湖北省宜昌市夷陵區大嶺子埡磷礦地質特征及找礦意義

牟宗玉， 張 凡， 劉 銀

(湖北省地質局 第七地質大隊，湖北 宜昌 443100)

大嶺子埡磷礦位于宜昌磷礦田與興神磷礦田的接合部，礦床規模達大型。通過普查，大致查明礦床地質特征及成礦富集規律，證實宜昌磷礦田與興神磷礦田在深部是連在一起的認識，對區內深部磷礦找礦及勘查工作部署具有較強的指導意義。

1 區域地質背景

大嶺子埡磷礦位于揚子準地臺上揚子臺坪鄂中褶斷區黃陵斷穹北東緣。區域內主要出露奧陶紀—震旦紀地層。區域斷裂構造較發育,主要發育北西、北西西及近南北向斷裂，前者以霧渡河、樟村坪斷裂為代表，斜切“黃陵斷穹”核部；后者以遠安西部斷裂、新華斷裂、仙女山斷裂為代表，縱貫“黃陵斷穹”東西兩翼。以上各組斷裂規模宏大，具有多期次活動特征,其中霧渡河斷裂走向延長數十千米，對“黃陵斷穹”地區地質景觀起著重要的控制作用，以其為分野，核南部侵入大量巖漿巖，核北部則以中深變質巖為主。

震旦系下統陡山沱組是區內主要含磷巖系，其中磷塊巖發育地段主要在黃陵斷穹北、東翼，呈北西—南東向弧形展布，南起曉峰,北至興山榛子鄉、保康縣段江，西至白竹，延長達70余千米，面積400多平方千米。

鄂西地區已發現的磷礦帶有宜昌磷礦、興神磷礦、保康磷礦三個磷礦田。三個磷礦田均有中型、大型、特大型磷礦區分布，大嶺子埡礦區位屬宜昌磷礦田。

2 礦區地質概況

2.1 地層

區內主要出露寒武系上統—奧陶系下統婁山關組(∈3O1l),寒武系中統覃家廟組(∈2q),下統石龍洞組(∈1l)、天河板組(∈1t)、牛蹄塘組及石牌組(∈1n+),震旦系上統燈影組(Z2∈1d)地層。含磷地層(Z1d)深埋于地下(圖1)[1]。

寒武系上統—奧陶系下統婁山關組：主要分布于礦區北部，由淺灰—灰色厚層狀粉晶云巖組成。未見頂。

覃家廟組：主要見于礦區西北部。頂部為淺灰—灰色薄—中層狀粉晶云巖；上部為灰—淺灰色薄—中層狀粉晶云巖夾淺灰(略帶微紅色)薄—中層狀泥質泥晶云巖；中部為灰—淺灰色薄—中層狀含砂屑粉晶云巖夾淺灰色薄—中層狀粉晶云巖;下部為灰色薄—中層狀含碳泥質紋層粉晶云巖。厚度243.32 m。

石龍洞組：上部為灰色厚—中層狀粉晶云巖，層面凹凸不平，見灰黃色泥質薄膜;中部為灰白色薄—厚層狀(以中—厚層狀為主)粉晶云巖夾灰白—淺灰色中—厚層狀含礫屑粉晶云巖，后者局部溶蝕小孔洞發育，偶充填方解石團斑;下部為灰白色中—厚層狀粉晶云巖夾灰色中—厚層狀粉晶云巖，前者局部溶蝕小孔洞發育，偶見蠕蟲狀構造，后者層面上局部見暗紅色鐵泥質薄膜。礦區內鉆孔揭露厚度為86.58 m。

圖1 夷陵區大嶺子埡礦區地質簡圖Fig.1 Geological sketch of Dalingziya phosphate mining area in Yiling District

1.婁山關組；2.覃家廟組；3.石龍洞組；4.天河板組；5.牛蹄塘組+石牌組；6.燈影組白馬沱段；7.整合接觸地層界線；8. 平行不整合接觸地層界線; 9. 推測斷層; 10.實測正斷層及編號；11. 勘探線位置及編號；12. 礦區已完工見礦鉆孔位置；13.外圍鉆孔及編號；14. 大嶺子埡礦區探礦權范圍。

天河板組：頂部為深灰色中—厚層狀粉晶云質灰巖；上部為深灰色中—薄層狀粉晶灰巖；中部為灰—深灰色中—薄層狀含泥質條帶粉晶灰巖夾灰色薄—中層狀亮晶鮞粒及粉晶豆粒灰巖；下部為灰綠色中—薄層狀鈣質泥巖夾鈣質粉砂質泥巖；底部為深灰色薄—中層狀粉晶灰巖夾灰綠色薄層狀—頁片狀泥巖;中上部巖層面普遍見紫紅色鐵泥質薄膜，該層普遍含星點狀黃鐵礦及黃鐵礦團塊。厚度42.17～70.39 m。

牛蹄塘組+石牌組：牛蹄塘組與石牌組并層，中上部深灰綠色—深灰色薄層狀鈣質粉砂質泥巖、砂質頁巖及細砂巖，間夾深灰色中厚層狀粉晶云質灰巖透鏡體;下部為黑色炭質頁巖。本組與下伏震旦系呈假整合接觸,厚度99.73～111.01 m。

震旦系上統燈影組：本區燈影組巖性具明顯三分特點，由上而下依次劃分為白馬沱段(Z2∈1d3)、石板灘段(Z2∈1d2)、蛤蟆井段(Z2∈1d1)。厚度486.00～499.34 m。各段巖性如下。

白馬沱段:厚度272.08～274.57 m。上部為灰白色、白色中厚—厚層狀粉晶云巖，并夾有薄層狀泥質云巖，厚2～6 m，局部夾硅質條帶及團塊；中部為灰—灰白色厚層狀粉—細晶云巖，晶粒粗大(習稱“糖粒狀”白云巖)，巖石溶蝕孔洞發育，大小不一，見方解石晶體充填;下部為深灰—灰色中層狀粉晶云巖,見少量皮殼構造狀，局部裂隙發育。

石板灘段:厚度147.38～155.05 m。上部為灰—深灰色薄—中層狀含砂礫屑泥粉晶云巖、“皮殼狀”或“葡萄狀”泥粉晶云巖;中部為淺灰色—灰白色厚層狀細粉晶云巖，厚約20～50 m，水平層理發育;下部為灰—深灰色薄層狀泥粉晶云巖、溶孔狀云巖;其底部為淺灰色薄層泥粉晶云巖，厚度1～3 m。整個巖段溶蝕孔洞發育，大小不等，形態各異。

蛤蟆井段:厚度56.38～79.88 m。頂部為灰白色中—厚層狀含砂礫屑粉晶云巖夾灰白色中—厚層狀泥粉晶云巖;上部為淺灰色—灰白色厚層狀含燧石條帶粉晶云巖，普遍含灰黑色條紋;下部為灰白色厚層狀粉晶云巖，可見灰黑色條紋。局部見鮞粒、砂礫屑。

震旦系下統陡山沱組(Z1d)：自上而下劃分為四個巖性段，即白果園段(Z1d4)、王豐崗段(Z1d3)、胡集段(Z1d2)、樟村坪段(Z1d1)。厚度129.87～181.92。各段特征如下。

白果園段：深灰—灰黑色薄—中層狀含粒屑泥晶云巖、薄層泥粉晶云巖，層間夾燧石條帶和扁豆體，其長軸平行層面，單層厚一般為0.50～5 cm。水平層理發育。層面上常見紫紅色鐵質薄膜。上部含“白色”碎屑斑點(俗稱芝麻斑點狀構造)。厚度7.53～20.77 m。

王豐崗段：以淺灰色中厚層狀泥粉晶云巖為主，中、上部夾煙灰色、灰黑色硅質層或硅質條帶和淺灰色頁片狀云質泥巖。層位穩定，底部見夾鮞粒磷塊巖條帶粉晶云巖，厚度0.80 m左右，無工業意義，但可作為地層對比標志。厚度30.70～60.25 m。

上亞段：灰黑色薄—中層狀含燧石扁豆體泥粉晶云巖，夾黑色薄層狀泥質云巖，水平層理發育。燧石扁豆體長一般為0.5～1.5 cm，長軸平行層理，自上而下其含量由少增多，底部個體較大。中下部含結核狀及星點狀黃鐵礦和磷砂屑。厚度15.20～24.81 m。

上亞段：淺灰—灰色厚層狀粉晶云巖(習稱“上白云巖”),普遍含白色硅質團塊，大小不等,形態各異。厚度25.34～27.63 m。

K：黑色含鉀頁巖、泥巖、泥質白云巖，夾稀疏磷塊巖條帶，厚度6.17～11.66 m。

中元古界神農架群(Pt2?)：灰色中—厚層狀微—粉晶硅質白云巖。巖石由大量白云石組成，白云石為他形晶，晶粒間和晶體內含有少量的灰褐色有機質。未見底，厚度不詳。

2.2 含磷巖系沉積特征

第二沉積旋回粒屑磷塊巖(Ph2)—薄層云巖、硅質扁豆體云巖建造，屬開闊淺海臺地內潮坪鮞灘(亞)相—潮間泥坪(亞)相，此段Ph2廣泛發育，遞變為主礦層。

第三沉積旋回磷塊巖(Ph3)—泥質云巖—硅質云巖，屬淺水盆地—深水盆地相，沉積厚度增大，含磷性逐漸減弱。

2.3 構造

礦區被兩條近S-N向斷層切割為一地塹構造，地層總體傾向北東，傾角平緩，一般5°～15°，局部因斷裂構造影響，地層產狀變陡。區內褶皺不發育，以斷裂構造為主，共發育3條斷層,主要為近南北走向。

斷層對磷礦層(體)的破壞作用主要表現為將礦層(體)切為南北向長條狀不規則的塊體，并使礦層(體)在垂向上發生位移。F9、F10兩個反向的斷層共同形成一個“地塹”構造，包括F9斷層以東抬升斷塊、F10斷層以西抬升斷塊及受拉伸于F9-F10斷層中間下降的槽形斷塊，對礦層的破壞影響較大主要表現為將磷礦層切為南北向長條狀不規則的塊體，礦層在垂向上發生位移，對采礦造成不利影響。

2.4 礦層劃分對比

3 礦床地質特征

3.1 工業磷礦層

3.2 礦石礦物成分、結構構造

3.3 礦石自然類型

白云巖條帶狀磷塊巖:由深灰色白云巖條帶或透鏡狀白云巖與灰黑色磷塊巖、含磷砂屑磷塊巖、含磷礫屑磷塊巖互層組成。磷塊巖條帶占比40%～70%，白云巖條帶寬1～10 cm不等，磷塊巖條帶寬1～25 cm，兩者呈不規則狀互層組成條帶狀構造，磷塊巖具粒屑結構、碎裂結構、碎粒結構、亮晶粒屑結構、內碎屑結構等。

4 礦床成因類型及富礦帶分布規律

4.1 礦床成因類型

研究區含磷巖系為震旦系下統陡山沱組，磷礦層產于含磷巖系下部，主要工業磷礦層是中磷層第二礦層和中磷層第一礦層。兩礦層在區內普遍發育，呈層狀，厚度較大，分布連續且較穩定[2]。

含磷巖系巖石組合為白云巖—磷塊巖和頁巖—磷塊巖。礦石中礦石礦物主要為隱晶質—微晶磷灰石，脈石礦物有白云石、石英、炭質、粘土礦物、黃鐵礦等。礦石自然類型為白云巖條帶狀磷塊巖、致密條帶狀磷塊巖及頁巖條帶狀磷塊巖。礦石具條帶狀構造、致密條帶狀構造，泥晶結構、含礫砂屑結構。工業類型為碳酸鹽型。伴(共)生有益元素為碘、氟。主要為中等品位礦石，礦床規模達大型，礦床成因類型屬生物化學沉積磷塊巖礦床。

4.2 富礦帶分布規律

5 結語

通過礦區普查，初步研究并闡明了與沉積聚磷富集因素有關的區域磷礦地質條件和富礦帶分布規律。大嶺子埡磷礦區位于保康—宜昌磷礦帶(Ⅳ-1)中段，處在黃陵斷穹北東翼、北翼，屬于宜昌磷礦中磷層(Ph2)富集帶向北北西—南南東及北東方向延伸部位,為開闊淺海碳酸鹽臺地灘間瀉湖—潮坪亞相成礦有利相帶。因此，大嶺子埡礦區及其外圍具有良好的磷礦找礦前景，即將形成宜昌磷礦北部新的磷礦開發基地。