云南環滇池周邊磷礦找礦實踐及成果

李云燦,楊志鮮

(中化地質礦山總局云南地質勘查院,云南 昆明 650100)

0 引 言

環滇池周邊研究區位于云南中東部,東經102°14′26″～103°49′41″,北緯23°56′13″～25°27′50″范圍內,北起富民-嵩明,南至江川—華寧,東起宜良,西到安寧,面積14 000 km2.位處揚子準地臺之滇東臺褶帶,昆明臺褶束的中南部,屬云南三大聚磷盆地之昆明—華寧聚磷盆地(圖1).是云南磷資源質量最優,開采條件最好,交通條件最方便,其勘查、開發利用程度最高的地區.

圖1 滇池地區下寒武統磷礦沉積巖相及古地理圖

1 礦床特征

1.1 礦體(層)形態及厚度

區內磷礦形成于早寒武世中誼村(漁戶村)期,屬沉積磷塊巖礦床,含磷巖系厚度0.12～70 m,由白云巖、含磷白云巖及硅質巖組成.大部分礦區均具有上、下礦層為雙層型結構,少部分礦區因缺失下礦層,為單層結構及其它類型結構(圖2).據區內已勘探礦區統計,工業礦體厚度0.97～22.47 m.礦體(層)走向延伸長度約在10 km以上,沿傾斜方向最大控制斜長2 823 m.工業礦體與含礦層產狀一致,呈層狀產出,受后期風化作用的影響,各品級礦體呈層狀或透鏡狀產出.在垂向上,各礦區品級礦體的分布規律也不相同.

圖2 礦層結構類型平面分布示意圖*注:②據《云南省旱寒武世沉積磷塊巖礦床地質普查總體報告》修編

1.2 礦層化學組分特征

上、下磷礦層工業礦體P2O5平均含量(按礦床點計)最高32.58%(西山區觀音山礦區),最低11.13%(宜良縣象鼻嶺礦區,已無工業價值礦體),平均22.20%.以中深部已有控制的礦床(點)統計,富磷區主要位于西山區觀音山—尖山磷礦—晉寧縣待云寺—昆陽磷礦—上蒜磷礦—晉寧磷礦一帶以及澄江縣大山寺—梁王沖—漁戶村—江川縣清水溝—楊柳壩一帶.

區內磷礦床基本為鈣鎂質型磷礦,經礦區勘查成果資料證實,具風化富集特征,礦體P2O5含量由地表→深部,具有由富→貧的變化規律,P2O5含量大于24%的部分均在每個礦區的最低潛水面以上,僅個別礦區在潛水面以下仍有P2O5含量大于24%的礦體(層),例如澄江縣梁王沖礦區ZK12-2鉆孔,205 m之下見厚6.90 m、P2O5含量35.24%的磷礦體.但也有個別硅質型礦石磷礦區與上述特點相反,主要有安寧草鋪礦區松坪礦段與龍樹礦段,風化帶內礦石P2O5含量顯著降低為Ⅲ品級、低品位礦,而深部原生帶(已在最低潛水面以下)礦石P2O5含量反高,達Ⅰ、Ⅱ品級.

1.3 礦石的礦物成分

a. 原生含磷礦物.區內原生含磷礦物統稱膠磷礦.通過進行單礦物分離,并對分離的單礦物作化學分析、紅外光譜分析、X衍射分析、微量元素光譜分析、以及電鏡分析和掃描表明,原生含磷礦物為氟磷灰石和微含碳的氟磷灰石.同時這兩種礦物在礦石中的產出形式,并不象過去認為是以膠體顆粒形式產出,而是以微晶集合體的形式產出的.

b. 次生含磷礦物.風氧化帶中的礦石,常見銀星石,磷鋁石等次生磷礦物,它們是氟磷灰石集合體經氧化作用形成的,一般產于氟磷灰石集合體的周圍和裂隙中.呈褐色、綠色纖維狀、放射狀、粒狀集合體,細晶細小,小于0.003 mm.

c. 脈石礦物.常與含磷礦物共生的一些脈石礦物有碳酸鹽類(方解石、白云石)、硅質(玉髓、石英)、粘土礦物(水云母、高嶺石)、陸源碎屑(石英、長石、白云母、黑云母、巖屑、鋯石、電氣石),黃鐵礦、海綠石及有機質、鐵泥質.

1.4 礦石的結構構造

a. 礦石結構.礦石結構主要有微粒結構、內碎屑結構、鮞粒結構、殼粒結構、生物碎屑結構及結晶結構.

b. 礦石構造.礦石構造主要為塊狀構造、條帶狀構造、條紋狀構造、透鏡狀構造及結核狀構造.

1.5 礦石類型及其分布特征

a. 礦石自然類型.研究區內礦石自然類型以云基、磷基、硅基、灰基、泥基砂屑、粉屑磷塊巖為主,有部分含砂、砂質云基、磷基砂屑磷塊巖.上述5類膠結物的鮞粒、團粒、礫屑結構磷塊巖較少,微粒磷塊巖偶見.

b. 分布特征.研究區內主要礦石類型在垂向上常相互交替出現,在水平面上,主要幾種礦石類型組合分布有一定的規律性,可劃分為3個礦石自然類型分布區(圖3).

1.6 礦石的風氧化特征

礦石風氧化后其物理性質發生了一系列變化,礦石顏色由原生的深灰色、灰黑色變為淺灰、藍灰色,礦石孔隙率增加,容重減小.

環滇池周邊幾個重要礦區的風氧化帶深度統計見表1.

圖3 礦石自然類型分布示意圖*注:②據《云南省早寒武世沉積磷塊巖礦床地質普查總體報告》

表1 環滇池周邊磷資源重要礦區風化帶深度統計表

2 找礦成果

1939年程裕淇先生調查昆陽中誼村一帶地質礦產時首先發現了下寒武統磷塊巖礦床,其后,王曰倫等又發現了昆明大龍潭、嵩明官箐、呈貢雞叫山、澄江東山等磷礦點.1955年西南地質局528地質隊對昆陽磷礦進行了勘探,并于1958年提交了云南省最早的一份磷礦勘探報告《昆陽磷礦區詳細地質勘探報告》[1].從此確立了云南省磷礦資源在全國的地位.

20世紀50年代到60年代初,云南省工業廳勘探隊發現和普查了華寧火特和黃翠山磷礦區.60年代中期云南省地質局第九地質隊勘探了海口桃樹箐磷礦.60年代中后期至整個70年代,云南省第二區域地質調查隊開展和完成了1∶20萬區域地質和礦產調查工作,正確地圈定了含磷地層的分布范圍,發現和提出晉寧王家灣、澄江梅玉村、江川多雨山、宜良紅石巖等有工業價值的磷礦產地10多處.與此同期,云南省地質局第十三地質隊對海口桃樹箐磷礦的補充勘探,二十地質隊對晉寧王家灣磷礦的勘探等,極大地提高了滇池周邊地區磷礦地質的工作程度,加深了磷礦形成條件的認識.

20世紀80～90年代,云南省地質局第一地質大隊用了7年的時間,完成全省磷礦遠景調查,1988年提交了普查總體報告[2],對環滇池周邊磷資源進行了全面系統的總結.此外,云南省地質科學研究所研究成果《云南東部震旦系-寒武系界線》已在多次國際學術交流中進行了交流,在國內外有一定影響.

進入2000年以來,中化地質礦山總局云南地質勘查院完成了澄江大山寺、海口云龍寺、江川楊柳壩、晉寧待云寺、澄江梁王沖、彌勒西二鎮等礦區的勘探、詳查及海口磷礦、昆陽磷礦、尖山磷礦、白塔村磷礦等已開發礦山的保有資源儲量核實工作.大大提高了環滇池周邊磷礦地質的工作程度.

環滇池周邊地區,截止2008年底,已知礦床(點)72處(其中按工作程度分勘探礦區14個、詳查礦區9個、普查礦區16個、預查礦區19個、踏勘礦床14個,按規模分大型礦床30處、中型礦床29處、小型礦床8處、不明礦床5處),累計提交333以上磷礦石資源儲量28.54億t.找礦成果統計:完成“富民縣新民村礦區磷礦預查”等找礦工作30項,查明72礦區資源儲量285 396.622萬t.

3 找礦遠景

根據最近通過省級評審的《云南省磷礦資源潛力評價成果報告》,以地質礦產研究為主線,通過成礦地質背景研究、區域成礦規律研究,結合化探、遙感等綜合信息分析,在環滇池周邊地區圈定了71個預測區,預測資源潛力54.44億t(未含查明表2統計量).其中,安寧—晉寧—江川—澄江一線礦石質量較優,地表及深部勘查程度較高,中深部有較好的找礦遠景;宜良—華寧一線勘查程度偏低,含磷礦層分布廣泛,尚有一定找礦遠景.

4 結 語

a. 區內安寧—晉寧—江川—澄江一線,礦石質量較優,勘查程度較高,以往勘查工作基本控制礦層在500 m以淺(垂直孔深),大部分礦區達300 m以淺,其中深部尚有找礦遠景.

b. 區內宜良—華寧一線以往勘查程度較低,礦石質量相對較差.應加強地表及深部找礦工作.

c. 區內磷礦風化富集特征明顯,中深部礦石P2O5含量相對較低,加之埋藏深度較大.應加強中低品位磷礦選礦及地下開采方面的研究工作.

d. 區內磷礦分布于滇池及撫仙湖周邊,勘查及開采過程中,應注意對環境的保護.

參考文獻:

[1]西南地質局528地質隊.昆陽磷礦區詳細地質勘探報告[R].1955.

[2]云南省地質局第一地質大隊.云南省早寒武世沉積磷塊巖礦床地質普查總體報告[R].昆明:云南省地質礦產局第一地質大隊,1988.