新疆烏什縣闊西塔西釩磷礦地質特征與成因分析

邢慶軍

（新疆維吾爾自治區有色地質勘查局地質礦產勘查研究院 烏魯木齊 830000）

1 區域地質特征

根據《新疆維吾爾自治區巖石地層》劃分方案、近年鄰區1∶5 萬區域地質調查及其它地層綜合研究新成果，詳查區屬于塔里木-南疆地層大區、塔北緣-北山地層區、柯坪-庫魯克塔格地層分區之柯坪地層小區（圖1）。出露地層主要為震旦系、寒武系、奧陶系、志留系地層及第四系，其中下寒武統薩爾布拉克組（∈1sr）在區內廣泛出露，該層為區域含釩磷地層，為一套淺海相、濱海相沉積。

圖1 新疆巖石地層區劃圖

其中震旦系-志留系主要屬淺海相、濱海相沉積（表1）。

根據新疆大地構造單元劃分及其特征、近年鄰區1∶5萬區域地質調查綜合研究新成果，詳查區大地構造位置處于塔里木陸塊（Ⅱ級）之塔里木北緣隆起（Ⅲ級）之柯坪陸緣盆地（Ⅳ級）。

主要以褶皺和斷裂為主，地層受北東—南西方向背斜控制傾向西、北西，傾角10°-15°。

區域內巖漿巖發育于上震旦統蘇蓋特布拉克組，主要為基性火山巖，并發育少量基性巖脈。在詳查區內侵入巖極不發育。

2 礦區地質特征

礦區內出露地層較為單一，主要為寒武系下統薩爾布拉克組，北西部出露少量中上寒武統阿瓦塔格組、南部出露少量蘇蓋提布拉克組。出露的巖性為一套濱淺海相碎屑巖、碳酸鹽巖建造。

礦區地層受北北東-南南西方向闊西塔西背斜控制，該背斜核部位于礦區Ⅰ號和Ⅱ號礦體間，整體走向大致為145°，西翼Ⅰ號礦體地層傾向西、北西，傾角很緩，10°-15°，地層整體平緩；東翼Ⅱ號礦體地層傾角較陡，傾向55°左右，傾角40°-70°。該背斜受后期區內規模較大的F2逆斷層破壞。

表1 區域地層層序表

此外，區內釩礦層多見有層間規模較小的揉皺構造，致使礦層厚度在局部明顯變大。

礦區斷裂構造大致可分為北西-南東向和北東-南西向兩組，其中北西-南東向斷裂為區內的主干斷裂，對區內礦體的展布有一定的控制作用。

3 賦礦層位特征

區內釩礦層賦存于薩爾布拉克組中段（∈1sr2），礦層由（灰）黑色硅質巖薄層與土黃色砂質、粉砂質泥巖組成。二者呈互層狀產出，硅質巖與砂質泥巖相比厚度相對較大，且硅質巖厚度由上至下有變薄趨勢。硅質巖為黑色，主要由燧石、蛋白石組成、裂隙較為發育，多為鉛錘方向、沿層里面褐鐵礦化相對較為明顯。砂質泥巖為土黃色，質軟，易破碎，多呈顆粒狀、粉末狀，遇水顯可塑性，該層由上至下，其厚度有增加趨勢。該砂質泥巖為釩礦賦礦層位，其品位由上至下有增加趨勢。

釩礦層上部為含黑色硅質巖條帶白云巖，白云巖呈灰白色，其間夾雜的黑色條帶狀硅質巖在該層位中上部較厚，不定向分布，多數延續性較差，并且性脆。細晶-中晶中厚層白云巖夾不規則條帶硅質巖，厚度2-3m，局部厚度可達3-5m，該層同時也是本區礬礦層位找礦的標志層。

4 釩礦層特征及礦床成因

4.1 釩礦層特征

（1）賦礦地層為寒武系下統，且處于偏下部層位。

（2）沉積建造為碳酸鹽巖-磷塊巖-（條帶狀硅質巖-炭泥質砂巖互層）-碳酸鹽巖建造。沉積環境為濱-淺海相陸棚區。含釩巖系夾于白云巖間，這是本區釩礦層較明顯的特征。

（3）礦體呈層狀，沿走向及傾向均十分穩定，品位、厚度變化不大，礦體延伸達5200-4000m。

（4）礦石成分主要為含釩云母、膠磷礦、玉髓、炭泥質、重晶石、水云母、方解石、白云石、石英等。其礦石類型以層狀磷塊巖、結核狀磷塊巖和炭泥質頁巖夾磷結核為主。

4.2 礦床成因

從成礦地質特征可以看出：下寒武統薩爾布拉克組黑色巖系控制著區域釩礦床的分布，表明薩爾布拉克組地層是釩礦床形成的基本條件。早寒武世早期該區為濱淺海相陸棚、陸坡的強還原滯流及海盆緩慢沉降環境，這是釩礦床發生沉積成礦作用的古地理環境和古構造條件。黑色巖系中特定的含碳、磷、硅的巖性組合序列是釩礦床形成所必須具備的條件。區內釩礦的成礦期，正是早寒武世“成磷期”。當時氣候溫暖，水體營養度高，有大量低等生物出現。生物活動對磷質的富集起著至關重要的作用，同時磷酸鹽對釩起著吸附(富集)作用。

綜上所述，下寒武統薩爾布拉克組黑色巖系中釩的富集與有機質、菌藻類生物及磷質的關系極為密切，成礦受地層、巖性、有機質、古構造和古地理條件控制，是在有機質(生物化學)參與下發生的成礦作用。

礦床具有微生物成礦與濱淺海相海底沉積的雙重特征，屬生物化學沉積礦床成因。