ⅲ-大别-苏鲁新元古代磷成矿带(大别-苏鲁新元古代大陆边缘沉积型磷矿成矿系列)
大别造山带宿松群是指分布在宿松西北部二郎河中，呈北西向延伸的含磷片岩系。宿松群大致可分为两个岩性组合:第一个岩石组合为双峰式，但以酸性变质火山岩为主，主要岩性为白云石钠长石片岩、钠长石变粒岩、石英岩、角闪石和绿片岩；第二个岩石组合为沉积变质含磷岩系，主要岩性为白云石片岩、白云石大理岩和磷灰岩，大理岩中有石墨片岩、褐铁矿和滑石片岩。因此，宿松群实际上是一套由火山岩、大理岩、碎屑岩和含磷岩组成的火山沉积变质建造。第一个岩石组合中基性岩组分的原岩为大陆碱性玄武岩，可能是早期裂谷形成的双峰式火山岩的产物；第二个岩石组合的构造背景为浅台地相和含磷陆源碎屑沉积建造，为稳定环境下的被动大陆边缘沉积(徐树彤等，2002)。
在与宿松群相对应的层位中，自西向东依次为红安群(湖北)、宿松群(安徽)、肥东群(安徽)、海州群(苏北)，均含有磷矿床。其中，湖北有松阳磷矿、黄麦岭磷矿、四方山磷矿，安徽有宿松磷矿、高建磷矿、南充磷矿、大横山磷矿，苏北有新浦磷矿、金平磷矿，构成了大别苏鲁磷矿床密集区和陆缘沉积型磷矿床成矿系列。
(1)矿床地质特征
该成矿带的矿床特征见表5-9。
表5-9大别-苏鲁新元古代磷成矿带矿床地质特征
(2)矿藏的例子
1.金平(海州式)磷矿
金平磷矿位于江苏北部，连云港以南14km处。
矿区位于苏鲁造山带南缘变质岩区，郯庐断裂以东，淮阴响水口断裂西北。该地区是秦岭-大别造山带的东延部分。海州群含磷岩系不整合覆盖于东海杂岩之上，分布于金平-洪兰-洋河一线与响水-淮阴断裂之间。它是一套形成于大陆架海洋环境的碎屑化学沉积岩。
该区NE向褶皱和断裂发育，岩浆活动强烈，经历了角闪岩相-绿片岩相变质作用和花岗岩化作用。地层划分和磷序列如下(表5-10):
表5-10海州群地层划分及岩性特征
磷矿床产于海州群金平组含磷岩系中(图5-31)，又称“海州式”磷矿床。含矿层分为上下两段，下段为主要含矿层，厚150 ~ 400 m。
图5-31金平磷矿地质图
(根据张秋生等人，1984)
1-钾质花岗岩；2-西丽钾质花岗岩；3眼球片麻岩；4-含磷岩系；5-白云母片麻岩
金平磷矿位于连云港市海州南坪山区。宜山钾质花岗片麻岩在区内为半完整的穹状构造，构成倒转背斜的轴部，轴部的倾没端为海州群金平组含磷岩系。磷矿区位于背斜两翼，分为东山和西山矿区两部分。东山矿区出露的含矿地层主要为金平含磷岩系上段，顺序为:(含角闪石)白云石变粒岩、含石榴石碧云粒岩、(含磷)大理岩夹磷灰岩夹灰绿色泥质钙质云母片岩，底部为灰绿色钙质云母片岩，带白斑，相互构造接触。矿体长1000多米，走向东北75° ~ 45°，倾向东南50°。矿体呈透镜状、多层状，煤层最厚30米，延伸至-350米。矿石为细粒磷灰岩，属中低品位。
西山矿区出露的含矿地层主要为金平磷块岩系下段，顺序为:深绿色绿泥石(云母)片岩夹白云石大理岩、磷灰岩、石英岩、石墨片岩、磷酸锰质透镜体，底部为与宜山花岗片麻岩构造接触的砾状白云石片岩。矿体一般延伸数百米，中部厚度10~20m ~ 20m，延伸至-400m，未指出。矿体倾向东北，倾角30° ~ 50°。矿石主要由细粒磷灰岩、锰磷矿和云母磷灰岩组成，品位较低。
* * *矿物为锰矿，主要产于磷矿层的浅部或中部的云母磷灰岩和锰磷矿之间。是一个小镜头，厚度0.5 ~ 6m。矿物成分主要是软锰矿和少量软锰矿。大部分集中在海拔50米以上的氧化带。金平地区铀富含伴生组分，主要赋存于云母磷灰岩和含磷大理岩中，其次为大理岩、花岗片麻岩、云母片岩和白云母斜长片麻岩。
范金涛2001提出海州西部牛山全花岗片麻岩的Rb-Sr等时线年龄为7.97亿年，形成于苏鲁造山带碰撞造山后的伸展环境。揭示了苏鲁造山带在新元古代中期开始向裂解转化。这可以与北秦岭从汇聚到裂解的时间850 ~ 800 ma相比较(姜昌义，1998)。它们还表明了新元古代华北陆块和扬子陆块的会聚-裂解过程。
可以推断，在新元古代早期(1000 ~ 800 Ma)，扬子地块与华北地块发生碰撞，形成大规模的高压变质带和同造山及造山后岩浆侵入。伊山花岗片麻岩系的火山-岩浆作用使超大陆或活动大陆边缘开裂。开辟了一条长弧形的东北窄沉降带，原岩沉积为中酸性火山-碎屑岩系。
海州岩系是一套浅海相火山碎屑岩和碳酸盐岩交替沉积，同时沉积磷酸盐岩。由于多期沉积旋回，本区的含磷层是多层的。磷矿的沉积与大理岩地层，尤其是不纯大理岩密切相关。就厚度而言，大理岩和磷矿的关系是反波动的。根据磷块岩层中含有大量黄铁矿和含磷灰石的碳质云母片岩，说明磷块岩是在静水介质中良好的还原条件下形成的。由于镁、锰、磷的沉积条件接近，磷灰岩中常出现白云石和方解石条带，并有黑白锰质磷块岩。
2.黄麦岭磷矿
矿区位于湖北省大悟县。区内地层主要为新元古代红安群黄麦岭组、天台山组、七角山组和塔岗组。底部是古元古代大别岩群。其上部被白垩系、第三系和第四系覆盖。
黄麦岭磷矿位于大雷山穹窿西南。大雷山穹窿的核心由大别岩群的酸性火山岩组成。周围地层为新元古代红安群，主要岩性为白云质片岩、片麻岩、石榴石角闪岩、白云石片岩、绿帘石角闪岩、含石墨片岩、大理岩、麻粒岩、石英岩、石墨片岩、磷块岩、锰质土层等。磷块岩产于红安群黄麦岭组。核心的酸性火山岩是磷矿的底板，核心周围有很多磷矿。
黄麦岭组含磷地层是一套混有基性火山岩的副变质岩系，有多个小的沉积韵律。磷块岩一般有两层，总厚度250 ~ 850米，主要分布在穹窿周围和背斜两翼(图5-32)。
图5-32黄麦岭磷矿区地质示意图
(据湖北省地质局第六地质大队1976)
矿体分为上下两层:下层为小规模、变化大、不连续的小矿层，长约1500m，厚2 ~ 6m，P2O5一般含量为11.72%；上煤层为主煤层，连续层状，长2980m，总厚度5 ~ 30m，P2O5含量8.27 ~ 9.26%。煤层底板为含磷变粒岩，夹层以大理岩为主，其次为云母片岩、含磷变粒岩、含磷麻粒岩和石墨片岩。有四种天然矿石类型:锰磷灰岩、浅粒磷灰岩、条带状麻粒岩磷灰岩和麻粒岩磷灰岩。前两种矿石含磷量高，矿物成分主要是氟磷灰石。矿床类型属于区域变质沉积变质磷灰岩矿床。
磷块岩层呈层状、似层状，在空间上与碳酸盐岩、石英岩关系密切。其组合为磷块岩层、碳酸盐岩层、石英岩、麻粒岩(变粒岩)、云母石英片岩，常含碳、锰。局部与磷灰岩、石英岩互层，或沿走向倾向带转化为碳酸盐岩层。大多数矿体呈层状或似层状，少数呈透镜状或扁豆状。主要为低品位结晶磷灰岩矿，部分地区可形成纯磷灰岩矿，P2O5含量在40%以上。
磷矿床属于浅海相沉积变质磷灰岩矿床。常含锰，部分地区含量较高，可形成锰矿床或磷酸锰矿床。锰和磷没有关系，主要是由原始沉积环境决定的。
由于风化作用，出露的含铁锰黑褐色岩石、不规则板状石英岩和零星出露的碳酸盐岩层，以及周围的酸性火山岩(花岗片麻岩)是该区的找矿标志。
3.大别-苏鲁磷块岩带成矿时代探讨
长期以来，红安群、宿松群、肥东群不整合在大别群上，海州群不整合在东海群上，同属古元古代。因此，产于这些地层中的沉积变质磷矿床也被确定为中元古代矿床。
近年来，随着区域地质填图和专题研究的深入，对该区磷矿床的时代提出了新的认识。
本区磷矿床集中在宿松群及同等层位，包括红安群(湖北)、肥东群(安徽)和海州群(江苏)。宿松群及其同等层位自西向东断续出露于湖北大悟县冷棚、黄麦岭，黄陂县四方山、团山沟，习水县马龙，武穴市松阳桥，黄梅县塔尔畈，刘萍，高建，安徽宿松县南充。郯庐断裂以东的肥东和江苏以北的金平也暴露在外。
安徽省区域地质调查局近期的1: 25万太湖幅区域地质调查报告(2002)显示，宿松群早期与大别杂岩呈角度不整合接触，后受构造作用叠加。吴卫平在宿松群中也发现了可能的叠层石，表明其时代比其原归属新(1: 25万太湖片区域调查报告，2002)。童家福等(1999)在宿松群变质火山岩中获得的锆石U-Pb年龄为866±48Ma，表明原宿松群变质-酸性火山岩形成于新元古代，其中的磷块岩属于陡山沱期(童家福等，2000，2002)。侯等(1995)分别在宿松群大理岩中获得了许多微体化石。经南京地质矿产研究所闫永奎鉴定，认为该组合与扬子地层区震旦纪微体化石组合相似，其地质时代定为震旦纪。
湖北省区域地质调查局在区域地质调查中发现，红安群黄麦岭组(含磷层)下原被认为不整合的“大别群”或“桐柏群”均为片麻状花岗质岩石。虽然这些花岗质岩石经历了强烈的韧性剪切变形，但仍保留了良好的斑状花岗岩结构，实际上是变形变质侵入体。王等(2002)获得的锆石U-Pb等时线年龄为823Ma，中国地质大学获得的锆石U-Pb年龄为858Ma，表明属于晋宁岩体。
近日，在湖北省地质调查院进行的1:25万麻城幅(2006，5438+0)调查中，在原红安群七角山组大理岩中发现蓝绿藻化石(经中国地质大学俞苏豫教授鉴定)，为震旦系常见化石。部分样品中的微体化石组合被确定为晚震旦世。
在苏北地区，江苏省地调院解体了原海州群，确定了东海杂岩中的变形变质侵入体。徐惠芬等(2001)确定了宜山花岗质片麻岩的岩浆锆石U-Pb法。Pb-Pb法同位素年龄约为820Ma，认为宜山片麻岩的原岩形成于新元古代晋宁期。
根据上述资料，大别-苏鲁磷块岩带形成于新元古代被动大陆边缘沉积。