以分为两种类型:一为內生的和沉积变质的磷灰岩,一为沉积的磷块岩。矿石中的有用矿物,前者主要为結晶的磷灰石;后者主要为非品质或隐品质的胶磷矿,常与硅酸盐矿物或碳酸盐矿物形成胶結物。在可选性方面两类矿石有显著不同的特点。     

西南地区风化磷矿定量勘查评价

西南地区广泛发育的面型风化磷矿为一种新的磷块岩矿石工业类型,它是由碳酸盐类磷块岩经风化作用,达到适宜的风化程度而形成的,矿石含镁低,是生产高浓度磷肥的优质矿产资源。磷块岩中碳酸盐矿物的淋失是风化磷矿形成的根本原因,可采用碳酸盐矿物含量多少来确定磷矿石的风化程度,一般在新的勘探矿区使用 CO_2判别标志(风化指标)来判别,在老的勘探矿区采用2P_2 O_5+HP 判别标志判别。今后在对磷矿区进行勘查评价时,应对风化磷矿进行评价,首先确定该区的风化指标,将风化磷矿作为一种类型单独固定;对已勘查的磷矿区,可对磷矿进行二次评价,利用风化指标将风化磷矿单独固定。     

黔中陡山沱期磷块岩成因的系统研究

黔中成磷区是中国南方陡山沱成磷期磷块岩矿床的重要组成部分。包括瓮福、开阳两个大型磷块岩矿床和若干中小型磷矿床。本文从磷的来源、沉积和富集3个方面系统地揭示了该区磷块岩的成因。稀土元素分析表明,磷可能来自同期海底火山喷发物。海洋地球化学、生物化学及磷块岩的组构研究证明,藻类生物的吸收和固定作用是磷质沉积的主要途径。磷的富集的多阶段、多因素的,经历不同的富集阶段(或方式)形成不同的磷块岩类型。     

川南马边黄家坪磷矿下寒武统麦地坪组沉积相特征及磷成矿模式研究

川南马边地区下寒武统麦地坪组是昆阳式磷矿的重要赋矿层位,磷矿的分布受沉积古环境控制。以马边黄家坪地区麦地坪组含磷地层野外剖面实测及钻孔岩芯观察为基础,对麦地坪组沉积相特征、磷块岩特征、磷矿成因模式进行了详细研究。研究表明：黄家坪地区麦地坪组发育碳酸盐岩潮坪相沉积,可识别出潮上坪、潮间坪和潮下坪3个亚相共计6种微相类型：潮上坪包括潮上滩和潮上云坪微相;潮间坪包括潮汐水道、潮间滩、潮间灰坪;潮下坪则仅发育低能潮下坪,垂向上表现出海退-海侵的沉积演化序列。据此建立了麦地坪组海湾潮坪相沉积模式。磷块岩的富集严格受沉积相带控制,潮间坪内高能水动力的潮间滩和潮汐水道是最有利于磷块岩形成的微相环境,砂砾屑磷块岩是马边地区发育较为广泛的磷块岩类型。磷矿床的成矿模式为上升洋流将富磷海水带入到海湾潮坪环境内,受生物-化学作用使磷以胶体-化学的形式发生凝聚富集,形成半固结—弱固结的磷酸盐沉积物,后遭受水流的冲刷、破碎、搬运、簸选再次发生沉淀,经压实、固结即形成高品位的磷块岩。     

云南镇雄地区新发现羊场超大型磷矿沉积环境及资源潜力分析

云南镇雄羊场磷矿是近年来新发现的超大型磷矿床,隐伏于羊场背斜核部。本文对羊场磷矿的矿床地质特征、成矿背景、沉积环境与沉积相、矿体特征及空间分布等进行了研究,认为矿床形成于早寒武世梅树村期,矿体赋存于梅树村组碳酸盐岩含磷岩系中;沉积环境为浅海碳酸盐台地干热潮坪环境(潮间-潮下带),沉积相为潮间-潮下间歇高能富白云岩、磷块岩相,由北西往南东海水逐渐变深,矿化变弱,矿体总体从聚磷盆地中心向周边有变薄趋势;矿床类型为海相沉积型层状磷块岩矿床。矿床形成过程为上升的海流把富磷的海水带到浅海地带时,由于温度升高和压力降低,使磷以磷酸钙的形式沉积于浅海地带的边缘上,形成规模巨大的磷矿;另外,沉积环境的旋回性变化伴随着生物、化学和物理作用对磷的溶解、迁移、富集和叠加改造再沉积的反复进行,致使磷矿层聚集存在多期和多层结构,矿层变厚矿石品位变富;在成矿后矿体受羊场背斜的叠加改造,使磷矿层再次变富变厚,矿床规模进一步变大。在钻探验证基础上,分Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级品圈定了工业磷矿体,并系统估算了羊场磷矿全区控制+推断磷矿石资源量;同时采用综合地质要素法、三维空间定位模型预测法分标高段预测了磷矿石潜在资源,认为羊场地区有望成为世界级磷矿资源基地。通过地层对比和沉积环境特征分析,认为羊场背斜东约20.0 km的芒部背斜,为寻找隐伏磷矿的另一有利地段。     

滇东磷块岩矿床中磷灰石的富集特征

本文重点对滇东地区原生磷块岩和风化富集磷块岩中磷灰石特征进行对比研究，总结磷灰石富集规律。首先按风化程度、矿石组分结构构造不同特点，将磷块岩划分为十种矿石自然类型。通过对不同成因类型磷灰石的化学成分分析、微量元素分析、拉曼光谱、ＥＰＲ光谱、微形态和微组构研究，根据ＣＯ，ＯＨ￣－，Ｆ￣－的含量变化，将本区磷灰石划分为四个亚种，首次总结出磷灰石不同亚种与磷块岩类型之间成因内在联系。提出氟磷灰石主要形成于风化磷块岩中，碳氟磷灰石主要形成于原生沉积磷块岩中，羟碳氟磷灰石是组成原生菌藻磷块岩主要矿物的新认识。磷灰石的富集受内外因素的控制，滇池周边原生沉积磷块岩主要以碳酸盐类磷块岩为主，这种化学活性强的矿层为本区风化富集磷矿提供了极好的物质基础，再加上该区有利的气候、地形地貌、断裂构造及水文地质条件等，形成了优质风化磷矿。     

中国磷矿主要矿集区及其资源潜力探讨

在分析研究中国磷矿床的成因类型和工业类型的基础上,将中国磷矿床划分为4个矿床类型11个矿床式,最为重要的磷矿床类型包括沉积型磷块岩矿床、变质型磷灰岩矿床和岩浆型磷灰石矿床.在中国磷矿成矿区带划分方案的基础之上,综合成矿规律,构造背景、岩相古地理等因素划分出22个磷矿矿集区.其中磷矿重要矿集区15个,基本包括了中国主要的...     

湖北省黄麦岭磷矿矿床地质特征和成矿条件简介

湖北省黄麦岭磷矿矿床产于中元古界黄麦岭组下段含磷岩系中,属沉积变质磷灰岩型矿床。有磷灰岩三层,呈层状、似层状和透镜状产出。矿石自然类型简单,工业类型均为硅质磷矿。磷质主要来源于火山物质,次是在古降起的风化剥蚀碎屑中萃取。磷块岩是在温暖—炎热的气候及适当的水介质条件下,在近海岸的封闭至半封闭的海盆地内沉积,产生磷块岩-粉砂岩相中的碎屑沉积向化学沉积过渡部位。矿层形态规模受古地形控制。经后期区域变质作用使磷块岩变质成磷灰岩矿床。     

滇东昆阳磷矿成矿物质来源及其沉积环境

昆阳磷矿位于滇池西南部,为探讨该磷矿的成矿物质来源及其沉积环境,从岩相学和元素地球化学两方面对磷矿石展开了研究。研究结果显示,磷块岩矿石的主要矿物成分为胶磷矿,矿体w(P 2 O 5)平均含量为26.16%,磷块岩P 2 O 5含量由地表向地下沿倾向逐渐降低,酸不溶物含量逐渐增加,在垂直剖面上,矿区中部P 2 O 5含量相对上部和下部要高。矿石结构由下至上为砾屑结构、粒屑-鲕状结构、粒屑-粉晶结构,反映了磷块岩沉积时水动力条件由高能向低能过渡。磷块岩中发育的粒序层理、潮汐层理、火焰状构造等说明其是在强海流、强风浪的冲刷簸选过程中形成,随后,水动力条件减弱,富集成矿。综合研究表明,本区磷矿床磷的初始物质来源是富磷的陆源碎屑物和富磷质的海洋生物,其沉积环境主要为浅海浪基面以上的陆缘坻、台地、浅海盆地等。     

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。     

磷矿找矿标志与找矿方法

磷矿的找矿标志和找矿方法依矿床成因类型不同而不同。磷矿成因有内生、外生和变质等三大类。内生磷矿包括岩浆岩型、火山岩型、热液型等,还可细分若干亚类【1】;外生磷矿包括海相磷矿、陆相磷矿;变质型磷矿包括沉积变质磷矿、绿岩带型磷矿。磷矿成因类型虽多种多样,但最具成矿远景的是海相磷块岩、沉积变质磷灰岩和岩浆岩型磷矿中的碱性杂岩型三类,这里只讨论这三类磷矿的找矿标志和找矿方法。     

贵州织金寒武系磷矿沉积特征及灯影组古喀斯特面控矿特征研究

在上扬子地台早寒武纪梅树村期,沉积了许多大型磷块岩矿床。贵州寒武系底部磷块岩发育,是我国重要含磷层位。贵州寒武系底部磷矿的研究历史比较悠久,研究方向主要还是集中于含磷物质来源以及磷块岩成因方面的研究。前者主要解决的是磷质来源与磷质赋存问题,但对于磷矿的就位问题研究较少。因此,对于磷矿控矿规律及含磷岩系沉积微相等有待深入。在总结前人研究的的基础上,对贵州织金-清镇一带寒武系底部含磷岩系进行大量的野外调查、剖面测试以及地质资料总结分析。认为清镇地区处于潮下低能泻湖环境,以条带状磷块岩和条带状磷质硅质岩为特征;织金戈仲伍一线,属于潮间-潮下高能沉积环境,沉积碎屑状磷块岩为主,局部沉积小壳生物磷块岩;织金熊家场浅滩和生物滩发育,属于潮上沉积环境。另外通过钻孔资料分析,发现织金地区寒武系底部磷块岩厚度变化很大,主要受灯影组顶部古喀斯特不整合面控制,滨岸磷质碎屑受沿岸海流的改造,搬运至古喀斯特洼地地区堆积,形成较厚度的碎屑状磷块岩。古喀斯特高地地区,受滨岸海流影响,沉积的磷块岩较薄,因此,建立织金寒武系磷块岩成矿控矿模式。该研究对贵州寒武系底部磷矿找矿预测工作有一定的理论和实际意义。     

湖北钟祥莲花山矿段磷块岩稀土元素地球化学及成因意义

早震旦世陡山沱期是地球历史气候、环境及生物变化剧烈的时期。通过对湖北钟祥莲花山矿段陡山沱组磷块岩的稀土元素研究,确定了磷块岩北美页岩标准化Ce负异常曲线呈水平状、帽状特征,第三磷矿层磷块岩2块样品的Ce_anom值分别为-0.31、-0.34,第一磷矿层磷块岩3个样品Ce_anom值分别为-0.09、-0.12、-0.08,数值比较接近-0.01;磷块岩C1球粒陨石标准化的Ce负异常以及与湘东北花岗岩的相关性特征。分析表明,莲花山磷块岩的沉积物磷的来源与海底热液或火山有关,且第一磷矿层沉积水深较第三磷矿层浅,处于氧化还原平衡态环境,第三磷矿层水深且水动力强,处于氧化环境。     

朝阳磷矿磷块岩的类型和成因特征

朝阳磷矿的磷块岩有五种类型,即泥晶磷块岩、球粒磷块岩、鲕粒磷块岩、内碎屑磷块岩和细晶磷块岩。其中内碎屑磷块岩占优势。磷酸盐岩沉积在海退旋回中,是处于深水向浅水过渡的层位。磷块岩的沉积环境主要是隆起附近的浅水带。     

湖北省南漳县红星磷矿磷块岩特征与物质组分研究

湖北省南漳县震旦系沉积型红星磷矿矿体P_2O_5平均含量23.91%,矿石自然类型主要为角砾状磷块岩,其次为白云质磷块岩、泥质纹层状和条带状致密块状磷块岩。工业类型主要为钙(镁)质和硅钙(镁)质磷矿,其次为硅质磷矿。矿石矿物为胶状磷灰石和微晶磷灰石,经x-射线衍射物相分析,其种属为含碳氟磷灰石。嵌布粒度以细-中粒为主。脉石矿物主要为白云石、伊利石、高岭石、铁质。经测定当磷块岩磨矿粒度小于0.1mm,其磷酸盐矿物单体解离率可达92.53％,这为确定合理的选矿流程具有实际意义。     

贵州瓮安陡山沱组磷块岩的地球化学特征

贵州瓮安地区是震旦纪陡山沱期的一个磷块岩沉积区,生物作用是磷矿形成的重要因素。通过对贵州瓮安含磷岩系剖面地球化学特征的研究,认为磷块岩富集层是以P2O5与CaO构成的磷酸盐矿物为主,可分为白云质砂屑磷块岩和碳质磷块岩2个亚类;生物作用导致了磷块岩中Pb,As,Ba及Sr等微量元素的富集,其中亲硫元素Pb的含量最高达到1 446×10-6,反映了贵州瓮安震旦系陡山沱组磷块岩的成因与菌藻类生物作用密切相关。     

黔中地区震旦纪含磷岩系时空变化及沉积模式

黔中地区聚磷盆地是在南沱期沉积的基础上发展起来的,陡山沱早期海侵时期,福泉-瓮安-开阳-温泉一带为半封闭海湾,从东部上升的含磷酸盐洋流运移到此半封闭环境,产生了胶磷矿沉积,之后黔中古陆快速隆升,早期形成的胶磷矿处于滩相环境,受波浪作用改造,形成砂屑磷块岩矿床;开阳地区富磷矿形成与矿层顶板及其间的假整合面对应,磷矿层形成后受强烈的暴露淋滤影响。在黔中古陆的南东侧外陆棚区,含磷组分难以聚集,形成厚度薄、品位低的磷块岩矿床;在灯影组沉积期-早寒武世期间,贵州大部分处在广阔陆表浅海环境,仅在织金形成相对深水泻湖相沉积,含磷酸盐的上升洋流运移至其中形成低品位磷块岩矿床。通过黔中地区震旦纪典型磷矿床含磷岩系及顶、底板地层的相剖面及时空变化分析,建立了黔中地区磷矿沉积模式。     

贵州织金新华含稀土磷矿床稀土元素地球化学及生物成矿基本特征

对贵州织金新华含稀土磷矿床进行的稀土元素及微量元素分析结果表明，磷块岩中普遍富集稀土元素，稀土总量∑REE较高，并富集Y元素及La，Nd等轻稀土元素。LREE／HREE比值较高。含稀土磷块岩普遍具Ce负异常，显示其对源区的继承性。指示成磷环境处于氧化程度相对较高状态。稀土元素球粒陨石标准化模式曲线、北美页岩标准化模式曲线、Ce元素异常、LREE／HREE比值、微量元素特征及岩石矿物特征表明，织金新华含稀土磷矿床具以正常海相生物-化学沉积等为主伴有海相热水沉积混合成因的特征。在磷矿成矿过程中沉积物沉积时，活体生物及死亡残骸不同程度地摄取和富集了La，Nd，Ce等稀土元素、Y元素及其他微量元素，沉积在含磷层位，构成大量的含稀土、含生物碎屑白云质磷块岩。