中国北方磷矿成矿类型和找矿方向.PDF

第 3 4卷第 2期 2 0 0 7年 4月 中 国 地 质 GE0L0GY I N CHI NA Vo 1 ． 3 4． NO． 2 Apr ． ， 2 00 7 中国北方磷矿成矿类型和找矿方向 宋天锐 中国地质科 学院地质研究所 ， 北京 1 0 0 0 3 7 提 要 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 关键词 五国编 图项 目 中国、 俄罗斯 、 哈 萨克斯坦 、 蒙古 国、 韩国 中国北方磷矿床 磷矿找矿方 向和方法 中图分类号 P 6 1 9 ． 2 1 3 文献标志码 A 文章编号 1 0 0 0 3 6 5 7 2 0 0 7 0 2 0 3 1 5 0 9 中 国的磷矿居全球第 三位 ． 应该是磷 矿大 国 ． 主要 分布 在南方 ． 如云南 、 贵州 、 湖南 、 湖北 和四J I I 等省 都有规模较 大 的磷块岩矿 床；然而富矿少贫 矿多 ， P 0 大于 3 0 ％的磷矿床 不多 ， 已探 明的储量只有 1 ．2亿 t ， 只占总探 明储量的 7 ％。北 方按矿床成 因类 型比南方 复杂 ．除了沉积 的磷块岩矿床 ． 还 有沉积一 变质的磷矿和岩浆 成因的磷 矿 最 近在“ 五国编图” 项 目 中国、 俄 罗斯 、 哈 萨克斯坦 、 蒙古 国 、 韩 国 工作 的基础 之 上 ． 对 于 秦 岭 以 北 地 区 的 磷 矿 成 矿 类 型进 行 了 总 结 ． 笔 者 认 为北方 磷矿床的分 布规 律对找矿方向有一定的指导作用 特别是结合 中国国土资源报 2 0 0 6年公布 的“ 中国重点金属 矿 区带 勘查部署 示意图” _1 1 ． 大多数 的磷矿 找矿 地质工作也可 以相互 配合开展普查勘探 。这也是从国际合作项 目出发 ． 达 到为中国资源勘查服务的 目的之一 中国南方 沉积磷块 岩矿 床多数地层 分布时代是 震旦纪晚 期的陡山 沱组和寒 武纪早 期 的筇 竹寺 组 ；当然 泥盆纪也有规模可观的磷块岩矿 床 但 是中国北方 磷矿的成矿时代 ，最早可出现在 太古 宙地层中 ． 最 晚 出 现 在 二叠 纪地 层 中 然 而 比较 有 找 矿 远 景 的 沉 积 磷块 岩矿床还是集中在晚震旦纪至早寒武纪地层 中 沉积变 质磷 矿床集 中在 中元古代地层 岩浆 型磷矿床分 布在几个时代 的 超镁铁 岩中 ， 但 主要是海西期和 加里 东期 的 ． 元古 宙 、 太古宙 和燕 山期的也有 ． 但不是 主要 的 1 沉积型磷矿床 沉积型磷矿床是中国甚至全世界磷矿床的主要成矿类 型 中国南方沉积磷矿床主要是形成于下寒武统的筇竹寺组 和上 震旦统的陡山沱组 ， 例如云南滇东磷矿和贵州黔中磷矿12 1 北方沉积磷矿包括磷块岩矿床 、 磷结核 和磷质胶结 的砂 砾岩磷矿等 ， 组成磷矿的矿物主要是碳 、 氟磷灰石 。地理分布 主要在 秦 岭 、 祁 祁连 山及青海 、 甘 肃 、 宁 夏 、 新 疆 等地 表 1 。 地层时代以下寒 武统 为主包括 部分上震旦统 ． 与 南方沉积磷块岩矿 床的产出层位相 当． 只是含矿的岩性 组合 有 所 差 异 在 秦 岭 及周 边 地 区 的磷 矿 层 主 要 包 含在 下寒 武 统 的辛集组 ， 例如豫 西灵宝 县朱 阳磷 矿可分 3层 底 部为 砾质 磷矿 ， 中部多砂质磷矿 ， 顶部为生物碎屑灰岩磷矿化 ． 含 P ， 0 可 达 2 0 ％ 反映 了海进序列成磷 以及 与寒 武纪生物 大爆 发提 供 了磷质 的来源 。河南济源县玉皇顶磷矿 ． 晋南永济 县陶家 窑磷矿 ，山西芮城水浴和平陆县靖 家山都是砂砾岩磷矿 陕 西 陇县景福山磷矿等也是下寒武统 含磷 的矿 床 ． 及 至陕西镇 巴 县 渔 渡坝 磷矿 。 出现 在黑 色 硅 质 岩 和 黑 色 页 岩及 石 灰 质 砂 岩 和石灰岩 夹层 内， 然 而陕西勉县 茶店 的观山磷矿 ． 被 确定 为上震 旦统 陡山沱组形成的磷块岩都是 些小矿 只有陕西汉 中 天 台 山 磷 矿 开 始 成 为 一 个 大 中型 磷 块 岩 矿 床 ． 其 地 层 特 点 收稿 日期 2 0 0 6 - 1 0 -2 0； 改回 日期 2 0 0 6 1 2 2 0 基金项 目 中国地质调查局地质大调查项 目 1 2 1 2 0 1 0 5 1 1 5 0 6 资助 。 作者简介 宋天锐 ， 男 ， 1 9 3 1年生 ， 研究员， 博 士生导 师 ， 主要从事矿物学 、 岩石学 、 沉积学研究 ； E I mi l s o n g t i a n r u i c a g s ． n e t ． c n 。 维普资讯 3 1 6 中 国 地 质 2 0 0 7越 也是包含在 黑色硅 质岩 、 炭质千枚 岩 和含锰灰岩之 中 ， 成矿 时代也应 属于早古 生代时期 ； 直 至宁强 县阳平关磷 矿 、 山阳 县胡家沟磷矿包含在下寒武统水沟 I 1 组的灰黑色硅质 岩中 ； 还有陕西略 阳县金家河磷块岩 矿床产于 中、 下泥盆统 的块状 白云岩 中． 但未能形成规模 。 宁夏 的成磷 区是环绕着 阿拉善 地块东 部边缘 ，在银 川 I 市一贺兰县一带 的下 寒武 统苏 峪 口组形成磷 矿 ， 主要包 含在 砂 岩 、 砾岩 碎屑沉积层 内。P 2 0 含量 1 0 ％ 1 5 ％， 都是小 型矿 床 值得指出的是在祁 连山一北 山一带 出现 中寒武统大豁落 井组含磷矿层 ． 例如肃北 七角井子 、 敦煌 市方山 E l 、 肃北西双 鹰 山磷 矿点 更新 的成磷时代有 天祝 的光明峡磷 矿 ． 产 出于 中奥陶统阴沟群钙质板岩 和千枚 岩中 ． 更老一 点的有永 昌马 房子 沟磷矿 ．据 认为是震旦 系韩 日山群草 大板 组 千枚 岩含 矿 ． 虽然这些含矿层都有变质作用 ， 但 比沉积一 变质 型磷 矿的 围岩变质程度仍较低。新疆下寒武统 的肖尔布拉克组在乌什 县的苏盖特布拉克组和阿克苏市 的沙依里克组都是同一个含 磷 层位 ， 也称为磷矿组lq ， 有 的是包括在 白云岩层 内的磷 质结 核H 向东至哈密 的平 台山磷矿和尉黎县 的西 山布拉克磷矿以 及精河县的柯 尔古琴磷矿等 ， 也都属于下寒武统的双鹰 山组； 向西在柯坪地区有乌什磷矿和大西山磷矿是 中寒武统17 1 阜康 县五工河磷矿赋存于上二叠统芨芨槽组 的长石砂 岩 内． 是一 个陆相碎屑沉积 的特殊例子。 汉 中的天台 山磷矿 ． 其 古地 理都属于早寒武世 筇竹寺期 扬子浅海 的滞 留浅海 的炭 泥质相 ， 磷矿层 与黑色硅泥岩 和炭 质千枚岩共生 ．其上部出现含锰灰岩夹磷矿 条带 ， P 2 o 可达 1 8 ％ 2 0 ％。是北方沉积型磷矿 的代 表性类型 ； 另一个是 新疆 塔里木 盆地 北缘 的下寒武统和 中寒武统磷矿 ， 虽然 目前只在 阿克 苏 、 乌什 、 柯坪和哈密等几处发 现了磷矿 ， 但 是从大地构 造 分析 ． 该地 处于古陆块 边缘 ， 出现了同沉 积大面 积火 山活 动 ． 生物磷 和火山磷 都很 丰富 。也应该是很有 远景的代表性 成 矿 区 2 沉积变质型磷矿 床 此种 磷矿床 多出现在北 方地 区而未在 南方发 现是 与其 总 的地质背 景有关 的连 云港市 海州地 区的磷 矿床规模 可 观 ． 产出于 中元古代海州群锦屏 组 ， 含矿 围岩包 括片麻岩 、 片 岩 、 白云岩等 ， 在苏 鲁区海州 群的沉积 变质磷 矿处 于郯 庐断 裂 以东 ． 如果按照古胶辽海 延伸到辽宁 、 吉林 地区 ， 吉林浑江 大顶 子磷 矿含 于老 岭群 珍珠 门组 ， 夹在变 质的角砾 岩 、 大理 岩和 白云 岩中 ． 应 同属 于一个古海 相沉积 带 中， 只是古 地理 位置不 同而 已． 因此 也不排除在该地 区找 寻新 的沉积变质 型 磷矿的可能性 ． 在华北 地台北缘与 内蒙古交 界的 3处沉 积变 质磷矿值得注意 一个是位 于达 尔罕茂 明安联 合旗 的布 龙土 磷矿 ． 包 含在中元古界 白云鄂博群 的炭质板岩和变质 的白云 岩层 中 另一个是 乌拉特后旗 炭密 IZ l 磷 矿 ， 包 含在 上 中元古 界渣尔泰群 的硅 质板 岩和变质 白云岩 中 还有一个 是阿拉善 表 1中国北方沉积型和沉积变质型磷矿床成矿时代分布 Ta b l e 1 S e d i me n t a r y a n dme t a mo r p h o s e d s e d i me n t a r y p h o s p h a t ed e p o s i t si n n o r t h e r nCh i n a 参 照 Ma 地层 华 北 区 l t 西、 陕南、 甘、宁、新区 苏 鲁 区 辽、吉、黑区 内蒙 区 云 贵 区 M． C a mb i a n ， ， 中寒 武统 大 豁落 井 组 馒 头 组 筇竹 寺 组 馒 头组 辛集 组 黑沟 组 L_ Ca mb r i a n 双鹰 山组 下寒 武 统 昌平 组 配亘西直组 鲴 梅树 村组 罗 圈 组 △ △ 灯 影 组 灯 影组 E d i c a r a n 陡 山 沱组 陡 山沱 组 韩 日 山群 南 沱 组一 澄江 纽 Go g e n i a n 陶 湾 群 ， L - 汝 阳 群 T o n i Jill 青 白 口 系 聋 置 相 洪 水 庄组 S t e n i a n 蓟县 系 雾 迷 山组 云台 组 渣尔 泰 山群 E e t a s i a n 宽坪 群 海 州群 ⋯■ 老 岭 群 白云 鄂博 群 C a l y mmi a n 高 于庄 组 锦 屏组 珍珠 门组 长 城 系 大红 峪 组 团 山 子组 瞵块岩 一磷 结核 含 于 S t a t h e r i a n 串岭 沟组 硅 质岩 、 页 岩、 灰岩 、 锰 质灰 岩 O r o s i r i a n 秦 岭群 胶东 群 ⋯ ⋯ ⋯ 磷矿 含于砂 岩、砂 砾岩 R h y a s i a n 滹沱 群 ～磷矿 含于片麻 岩、片 岩 S e d i r i a n ．， 和大理 岩 N e o a r c h e a n 互怠孽 一 僻 肖丁 赝 忤 悄君、 麻 粒岩 Me s o a r c h e a n v v 阜平群 △△△冰碛层 P a l e o a r c h e a n 迁西组 E0 a r c h e a n u u 维普资讯 第 3 4卷 第 2期 宋天锐 中国北方磷矿成矿类 型和找 矿方 向 3 1 7 右旗中元古界变质砂岩层 中的青井子砂 质磷块岩矿。这 3处 矿床 的沉积成矿时代 应该大体 相 当，只是古地 理环境 有差 别 ． 都形 成于古蒙古洋 周边 ， 但 以成磷时代 比较与海州 群和 老岭群大致相当。华北地台最早的变 质磷 矿应 首推 山西忻州 五 台群 巨厚 变质 白云岩 中的磷 块岩矿 。 其次是 晋南常州沟组 富钾 砂岩 中的磷矿和河北 蓟县 团山子组 白云 岩 中包 含的磷 矿 ． 虽然矿床规模都不大但是矿床成因值得重视 表 1 。 中元古代 的沉 积变质磷 矿床 以海 州群 锦屏组 的最具代 表性 ． 同位素地质年龄 为 1 7 0 1 ～ 1 7 3 5 Ma 。 相 当于北方 的串 岭沟期 ． 磷块岩形成于浅 海 台地边 缘的低 能滩相 。 受 区域 变 质和火 山作用的影响而 成矿 ， P 2 0 平均为 1 1 ％ 1 2 ％ 最 高可 达 1 6 ％ 。 含铀较高 ， 常和含锰灰岩共生 ， 矿 床分 布面积广 ， 包 括海州 、 肥东、 宿松和大悟 等地 区。这一类矿床具 有“ 似经向” 的特点 ． 又在郯庐断裂 以东 ． 找矿应在辽吉地 区加 以注意。另 一 个代 表性的矿床是华北地 台北 缘的布龙土磷矿 ， 矿层夹于 炭质 板岩 、砂质板岩和变 质砂岩 中， P 2 含量 为 5 ％ ％； 分 布面积广 但品位低 这一类磷 矿床具有 “ 似 纬 向” 分布 的特 点 ． 在找 矿方面值得注意。 3 岩浆 型磷矿床 岩浆 型磷矿床也是 中 国北方 磷矿有 别于 南方的特 征之 一 其特别之处是磷矿床都是由结 晶磷灰石组成 ， 而且磷矿多 与铁 、 钒 、 铜等矿物共生而成为成矿系列 。 程裕淇 多次强调研 究成矿系列的重要性。包 含磷矿的岩浆岩有 超镁铁岩 辉石 岩 、 基性 杂岩等 、 花 岗岩 、 煌斑岩和伟 晶岩等 。 华 北地 台内 自 显生宙以来的构造一 岩浆岩带直接控制岩浆热 液矿床[ 71 ． 但 是 有一 定规模的磷矿床是包含在超镁铁 岩中 表 2 乔秀夫等is ] 认为这些岩浆岩与燕辽和郯庐断裂有关 ． 因此这一成 矿带 必 然伴随有地层中的古地震 岩浆型矿床总的特点是具有成矿 系列 ． 以河北 阳原县姚 家庄磷矿 为例 ． 含矿的海西期超镁铁岩侵位于太 古宙迁西群 变质岩地 层 中。 矿石 矿物有磷灰 石 、 磁铁 矿和钛矿 物等都可 综合利用 ， P 2 0 含量为 2 ％吗％， F e 3 0 为 8 ／ , - - 1 0 ％；而承 德县 马 营 中元 古 代 大 庙 黑 山基 性 杂 岩 含 铁 磷 矿 ，其 中 P 2 0 7 ． 6 8 ％， v 2 05 0 ．2 1 ％， T i O2 6 ． 9 6 ％， T F e 2 4 ．4 7 ％。 另一个例子是吉 林 敦化 县 塔 东加 里东 期 花 岗岩 型磷 铁 矿 ，其 中 T F e最 高 5 4 ． 9 6 ％， P 2 o5 最高 1 0 ． 8 1 ％， V 2 o5 最 高 0 ． 5 2 ％， C o最高 0 ． 0 7 5 ％， 一 般含磷品位都很低 。 岩浆型磷矿一般 P ， 0 品位不高 ，含量多为 2 ． 5 ％， 虽 然总 的储 量可 以很 大 ． 但是多数 是铁钒 矿物 的副产 品 ， 具综 合利用的潜 在价值 表 2 。 岩浆型磷矿 的成矿 时代不是很 准确 ． 虽然许多超镁铁 岩 侵入在元古宙或太 古宙 地层 中 。 但是 实际的含矿岩石可 能形 成于 更晚 的年代 ． 多数产生 于海西期 和加里东 期 。 进一步 进 行寄主岩石的同位素年龄测定很 有必要 。 4 磷矿床 的磷质来源 问题 寒武 纪以来开始有大量海生生物 出现f9 1 ． 无疑是 “ 生物 大 爆发 ” 成磷理论 的证 据 ． 即使在寒 武纪 以前 的震旦纪 晚期 陡 山沱组也有所谓 “ 瓮安动物群” 的出现提供 了磷质来源 。这些 特点也许 可 以解 释 中国南 方和北方 陡 山坨 组沉积型 磷块 岩 矿床 的成 因。同时 ． 对于南沱组冰碛层 和罗圈组冰碛层 的形 成是否对其上部磷矿的形成起到促进作用 也有所议论 。问题 是 中国北方元 古宙时期 沉积变质 型磷矿 的磷质来 源值得 关 注 ． 尤其是像连云港市海州群 和内蒙古 白云鄂博群和 渣尔泰 山群 巨厚的沉 积变质型磷矿的磷质来 源问题 ． 如 果依 靠生物 磷只有含磷极低 的蓝细菌 叠层石 比较 丰富【m ， 虽然 有埃迪 卡拉 动物群 遗迹化石在 6 3 0 Ma出现 ， 还有瓮安动 物群 原肠 胚化石 、 地衣化石 、 小春虫化石等等 n 1 ， 更早一些 的生物遗迹 在 1 0 0 0 Ma 也曾发现【l 2 I ． 至于出现在 1 6 0 0 Ma ， 1 8 0 0 Ma的 藻类丝状体【 和疑生物化石 遗迹【 ． 以及 2 0 0 0 Ma 的痕迹 化 石【 目 是否能作 为生物磷 的来 源加以考 虑 ． 仍是值 得探讨 的问 表 2 中国北方岩浆型磷矿床 含磷岩石及矿床 侵入地层 成矿时代 伴生矿物 超镁铁岩 辉石岩等 黑山杂岩体 河 北承德罗锅子沟磷铁矿，隆化大乌苏 中元古代蓟县，雾迷 山组苏长岩 、辉石岩等 海西期 钒钛磁铁矿、 黄铁矿、 磁铁矿 沟磷矿， 河北琢鹿凡山铁磷矿 超镁铁岩 辉石岩， 角闪岩等 河北丰 宁县招兵沟铁磷矿 太古宙单塔子群片麻岩、大理岩 、石英岩 海西期 钒钛磁铁矿 、磁铁矿 超镁铁岩 辉石岩等 河北阳原县 姚家庄怀安右所堡铁磷矿 太古宙迁西群斜长角闪片麻岩等 海西期 磁铁矿、钛矿物 超镁铁岩 碱性岩杂岩体陕西风县 九子沟铁磷矿 寒武一奥陶系碳酸盐岩 加里东期 磁铁矿 煌斑岩 北西繁峙林子沟 混合片麻岩 、黑云母花岗岩 元古宙 磁铁矿、白钨矿 、金红石 煌斑岩 黑龙江鸡西柳毛磷矿 太古宙麻山群余庆组麻粒岩、片麻岩、混合岩 太古宙 金云母、钾长石 花 岗岩 吉林敦化塔 东磷矿 寒武一奥陶系西保安组碳酸盐岩、页岩 海西期 磁铁矿 、黄矿矿、辉钼矿 伟晶岩 河北丰镇县旗杆梁磷矿 太古宙桑干群黑云斜长片麻岩 太古宙 稀土元素矿物 维普资讯 3 1 8 中 国 地 质 2 0 0 7钲 题 但是元古宙的疑源类是很普遍 的[】 6 1 ， 此外 也有 中元古代宏 观生物化 石的发现 ． 以上成分对磷 质的贡献到底 有多大 值 得专 门研究 中国北方各时代 的火 山岩很发育嘲 图 1 ， 由此 可见在 中国北方岩浆 喷发的磷质 特别是火 山喷发 的磷 质是 一 个重要 因素 北方元古宙的火 山活动期 主要是 大红峪期 ， 其地层地球 化学特征 中 K。 P。 B． A s 是 标型元 素[1 s l ， 在北京 十 三陵大红峪组发现 自生 的磷酸盐稀土矿物说明这一点[1 9 1 。值 得注意的是 以前认为有些火山岩和次火 山岩是 中生代 的， 最 近经过 同位 素测 年确认是新元古代 的闭。 这 就为北方 寻找新 的含磷层位提供 了路径 但是不管 是生物磷 或火 山磷 ． 来 自 陆地风化的磷也是存在 的． 因为磷元素也可 和一 些近陆源元 素形成 自生独居石 C e ， L a ， T h P O 刚； 笔者等 曾提 出“ 关 于华 北 元古 宙富钾 富稀土沉积 岩是 白云鄂 博稀土矿 矿源 层 的讨 论 ” 阎． 现在看来白云鄂博群 的磷质也是该矿的矿源之一。 海洋 中的磷 质经过上升洋流迁 移到海岸带 的滞流 区 ． 并 沉积于低纬度合适的地理环境 中 ． 严 格的古地理限制是磷 矿 床形成的必要条件g 31 ． 按照沉积成矿系列 的理论 。 较 大的矿床 系列都是在 盆地 内形 成的 。 磷矿也不 例外 ． 特别 是陆表海 环 境和陆海过度 的盆地 内环境是磷沉积的主要场所 图 2 5 中国北方磷矿找矿问题 中国国土资源报 2 0 0 6年 2月 2 8日第一 版报道 了“ 我 国重点金属 成矿 区带勘查部署示意 图” ． 其中共包括 1 6个成 矿 区带 【1 I 该 图件与耿树方 1 9 7 4年 4月发表 的“ 中 国斑 岩型 铜 钼 矿带分布示意图” 基本一致 闭． 笔者建议磷矿 的找矿工 作可 以结合一部 分金 属成矿 区带勘 查部署范围进行 ；例如 塔里木盆地 北缘天 山成矿带南部 地区 3 、 阿拉善地 块北缘 北山成矿带 8 、 华北地 台南缘 的秦 岭成矿 带 9 、 晋 冀铁矿 成矿 区 1 1 、 豫西 成矿带 1 2 、 辽 东一 吉南 成矿带 1 4 等几 个 成矿 区带 中都有有利于形成磷矿 的地 区 5 ． 1 沉积型磷矿的找矿 沉积 型磷矿分布的大地 构造 位置是在古陆块边缘 ． 应以 早寒武世至 晚震旦世 为重点 ， 结合 “ 勘查 部署示意 图” 在华 北地台南缘 的秦岭成矿 带 9 和豫西 成矿带 1 2 最为 有利 李廷栋 认为华 北构 成一个东西 向的统一的岩石 圈块 体 ． 为 指导找磷矿 很有意 义 此外 ． 塔 里木盆地 北缘天 山成矿带南 部地区 3 ， 早寒武世地层 分布区也是磷矿成矿有 利的范围 ． 值得指 出的是该段地层不仅有 生物磷质的来源 ． 而且有 隐伏 的火山活动迹象嘲． 是否也提供了磷质值得引起注意 至于处 于阿拉善地 块东缘 的磷 矿 ， 虽然不 在“ 重点金属 成矿 区带 勘 查部署 ” 范围之 内， 但是也可在进行北 山成矿带 8 勘查 中顺 便调查 ， 因为在毗邻金 J I J 成矿 区的震旦一 寒武纪地层 中已经 发现有马房子沟和方 山 口等磷块岩矿床 5 _2沉积变质型磷矿的找矿 目前 已发现两个 比较有 规模 的沉积变质型磷矿带 ． 一个 在华北地 台北缘 中元古代 白云鄂博群和渣尔泰 山群 ， 另一个 在苏鲁地 区的海州群是处于地台南部 。值得注意的是前者在 郯庐断裂 以西 ． 后者在断裂 以东 。 耿树方喂出中国北方大多 数规模 较大 的矿 床为 “ 似纬 向” 分布 ， 只有 在靠 东部边缘 呈 “ 似径 向” 分布 沉积变质 型磷 矿的找矿 也应注意此趋 向 内 蒙古一带可结合“ 勘查部署“ 的北 山成矿 带 8 东翼附带寻找 沉积变质型磷矿 而海州群式沉积变质型磷 矿 ， 可结合 “ 勘查 部署” 的辽 东一吉 南成矿带 1 4 寻找 同类型 磷矿 ， 吉林 浑江 市中元古代的珍珠 门组磷矿就是例证 。 5 ． 3岩浆型磷矿的找矿 岩浆型磷矿的找矿是寻找一个 成矿 系列 的问题 ， 程裕淇 等[6 在 上世纪 8 O年代 以后 多次论述 “ 成矿系列 ” 的重要性 目前 中 国北方 发现 的几个 规模 比较大 的岩 浆岩 型磷矿都是 与铁一 钒 一 铜等形成成矿 系列 。这一类矿 床磷 的品位一 般很 低 。 只有综合利用才能具有经济效 益。北方各个时代 的岩浆 岩都 十分发育 图 1 ， 为寻找磷矿成矿系列奠定 了基础 ， 如果 要 结合 “ 重点 金属成矿 区带勘查 部署” 首先 要结合晋冀 铁矿 成矿区 1 1 进行 同时要注 意古地震 构造 ， 有 可能发现 新矿 床 ， 例 如 河北规模较大 的矾 山磷矿 和吉林 塔 山磷矿 ， 就分别 分布在燕辽地震带 和郯庐地震带之 内 6 磷矿找矿标 志和方法 6． 1 大 地 构 造 位 置 有利的大地构造位置是古 陆块 的边缘 地带 ． 对 于沉积 型 和沉积变质 型磷矿都是 如此 ． 然 而被 动大 陆的边缘 和古 陆块 的缓坡 更为有利 ． 例如在塔 里木地块北缘 。 因为这些 地带 更 容易形 成广 阔的陆表 海以及局限盆地 ． 至 于岩浆磷 矿的勘 查 应注意燕辽地震带和郯庐地震带 6 ． 2古 地 理 重要磷矿床的形成都与海洋洋流上升带来的磷质有关圈． 当然也有 由陆地风化带来的磷质 在磷矿形成过程中． 沿岸的 封闭半封闭地带对于磷质聚集起 到重要作用 。然而磷矿的富 集不是一次性沉积 的 ， 也有成岩阶段粒问流体中磷质的富集 ． 是 由海水磷 、 粒间磷和成岩阶段富磷溶液逐步运移成矿的 ， 有 时与陆源的稀土元素形成磷酸盐矿物独居石 卅 更近岸地 区 的内碎屑风暴力也能更进一步使磷矿 聚集 ． 因此 ． 陆 表海 的近 岸 区和陆海过度 相的局限盆地是有利 于磷矿沉积 的主要环境 图 2 浅水碳酸盐岩颗粒含量高的地区尤其值得注 意 ． 冯增 昭等 指出 ． 柯坪地区乌什磷矿就是产生在这一环境中 6 ． 3海 进 海 退 和古 海 水 温 度 现代海洋中磷的富集均 出现在低纬度地区 ．世界各地 已 成岩的磷矿层恢复后的纬度也都是低一中纬度 区． 测定碳氧同 位素可计算古海水温度 。 利用与磷矿共生的碳酸盐岩判别海进 海退及古海水温度和古纬度 。也有助 于划定有 利的磷矿预测 区， 这方面的研究可以结合碳酸盐岩的旋 回与层序进行p ll o耿树方． 对大兴安岭及邻区区域成矿规律与找矿方向的新认识． 振兴东北老工业区东北亚矿产资源响应学术研讨会论文摘要汇 编， 2 0 o 6 1 5 1 9 ． 维普资讯 第 3 4卷 第 2期 宋天锐 中国北方磷矿成矿类型和找矿方向 3 1 9 对 I I 互U 工 I u I { -1 0 I I I I 一 显u n IJ u I u 对 u 一 0 I I 对u 召 再 ＆ I I 0 0 口 罩 B ∞ 一 u I { o J I I ； 基 I u 对 u _【 ． 一 蟥和 莒窨梧 兀 1 哑 _【 囤 肇 掣 圈 一 Ⅱ 器悃 一 ■■～■■一- ⋯■■一■ ■一 ⋯■■一一 D 器 E三暑 E三暑 司 Z 亡] ⋯■■一●■一 I n 亡] _ E三暑 D 口口工口口 E三暑 C ， E三暑 E三暑 、 、 ， { II皋 上 二 Ⅱ 长 虽 a l 一 翟 一 叫 一 划 磐 宦 ≥ 4 蜘 Ⅲ j i { I9 } 讴 婿 维普资讯 3 2 0 中 国 地 质 2 0 0 7焦 I A I Fc O c． o O P【u， ． 器 o ； ，、 海 平 面 【 ， 盆地内 ， 一 I l I I 盆地 内 盆地 内 I I I l 、 rⅢ 、 f U ， 困 困 2 围 s 围 囹 s 囹 囡 回 s 图 2 沉积成矿系列富矿分 布与盆地 内、 外关系示 意图 1 一基岩 ； 2 一粗碎 屑为主的沉积物 ； 3 一 细碎屑为主 的沉积物 ； 4 一重力流为主的沉积物 ； 5 一海底火山活动 6 一火 山扩散 流、 气及有 关元素 ； 7 一成矿系列的相对规模示意 8 一 矿床代号 F i g ． 2 Sk e t c h s ho wi ng t he d i s t r i bu tio n o f ric h ph os ph a tic de pos i t s i n th e s e d i m e n t o mi ne r o ge n e t i c s e rie s a nd i ts r e l a t i on s hi p s wi t h 曲e i nt e rior o fthe ba s i n an d a r e as o utsi de曲 e ba s in 1 一Be d r o c k； 2 -M a i n l y c o a r s e -g r a i ne d c l a s t i c s e d i m e n t s ； 3 -M a i n l y fi n e -g r a i n e d c las ti c s e d i me n t s ； 4 -M a i n l y g r a v i t y fl o w d e p o d ts； 5 -S u b ma r i n e v o l c a n i c a c t i vity ； 6 一Di s p e r s e d l a v a flo ws 。g a s a n d r e lat e d e l e me n t s ； ’ 一R e lati v e s i z e o f s e d i me n t o mi n e r o g e n e t i c s e r i e s ； 8 一S y mb o l s o f mi n e r a l d e p o s i ts 6 ． 4 岩性组合 由表 1可以看出 ，中国北 方沉积型磷矿 和沉积变质 型 磷矿 中。 其岩性 组合凡包 含在硅质岩 、 大理岩和炭 硅质板 岩 夹碳酸盐 岩地层 中的多成为规模 较大的磷矿床 ．而 与砾 岩一 砂岩 、 角砾岩等 陆源碎屑物为 主的岩层 共生则磷矿床规模相 对 比较小 ． 因此 ， 纵横方 向沿走 向和倾 向追索岩性 有利组合 是有 效 的找 矿 方 法 6 ． 5 成 矿 系 列 由图 2可知 磷矿 主要是沉 积于“ 陆海过渡相 ” 盆地 内和 “ 海相 ” 盆地 内 ， 但是 同时 也可伴随着 相应 的矿 产出现 ． 在 中 国北方和南方的磷矿床都可伴生锰 、 钒 、 铀 、 磷 、 铜等 ， 因此 在 部署勘查其他金属或非金属矿产 时． 也应注意其 中也可 能包 含磷矿床 的线索 6 ． 6地球化 学和 测 a 0 S j 岩 石的随机取样 分析也应注意 ．例如北京十三 陵元古 宙的景儿峪组 和洪水庄组磷含量异常值都得横 向追 索 另 外 ， 硅 同位 素对 于指示 陆源硅 和海 源硅以及火山活动形成 的 硅有指示作用 ． 而无论在 中国南方 和北方 磷矿层上下都可 能 包含大量硅质岩 ． 用 同位素方 法加 以测定 对比可供成磷环境 的分析研究工作参考 ． 进 而达 到找矿 目的 6 ． 7钼 酸 铵 测 磷 这是一种古 老的方法 ．在野外工作 中含磷岩石很难 与 不 含磷 的岩石 用 肉眼 分辨 ． 往往是用 采岩石 样 品后 ． 做 室 内 鉴定 和化学分析后 才能得出结论 特别 是对一个新 的勘查 区 进行 调查 时 ， 最 容易漏掉 含磷岩石 ． 上 个世纪 就采用过 钼酸 铵法 找磷 成效显著 ， 即 在野外先将岩石 表面用酸浸后 ． 滴上 钼酸铵溶 液 ， 含磷岩石呈现 黄色磷钼酸铵沉淀 现 代人更倚 重 高新技 术和仪器 的利用 ． 忽视 了这种古 老方法 ． 笔 者还是 认为 ． 野外调查人员仍 然有 必要用实践和检验 这种方 法去 寻 找含磷 的岩石 致谢 本文初稿 曾请耿树方研 究员审阅并 提出了很多宝 贵意 见． 在此表示衷心感谢 参 考 文献 Re f e r e n c e s 【 1 】中国 国土 资 源报 ．加强 我 国 重 点矿 种 重 点成 矿 区带 勘查 I N] ． 2 0 0 6 - 0 2 - 2 8 1 ． Zh o ng u o Gu o t u z h i y u a n Ba o f N e ws o f Chi n e s e L a n d a n d Re s o u r c e s ，F e b r u a r y ， 2 8 t h ， 2 0 0 6 ． T o s t r e n g t h e n p r o s p e c t i n g wo r k o f i mp o r t a n t mi n e r a l s and min e r a l i z a ti o n a r e a s in C h in a【 NI ． 2 0 0 6 0 2 - 2 8 1 i n Ch i n e s e ． 【 2 】叶连俊， 陈其英 ． 中 国的磷 块岩【 c】 ／ ／ 冯增 昭，等． 中 国沉 积学． 北 京 石油工业 出版社， 1 9 9 4 7 5 2 7 7 3 ． Y e L i a n j u n ， Ch e n Qiy i n g ． P h o s p h a t e o f Ch i n a 【 C} ／ ／ F e n g Z e n g z h a o ， e t a l e d s ． ．Ch i n es e S e d i me n t o l o g y ．B e ij i n g P e t r o l e u m I n d u s t r i a l 维普资讯 第 3 4卷 第 2 期 宋天锐 中国北方磷矿成矿类型和找矿方 向 3 2 1 P r e s s ．1 9 9 4t 7 5 2 - ． [ 3 】马丽芳， 乔 秀夫， 闵隆瑞，等． 中国地 质图集 [ M】 ． 北京 地 质出版 社． 2 0 0 2 1 1 3 - 1 7 2 ． Ma L i f a n g ，Qi u X i u f u ，Mi n g L u l ml i ，e t a1．Ge o l o g i c a l Atl a s o f Ch in a [ M1 ． Be ij i n g Ge o l o gic al P u b li s h i n g Ho u s e ， 2 0 0 2 1 1 3 1 7 2 i n Ch in e s e、Ⅳ i d l E n g li s h a b s t r a c t ． [ 4 】 冯增昭，彭勇民， 金振 奎， 等．中国早寒武世 岩相古地理 U 】 ． 古地 理学报， 2 0 0 2 ， 4 1 1 -1 2 ． F e n g Ze n g z h a o ，P e n g Y o n g mi n ， J in Z h e n k u i ，e t a1 ．L i t h o f a c i e s p a l a e o g e o g r a p h y o f t h e e a r l y Ca mb r i a n i n Ch i n a 田．J o u l o f P a l a e o g e o g r a p h y , 2 0 0 2 ， 4 1 卜1 2 血 Ch i n e s e d l E n g li s h a b s t r a c 0 ． [ 5 】5 冯增昭， 鲍 志东， 吴茂炳，等． 塔里木地 区寒武纪 和奥陶纪岩相古 地理[ M】 ． 北京 地质 出版社， 2 0 0 5 1 - 1 8 4 ． F e n g Ze ng z h a o ， Ban Zh i d o n g ， W u M a o b i n g ， e t a1．Li t h o f a c i es P al e o g e o g r a p h y o f the C a mb ri an and Or d