2024年9月7日发(作者:寸尔风)
黔中南华纪末期—震旦纪早期障壁岛及成磷控制作用
范玉梅
【摘 要】黔中震旦纪磷矿受制于雪峰运动形成的基底及当时的沉积环境.南华纪末
期—震旦纪早期,黄平上塘—麻江青平存在北北东向隆起,海平面上升时为水下隆起,
海平面下降时露出水面为古陆,形成障壁岛.障壁岛的存在,对磷矿形成具有重要意义,
表现为上升洋流带来的磷酸盐组分,在障壁岛后聚积和沉积,形成矿体厚、矿床规模
大、矿石品质好的磷块岩矿床,在障壁岛东部广海,磷酸盐组分不易聚积,形成矿体厚
度小、矿床规模小、矿石品质一般的磷块岩矿床.黄平上塘—麻江青平障壁岛造成
的隆、凹古地理格局,为磷块岩矿床的形成提供了聚积和沉积有利场所,对黔中地区
磷矿找矿预测具有重要意义.
【期刊名称】《贵州地质》
【年(卷),期】2017(034)003
【总页数】9页(P175-182,198)
【关键词】磷矿;障壁岛;成磷控制作用;震旦纪;黔中
【作 者】范玉梅
【作者单位】贵州省地质调查院,贵州 贵阳550081
【正文语种】中 文
【中图分类】P619.21+3
这里所说的黔中地区,包括西到贵阳—息烽,北至开阳—瓮安—余庆,东到黄平,
南至贵阳—麻江,面积1.5万 km2的贵州腹地,受石阡—贵阳Ⅲ级成矿边界断层
(贵阳—石阡断层)及其障壁岛的控制(图1),形成的磷矿床厚度大,品位高,已探
明磷块岩资源量超过60亿吨。
含磷岩系为震旦纪陡山沱组(洋水组)和灯影组,以陡山沱组(洋水组)最为重要。该
区地史时期属埃迪卡拉纪—早奥陶世中上扬子克拉通盆地(牟传龙等,2017),由
于海平面升降或由于地壳不均匀的断块隆升,陡山沱时期,存在黔中孤立古陆并发
育成孤立台地,也称初始台地(陈启飞等,2013),古陆边缘或台地边缘存在,对
磷矿形成具有十分重要意义。
已有研究表明,磷矿的形成经历了化学沉积、生物沉积、机械沉积和淋滤成矿几个
阶段(贵州省地矿局105地质大队,2016;贵州省地矿局115地质大队,105地
质队,104地质队中国地质大学(武汉).2016),后两个成矿阶段,在开阳、瓮安和
福泉地区,含磷地层中,留下了大量的台地边缘浅滩和暴露沉积记录;前二个成矿
阶段,继承了南华纪未期的古海湾环境(陈国勇等,2015),受后期成矿作用的影
响,沉积记录保存不完整,难以对沉积古环境做出判断;有学者(吴祥和,1999)
用潮夕水动力观点,对磷矿沉积及沉积相进行了系统的研究。由于潮坪沉积需要障
壁海岸条件,但在以往的研究中,没有指出障壁岛的位置。作者在参与中国地质调
查局“贵州省矿产资源调查成果综合集成与服务产品开发”项目编图工作,发现了
黄平上塘至麻江青平之间,震旦纪时期存在一个北北东向带状障壁岛,进一步分析,
认为它控制了黔中南华纪末期—震旦纪早期沉积环境与沉积相,对黔中磷矿的形
成具有十分重要的意义。
对该区成磷作用有影响的构造,为古隆起和古断裂,是武陵运动和雪峰运动形成的。
武陵运动制约南华狭窄洋盆萎缩和消亡,控制了沉积盆地的类型(贵州省地矿局,
2013);发生在南华纪与青白口纪之间的雪峰运动,在贵州主要表现为区域性的掀
斜隆升,使埃迪卡拉纪—早奥陶世的沉积盆地演化为克拉通盆地(中上扬子克拉通
盆地)。雪峰运动造就了有利于成磷古基底和沉积环境,黔中古陆(隆起)和上塘—
青平南华纪末期—震旦纪早期障壁岛就是在这一时期形成的。
根据埃迪卡拉纪—早奥陶世沉积盆地边界、南华纪末期和震旦纪早期岩相古地理
边界(牟传龙等,2017;贵州省地矿局,2013),按照构造控制沉积盆地和沉积盆
地控制沉积相的思路,推测黔中地区存在北北东向古断裂。但由于被巨厚的上覆地
层覆盖,这组古断裂难以发现。作者收集大量的前人勘查和区域地质调查资料,证
实黄平上塘—麻江青平和福泉小坝等古断裂,它们控制了含磷岩系及沉积微相分
布。
由开阳白泥坝—沙坝土—瓮安大塘—福泉大湾—黄平上塘—麻江青平—丹寨—从
江,陡山沱期古环境从古陆—古陆滨岸—泻湖—障壁—台地边缘—陆棚变化,其
含磷岩系剖面特征如下:
3.1 黔中古陆剥蚀区
黔中隆起在雪峰期已现雏形(何熙琦等,2005)。南沱期,在福泉—瓮安—温泉—
松林—石阡一线之西为古陆,黔中地区处于海湾环境(陈国勇等,2015)。古陆分
布区,陡山沱组假整合于南华纪澄江组紫红色砂泥质湖相沉积之上;瓮安—福泉
地区,南沱组厚度变化大,为一套含砾泥岩沉积(冰碛岩),部分地区缺失,陡山沱
组假整合于青白口系下江群清水江组变余碎屑岩之上。
陡山沱期古海岸线,位于黔中古陆北部边缘白泥坝—翁昭—花黎一带,东部位于
白岩背斜和高坪背斜轴西34 km一线,呈南北向展布,古陆上缺失陡山沱组沉积,
灯影组直接覆盖在澄江组或南沱组地层之上(贵州省地矿局105地质大队,中国地
质大学,2016)。
3.2 开阳滨岸沉积区
以开阳磷矿床沙坝土矿段ZK423钻孔为例(化学工业部地质勘探公司贵州地质勘探
大队,1987),含磷岩系沉积特征自上而下为:
震旦系灯影组:浅灰色中—厚层细晶白云岩,顶部(厚11.05 m)为灰—灰黄色薄层
硅质岩,底部(厚1.0 m)为中厚层含锰细晶白云岩。厚207.37 m。与上覆地层寒
武纪牛蹄塘组呈假整合接触。
震旦系陡山沱组(洋水组):
磷矿层顶板:乳白色含磷硅质岩,含P2O5 4.97%。厚1.01 m。与上覆地层灯影
组呈岩溶不整合接触。
磷矿层:上部为深灰色细砂屑磷块岩,含P2O5 33.00%37.05%,平均35.25%,
厚1.67 m;中部为深灰色中—粗粒砂屑磷块岩,含P2O5 36.79%37.55%,平均
37.17%,厚1.56 m;下部为灰色中—粗粒砂屑状磷块岩,底部为角砾状磷块岩,
含P2O5 31.60%,厚0.61 m。计矿层厚3.84 m, 平均含P2O5 35.20%。
磷矿层底板:灰绿色含海绿石、黄铁矿细粒石英砂岩,顶部(厚1.02 m)含P2O5
0.75%5.02%。厚11.14 m。与下伏地层呈假整合接触。
青白口系澄江组:紫红色泥岩、含粉砂质泥岩。厚>108.95 m。
3.3 瓮福泻湖相沉积区
3.3.1 泻湖中心区
以瓮福磷矿大塘磷矿段为代表。矿段位于瓮安白岩背斜东翼,地层产状陡,陡山沱
组呈北北东向展布,发育a、b两层矿,矿体厚度大。ZK904钻孔(贵州省地质局
115地质大队,1982年)自上而下为:
震旦系灯影组:浅灰色中厚层细晶白云岩夹硅质、泥质白云岩及条带状白云岩,厚
度大于52.20 m,下部见暴露成因的角砾状白云岩。在白岩地区灯影组厚
170.99205.59 m。与上覆地层牛蹄塘组呈假整合接触。
震旦系陡山沱组:
b层矿顶板:浅灰色薄层磷质条带状白云岩,含P2O5 2.12%,厚1.8 6m。与上
覆地层灯影组呈岩溶不整合接触。
b层矿:上部为浅灰色中厚层白云质磷块岩,具条带状、层纹状、硅质团块构造,
厚14.62 m;中部为浅灰色中厚层鲕状(靠上)和假鲕状白云质磷块岩,假鲕状结构
造可能为“胚胎”化石(迟慧梅等,2003;殷宗军等,2008),厚5.81 m;下部为
黑色致密块状磷块岩和棕褐色泥质磷块岩,厚3.88 m。
a层矿顶板(a、b磷矿层之间的碳酸盐夹层):浅灰色中厚层含磷白云岩,含P2O5
0.63%3.85%,厚5.29 m。
a层矿:上部为浅灰色薄层状砂泥质磷块岩,夹致密磷块岩条带;下部深灰色薄层
状砂泥质磷块岩,局部夹白云质条带。厚5.69 m。
矿层底板:上部浅灰色中厚层状细晶白云岩;下部浅灰色中厚层含砾白云岩,夹泥
质条带,砾石为粘土岩、粘土质粉砂岩,棱角状,粒径13 mm。厚12.66 m。与
下伏地层南沱组呈假整合接触。
南华系南沱组:上部为灰绿色含砾粘土岩,砾石为粘土岩和粉砂岩,粒径13 mm;
下部灰绿色砾岩,砾石为粘土岩、粉砂岩、砂岩,粒径0.5100 mm,呈棱角状、
次园状。厚4.9 m。
青白口系清水江组:浅灰色中至厚层变余砂岩,大于0.5m,未见底。
大塘矿段陡山沱组底部的厚层细晶白云岩,至大湾磷相变为厚层细晶白云岩夹黑色
炭质泥岩;灰色砂泥质磷块岩(a层矿)至大湾相变为夹炭泥质磷块岩。
3.3.2 泻湖边缘区
代表泻湖东缘(障壁后缘)沉积,以福泉水洞磷矿床为代表。自上而下为(贵州省地
质调查院,2010):
震旦系灯影组:为灰至深灰色厚层细晶白云岩。顶部为灰、深灰色厚层花斑状含磷
细晶白云岩,产0.73.10 m角砾状、碎屑状磷块岩产出;底部为厚0.21.0 m鲕状、
碎状屑磷块岩。厚约450500 m。
震旦系陡山陡组,厚约1216.5 m。上部为灰黄色薄至中厚层细晶白云质泥岩。底
部见厚0.10.5 m深灰色含磷硅质岩;中部为灰黄色含泥质细至中晶藻白云岩与条
带条纹—条带状磷块岩互层,磷矿层厚度0.833.86 m;底部白云岩含泥质。
南沱组:灰、灰绿色含砾泥岩。砾石呈浑园状及不规则状,大小不等(510 cm),
含量约为10%30%,成份复杂,个别砾石表面具擦痕,被泥砂质胶结。厚度2030
m。
青白口系清水江组:灰色中至厚层状变余粉—细砂岩与灰白色薄层状变余凝灰岩
互层。厚度大于100 m。
3.4 障壁岛
以麻江青平磷矿床为代表,地层自上而下为(贵州省地质矿产局104地质大队,
1966):
牛蹄塘组:暗深灰—灰黑色粉砂质炭质页岩,厚159.5 m。底部为暗灰至深灰色
薄至中层含胶磷矿炭质硅质岩。胶磷矿位于上部,单层厚15 cm,最厚0.40 m,
厚2.11 m。与下伏灯影组呈整合接触。
灯影组:暗灰色薄至粉晶白云岩,上部含燧石团块或结核,并含10%的胶磷矿。
厚89.58 m。与下伏地层陡山沱组呈整合接触。
陡山沱组:为浅灰色粉砂质泥岩。底部为浅灰色薄层泥质白云岩,局部见砾屑白云
岩,含硅质结核或条带,砾石15 cm。在北部黄莺、基东、牛场坡等地沿北北东
方向缺失。厚05.91 m,与下伏南沱组为假整合接触。
南沱组:暗灰色、灰绿色紫红色厚层块状含砾泥岩和含砾杂砂岩。厚79.89 m。
大塘坡组:暗灰色石砂质页岩夹纹层状粉砂岩。厚大于50 m。
陡山沱组在螃蟹寨沿翁竹断层向北500 m尖灭,灯影组向南到琅牙大寨1公里,
由台地边缘滩(丘)相的细晶白云岩及藻纹层状白云岩相变为斜坡相灰黑色薄层含磷
硅质岩(留茶坡组),说明翁竹断层西盘(下盘)北段掀斜翘起未接受沉积,南段掀斜
下降,接受陡山沱组沉积。翁竹断层东盘(上盘)下降,出露早古生代地层,南部
1∶5万都匀幅顾家冲剖面(贵州省地质矿产局104地质大队,1993)和东面1∶5
万南皋幅区调反映(贵州省地质矿产局104地质大队1996),南华系与震旦系连续
沉积(贵州省地质矿产局104地质大队,1995),并为斜坡相沉积。翁竹断层为陡
山沱沉积时期控相断层,即控制黄平上塘—麻江青平障壁岛的东边界断层。
3.5 陆棚区
以丹寨县番仰磷矿床剖面为代表。自上而下为:
灯影组:灰色厚状、层纹状细晶白云岩,厚43 m。灯影组向北和向南相变为留茶
坡组(老堡组)。
震旦系陡山沱组:下部为浅灰色中—厚层白云岩,厚36 m;中部为黑色页岩、灰
色粘土岩与灰色白云岩互层,厚1520 m;上部为灰黑色中—薄层磷块岩夹含磷页
岩、含磷薄层白云岩,厚02.5 m。
南华系南沱组:灰色冰碛砾岩及含砾泥岩。厚>12.0 m。
产于震旦系陡山组中的磷矿床,由西向东分布于开阳、瓮安—福泉、黄平和丹寨
地区,矿床产出特征差异大(图2)。
4.1 含磷岩系变化
开阳地区含磷岩系为海绿石砂岩+碎屑状、角砾状磷块岩组合,厚度030.14 m,
平均13.60 m;瓮安地区含磷岩系为碎屑状、条带状、层纹状磷块岩+白云质磷块
岩+白云岩、硅质岩组合,厚14.7583.0 m,平均48.90 m;福泉水洞含磷岩系由
白云岩夹条带状、层纹状磷块岩+白云岩组合,厚1216.50 m,平均14.50 m。
整体是东、西薄,中部厚。麻江地区缺失,丹寨地区相变为斜坡相,厚1828 m,
平均23 m。
4.2 磷矿层变化
a层矿:瓮福地区036.09 m,平均6.78 m;开阳地区近黔中古陆,相变为海绿石
石英砂岩,厚0.9617.0 m,平均 8.39 m,顶部含磷;福泉水洞0.833.86 m,平
均2.33 m。西部含磷达不到工业矿体,中部厚西部薄。
b层矿:开阳地区0.708.02 m,平均5.46 m;瓮安地区037.86 m,平均14.60
m;福泉水洞0.451.30 m,平均0.87m。中部厚,东、西部薄。
4.3 a层矿底板变化
a层矿底板在开阳地区为澄江组紫红色泥岩、含粉砂质页岩,未见底,顶部与陡山
沱组呈假整合接触;瓮安地区相变为底部含砾石的浅灰色白云岩、硅质白云岩,在
大塘矿段和大湾磷矿夹含炭质深灰色白云岩及含炭质灰黑色磷块岩,厚2.2013.86
m,平均6.64 m;福泉水洞厚4.406.65 m,平均5.52 m。总体由西向东变薄,
但变化小。
4.4 a层矿与b层矿之间夹层白云岩变化
开阳地区01 m,向东至新寨厚度032 m,至瓮安-福泉地区014 m,至福泉水洞
厚6.65 m。中部厚,西、东部薄。
4.5 矿石类型的变化
开阳地区以碎屑状、角砾状磷块岩矿石为主(图4a),第二次机械成磷特征明显,
表现为内碎屑沉积特征,内碎屑颗粒粗,水体浅,沉积水动力强,波浪分选作用充
分;在矿层间和顶部常出现间断(李守能等,2005;吴小红等,2007),形成角砾
状、渣状、豆粒状(渗流豆)、栉壳状磷块岩沉积等,有的学者称这类磷块岩为磷结
岩类,是海相极浅水体磷质沉积物露出水面,于大气中的一种古风化壳(王砚耕,
1998)。反复波选和暴露淋滤作用,是开阳地区形成富磷矿的重要原因(贵州省地
矿局105地质大队,中国地质大学,2016;陈国勇等,2015)。
瓮安地区以层纹状、条带状和致密块状矿石为主(图4b),内碎屑颗粒较细,见未
被水动力破坏的胶磷矿夹层,沉积中心还见炭质磷块岩(福泉大湾),总体水动力较
弱,a层矿多含粘土质、炭质和硅质。
福泉水洞磷矿处障壁内缘(西缘),总体为条纹—条带状磷块岩(图4c),见白云质、
磷质叠层石,为障壁背风面的沉积。
南华纪末期,福泉—瓮安—温泉—松林—石阡一线之西为古陆,黔中地区处于海
湾环境,陡山沱早期继承了这种沉积环境,接受胶磷矿沉积(陈国勇等,2015);
开阳海湾北侧为滨岸相含磷砂岩沉积,在东侧的瓮安—福泉一带形成a层矿沉积。
之后,受地壳掀斜抬升的影响,在古陆及边缘,发育北北东向的古断裂,形成北北
东向隆、凹相间的古地理格局。黄平上塘—麻江青平隆起是黔中地区最大的古隆
起,海退时形成古陆,缺失陡山沱组沉积或遭受剥蚀,形成障壁岛;海水上升时,
形成水下隆起。上升含磷洋流越过障壁岛,在障壁西侧半封闭环境(泻湖)中聚积、
沉积,经化学和生物化学作用形成胶磷矿沉积,并被潮汐水动力破坏,经反复波浪
分选沉积,形成潮坪相沉积,泻湖沉积中心在瓮安大塘—福泉大湾一带,形成矿
体厚、矿床规模大、矿石品质好的磷块岩矿床;在障壁岛东部广海,水体流畅,成
矿组份不易聚积,形成矿体厚度薄、矿床规模小、矿石品质一般的磷块岩矿床,如
丹寨番仰磷块岩矿床等。黄平上塘—麻江青平障壁岛造成的隆、凹古地理格局,
为磷块岩矿床的形成提供了聚积和沉积有利场所,对黔中地区磷矿找矿预测具有重
要意义。
陈国勇,杜远生,张亚冠,陈庆刚,范玉梅,王泽鹏,谭华.2015.黔中地区震旦纪
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2024年9月7日发(作者:寸尔风)
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度小、矿床规模小、矿石品质一般的磷块岩矿床.黄平上塘—麻江青平障壁岛造成
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质队,104地质队中国地质大学(武汉).2016),后两个成矿阶段,在开阳、瓮安和
福泉地区,含磷地层中,留下了大量的台地边缘浅滩和暴露沉积记录;前二个成矿
阶段,继承了南华纪未期的古海湾环境(陈国勇等,2015),受后期成矿作用的影
响,沉积记录保存不完整,难以对沉积古环境做出判断;有学者(吴祥和,1999)
用潮夕水动力观点,对磷矿沉积及沉积相进行了系统的研究。由于潮坪沉积需要障
壁海岸条件,但在以往的研究中,没有指出障壁岛的位置。作者在参与中国地质调
查局“贵州省矿产资源调查成果综合集成与服务产品开发”项目编图工作,发现了
黄平上塘至麻江青平之间,震旦纪时期存在一个北北东向带状障壁岛,进一步分析,
认为它控制了黔中南华纪末期—震旦纪早期沉积环境与沉积相,对黔中磷矿的形
成具有十分重要的意义。
对该区成磷作用有影响的构造,为古隆起和古断裂,是武陵运动和雪峰运动形成的。
武陵运动制约南华狭窄洋盆萎缩和消亡,控制了沉积盆地的类型(贵州省地矿局,
2013);发生在南华纪与青白口纪之间的雪峰运动,在贵州主要表现为区域性的掀
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盆地)。雪峰运动造就了有利于成磷古基底和沉积环境,黔中古陆(隆起)和上塘—
青平南华纪末期—震旦纪早期障壁岛就是在这一时期形成的。
根据埃迪卡拉纪—早奥陶世沉积盆地边界、南华纪末期和震旦纪早期岩相古地理
边界(牟传龙等,2017;贵州省地矿局,2013),按照构造控制沉积盆地和沉积盆
地控制沉积相的思路,推测黔中地区存在北北东向古断裂。但由于被巨厚的上覆地
层覆盖,这组古断裂难以发现。作者收集大量的前人勘查和区域地质调查资料,证
实黄平上塘—麻江青平和福泉小坝等古断裂,它们控制了含磷岩系及沉积微相分
布。
由开阳白泥坝—沙坝土—瓮安大塘—福泉大湾—黄平上塘—麻江青平—丹寨—从
江,陡山沱期古环境从古陆—古陆滨岸—泻湖—障壁—台地边缘—陆棚变化,其
含磷岩系剖面特征如下:
3.1 黔中古陆剥蚀区
黔中隆起在雪峰期已现雏形(何熙琦等,2005)。南沱期,在福泉—瓮安—温泉—
松林—石阡一线之西为古陆,黔中地区处于海湾环境(陈国勇等,2015)。古陆分
布区,陡山沱组假整合于南华纪澄江组紫红色砂泥质湖相沉积之上;瓮安—福泉
地区,南沱组厚度变化大,为一套含砾泥岩沉积(冰碛岩),部分地区缺失,陡山沱
组假整合于青白口系下江群清水江组变余碎屑岩之上。
陡山沱期古海岸线,位于黔中古陆北部边缘白泥坝—翁昭—花黎一带,东部位于
白岩背斜和高坪背斜轴西34 km一线,呈南北向展布,古陆上缺失陡山沱组沉积,
灯影组直接覆盖在澄江组或南沱组地层之上(贵州省地矿局105地质大队,中国地
质大学,2016)。
3.2 开阳滨岸沉积区
以开阳磷矿床沙坝土矿段ZK423钻孔为例(化学工业部地质勘探公司贵州地质勘探
大队,1987),含磷岩系沉积特征自上而下为:
震旦系灯影组:浅灰色中—厚层细晶白云岩,顶部(厚11.05 m)为灰—灰黄色薄层
硅质岩,底部(厚1.0 m)为中厚层含锰细晶白云岩。厚207.37 m。与上覆地层寒
武纪牛蹄塘组呈假整合接触。
震旦系陡山沱组(洋水组):
磷矿层顶板:乳白色含磷硅质岩,含P2O5 4.97%。厚1.01 m。与上覆地层灯影
组呈岩溶不整合接触。
磷矿层:上部为深灰色细砂屑磷块岩,含P2O5 33.00%37.05%,平均35.25%,
厚1.67 m;中部为深灰色中—粗粒砂屑磷块岩,含P2O5 36.79%37.55%,平均
37.17%,厚1.56 m;下部为灰色中—粗粒砂屑状磷块岩,底部为角砾状磷块岩,
含P2O5 31.60%,厚0.61 m。计矿层厚3.84 m, 平均含P2O5 35.20%。
磷矿层底板:灰绿色含海绿石、黄铁矿细粒石英砂岩,顶部(厚1.02 m)含P2O5
0.75%5.02%。厚11.14 m。与下伏地层呈假整合接触。
青白口系澄江组:紫红色泥岩、含粉砂质泥岩。厚>108.95 m。
3.3 瓮福泻湖相沉积区
3.3.1 泻湖中心区
以瓮福磷矿大塘磷矿段为代表。矿段位于瓮安白岩背斜东翼,地层产状陡,陡山沱
组呈北北东向展布,发育a、b两层矿,矿体厚度大。ZK904钻孔(贵州省地质局
115地质大队,1982年)自上而下为:
震旦系灯影组:浅灰色中厚层细晶白云岩夹硅质、泥质白云岩及条带状白云岩,厚
度大于52.20 m,下部见暴露成因的角砾状白云岩。在白岩地区灯影组厚
170.99205.59 m。与上覆地层牛蹄塘组呈假整合接触。
震旦系陡山沱组:
b层矿顶板:浅灰色薄层磷质条带状白云岩,含P2O5 2.12%,厚1.8 6m。与上
覆地层灯影组呈岩溶不整合接触。
b层矿:上部为浅灰色中厚层白云质磷块岩,具条带状、层纹状、硅质团块构造,
厚14.62 m;中部为浅灰色中厚层鲕状(靠上)和假鲕状白云质磷块岩,假鲕状结构
造可能为“胚胎”化石(迟慧梅等,2003;殷宗军等,2008),厚5.81 m;下部为
黑色致密块状磷块岩和棕褐色泥质磷块岩,厚3.88 m。
a层矿顶板(a、b磷矿层之间的碳酸盐夹层):浅灰色中厚层含磷白云岩,含P2O5
0.63%3.85%,厚5.29 m。
a层矿:上部为浅灰色薄层状砂泥质磷块岩,夹致密磷块岩条带;下部深灰色薄层
状砂泥质磷块岩,局部夹白云质条带。厚5.69 m。
矿层底板:上部浅灰色中厚层状细晶白云岩;下部浅灰色中厚层含砾白云岩,夹泥
质条带,砾石为粘土岩、粘土质粉砂岩,棱角状,粒径13 mm。厚12.66 m。与
下伏地层南沱组呈假整合接触。
南华系南沱组:上部为灰绿色含砾粘土岩,砾石为粘土岩和粉砂岩,粒径13 mm;
下部灰绿色砾岩,砾石为粘土岩、粉砂岩、砂岩,粒径0.5100 mm,呈棱角状、
次园状。厚4.9 m。
青白口系清水江组:浅灰色中至厚层变余砂岩,大于0.5m,未见底。
大塘矿段陡山沱组底部的厚层细晶白云岩,至大湾磷相变为厚层细晶白云岩夹黑色
炭质泥岩;灰色砂泥质磷块岩(a层矿)至大湾相变为夹炭泥质磷块岩。
3.3.2 泻湖边缘区
代表泻湖东缘(障壁后缘)沉积,以福泉水洞磷矿床为代表。自上而下为(贵州省地
质调查院,2010):
震旦系灯影组:为灰至深灰色厚层细晶白云岩。顶部为灰、深灰色厚层花斑状含磷
细晶白云岩,产0.73.10 m角砾状、碎屑状磷块岩产出;底部为厚0.21.0 m鲕状、
碎状屑磷块岩。厚约450500 m。
震旦系陡山陡组,厚约1216.5 m。上部为灰黄色薄至中厚层细晶白云质泥岩。底
部见厚0.10.5 m深灰色含磷硅质岩;中部为灰黄色含泥质细至中晶藻白云岩与条
带条纹—条带状磷块岩互层,磷矿层厚度0.833.86 m;底部白云岩含泥质。
南沱组:灰、灰绿色含砾泥岩。砾石呈浑园状及不规则状,大小不等(510 cm),
含量约为10%30%,成份复杂,个别砾石表面具擦痕,被泥砂质胶结。厚度2030
m。
青白口系清水江组:灰色中至厚层状变余粉—细砂岩与灰白色薄层状变余凝灰岩
互层。厚度大于100 m。
3.4 障壁岛
以麻江青平磷矿床为代表,地层自上而下为(贵州省地质矿产局104地质大队,
1966):
牛蹄塘组:暗深灰—灰黑色粉砂质炭质页岩,厚159.5 m。底部为暗灰至深灰色
薄至中层含胶磷矿炭质硅质岩。胶磷矿位于上部,单层厚15 cm,最厚0.40 m,
厚2.11 m。与下伏灯影组呈整合接触。
灯影组:暗灰色薄至粉晶白云岩,上部含燧石团块或结核,并含10%的胶磷矿。
厚89.58 m。与下伏地层陡山沱组呈整合接触。
陡山沱组:为浅灰色粉砂质泥岩。底部为浅灰色薄层泥质白云岩,局部见砾屑白云
岩,含硅质结核或条带,砾石15 cm。在北部黄莺、基东、牛场坡等地沿北北东
方向缺失。厚05.91 m,与下伏南沱组为假整合接触。
南沱组:暗灰色、灰绿色紫红色厚层块状含砾泥岩和含砾杂砂岩。厚79.89 m。
大塘坡组:暗灰色石砂质页岩夹纹层状粉砂岩。厚大于50 m。
陡山沱组在螃蟹寨沿翁竹断层向北500 m尖灭,灯影组向南到琅牙大寨1公里,
由台地边缘滩(丘)相的细晶白云岩及藻纹层状白云岩相变为斜坡相灰黑色薄层含磷
硅质岩(留茶坡组),说明翁竹断层西盘(下盘)北段掀斜翘起未接受沉积,南段掀斜
下降,接受陡山沱组沉积。翁竹断层东盘(上盘)下降,出露早古生代地层,南部
1∶5万都匀幅顾家冲剖面(贵州省地质矿产局104地质大队,1993)和东面1∶5
万南皋幅区调反映(贵州省地质矿产局104地质大队1996),南华系与震旦系连续
沉积(贵州省地质矿产局104地质大队,1995),并为斜坡相沉积。翁竹断层为陡
山沱沉积时期控相断层,即控制黄平上塘—麻江青平障壁岛的东边界断层。
3.5 陆棚区
以丹寨县番仰磷矿床剖面为代表。自上而下为:
灯影组:灰色厚状、层纹状细晶白云岩,厚43 m。灯影组向北和向南相变为留茶
坡组(老堡组)。
震旦系陡山沱组:下部为浅灰色中—厚层白云岩,厚36 m;中部为黑色页岩、灰
色粘土岩与灰色白云岩互层,厚1520 m;上部为灰黑色中—薄层磷块岩夹含磷页
岩、含磷薄层白云岩,厚02.5 m。
南华系南沱组:灰色冰碛砾岩及含砾泥岩。厚>12.0 m。
产于震旦系陡山组中的磷矿床,由西向东分布于开阳、瓮安—福泉、黄平和丹寨
地区,矿床产出特征差异大(图2)。
4.1 含磷岩系变化
开阳地区含磷岩系为海绿石砂岩+碎屑状、角砾状磷块岩组合,厚度030.14 m,
平均13.60 m;瓮安地区含磷岩系为碎屑状、条带状、层纹状磷块岩+白云质磷块
岩+白云岩、硅质岩组合,厚14.7583.0 m,平均48.90 m;福泉水洞含磷岩系由
白云岩夹条带状、层纹状磷块岩+白云岩组合,厚1216.50 m,平均14.50 m。
整体是东、西薄,中部厚。麻江地区缺失,丹寨地区相变为斜坡相,厚1828 m,
平均23 m。
4.2 磷矿层变化
a层矿:瓮福地区036.09 m,平均6.78 m;开阳地区近黔中古陆,相变为海绿石
石英砂岩,厚0.9617.0 m,平均 8.39 m,顶部含磷;福泉水洞0.833.86 m,平
均2.33 m。西部含磷达不到工业矿体,中部厚西部薄。
b层矿:开阳地区0.708.02 m,平均5.46 m;瓮安地区037.86 m,平均14.60
m;福泉水洞0.451.30 m,平均0.87m。中部厚,东、西部薄。
4.3 a层矿底板变化
a层矿底板在开阳地区为澄江组紫红色泥岩、含粉砂质页岩,未见底,顶部与陡山
沱组呈假整合接触;瓮安地区相变为底部含砾石的浅灰色白云岩、硅质白云岩,在
大塘矿段和大湾磷矿夹含炭质深灰色白云岩及含炭质灰黑色磷块岩,厚2.2013.86
m,平均6.64 m;福泉水洞厚4.406.65 m,平均5.52 m。总体由西向东变薄,
但变化小。
4.4 a层矿与b层矿之间夹层白云岩变化
开阳地区01 m,向东至新寨厚度032 m,至瓮安-福泉地区014 m,至福泉水洞
厚6.65 m。中部厚,西、东部薄。
4.5 矿石类型的变化
开阳地区以碎屑状、角砾状磷块岩矿石为主(图4a),第二次机械成磷特征明显,
表现为内碎屑沉积特征,内碎屑颗粒粗,水体浅,沉积水动力强,波浪分选作用充
分;在矿层间和顶部常出现间断(李守能等,2005;吴小红等,2007),形成角砾
状、渣状、豆粒状(渗流豆)、栉壳状磷块岩沉积等,有的学者称这类磷块岩为磷结
岩类,是海相极浅水体磷质沉积物露出水面,于大气中的一种古风化壳(王砚耕,
1998)。反复波选和暴露淋滤作用,是开阳地区形成富磷矿的重要原因(贵州省地
矿局105地质大队,中国地质大学,2016;陈国勇等,2015)。
瓮安地区以层纹状、条带状和致密块状矿石为主(图4b),内碎屑颗粒较细,见未
被水动力破坏的胶磷矿夹层,沉积中心还见炭质磷块岩(福泉大湾),总体水动力较
弱,a层矿多含粘土质、炭质和硅质。
福泉水洞磷矿处障壁内缘(西缘),总体为条纹—条带状磷块岩(图4c),见白云质、
磷质叠层石,为障壁背风面的沉积。
南华纪末期,福泉—瓮安—温泉—松林—石阡一线之西为古陆,黔中地区处于海
湾环境,陡山沱早期继承了这种沉积环境,接受胶磷矿沉积(陈国勇等,2015);
开阳海湾北侧为滨岸相含磷砂岩沉积,在东侧的瓮安—福泉一带形成a层矿沉积。
之后,受地壳掀斜抬升的影响,在古陆及边缘,发育北北东向的古断裂,形成北北
东向隆、凹相间的古地理格局。黄平上塘—麻江青平隆起是黔中地区最大的古隆
起,海退时形成古陆,缺失陡山沱组沉积或遭受剥蚀,形成障壁岛;海水上升时,
形成水下隆起。上升含磷洋流越过障壁岛,在障壁西侧半封闭环境(泻湖)中聚积、
沉积,经化学和生物化学作用形成胶磷矿沉积,并被潮汐水动力破坏,经反复波浪
分选沉积,形成潮坪相沉积,泻湖沉积中心在瓮安大塘—福泉大湾一带,形成矿
体厚、矿床规模大、矿石品质好的磷块岩矿床;在障壁岛东部广海,水体流畅,成
矿组份不易聚积,形成矿体厚度薄、矿床规模小、矿石品质一般的磷块岩矿床,如
丹寨番仰磷块岩矿床等。黄平上塘—麻江青平障壁岛造成的隆、凹古地理格局,
为磷块岩矿床的形成提供了聚积和沉积有利场所,对黔中地区磷矿找矿预测具有重
要意义。
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