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我国磷矿资源十分丰富，赋矿层位约 24 个，矿产地约 500 余处[1],截至 2014 年底，全国磷矿查明资源储量达 214.5 亿吨。我国重要的工业磷矿床主要是沉积磷块岩矿床，变质型磷灰岩矿床和岩浆型磷灰石矿床居次要地位。按照已探明资源储量计算，沉积磷块岩约占 75.5%,变质型和岩浆型磷灰石矿占 24.0%[2].我国最重要的工业磷矿形成于震旦纪陡山沱组和寒武纪梅树村组，陡山沱组磷矿主要分布于鄂西、湘北、湘西、黔中地区，在扬子地块东部及东南缘构成四大聚磷区[3-4].

　　鄂西地区作为扬子地台四大聚磷区之一，包括荆襄、宜昌、新华、神农架和保康等磷矿区，鄂西磷矿严格受岩相古地理环境控制，主要沉积相带为浅海台地台坪 - 磷块岩、泥（页）岩、白云岩亚相，矿体主要分布于地台次一级褶皱隆起的碳酸盐台地上，呈层状、似层状赋存于震旦系下统陡山沱组，矿石矿物以胶磷矿为主，脉石矿物主要为白云石、方解石、石英和粘土矿物，鄂西地区磷块岩矿床为震旦纪陡山沱组海相沉积型磷块岩矿床[4-16],并在实际工作得到较好应用。鄂西地区神农架林区火炼坡磷矿前期勘查过程中，一直被认为是陡山沱组沉积型磷块岩矿床。笔者在矿区详细地质调查、地层剖面测量、取样测试分析及矿石矿物镜下鉴定的基础上，确定该磷矿为神农架群乱石沟组沉积变质型磷灰石矿床，对矿区磷矿的勘查具有重要的指导意义，区域上不仅为鄂西地区磷矿新增找磷层位和磷矿类型，而且岩相古地理环境表明温水河 - 松柏 -阳日一带具有良好的成矿远景，对鄂西地区磷矿勘探具有重要的意义。

　　1 区域地质背景。

　　1.1 区域地层。

　　区域地层岩性总体上为碳酸盐岩 - 碎屑岩建造，呈近东西向展布（图 1），主要出露有：乱石沟组（Pt2l）、莲沱组（Nh1l）、陡山沱组（Z1d）、灯影组（Z2 1d）、牛蹄塘组 + 石牌组（1-2n+觤）、天河板组+ 石龙洞组（2t+觤l）、覃家庙组（2-3q）和娄山关组（3-4l）、南津关组 - 宝塔组（O1n-O2-3b）、南津关组- 牯牛潭组（O1n-g）、宝塔组（O2-3b）、龙马溪组 + 新滩组（O3S1l+S1x）和罗惹坪组（S1lr）及第四系（Qhal）。

　　区内阳日 ~ 九道大断裂以北以前寒武纪地层为主，以南主要为早古生代地层。通过纵切矿区东部及其北侧陡山沱组地层剖面（图 2），可见神农架群乱石沟组第二岩性段（Pt2l2）为中厚层夹薄层泥粉晶白云岩夹云泥质板岩，可分为四个亚段，第二亚段和第四亚段底部发育有磷矿层，磷矿层下部见含云泥质板岩，且乱石沟组与上覆地层假整合接触。

　　1.2 区域构造。

　　矿区大地构造位置处于杨子准地台上扬子台坪大巴山 ~ 大洪山台缘褶带之青峰台褶束南缘。青峰台褶束南部是近东西向的马湾复背斜，背斜轴向80°，东西长 80 km,南北宽 30 km,核部岩层为神农架群乱石沟组（Pt2l），岩性为轻微区域变质的碳酸盐岩~碎屑岩建造夹中基性火山岩和凝灰岩；冀部岩层为震旦系（Z）~ 志留系（S）沉积盖层，主要为碎屑岩~碳酸盐岩建造；复背斜两冀不对称，北冀岩层倾角较陡，一般 45° ~ 60°，南冀岩层倾角较缓，一般 20° ~ 40°，且被阳日 ~ 九道大断裂破坏而残缺不全。火炼坡磷矿位于该复背斜核部近南翼。

　　1.3 岩相古地理。

　　中元古代神农架沉积盆地处于扬子古板块北部，北与鄂北裂陷海槽相连通，南以黄陵古陆作为屏障，西延伸至四川广元，东通达随州大洪山，总体上形成了一个近东西向坳陷的被动大陆边缘沉积盆地。乱石沟期，全区总体上处于陆表海潮汐环境，形成了区域岩性变化甚大的潮汐沉积地层，表现为近似平行于南部黄陵古陆的近东西向的岩相分带，即潮坪相带和潮下低能相带（图 3）。潮坪相带以潮间带为主，濒临古陆部分，大量的陆源碎屑物质混入形成混合潮坪亚相带；混合潮坪的外侧形成碳酸盐潮坪亚相带，碳酸盐沉积中往往含有一定数量的陆源碎屑和远火山凝灰物质，常见大型波状层理和韵律层理，叠层石丰富。潮下低能相带以潮下相为主，处于温水河 - 松柏 - 阳日一线以北，岩性多为薄 - 中层状泥晶 - 细晶白云岩，并普遍夹有硅质条带和硅质团块[17].火炼坡矿区处于潮坪相与潮下低能相分界北侧，岩性为碳酸盐岩 - 碎屑岩组合，高能环境标志（同生角砾、鲕粒、交错层理、冲刷面）与低能环境标志（泥晶结构、水平层理、硅泥质条带）相互伴生并交替出现，潮汐和波浪作用较强，磷矿层形成于海水间歇动荡的潮间 - 潮下环境，水动力条件属于高 - 低能变化带，类似于震旦纪陡山沱组和寒武纪梅树村组磷矿岩相古地理环境。

　　2 矿区地质。

　　矿区内主要出露地层为乱石沟组第二段（Pt2l2），为一套区域浅变质的碳酸盐 - 碎屑岩组合，总体表现为北北西倾斜的单斜构造，区内构造较为发育，以断裂构造为主，断裂破碎带以碎裂岩、角砾岩及碎粉岩为主，断裂两侧围岩中伴生节理、劈理延伸甚远。

　　2.1 地层特征。

　　矿区内主要出露地层为乱石沟组第二段（Pt2l2），为一套区域浅变质的碳酸盐岩~碎屑岩组合，依据岩性特征自上而下可划分为四个岩性亚段，具体如下：

　　第四亚段（Pt2l24）：岩性为浅灰~灰白色薄 - 中- 厚层状含硅质白云岩，夹有泥云质板岩，其中下部含有第三磷矿层（PhⅢ）。厚度大于 100 m.

　　第三亚段（Pt2l23）：黄绿色砂泥质、云质板岩及黑色含炭泥质板岩，偶见黄铁矿条纹及结核，底部为第二磷矿层（PhⅡ），该层位矿体仅在矿区外坑子里沟处出现，矿体规模很小。厚度 3.5~60 m.

　　第二亚段（Pt2l22）：灰 - 灰白色泥粉晶白云岩，上部为深灰色中厚层状硅质白云岩；中部为灰色薄层状泥粉晶云岩，局部夹透镜状赤铁矿；下部为浅灰色中厚层夹薄层状泥粉晶云岩。底部为第一磷矿层（PhⅠ）。厚度 220 m.

　　第一亚段（Pt2l21）：岩性为浅灰 - 灰色中厚层状白云岩，进一步细分为上部、下部、底部三层。上部为浅灰色中厚状硅质白云岩；中部为浅黄色、紫红色、灰绿色薄~层状含云泥质板岩；下部为浅灰色薄~厚层状含硅质条带白云岩，未见底。

　　2.2 构造特征。

　　区内地层总体表现为北北西倾斜的单斜构造。

　　地层倾角变化较大，北部地层倾角较陡，最小 35°，最大 55°，一般 45°；南部地层倾角相对较缓，最小5°，最大 40°，一般 20°。

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