江蘇省東海縣張灣地區磷礦找礦前景分析

[摘要]工作區位于邵桑斷裂和海泗斷裂之間的蘇魯造山帶超高壓變質帶南緣，基本被第四系覆蓋，分布著東海巖群朐山組、錦屏巖群錦屏組地層。錦屏組第三段巖性為黑云片巖、斜長云母石英片巖、蛇紋石大理巖、大理巖，夾薄層綠泥云母石英片巖、黑云母斜長片麻巖，是磷礦的賦礦層，大理巖層是尋找磷礦體的重要標志層。工作區中東部具有尋找磷礦的潛力。

[關鍵詞]東海縣；磷礦；找礦前景

工作區位于江蘇省東海縣張灣鄉地區，呈四邊形，面積約35km2，東西寬約4.1km，南北長約8.5km。位于江蘇北部連云港-沭陽-泗洪磷成礦帶上，磷礦資源非常豐富，具有發現磷礦的良好潛力。

1.地質背景

大地構造單元屬秦祁昆造山系（Ⅰ級），大別-蘇魯造山帶（Ⅱ級），蘇魯高壓-超高壓變質帶（Ⅲ級），連云港-泗洪斷塊（Ⅳ級），連云港-泗洪斷隆（Ⅴ級），工作區位于次一級構造邵桑斷裂和海泗斷裂之間的蘇魯造山帶超高壓變質帶南緣，構造上呈北東-南西向展布（圖1）。蘇魯造山帶是一條重要的AuFe-金紅石-磷成礦帶，以錦屏磷礦為代表的海州式沉積變質型磷礦即位于該帶中[1]。

1.1地層

工作區出露的地層有晚太古代東海巖群（Ar4Pt1D）朐山組、早元古代海州群錦屏組（Pt2-3J）及第四系（Q4）[2]，地層由老至新為：

朐山組：主要分布在工作區東南側、西北側，巖性為云母鉀長片麻巖、黑云斜長片麻巖等。傾向南東，傾角30°～50°，區內厚度大于94m，未見底，與上覆錦屏組呈不整合接觸。

錦屏組（Pt2-3J）：主要分布在工作區中東部，磷礦體賦存于其中，地層按照巖性不同可劃分為四段：

第一段（Pt2-3J1）：巖性為斜長云母石英片巖、斜長黑云母片巖，巖層傾向南東，傾角45°～65°，厚度約41m，與上覆第二段呈整合接觸。

第二段（Pt2-3J2）：巖性以斜長云母石英片巖、云母石英片巖、云母鉀長片麻巖為主，巖層傾向南東，傾角30°～50°，厚度約111m，與上覆第三段呈整合接觸。

第三段（Pt2-3J3）：巖性為黑云片巖、斜長云母石英片巖、綠泥云母石英片巖、蛇紋石大理巖、大理巖，夾薄層黑云母斜長片麻巖，巖層傾向南東，傾角23°～50°，厚度約113m，與上覆第四段呈整合接觸。

第四段（Pt2-3J4）：巖性為黑云斜長片巖，巖層傾向南東，傾角30°～50°，厚度約67m。

第四系（Q4）：分布于整個礦區，主要為陸海相砂、黏土、淤泥等松散碎屑沉積物，厚度13～50m，有由東向西、由南向北逐漸增厚的趨勢，與下覆各時代地層均呈不整合接觸關系。

1.2構造

工作區構造為一倒轉向斜，軸面走向11°～15°，傾向南東，其核部為錦屏組第四段地層，由核部至翼部依次為錦屏組第四段、第三段、第二段、第一段和東海巖群朐山組地層，產狀為走向9°～20°，傾向南東，傾角23°～65°。

中西部發育北北東向、北西向兩組斷層：北北東向斷裂總體走向為15°，斷裂面傾向南東，傾角50°左右；北西向斷裂總體走向310°～320°，切割北北東向構造。

1.3變質作用

工作區變質巖主要為片巖類、片麻巖類及大理巖類，各類巖石特征如下：

片巖類：主要分布于錦屏組地層中，所見片巖主要是斜長云母石英片巖、云母石英片巖、綠泥石英云母片巖、斜長黑云母片巖、黑云片巖、黑云斜長片巖。

片麻巖類：主要分布于朐山組地層中，少量分布于錦屏組第二段、第三段地層中，所見片麻巖主要是云母鉀長片麻巖、黑云母斜長片麻巖。

大理巖類：主要分布在錦屏組第三段中，所見主要是大理巖、蛇紋石大理巖。

從上述各類巖石的組合特點看，本區變質巖系的變質相，屬區域變質中的綠簾-角閃巖相，屬低-中級變質程度。錦屏組原巖為沉積巖、朐山組的原巖為酸性火山巖[3]。錦屏組主要變質巖類原巖見表1。

2.與典型磷礦床地質特征對比分析

選取與工作區處于同一大地構造位置及成礦帶，礦床成因類型、成礦地質條件都基本相似的錦屏、陶灣、太和、新浦、濫洪-華沖磷礦（圖1），以上述五個典型磷礦床地質特征與工作區進行對比分析。

2.1賦礦層及巖性

工作區第三段巖性與五個典型磷礦床賦礦層巖性特征基本相似[4-8]，見表2。

2.2構造特征

工作區與五個典型磷礦床構造特征顯示均與錦屏倒轉背斜有一定的聯系[4-8]，詳見表3。

2.3礦體圍巖特征

五個典型磷礦的礦體圍巖主要以大理巖和片巖為主[4-8]，工作區所見大理巖可能為礦體圍巖，詳見下表4。

2.4地球物理特征

磁異常是含磷層位存在的地球物理找礦標志之一，具有含磷地層分布在平緩正磁異常向負異常過渡帶的正磁異常一側[4-8]。1∶1萬磁法測量異常圖顯示，只有工作區中東部表現為明顯的平緩正磁異常，可能是含磷地層引起的。

2.5巖石化學特征

采自于工作區錦屏組第三段ZK02孔中的大理巖及圍巖巖石P2O5含量與濫洪—華沖磷礦圍巖巖石P2O5含量值具有一定的相似性[8]，見表5，推測工作區錦屏組第三段可能為磷礦體的賦礦層。

2.6小結

由上述可知，通過工作區賦礦層及巖性特征、構造特征、地球物理特征、礦體圍巖特征、巖石化學特征與五個典型磷礦床進行對比，認為工作區錦屏組第三段可能為磷礦的賦礦層，所發現的大理巖層可能是尋找磷礦體的重要標志層。

3.找礦前景分析

工作區與五個典型磷礦床處于同一大地構造位置和成礦帶，且賦礦層及巖性特征、構造特征、地球物理特征、礦體圍巖特征、巖石化學特征與五個典型磷礦床較一致，工作區中東部的錦屏組第三段是磷礦體的賦礦層，其中的大理巖層是尋找磷礦體的重要標志層。第三段巖性主要為黑云片巖、斜長云母石英片巖、蛇紋石大理巖、大理巖，夾薄層綠泥云母石英片巖、黑云母斜長片麻巖。綜上所述，工作區中東部是尋找磷礦的潛力區，應當作為今后的工作方向。

[參考文獻]

[1]《江蘇省地方志》編纂委員會.江蘇省志·地質礦產志[M]；1999：503-530，1088-1092.

[2]連云港市幅（I50E009021）1∶5萬基巖地質圖說明書[R].江蘇省地質礦產調查研究所，1994.

[3]江蘇省連云港市錦屏磷礦接替資源勘察報告[R]，中化地質礦山總局地質研究院，2011.

[4]江蘇省連云港市錦屏磷礦外圍磷礦普查報告[R].中化地礦總局江蘇地勘院，2005.

[5]江蘇省連云港市陶灣磷礦核查礦區資源儲量核查報告[R]，江蘇省地質礦產局第六地質大隊，2010.

[6]江蘇省連云港市太和礦區普查地質報告[R]，江蘇省地質礦產局第六地質大隊，2012.

[7]江蘇省連云港市新浦磷礦核查礦區資源儲量核查報告[R]，江蘇省地質礦產局第六地質大隊，2010.

[8]江蘇省沭陽-泗洪地區磷礦整裝勘查區礦產調查與找礦預測成果總報[R]，江蘇省地質調查研究院，2019.