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黔中地区古构造环境对洋水矿区磷矿层的控制作用

2019-08-07

有色金属设计 2019年2期
关键词:磷矿底板矿体

陈 治

(贵州省地矿局地球物理地球化学勘查院,贵州 贵阳 550013)

0 引 言

洋水区在震旦纪早期的主要发育包括了黔中隆起及其次级的洋水隆起,黔中隆起与洋水背斜有着直接关系,当前的洋水矿区便是逐步发展来的。其中,磷矿主要赋存于陡山沱地层之中,而洋水背斜核部地层为清水江组。在洋水矿区,处于背斜的两翼处,在震旦系陡山沱组中包含着磷矿层,使示洋水隆起,之后逐步演变为洋水矿区,其厚度与古构造环境的控制有着直接的关系。所以,对于古构造环境的研究,对磷矿的控制、分布等均有重要作用,在后期研究及找矿等方面有指导价值和意义。

1 矿区地质概况

洋水矿区的具体位置在洋水背斜的东翼及西翼,是以前矿区东翼及西翼向深部进行的延伸。以前的洋水矿区,依着矿层露头的部分,从北部到南部依次为:洋水背斜东部洋水矿区沙坝土矿段、马路坪矿段、牛赶冲矿段;洋水背斜西部为极乐矿段、两岔河矿段、用沙坝矿段,背斜核部出露砂岩、板岩。

1.1 黔中地区古构造环境

1.1.1 黔中隆起对洋水矿区磷矿层产生的控制

黔中隆起属于上扬子板块当中的东西,逐步向早古生代隆起带,在贵州的中部以及西部一带分布,其面积大概有2.49×104 km2。洋水矿区的位置,由黔中隆起围限的半封闭的泄湖磷块岩盆地当中。在相关的资料中有记载,洋水矿区含磷岩系下部产生的砂岩段厚度,由北部开始比较厚,越往南越薄,并且粒度逐渐变粗,有效说明了南部古地形是高于北部的。结合矿体的实际分布情况进行分析,矿体从北部开始,越往南矿体越薄,一直到没有矿,说明黔中隆起地形从北部开始向南部逐渐变高,相应的磷矿沉积环境也发生了较大的转变,北部区域与南部区域进行比较,对于磷矿沉积更加有益。洋水背斜的产生,是因为核部一直到隆起边缘的位置,矿体开始逐步变薄,这样便产生了矿体薄化带,甚至没有矿体进行发育。

由此推断,洋水矿区磷矿沉积的产生,与隆起分布范围有直接的关系,受其控制影响较大,洋水背斜西翼深部以及南部、东翼南东部的深部,由于与黔中隆起边缘地带比较接近,地形高于北部区域,所以产生的成磷地质条件比较差。

2.2 还原估地貌

2.2.1 底板岩石、砂岩、含磷白云岩与矿体厚度的关系

在对中地区古构造环境对洋水矿区磷矿层的控制作用进行研究的过程中,应用了矿段当中见矿的46个穿透陡山沱组地层的钻孔,对其进行了详细的分析和统计,见表1。

表1 东西翼矿体钻孔中下磷矿层与底板岩石真厚度

由表1可见,明确了下磷矿层的实际厚度与底板岩石1+底板岩石2的厚度有较强的关联性。具体来说,如果地板岩石厚底比较大,则磷矿层的厚度也较大;如果地板岩石厚底较小,则磷矿层的厚度也较小,甚至不进行发育。这种联系比较大的关联性,有效说明了底板岩石产生的沉积作用,会对磷矿体的沉积产生直接的影响。

2.2.2 底板岩石与古地貌之间存在的联系

水矿区震旦系陡山沱组的构成为3个海进到海退的沉积旋回所组成,而陡山沱组的下部分为第二次海侵到海退的沉积旋回。其中,底板岩石当中的砂岩与底板岩石当中的含磷白云岩,可将其认为是该阶段海侵的最后阶段,从下磷矿层便逐步产生了沉积,之后慢慢转入到了海退的这一过程当中,直到上部顶板中存在的硅质白云岩时期。所以,洋水矿区当中的沉积磷矿的古海水水深判断工作,可利用底板岩石1+2的厚度进行估计,如果底板岩石的厚度越厚,便说明古海水有着很深的深度,反之,底板岩石的厚度越薄,便说明古海水深度越浅。通过这一研究结果,说明洋水矿区的实际区域面积不大,其中古海水的深度越深,表明这段区域的地势较低。反之,古海水的实际深度越浅,表明这段区域的地势较高。

2.2.3 模拟古地貌的形态

在对谷地锚进行研究的过程中,应用了矿区当中已经竣工的46个钻孔数,结合相关的统计数据进行分析,应用了1+2的真厚度底板岩石,并实施了相应的倒数处理(岩层真厚度指示对倒数的等值线分布进行制作,这样便可对陡山沱期海进前洋水矿区古地貌的形态进行有效的模拟。在完成模拟之后,会发现洋水古隆起属于黔中隆起的次级古隆起构造,在东翼以及西翼,分别有4个小的隆起,在对其进行相应的还原计算之后,发现东翼产生的隆起不分比西翼产生的隆起坡度要缓一些。

2.3 黔中隆起次构造与矿体分布之间存在的关系

形成磷块岩的条件,需要有相应的水深陆缘坻环境。具体来说,在地区上需要有深浅海产生的过渡环境,水过于深或者水过于浅,都不发生磷矿的沉积。洋水古隆起属于黔中隆起的第二级古隆起构造,内部有4个比较小的隆起发育,分布的矿体以及相应的无矿带与古地貌形态的分布有着很强的一致性,在地势比较高的区域,磷矿产生的沉积比较理想,但是在地势比较低的区域,产生的磷矿沉积性会稍差一些。

洋水古隆起东翼以及西翼的矿体分布情况,存在着较大差异,东部磷矿体的区域分布情况更加广阔,且规模上也占据了优势,品位高,厚度大。西翼区域与东翼区域进行比较,只有规模较小2个矿体分布。在对其进行深入研究之后,发现构成这一情况的主要因素是黔中隆起边缘度。此外,还与产生的地势有较大关联。

综上所述,在陡山沱早期,洋水地区属于黔中隆起当中的某个坳陷区,由于洋流的携带作用,使得磷等一些十分丰富的营养物质在此坳陷区中产生了滞留,这样便构成了磷块岩潟湖盆地,但是该盆地属于半封闭结构。在盆地当中,从北部开始一直到南部,水体的变化为越来越浅,水流产生的速度也呈现出了十分规律的变化。

3 结 语

洋水矿区下磷矿层的产生与底板岩石之间的联系十分密切,如果有底板发育比较好的区域,那么矿体发育情况也会比较理想,并且十分稳定。此外,矿区的实际分析情况会受到黔中隆起分布范围的限制,延伸的矿体到边缘部分的时候,会慢慢变薄,直到无矿。

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