大別造山帶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巖系。宿松群大致可分為兩個巖性組合:第壹個巖石組合為雙峰式，但以酸性變質火山巖為主，主要巖性為白雲石鈉長石片巖、鈉長石變粒巖、石英巖、角閃石和綠片巖；第二個巖石組合為沈積變質含磷巖系，主要巖性為白雲石片巖、白雲石大理巖和磷灰巖，大理巖中有石墨片巖、褐鐵礦和滑石片巖。因此，宿松群實際上是壹套由火山巖、大理巖、碎屑巖和含磷巖組成的火山沈積變質建造。第壹個巖石組合中基性巖組分的原巖為大陸堿性玄武巖，可能是早期裂谷形成的雙峰式火山巖的產物；第二個巖石組合的構造背景為淺臺地相和含磷陸源碎屑沈積建造，為穩定環境下的被動大陸邊緣沈積(徐樹彤等，2002)。
在與宿松群相對應的層位中，自西向東依次為紅安群(湖北)、宿松群(安徽)、肥東群(安徽)、海州群(蘇北)，均含有磷礦床。其中，湖北有松陽磷礦、黃麥嶺磷礦、四方山磷礦，安徽有宿松磷礦、高建磷礦、南充磷礦、大橫山磷礦，蘇北有新浦磷礦、金平磷礦，構成了大別蘇魯磷礦床密集區和陸緣沈積型磷礦床成礦系列。
(1)礦床地質特征
該成礦帶的礦床特征見表5-9。
表5-9大別-蘇魯新元古代磷成礦帶礦床地質特征
(2)礦藏的例子
1.金平(海州式)磷礦
金平磷礦位於江蘇北部，連雲港以南14km處。
礦區位於蘇魯造山帶南緣變質巖區，郯廬斷裂以東，淮陰響水口斷裂西北。該地區是秦嶺-大別造山帶的東延部分。海州群含磷巖系不整合覆蓋於東海雜巖之上，分布於金平-洪蘭-洋河壹線與響水-淮陰斷裂之間。它是壹套形成於大陸架海洋環境的碎屑化學沈積巖。
該區NE向褶皺和斷裂發育，巖漿活動強烈，經歷了角閃巖相-綠片巖相變質作用和花崗巖化作用。地層劃分和磷序列如下(表5-10):
表5-10海州群地層劃分及巖性特征
磷礦床產於海州群金平組含磷巖系中(圖5-31)，又稱“海州式”磷礦床。含礦層分為上下兩段，下段為主要含礦層，厚150 ~ 400 m。
圖5-31金平磷礦地質圖
(根據張秋生等人，1984)
1-鉀質花崗巖；2-西麗鉀質花崗巖；3眼球片麻巖；4-含磷巖系；5-白雲母片麻巖
金平磷礦位於連雲港市海州南坪山區。宜山鉀質花崗片麻巖在區內為半完整的穹狀構造，構成倒轉背斜的軸部，軸部的傾沒端為海州群金平組含磷巖系。磷礦區位於背斜兩翼，分為東山和西山礦區兩部分。東山礦區出露的含礦地層主要為金平含磷巖系上段，順序為:(含角閃石)白雲石變粒巖、含石榴石碧雲粒巖、(含磷)大理巖夾磷灰巖夾灰綠色泥質鈣質雲母片巖，底部為灰綠色鈣質雲母片巖，帶白斑，相互構造接觸。礦體長1000多米，走向東北75° ~ 45°，傾向東南50°。礦體呈透鏡狀、多層狀，煤層最厚30米，延伸至-350米。礦石為細粒磷灰巖，屬中低品位。
西山礦區出露的含礦地層主要為金平磷塊巖系下段，順序為:深綠色綠泥石(雲母)片巖夾白雲石大理巖、磷灰巖、石英巖、石墨片巖、磷酸錳質透鏡體，底部為與宜山花崗片麻巖構造接觸的礫狀白雲石片巖。礦體壹般延伸數百米，中部厚度10~20m ~ 20m，延伸至-400m，未指出。礦體傾向東北，傾角30° ~ 50°。礦石主要由細粒磷灰巖、錳磷礦和雲母磷灰巖組成，品位較低。
* * *礦物為錳礦，主要產於磷礦層的淺部或中部的雲母磷灰巖和錳磷礦之間。是壹個小鏡頭，厚度0.5 ~ 6m。礦物成分主要是軟錳礦和少量軟錳礦。大部分集中在海拔50米以上的氧化帶。金平地區鈾富含伴生組分，主要賦存於雲母磷灰巖和含磷大理巖中，其次為大理巖、花崗片麻巖、雲母片巖和白雲母斜長片麻巖。
範金濤2001提出海州西部牛山全花崗片麻巖的Rb-Sr等時線年齡為7.97億年，形成於蘇魯造山帶碰撞造山後的伸展環境。揭示了蘇魯造山帶在新元古代中期開始向裂解轉化。這可以與北秦嶺從匯聚到裂解的時間850 ~ 800 ma相比較(姜昌義，1998)。它們還表明了新元古代華北陸塊和揚子陸塊的會聚-裂解過程。
可以推斷，在新元古代早期(1000 ~ 800 Ma)，揚子地塊與華北地塊發生碰撞，形成大規模的高壓變質帶和同造山及造山後巖漿侵入。伊山花崗片麻巖系的火山-巖漿作用使超大陸或活動大陸邊緣開裂。開辟了壹條長弧形的東北窄沈降帶，原巖沈積為中酸性火山-碎屑巖系。
海州巖系是壹套淺海相火山碎屑巖和碳酸鹽巖交替沈積，同時沈積磷酸鹽巖。由於多期沈積旋回，本區的含磷層是多層的。磷礦的沈積與大理巖地層，尤其是不純大理巖密切相關。就厚度而言，大理巖和磷礦的關系是反波動的。根據磷塊巖層中含有大量黃鐵礦和含磷灰石的碳質雲母片巖，說明磷塊巖是在靜水介質中良好的還原條件下形成的。由於鎂、錳、磷的沈積條件接近，磷灰巖中常出現白雲石和方解石條帶，並有黑白錳質磷塊巖。
2.黃麥嶺磷礦
礦區位於湖北省大悟縣。區內地層主要為新元古代紅安群黃麥嶺組、天臺山組、七角山組和塔崗組。底部是古元古代大別巖群。其上部被白堊系、第三系和第四系覆蓋。
黃麥嶺磷礦位於大雷山穹窿西南。大雷山穹窿的核心由大別巖群的酸性火山巖組成。周圍地層為新元古代紅安群，主要巖性為白雲質片巖、片麻巖、石榴石角閃巖、白雲石片巖、綠簾石角閃巖、含石墨片巖、大理巖、麻粒巖、石英巖、石墨片巖、磷塊巖、錳質土層等。磷塊巖產於紅安群黃麥嶺組。核心的酸性火山巖是磷礦的底板，核心周圍有很多磷礦。
黃麥嶺組含磷地層是壹套混有基性火山巖的副變質巖系，有多個小的沈積韻律。磷塊巖壹般有兩層，總厚度250 ~ 850米，主要分布在穹窿周圍和背斜兩翼(圖5-32)。
圖5-32黃麥嶺磷礦區地質示意圖
(據湖北省地質局第六地質大隊1976)
礦體分為上下兩層:下層為小規模、變化大、不連續的小礦層，長約1500m，厚2 ~ 6m，P2O5壹般含量為11.72%；上煤層為主煤層，連續層狀，長2980m，總厚度5 ~ 30m，P2O5含量8.27 ~ 9.26%。煤層底板為含磷變粒巖，夾層以大理巖為主，其次為雲母片巖、含磷變粒巖、含磷麻粒巖和石墨片巖。有四種天然礦石類型:錳磷灰巖、淺粒磷灰巖、條帶狀麻粒巖磷灰巖和麻粒巖磷灰巖。前兩種礦石含磷量高，礦物成分主要是氟磷灰石。礦床類型屬於區域變質沈積變質磷灰巖礦床。
磷塊巖層呈層狀、似層狀，在空間上與碳酸鹽巖、石英巖關系密切。其組合為磷塊巖層、碳酸鹽巖層、石英巖、麻粒巖(變粒巖)、雲母石英片巖，常含碳、錳。局部與磷灰巖、石英巖互層，或沿走向傾向帶轉化為碳酸鹽巖層。大多數礦體呈層狀或似層狀，少數呈透鏡狀或扁豆狀。主要為低品位結晶磷灰巖礦，部分地區可形成純磷灰巖礦，P2O5含量在40%以上。
磷礦床屬於淺海相沈積變質磷灰巖礦床。常含錳，部分地區含量較高，可形成錳礦床或磷酸錳礦床。錳和磷沒有關系，主要是由原始沈積環境決定的。
由於風化作用，出露的含鐵錳黑褐色巖石、不規則板狀石英巖和零星出露的碳酸鹽巖層，以及周圍的酸性火山巖(花崗片麻巖)是該區的找礦標誌。
3.大別-蘇魯磷塊巖帶成礦時代探討
長期以來，紅安群、宿松群、肥東群不整合在大別群上，海州群不整合在東海群上，同屬古元古代。因此，產於這些地層中的沈積變質磷礦床也被確定為中元古代礦床。
近年來，隨著區域地質填圖和專題研究的深入，對該區磷礦床的時代提出了新的認識。
本區磷礦床集中在宿松群及同等層位，包括紅安群(湖北)、肥東群(安徽)和海州群(江蘇)。宿松群及其同等層位自西向東斷續出露於湖北大悟縣冷棚、黃麥嶺，黃陂縣四方山、團山溝，習水縣馬龍，武穴市松陽橋，黃梅縣塔爾畈，劉萍，高建，安徽宿松縣南充。郯廬斷裂以東的肥東和江蘇以北的金平也暴露在外。
安徽省區域地質調查局近期的1: 25萬太湖幅區域地質調查報告(2002)顯示，宿松群早期與大別雜巖呈角度不整合接觸，後受構造作用疊加。吳衛平在宿松群中也發現了可能的疊層石，表明其時代比其原歸屬新(1: 25萬太湖片區域調查報告，2002)。童家福等(1999)在宿松群變質火山巖中獲得的鋯石U-Pb年齡為866±48Ma，表明原宿松群變質-酸性火山巖形成於新元古代，其中的磷塊巖屬於陡山沱期(童家福等，2000，2002)。侯等(1995)分別在宿松群大理巖中獲得了許多微體化石。經南京地質礦產研究所閆永奎鑒定，認為該組合與揚子地層區震旦紀微體化石組合相似，其地質時代定為震旦紀。
湖北省區域地質調查局在區域地質調查中發現，紅安群黃麥嶺組(含磷層)下原被認為不整合的“大別群”或“桐柏群”均為片麻狀花崗質巖石。雖然這些花崗質巖石經歷了強烈的韌性剪切變形，但仍保留了良好的斑狀花崗巖結構，實際上是變形變質侵入體。王等(2002)獲得的鋯石U-Pb等時線年齡為823Ma，中國地質大學獲得的鋯石U-Pb年齡為858Ma，表明屬於晉寧巖體。
近日，在湖北省地質調查院進行的1:25萬麻城幅(2006，5438+0)調查中，在原紅安群七角山組大理巖中發現藍綠藻化石(經中國地質大學俞蘇豫教授鑒定)，為震旦系常見化石。部分樣品中的微體化石組合被確定為晚震旦世。
在蘇北地區，江蘇省地調院解體了原海州群，確定了東海雜巖中的變形變質侵入體。徐惠芬等(2001)確定了宜山花崗質片麻巖的巖漿鋯石U-Pb法。Pb-Pb法同位素年齡約為820Ma，認為宜山片麻巖的原巖形成於新元古代晉寧期。
根據上述資料，大別-蘇魯磷塊巖帶形成於新元古代被動大陸邊緣沈積。