四川汉源县瓦板山磷矿地质特征及找矿前景

王 雁 ，王 嵩 ，李艳阳 ，李金生

（1.四川省冶金地质勘查院，成都 610051；2.成都理工大学能源学院，成都 610059）

四川汉源瓦板山位于扬子准地台西缘，康滇地轴北段东侧，属康滇地轴与上扬子台拗过渡部位，处于不同构造体系的交接带上，地质构造复杂。

1 区域地质特征

区域内主要地层有奥陶系、寒武系和震旦系。寒武系下中上统均有出露，下统为浅海相碎屑岩，是区域上的主要磷矿层位。中上统为浅海相白云岩。震旦系地层出露齐全，下统为一套玄武岩，中酸性凝灰岩和中酸性火山角砾岩，上统的观音岩组为一套白云岩，灯影组为一套白云岩。

区域上主要构造有北西向的豆腐石断裂、三岔河断裂、白草坡断裂、小垭口断裂和北东向铅锌厂断层。这些构造控制了区内地层和矿产资源的分布。

区域上岩浆岩不发育，只有少量花岗岩分布于西部和西南部二叠纪峨嵋山玄武岩。

区域上矿产资源丰富，主要矿产为锰矿、铅锌矿和磷矿。其中，磷矿分布最多（图1）。主要的矿床有团宝山铅锌矿、轿顶山锰矿，磷矿有马烈铁厂沟、椅子山、大洪山、罗锅坪瓦、豆腐石、瓦板山等磷矿床。磷矿床的产出层位为寒武系下统筇竹寺组。

2 矿区地质特征

2.1 地层

矿区地层以震旦系灯影组分布为主，次为寒武系、二叠系、志留系、奥陶系及第四系。

1）震旦系，出露于勘查区的东部及东南地区，出露的为上统的灯影组，呈北东南西向展布，为一套岩性较简单的灰至灰白色厚层至块状微粒白云岩，上部常含少量泥质，顶部为假鲕粒白云岩。

2）寒武系，出露于矿区的西北部和西南部，主要有下统的麦地坪组、筇竹寺组和中上统。

下统麦地坪组（∈1m），分布于矿区的西部，倾向西北，倾角25°～45°。下部主要岩石为厚层白云岩、磷块岩或为胶磷矿条带白云岩，与下覆地层灯影组为连续沉积和整和接触。中部为白云岩和硅质岩。

下统筇竹寺组（∈1q），分布于矿区的西部，倾向西北，倾角25°～45°。根据岩性可分为两个岩性段。下段下部为中层状石英粉-细砂岩，中部为灰—灰黑色薄—中层状泥质粉砂岩夹浅灰色中—厚层状石英粉砂岩，上部为灰黑色中至厚层状细粒含钾砂屑胶磷矿石及含磷钾砂岩夹石；上段下部为灰黄色粉砂岩，局部见顺层灰黑色岩屑条带、灰黄色泥质条带及微层理，岩石中可见星点状黄铁矿，偶见黄铁矿结核。

磷矿体（层）产于下段顶部深灰-灰黑色薄-中层状泥质粉砂岩中。

中、上统（∈2-3）：分布于矿区西北部，主要为灰、浅灰色中厚层至厚层状微粒白云岩，夹砂质白云岩及厚数十厘米的细砂岩至粗砂岩多层。白云岩常具深灰色泥质条纹，局部见假角砾结构。在老汞山、帽壳山层面间夹土黄色、紫红色泥皮或团块。南东邻近的有关地厚度变薄，顶、底板岩性亦有变化。

3）奥陶系，主要分布于矿区西北部，分布于区内西北角和西部。下部的灰白色至黄灰色中厚层状细粒含砾长石石英砂岩直接与下伏中上寒武统洗象池群白云岩呈整合接触。中部浅灰、灰白、灰绿色厚层、中厚层泥质、硅质，碳酸盐胶结的细粒长石石英砂岩或亚长石砂岩，夹同色粉砂岩及页岩。常见腕足类等生物碎屑，虫迹发充，见少量波状层理，局部见泥质包体（或滞留砾岩）。中部夹薄层白云岩。上部以灰、灰绿、浅灰色薄层状富方解石胶结的长石石英粉砂岩为主，夹薄层灰至浅灰色结晶灰岩、生物碎屑灰岩及薄层粘土岩，。主要为波状层理及水平层理，盛产三叶虫及腕足类化石。

4）志留系，分布于矿区西部，深灰、灰黑色页片状水云母粘土岩、白云质水云母粘土岩、方解石水云母粘土岩及粉砂质水云母粘土岩，底部夹燧石岩，上部夹薄层状白云质灰岩及灰岩镜体。

5）二叠系，二叠系下统出露于矿区西部，分布范围小。 由黑色粘土岩、粉砂岩、粉砂质粘土岩组成。二叠系上统出露于勘查区西部，分布范围小。岩性为灰色斑状玄武岩、杏仁状玄武岩和致密块状玄武岩。

6）第四系，分布于矿区西南部的冲沟中，为现代河流冲积物之粘土、砂土和砂砾层。

2.2 构造

区内构造主要为断裂构造，主要有北西向的豆腐石断裂、三岔河断裂、白草坡断裂及铅锌厂断裂。

1）豆腐石断层(F1)，出露于勘查区西部，沿北西 325°的方向延伸，上盘上震旦统灯影组，断层附近岩层强烈挤压，并派生次级小断层和小褶曲，影响宽度数十米至百余米。

2）三岔沟断层(F2)，出露于勘查区西部，沿北西320°方向延至烂泥三湾。断层面东倾，倾角较陡，一般为70°；上盘上震旦统灯影组逆冲于下盘寒武系及奥陶系之上，上盘地层并局部倒转，属以压性为主的压扭性断裂，地层断距约1000m。

3）白草坡断层(F3)，南端起于两叉河，经牛棚子沟，福生坪，在福生坪被铅锌厂断层错断后又经白草坡沟，延至大崖匡以北交于白沙河断层，长约 11km。近南北向延伸，倾向东，倾角约 60°～70°。北段上盘之苏雄组与下盘灯影组上部地层接触，好似上盘上升；南段上盘之灯影组上及寒武系与下盘灯影组第二段接触。在勘查区仅东北角有出露。

4）铅锌厂断层，由马烈沿深溪沟经豆腐石、铅锌厂、周店子坪延至老屋基，并逐渐消失于罗罗岗间。南西端在马烈之南被第四系掩盖，延伸情况不明，在图内按北东35°方向延长约8km。该断层多被第四系掩盖，断层产状不明，推测倾向东，倾角较陡。在豆腐石附近，上盘灯影组第四段燧石条带白云岩与下盘苏雄组、列古六组以及灯影组下部地层接触，在福生坪将白草坡背斜及白草坡断层顺扭平推错断，在豆腐石又将豆腐石断层顺扭平推错断，属于顺扭平推断层。

3 矿体（层）特征

目前发现和控制了3个磷矿体，1个铅锌矿化体。其中1、2号磷矿体规较模大，控制程度高。

1）1号磷矿体（层），南西起于瓦板山沟，北东延出矿权区。磷矿体（层）赋存于寒武系下统筇竹寺组（∈1q）底部深灰-灰黑色薄-中层状泥质粉砂岩中。矿区内控制地表磷矿体（层）走向长度600m，地表磷矿体（层）沿层位有向北延伸的趋势，控制最大斜深600m。单工程真厚度1.05～7.75 m，块段平均厚度 2.23～4.54m。磷矿体（层）产状与地层产状一致，产状 251°～292°∠35°～67°，产状变化较大，倾角相对较陡。

2）2号磷矿体（层），北东起于瓦板山沟，南西延出矿权区。磷矿（体）层赋存于寒武系下统筇竹寺组（∈1q）底部深灰-灰黑色薄-中层状泥质粉砂岩中。矿区内控制地表磷矿体（层）走向长度400m，控制最大斜深550m。地表磷矿体（层）有向西延伸的趋势。单工程真厚度3.00～9.00 m，块段平均厚度4.23～5.12m。磷矿体（层）产状与地层产状一致，产状285～32°∠15～30°，倾向变化较大，倾角较缓。

4 矿石组成、质量及结构构造

1）矿石物质组分，矿石矿物为胶磷矿，脉石矿物为石英、长石、黑云母、白云石、方解石等硅质矿物、硅酸盐类矿物及碳酸盐类矿物。

2）矿石质量，1号磷矿体单工程品位P2O516.43%～19.96%，K2O 3.07%～5.02%，A·I 26.47%～45.45%，块段平均品位P2O517.53%～17.80%，K2O 3.38%～4.12%，A·I 29.56%～36.16%。2号磷矿体单工程品位P2O516.42%～20.98%，K2O 3.12%～4.48%，A·I 27.86%～44.59%，块段平均品位 P2O517.44%～18.91%，K2O 3.42%～3.94%，A·I 29.71%～34.17%。

3）矿石结构、构造，矿石呈砂屑状结构，薄-中层状构造。碎屑物由粒度为0.06～0.15mm的石英、斜长石、内碎屑、胶磷矿等组成。内碎屑为碳酸盐团块不均匀散布，胶磷矿呈浑圆团粒状或是圆形-椭圆形团块呈褐色正交镜下均匀或不显光性的团粒或砂屑均匀地散布在砂粒间。

5 找矿标志

磷矿层底板为寒武系下统筇竹寺组浅灰—灰色薄—中层状泥质粉砂岩，岩石中夹有顺层灰黑色条带及薄层，宽约3～10cm，以含眼球状黄铁矿结核为重要标志。岩石裂隙中多充填方解石细脉，脉宽0.5～1mm，岩石裂隙面具不同程度的铁染，局部含铁质重。底部为厚0.3～0.5m的黑色炭质粘土岩。

磷块岩：灰—灰黑色，呈砂屑状结构，薄-中层状构造。碎屑物由粒度为0.06～0.15mm的石英、斜长石、内碎屑、胶磷矿等组成。内碎屑为碳酸盐团块不均匀散布，胶磷矿呈浑圆团粒状或是圆形-椭圆形团块均匀地散布在砂粒间。矿石局部可见灰黄色、黄褐色条纹，条纹宽度1～3mm，部分条纹与灰黑色条带互层产出，条纹均顺层分布，波状起伏。

顶板为灰—灰黄色中—厚层状泥质粉砂岩，岩石中可见顺层分布的灰黑色条带，呈波状起伏，宽0.5～2cm，局部亦见夹有黄褐色条纹，岩石中可见有裂隙充填的方解石细脉，脉宽1～2mm，局部溶蚀。

6 找矿方向

从前面的分析中知道，瓦板山地区的磷矿产出层位为寒武系下统筇竹寺组的浅灰—灰色薄—中层状泥质粉砂岩，磷矿体有向西和向北延伸的趋势，在这两个方向有较大的找矿潜力。因此，下一步磷矿的找矿为以下两个方向。

1）沿寒武系下统筇竹寺组的向西和向北延伸方向进行找矿，采用1/2～1/5千地质测量和地表槽探或剥土揭露和采样，以发现和控制矿（化）体，扩大地表矿体规模和找矿远景。

2）1号磷体在斜深600m、2号磷体在斜深550m厚度没有变薄的趋势。因此可以继续施工钻孔探索、控制深部磷矿体，以扩大矿床规模。