云南晋宁肖家营磷矿矿床地质特征及成因浅析

云南晋宁肖家营磷矿矿床地质特征及成
因浅析
摘要：云南省晋宁区肖家营磷矿含磷系矿体主要赋存于下寒武统中谊村组一段（Є1z1）中，矿石矿物以胶磷矿为主，淀晶磷灰石次之，矿区矿石结构均为磷质内砂屑结构，矿石自然类型以致密状白云质磷块岩、砂屑状磷块岩、条带状磷块岩、致密状鲕状磷块岩为主，属浅海相沉积型磷块岩矿床。

通过对肖家营磷矿矿床地质特征阐述的基础上，对该区矿床成矿作用及成因进行了浅析。

关键词：肖家营；磷矿；矿床地质特征；成矿作用；矿床成因
1 矿区地质特征
1.1 矿区地质
肖家营磷矿区地层由老至新有元古界昆阳群黄草岭组（Pth）；震旦系上统灯影组（Zbdn）；寒武系下统渔户村组（Є1y）、中谊村组（Є1z）、筇竹寺组（Є1q）、沧浪铺组（Є1c）；泥盆系中统海口组（D2h）；泥盆系上统宰格组
（D3z）及第四系（Q）。

矿区含磷系地层主要分布于中谊村组（Є1z），其地质特征为：
（1）磷块岩段上矿层（Є1z1-3）上部白云质磷块岩，多呈灰白、蓝灰色，地表强风化处为砂质磷块岩；中部为条带状磷块岩，有蓝灰色条纹；下部为块状磷块岩在，呈蓝灰色。

局部夹硅质岩条纹。

厚度0.83－17.69m。

（2）夹层（Є1z1-2）：灰白、黄色粘土，厚度0－3.16m。

为磷块岩段上、下矿层分层标志。

（3）磷块岩段下矿层（Є1z1-1）：为蓝灰色薄至中层状致密块状磷块岩。

往下白云质成分逐渐增多，节理裂隙发育。

1.2 矿区构造
1.2.1 皱褶构造
肖家营磷矿位于香条冲背斜南翼，为昆阳磷矿区的西延部分。

矿区内构造发育，主要为干海子复式大向斜，其中一级褶皱构造发育次数较多。

由北至南主要
有干海子向斜、关索庙－杨柳箐背斜、肖家营－鲁黑庄向斜、王家村背斜、甸头
－王家村向斜、大石岩山背斜、白龙梁子－大石岩山向斜7个次一级褶皱构造。

其中干海子复式大向斜对本区矿体具区域性控矿作用，其北翼为肖家营采区，南
翼为大石岩山采区。

1.2.2 断裂构造
肖家营磷矿断裂构造主要有六条，分别是F3、F7、F6、F9、F11和F12。

其中，
F3分布于南部大石岩山采区，对矿体形态具区域性控制作用，为矿区内规模最大
区域性断裂，断层走向75度，倾向345度，倾角73度，断距较大，几百米到上
千米，长4.3千米；F7分布于关索庙，断层走向5度，倾角74度，延伸1.15千米，为一向东倾斜的逆断层；F6分布于矿区中部王家村背斜北部，断层走向5度，倾角70度延伸0.8千米，为一西盘上升的正断层；F9分布于矿区南部大石山一带，断层走向北西向，倾向南西，倾角70度，为一向南西倾斜的逆断层；F11分
布于矿区南部白龙梁子东部，走向北东－南西向，延伸0.8千米，断层倾向东南，倾角49度，断层性质为一逆断层；F12分布于矿区西北部菜子山北部，走向南西
－北东，延伸约0.75千米，断层倾向东南，倾角67度，为一向东南倾斜的正断层。

2 矿体地质特征
2.1 矿体特征
2.1.1 矿体产状、形态及空间分布
（1）产状
矿体产状较稳定，产状与上覆地层一致，一般为走向东北－西南、西北－东南，倾向南东、南西，倾角12°～25°；大石岩山采区总体呈一向北、北东倾斜的单斜构造，局部地层倒转，其产状与上覆地层一致，该矿体产状大致呈东西走向，倾向北及东北，倾角40°～75°。

（2）形态及空间分布
肖家营磷矿矿体露头整体呈带状环山分布，走向北南向，呈向东南－西南延伸的单斜构造；大石岩山矿段矿体露头整体呈带状分布，走向东西向，呈向北－东北延伸的单斜构造。

肖家营磷矿矿层分上层矿、夹层、下层矿，矿体形态较稳定，均有上下贫中间富的空间结构规律。

矿体的空间结构发育规律，各种矿石自然类型具有稳定的层位空间分布。

由于后期构造及风化剥蚀的影响，在平面上划分成四个规模不等的矿体，其中肖家营矿段包括K1、K2、K3矿体，大石岩山矿段为K4矿体。

2.1.2 矿体厚度及变化规律
（1）上矿层含矿层
肖家营磷矿上矿层工业矿体分布连续且较稳定，含矿层中主要为工业矿体（Ⅰ－Ⅲ品级矿体），非工业矿体（Ⅳ品级矿石）分布较为零星，分布于工业矿体顶、底，且厚度较小。

肖家营矿段上矿层含矿层平均厚度4.74m。

其中，K1矿体含矿层平均厚度2.71m；K2矿体含矿层平均厚度4.76m；K3矿体含矿层平均厚度5.16m。

大石岩山矿段（K4矿体）上层矿含矿层平均厚度7.33m。

（2）下矿层含矿层
肖家营矿段下矿层含矿层总体平均厚度3.40m。

其中，K1矿体含矿层平均厚度3.04m；K2矿体含矿层平均厚度3.55m；K3矿体含矿层平均厚度3.08m。

大石岩山矿段（K4矿体）下矿层工业矿体分布零星、不连续，且厚度小，含矿层平均厚度1.31m。

2.2 矿石质量
2.2.1 矿石的矿物成分
矿石矿物以胶磷矿为主、淀晶磷灰石次之，脉石矿物主要为白云石、玉髓、
石英、水云母及及陆源碎屑等。

胶磷矿有颗粒和胶结物两种产出形态，呈无色、
淡棕色、棕色、棕黑色等；淀晶磷灰石主要呈胶结物，充填于颗粒之间隙中，呈
无色、灰色；白云石在矿层中呈条带（条纹）和胶结物产出，呈无色、灰色；硅
质包括微晶石英、自生石英；泥质是磷块岩中的杂质，呈黄褐色、隐晶质；陆源
碎屑有石英、硅质岩屑、长石、云母及重矿物电气石等。

2.2.2 矿石结构构造
矿石的结构多以粒屑结构为主，颗粒多为圆－椭圆形，大部分颗粒粒径为
0.1－0.3毫米，由均匀不同颜色的泥晶胶磷矿组成，无内部构造，呈相互紧密排列。

其次有少量生物碎屑和鲕粒结构。

矿石构造多以条纹、条带状和致密块状构
造为主。

2.2.3 矿石的化学成份
矿区磷矿石主要有益组份为P2O5，上矿层工业矿体Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ品级矿石平均含
量24.19%，下矿层工业矿体Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ品级矿石平均含量28.16%，均可供工业利用。

有害组份为MgO、Al2O3、Fe2O3、CO2等。

上矿层Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ品级矿石P2O5平均
含量25.72%，MgO平均含量5.20%，R2O3平均含量1.63%，CO2平均含量12.27%，
下矿层Ⅰ+Ⅱ+Ⅲ品级矿石P2O5平均含量28.12%，MgO平均含量4.08%，R2O3平均
含量1.68%，CO2平均含量9.82%，均可满足钙镁磷肥的要求。

2.3 矿石类型
矿区矿石自然类型以条带状磷块岩、砂屑状磷块岩、致密状白云质磷块岩、
致密状鲕状磷块岩为主。

矿石工业类型以硅质、硅酸盐型为主，混合型、碳酸盐
型次之。

Ⅰ品级矿石工业类型以碳酸盐型、混合型及部分硅质和硅酸盐型为主，；Ⅱ品级矿石工业类型以碳酸盐型和部分混合型为主；Ⅲ品级矿石工业类型以碳酸
盐型为主，兼有极少量混合型。

2.4 矿体顶底板特征
肖家营磷矿工业矿体呈上下两层。

上层矿（Є1z1-3）顶板为白云岩段（Є1z2），顶部为2－20厘米厚黄色粘土。

中部为深灰色磷块岩，厚5－20厘米。

下部为中
至厚层状粗晶含磷白云岩，部分夹硅质岩条带或团块。

下层矿底板为下寒武统渔
户村组（Є1y），为中至厚层状细晶至隐晶白云岩、硅质白云岩，多呈灰白色，部分夹硅质岩条带或团块，节理裂隙发育，多见紫色、黄褐色铁质浸染节理裂隙及
层面，厚度大于42.97米。

矿间黄色泥岩（Є1z1-2）夹于上层矿直接底板及下层矿直接顶板。

3 矿床成因分析
3.1 古地理及古构造分析
矿区的大地构造位于杨子准地台西部，矿区所处的Ⅰ级构造单元为杨子陆块区，Ⅱ级构造单元为上扬子古陆块，Ⅲ级构造单元为康滇基底断隆带，Ⅳ级构造
单元为华宁陆表海，北至嵩明水下隆起带，南西为滇中古陆，南东为牛首山古陆，正南是海槽，南北均与广海相连，属川滇早寒武世成矿带所形成两隆三洼的古地
理和古构造格局的华宁－澄江沉积中心西缘。

所涉及的区域地质背景为北起富民，南至昆阳；西自罗次、易门，东至滇池。

夹持于罗次－易门断裂与普渡河－滇池
断裂带间。

从矿区古地理条件来看，整体呈西高东低的特点，造成了这一地区的
古生代地层发生了较大的岩相变化和较为发育的原生沉积构造，加之矿区处于香
条冲背斜南西翼的古海湾内，沿古海湾沉积形成磷矿层。

3.2 含磷层位控制分析
矿区含磷地层多见于下寒武统中谊村组一段（Є1z1）中，矿层中，物质成分
以碳酸盐、磷酸盐为主，硅质、泥质很少，且缺乏陆源碎屑物，说明该区距古陆
相对较远。

硅质与白云石明显存在着互为消长关系，总体来说，硅质很少
（<10%），仅存在于矿层上部，下部则以白云石为主，缺失硅质。

矿体上矿层以
白云质磷块岩、砂质磷块岩、条纹、条带状磷块岩、块状磷块岩为主，下矿层以
层状致密块状磷块岩为主，往下白云质成分逐渐增多，与下伏地层整合接触。

该
区域有厚度0－3.16m黄色粘土夹层，为该矿区上下矿层分层标志。

含磷地层显
示为潮间、潮下高能白云质磷块岩浅滩相区产物。

3.3 矿石特征分析
矿区矿石的结构以内砂屑结构为主，其次为鲕粒结构。

内砂屑结构颗粒分选
性良好，说明矿石沉积环境中水动力较强。

海浸潮间高能环境下，早期形成的磷
酸盐沉积物随海水波浪的冲刷、改造和搬运，形成假鲕状磷质颗粒，并在颗粒间
隙中被胶磷矿、淀晶磷灰石、或白云石、硅质等充填胶结；海浸潮下水环境中水
动力较弱，易形成表鲕为主的鲕粒结构磷质颗粒，鲕粒之间被泥晶胶磷矿、白云石、淀晶磷灰石、硅质等胶结。

在潮汐作用周期变化下，形成胶磷矿颗粒相互紧
密排列的块状构造和微晶白云石充填胶结的条带构造，说明该区磷矿岩是在台地
浅水高能－中低能变化的环境中形成。

3.4 成矿作用分析
肖家营磷矿在晚震旦纪以后经历沉积间断，到早寒武世中谊村期海水由南东
进入云南东部盆地地区，地壳重新下降，形成相对闭环的沉积环境，受晋宁期古
构造影响，古陆东缘海陆形成水下隆起、拗陷相间排列的浅滩相，同时在古陆周
围的浅海区及海湾区有利于浮游生物大量繁衍，生物死后其含磷残骸沉入海底分
解出大量的磷，形成品位高、厚度大而稳定的磷块岩。

由于海浸，来自洋流深处
饱和的磷酸盐溶液，在浅海或泻湖地区，当压力降低，排出大量的CO2，海水的
PH值为8左右条件下，引起磷酸盐和碳酸盐的沉积，形成碳酸盐型为主的磷块岩，沉积时受古陆源物质的影响，局部有砂质磷块岩形成，说明肖家营磷矿属浅海相
沉积磷块岩矿床。

4 结论
从矿区矿床地质特征来看，云南晋宁肖家营磷矿含磷系地层主要分布于下寒
武统中谊村组一段（Є1z1）中，矿区构造简单，矿体空间分布规律，总体呈一向
南西缓倾斜的单斜构造，矿体的形态、产状、厚度基本稳定，已查明矿石的自然
类型和工业类型，从古地理、古构造、含磷层位控制、矿石特征及成矿作用分析，矿床属寒武纪早期形成的浅海相沉积磷块岩矿床。

另外，该区寒武纪下统筇竹寺组（Є1q）泥、页岩及粉砂岩（碎屑岩系）之下中谊村组（Є1z）化学岩系可作为矿区周边外围重要的找矿标志。

参考文献
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