我國大多數磷礦床的礦齡長，成巖作用強，礦石膠結致密，75%以上的礦層傾向於緩傾斜，為薄至中厚。這種產出特征給開采帶來壹系列技術難題，往往造成損失率高、貧化率高、資源回收率低。
根據地質條件，中國的磷礦床有外生沈積型磷礦、內生磷灰石型磷礦和變質磷灰巖型磷礦。
外源沈積型磷塊巖礦床主要產於古生代和新元古代淺海相-海岸沈積中，規模大，含礦帶沿走向延伸數十至數百公裏，具有富礦少、貧礦多、易選礦少、選礦難度大的特點。在緩傾斜的碳酸鹽磷塊巖礦床中，有時會形成大規模的風化帶，這是優質富礦的重要來源。根據礦床形成條件，可分為生物化學沈積和風化淋濾兩個亞類，其地質特征見表14-8。
內生磷灰石礦床主要由巖漿分離或滲入形成，根據成礦母巖類型可分為基性-超基性巖和堿性-超基性巖兩個亞型。這類礦床中磷灰石顆粒粗大，大多與磁鐵礦(釩鈦)共生。礦石易選，綜合利用價值高。其地質特征見表14-9。該類礦床中有少量巖漿期後接觸交代、熱液充填和偉晶巖礦床，但規模小，品位變化大，壹般無工業意義。另外是巖漿分異作用形成的碳酸鹽磷灰石礦床，在國內有壹定線索，值得今後關註。
變質磷灰巖礦床主要產於元古代和太古代變質巖中，規模較大。與內生磷灰石礦床相比，磷灰石含量更高，顆粒更細。磷灰巖礦石中的有害雜質為碳酸鎂(鈣)，經選礦後易進入精礦，不利於生產高效肥料。這類礦床前景廣闊，按成因可分為沈積變質和變質交代兩個亞型。其地質特征見表14-10。
二、礦床的主要成因類型及礦床實例
1.沈積磷礦床
沈積磷塊巖主要產於震旦系和寒武系。
震旦系磷塊巖礦床:除湖北南漳鄧家崖磷塊巖和湖南大庸天門山上震旦統燈影組外，我國已知的震旦系海相沈積礦床均屬陡山沱組。該組含磷地層主要由白雲石、磷塊巖、粘土巖和它們之間的過渡巖組成。磷礦層常位於粘土巖之上和白雲巖之下的過渡位置，少數產於白雲巖中，呈層狀或似層狀。工業煤層多傾向緩傾斜中厚礦體，層數多，壹般為1 ~ 3層，主要產於陡山沱組下部(下煤層)和中上部(上煤層)。
主要有用礦物是膠磷礦，其次是少量細粒或微晶磷灰石。脈石礦物壹般為白雲石、應時、玉髓、粘土礦物和少量黃鐵礦及碳質物質。
膠磷礦主要產於隱晶膠體塊、假鮞狀和碎屑狀，粒度壹般為0.5~0.6 mm，最常見的礦石結構類型為粒狀結構和脈狀結構。常見的構造類型有條帶狀、條紋狀、夾層狀、致密狀和層狀。
表14-8外生沈積型磷礦床特征
表14-9內生磷灰石礦床特征
表14-10變質磷灰石礦床特征
礦床實例1:貴州開陽磷礦
該礦位於貴州省開陽縣。磷礦床產於上震旦統陡山沱組上部，廣泛出露於近南北走向的海水短軸背斜兩翼。礦區包括6個礦段，總面積近50平方公裏。煤層厚度和品位穩定，規模大，礦石質量好，是國內外少有的優質磷礦床(圖14-1)。
圖14-1貴州省開陽磷礦地質圖
1-寒武紀；上震旦統2-燈影組；3-上震旦統陡山沱組；下震旦統4-南沱組和前震旦統板溪群；5—磷礦層；6—背斜軸部；7-故障
本區出露地層主要為震旦系和寒武系。陡山沱組下部為含磷巖系，為陸源碎屑沈積，巖性主要為細粒泥質應時砂巖和泥質粉砂巖。上部主要由致密磷塊巖(或層狀磷塊巖)、頁巖和含錳矽質白雲巖組成。
礦層結構簡單，呈單層產出，壹般無夾層，但有時見薄頁巖夾層，礦層上部偶見白雲巖透鏡體。煤層厚度壹般為4 ~ 7 m，最大厚度為15 m，並有向深部變薄的趨勢。
礦石呈粒狀、假鮞狀、膠狀結構，粒度0.1 ~ l mm，以致密塊狀構造為主，其中疊層石構造極為發育，常見柱狀、圓錐狀、管狀藻類。礦石礦物主要為膠磷礦，含少量纖維狀磷灰石。脈石礦物包括水雲母、應時、白雲石、方解石、黃鐵礦等。有時可見海綠石和綠泥石。
寒武系磷塊巖礦床:中國寒武系海相磷塊巖礦床主要分布在臺地型沈積地層中。該區有五個含磷層位，從老到新依次為下寒武統梅樹村階下部(玉壺村組中壹村段)、下寒武統梅樹村階上部(千竹寺組八道灣段)、下寒武統滄浪鋪階中部(辛集組)、下寒武統滄浪鋪階上部(昌平組)和中寒武統(大茂組)。其中，上揚子區下寒武統梅樹村階下部的工業價值最大，其儲量約占寒武系磷礦總量的90%。
中國寒武系磷礦床和含磷層受層位控制。只要含礦層位相同，礦床類型和巖石組合基本相似。
寒武系中最具工業價值的含磷層位是下寒武統梅樹村階玉壺村組中壹村剖面，屬矽質巖-碳酸鹽巖-磷塊巖組。含磷地層厚40 ~ 250米，壹般為2 ~ 5層磷塊巖，累計厚度2 ~ 70米，壹般厚度為15 ~ 20米..滇東地區礦層露頭總長度1283 km，產狀平緩，傾角5° ~ 40°，覆蓋層薄。根據煤層結構及其在含磷地層中的賦存形式，大致可分為兩種:壹種結構簡單，壹種上下層復雜。
上煤層在區內(滇東)分布最廣，為工業煤層，厚度穩定，質量較好。厚度為1.5 ~ 7~10米，壹般為7~10米..下層礦石主要由各種貧磷礦組成，只有少數礦區(澄江)富含礦石。煤層厚度為1.5 ~ 36 m，壹般為5 ~ 8 m，穩定性不如上煤層，在區內分布面積僅為上煤層的壹半。上下煤層之間的夾層多為白雲巖，部分為粘土巖，壹般厚2 ~ 15 m。
該區礦石自然類型較多，但主要為致密磷塊巖、條帶狀磷塊巖、白雲質磷塊巖和生物碎屑磷塊巖。含磷物質主要是膠磷礦，含量為40% ~ 98%。此外，還有少量的碳氟磷灰石、少量的磷塊巖、黝銅礦和輝銀礦。膠磷礦以顆粒和膠結兩種形式存在於磷礦中。脈石礦物主要是方解石、白雲石、玉髓、應時和粘土礦物。其次是海綠石、黃鐵礦和碳質物質。
區內磷塊巖幾乎全部為粒狀磷塊巖，膠磷礦平均含量為62.6%，其中53.31%以顆粒形式存在，僅9.37%以膠結物形式存在。最常見的礦石結構類型是塊狀、帶狀和條帶狀，其他類型很少。
礦石中P2O5含量以中低為主，很少有高品位的富礦。有害雜質壹般鎂含量高，鐵、鋁含量低。
根據脈石礦物中矽酸鹽、碳酸鹽和磷酸鹽礦物的數量，礦石可分為富磷酸鹽礦石、矽質礦石、鈣質礦石和矽鈣質礦石，每類礦石的比例分別為富6%、矽質礦石2%和矽鈣質礦石83%。
例2:雲南省昆陽磷礦
昆陽磷礦位於昆明西南部滇池西岸，是中國早寒武世最大的磷礦床之壹。礦床為近東西向的單斜構造。地層傾角160 ~ 190，傾角10 ~ 25，產狀平緩。磷礦層傾角與地形坡度壹致，上覆地層較薄。
磷塊巖層產於早寒武世梅樹村階玉壺村組中壹村剖面(圖14-2)，主要由白雲巖和磷塊巖組成，厚度為20.16米，其中磷塊巖為10.06米，占45%。磷礦分為上下兩層，中間夾壹層灰白色含磷水雲母層，厚約1.6 m，礦層東西延伸8 km，開采面積20.86 km2。上部煤層厚度1.97 ~ 14.85 m，平均厚度5.77 m，較穩定；下煤層厚度0 ~ 6.87 m，平均厚度3.5 m，變化較大，不穩定。全區P2O5平均含量為26.24%，露頭氧化礦品位豐富，含P2O530%以上，有害雜質較少。深部原生礦P2O5含量顯著降低(20% ~ 25%)，而Ca、Mg含量增加。礦石類型主要為藍灰色富磷酸鹽巖石和淺灰色白雲石磷酸鹽巖石。礦石礦物主要為膠磷礦，少量白雲石、方解石、玉髓和海綠石。礦石以粒狀結構為主，磷塊巖層理以水平層理、波狀層理和順序粒狀層理為主，其次為交錯層理。
圖14-2雲南省昆陽磷礦海口礦區地質示意圖
2.內生磷礦床
內生磷(石灰巖)礦床在儲量規模和數量上不如磷塊巖礦床，但由於具有易選、綜合利用價值高等優點，特別是在缺磷地區，仍是磷的重要來源之壹。
中國內生磷酸鹽礦床主要分布在中朝準地臺，產出時間多為元古代至古生代。礦床類型主要包括幔源堿性超基性復合磷灰石礦床、幔源含釩鈦鐵基超基性復合磷灰石礦床和中酸性火成復合磷灰石礦床。
(1)幔源堿性超基性巖雜磷灰石礦床
這類礦床產於地臺區兩組大構造的交匯處，原始巖漿通過深部局部相互作用形成多期侵入雜巖。在巖漿分異過程中，磷灰石和磁鐵礦形成了品位高、規模大的磁鐵礦床。礬山磁鐵礦磷灰石礦床就是壹個典型的例子，也是我國唯壹的大型易選低品位堿性巖磷灰石礦床。
(2)含釩、鈦和鐵基超基性巖的幔源磷灰石礦床。
這類礦床主要分布在臺地或盾區的大斷裂帶中，巖體形狀不規則。磷灰石在巖體中的富集程度不高，多為礦體，P2O5含量壹般在5%以下，多為2% ~ 4%。即使部分地區因巖漿分異作用而略有磷灰石富集，規模也較小，壹般較小，少數可達中等規模。成礦母巖的顯著特點是釩、鈦、鐵含量高於普通鈣堿性巖，往往能滿足綜合利用的要求。有用的礦物有磷灰石、磁鐵礦、鈦鐵礦、釩鈦磁鐵礦和含鈷黃鐵礦。已發現的礦床有河北羅鍋子溝礦床、馬營和黑山磷灰石礦床。
(3)還原洋殼和中酸性火成巖中的磷塊巖。
其成礦母巖屬中酸性巖漿侵入體，磷灰石與磁鐵礦床伴生。礦石中P2O5含量較低，壹般為1% ~ 3%，磷灰石礦物局部富集，可形成磷灰石巖。這些礦床多為磁鐵礦磷灰石礦床，可作為綜合礦產資源。南京梅山鐵礦就是壹個典型的例子。
例3:河北省礬山磁鐵礦磷灰石礦床
礬山磁鐵礦磷灰石礦床位於河北省涿鹿縣礬山鎮附近，是壹個大型幔源堿性超基性復合磷灰石礦床。雜巖體侵入震旦系淺地層，是壹個隱伏的中央侵入體。巖體長5 ~ 6公裏，寬4 ~ 5公裏。該雜巖體在平面上呈環狀，其巖性由外向內依次為榴輝巖正長巖、輝石正長巖、正長巖、輝石、磷塊巖礦體、似粗糙輝石正長巖、正長巖(圖14-3)。
具有工業意義的礦體均位於雜巖體中的層狀輝石帶內，東西長1718 m，南北寬1480m。所有礦體均向中心傾斜，傾角25° ~ 40°。
已探明6個礦體，其中1、2、3號礦體規模較大，是該礦的主要勘探目標。ⅱ、ⅲ號礦體是目前開發設計的主要目標。ⅰ礦體賦存於上部中細粒黑雲母輝石巖中，ⅱ礦體和部分ⅲ礦體(上部)賦存於下部中粗粒黑雲母輝石巖中，ⅲ下部礦體賦存於正長黑雲母輝石巖頂部。主礦體長度2200～2700m，平均厚度21～35m，平均延伸深度410～640m，最大延伸深度865 m
主要有三種礦石類型:黑雲母磷灰石礦石、磁鐵礦磷灰石礦石和輝石黑雲母磷灰石礦石。構成礦石的礦物主要是次透輝石、黑雲母、正長石、磷灰石和磁鐵礦，還有少量的鈦石榴石、鈦鐵礦、榍石和黃鐵礦。磷灰石(氟磷灰石)是輝石巖的副礦物，是礦床的主要工業礦物。磁鐵礦是伴生的次生工業礦物，僅富含磁鐵礦磷灰石。磷灰石巖石具有鑲嵌結構。磁鐵礦磷塊巖具有海綿隕石結構。礦物致密、浸染狀、片狀、帶狀和互層。
圖14-3河北省礬山磷礦礦區縱剖面圖
(據冶金隊516等。, 1980)
1—黃土；2—礫石層；3—礫質壤土；4-輝石巖；5-黑雲母輝石巖；6—礦體和編號；7-磁鐵礦磷灰石；8-礦體；9—斑狀正長巖輝石巖(似偉晶巖)；10—粗糙狀正長巖；11-斑狀正長巖
礦石化學成分:W (P2O5) 11.87%，W (TFE) 13.0%。
3.變質磷礦床
我國變質磷礦床主要指前寒武紀早、中期(包括太古宙和元古代)變質巖中的礦床。有兩種成因類型，即綠巖帶型(太古宙磷礦床)和沈積變質型(元古宙磷礦床)。這四個磷塊巖層位分別位於古元古代下部的太古宙阜平群、五臺群、古元古代上部的滹沱群和古元古代頂部的榆樹砬子組。無論是成礦的構造背景、沈積作用和變質構造，還是礦床的成因和地質特征，都有自己獨特的特點。
(1)太古代磷塊巖
太古宙磷塊巖礦床是指2500 Ma以前形成的磷塊巖，產於綠巖帶建造中，故稱綠巖帶礦床。
這類磷礦主要分布在河北、遼寧、山東、山西等省。代表性礦床有河北豐寧趙兵溝磷礦、遼寧建平布蘭烏蘇磷礦和山東葉縣磷礦。該類礦床屬於低品位易選磷灰石礦。含磷巖石包括碳質黑雲母角閃石、角閃石鈦磁鐵礦磷灰巖、角閃石黑雲母片麻巖、斜長角閃石等。礦石的礦物組成主要包括磷灰石、黑雲母、角閃石、輝石和磁鐵礦。這些礦物占礦石礦物的90%以上。這類礦床的壹個重要特點是SiO2 _ 2含量低，壹般小於40%，TiO _ 2和(FeO +Fe2O3)含量高，前者可達6.57%，後者在65，438+05%以上，最高達26%，屬於超鎂鐵質和鎂鐵質巖。
(2)早元古代磷塊巖礦床
早元古代磷礦床是指2500~2000 Ma五臺期形成的磷礦床。礦床主要分布在黑龍江省雞西、林口、余慶等地，壹般構成中小型礦床。礦石類型主要有含磷透輝石單斜片麻巖、磷塊巖大理巖、磷塊巖透輝石、含磷石英、磷塊巖橄欖大理巖等。
(3)晚元古代磷塊巖礦床
晚元古代的磷礦床是指2000 ~ 1700 m a，即呂梁期形成的磷礦床，是前震旦紀最重要的礦床。這類磷塊巖礦床在中朝地塊廣泛分布，含磷地層以滹沱群為代表。含磷巖系的沈積特征與中朝地塊東部和北部有較大差異，其中東緣為被動大陸邊緣地槽沈積，成礦條件較好，形成了幾個重要的工業礦床。目前主要發現於中朝地塊東部，如吉林南部、遼東東部、江蘇北部、安徽東部、湖北東北部等地。此外，在內蒙古中部和山西也有分布。含磷巖系主要由黑雲母斜長片麻巖、麻粒巖、雲英巖片巖、白雲石大理巖和碳質板巖組成。
礦床實例:江蘇省海州磷礦
江蘇海州磷礦位於江蘇省連雲港市西南6 km的金平山，是壹個前寒武紀末元古代變質巖系中的沈積變質磷礦床。大地構造位置位於中朝地塊東部地臺的南緣。區域地層主要是海州群及其下伏的義山變質巖系。
磷塊巖組為海州群金平組。海州群厚7400 m，分為上下兩個巖層。金平組厚1700米，由雲母石英片巖、石墨雲母片巖、白雲石大理巖、磷灰巖、白雲石斜長片麻巖和麻粒巖組成。原巖為壹套砂質泥質、碳酸鹽和磷酸鹽礦床；雲臺組厚5700米，由白雲石斜長片麻巖、黑雲母斜長片麻巖、麻粒巖、變粒巖和石英巖組成。原巖是壹套中酸性火山沈積巖。以上地層與鉀質花崗巖(混合花崗巖)呈混合交代接觸，形成半完整的穹狀構造(圖14-4)，含磷巖系與鉀質花崗巖或混合片麻巖直接接觸。含磷巖系由上、下兩層含磷變質白雲巖和上、下兩層白雲石雲母組成。兩者交替出現。整個巖系由不同比例的白雲石、應時和白雲母組成。磷灰石與這些巖石的關系表明，磷灰石雖然分布在以白雲石-應時-白雲母為主要礦物的含磷巖系的各類巖石中，但具有以下特點:磷灰石的富集多發生在白雲石富集區。即白雲石大理巖中磷灰石的含量最高。相反，磷灰石在白雲母極其豐富的石英巖和雲母片巖中並不豐富。當白雲母-白雲石和白雲母-應時比例相近時，磷灰石明顯聚集；在上述三種礦物含量幾乎相等的某些巖石類型中，磷灰石也發生聚集；白雲質雲母片巖位於兩塊含磷巖石之間，也有少量磷礦，但大部分產於雲母石英片巖中。磷礦的化學成分見表14-11。
表14-11海州磷礦礦石化學成分
主要礦石類型為細粒磷灰石，其次為雲母磷灰石和磷酸錳。含磷酸鹽物質主要是氟磷灰石，常伴有方解石、黃鐵礦、金紅石、白雲母、碳等。
含礦帶延伸20多公裏，寬度100 ~ 150米，最大寬度700米，分為上下兩層含礦層。下部含礦層有18個礦體，單個礦體長度壹般為100余米至1000余米，最長的達2000余米。上層有六個礦體。單個礦體長300~400米，厚2 ~ 6米，最大厚度超過30米。礦體呈層狀和似層狀。
圖14-4海州磷礦地質圖
(根據張秋生等人，1983)
1—鉀長石花崗巖(混合花崗巖)；2-細粒鉀質花崗巖(混合片麻巖)；3眼球片麻巖；4-含磷巖系；5-白雲母片麻巖
三。資源分布及成礦規律
1.磷礦分布
我國磷礦分布廣泛，相對集中在雲南、貴州、四川、湖北、湖南四省，總儲量11764萬t，占全國磷礦總儲量的77%，P2O5超過30%的富礦幾乎都集中在這五省。具體來說，我國磷礦主要分布在以下八個地區:雲南滇池、貴州開陽、甕福、四川金河-清平、湖北馬邊、宜昌、姬胡、保康。圖14-5顯示了中國主要大中型磷礦床。
2.成礦規律
沈積磷塊巖的主要成礦規律:震旦紀-寒武紀是中國海相沈積磷塊巖礦床的主要成礦期。揚子區震旦系陡山沱組和燈影組沈積磷塊巖分布在貴州、湖北和湖南，即揚子成磷區的湘黔成礦帶、陜鄂成礦帶和浙桂成礦帶。時限為(800±50)ma ~(615±20)m。揚子地臺陡山沱組是我國最大的磷礦床，其上的燈影組磷酸鹽巖已在許多地區發現，但它構成了壹個有經濟價值的磷礦床，主要分布在湖北南漳鄧家崖。
我國寒武紀地層發育良好，早寒武世各海侵地層底部均沈積有磷礦，其中梅樹村組大型磷礦是僅次於陡山沱組的全國第二大磷礦。具有巨大經濟價值的磷礦床主要集中在上洋子成磷帶的雲南、四川和陜西，在地理上構成近南北向的帶狀分布。
圖14-5中國磷礦分布圖
變質磷礦床成礦規律:豐寧型磷礦床為太古宙礦床，主要分布於中朝地塊太古宙大陸核心區，即華北大陸核、吉林南部-朝鮮大陸核、山東大陸核等。其中，中朝地塊北部內蒙地軸中東部構成兩個成礦帶，山東半島為成礦帶。雞西型磷礦床是壹個早元古代礦床，主要分布在微古陸和古板塊邊緣的地槽建造中。海州磷礦床是壹個晚元古代礦床，主要分布於中朝地塊東緣的碳錳巖系和碳酸鎂巖系中，構成了濟南-遼東、蘇北和皖東北三個具有重要工業意義的成礦帶。白家山式磷礦主要分布在中朝地塊內的滹沱-中條山古槽區，是鄂爾多斯與華北陸核之間的成礦區。布隆土壤型磷礦主要分布在中朝地塊北緣。
內生磷灰石礦床的主要成礦規律:內生磷灰石礦床與幔源巖漿活動密切相關，含礦母巖壹般為幔源巖漿巖。如超基性巖-堿性-碳酸鹽巖復合體、含釩、含鈦、鐵基復合體等。這種巖漿巖壹般都是高磷的。由於地幔物質的選擇性熔融，磷在幔源巖漿中富集，然後底辟上升侵入地殼，這是磷灰石礦床形成的基本條件之壹。含磷幔源巖漿上升進入地臺或地盾區的穩定地殼，可能充分分異巖漿形成大型巖漿雜巖，是工業磷灰石礦床產生的重要因素。
幔源堿性超基性巖體磷灰石礦床主要產於地臺區兩組大構造的交匯處。含釩鈦鐵基超基性巖的幔源磷灰石礦床主要分布在地臺或屏蔽區的大斷裂帶中。