常蘇娟,朱杰勇,2,劉 益,2,孔志崗,2,楊永超,2
(1.昆明理工大學國土資源工程學院,云南 昆明 650093;2.云南災害測報與防治高技術開放實驗室,云南 昆明 650093)
云 南 的 含 磷 層 位
常蘇娟1,朱杰勇1,2,劉 益1,2,孔志崗1,2,楊永超1,2
(1.昆明理工大學國土資源工程學院,云南 昆明 650093;2.云南災害測報與防治高技術開放實驗室,云南 昆明 650093)
云南磷礦資源豐富,已發現的含磷層位有燈影組、梅樹村組、筇竹寺組、湄潭組、東崗嶺組、榴江組、個舊組等。下寒武統梅樹村組是云南最主要的含磷層位,在滇東南至華寧、滇北至永善一帶形成若干大型至超大型磷礦床。燈影組含磷層位分布在祿勸—尋甸以北;湄潭組含磷層位分布在滇東北鹽津—鎮雄一帶;榴江組、東崗嶺組及中三疊統個舊組含磷層位分布在滇東南文山地區。其中,個舊組是最新發現的含磷層位。
含磷層位;燈影組;梅樹村組;筇竹寺組;東崗嶺組;個舊組;云南
我國磷塊巖成礦時代多樣,含磷層位及礦化層位較多,其中以震旦紀、寒武紀、泥盆紀形成的工業礦床最為重要[1]。下寒武統梅樹村組(漁戶村組)是云南迄今為止最為重要的含磷層位。近年,隨著找礦力度的加大,云南境內逐漸發現了一些新的含磷層位。
云南中東部地區廣泛出露地臺型沉積的震旦系,其中上震旦統燈影組是一個值得注意的含磷層位。該組分布在滇東廣大地區及華坪—寧蒗一帶,以灰白、淺灰色厚層—塊狀白云巖為主,夾含藻白云巖、硅質白云巖及硅質巖、磷塊巖,與下伏陡山沱組或那章組呈整合接觸,與上覆漁戶村組舊城段整合或假整合接觸[2-3]。燈影組在滇東區巖性變化不大,北部地層厚度較大,向南逐漸變小,自下而上可分為四部分:下部為灰白、淺灰色中厚層狀含硅質條紋粉晶白云巖夾泥質白云巖,含石鹽假晶;中下部為灰白、淺灰色具葡萄狀、花邊狀構造的含藻白云巖夾燧石條帶及團塊;中上部為淺灰、灰白色中厚層狀含硅質密集平紋白云質灰巖及白云巖,局部含內碎屑或夾鈣質頁巖;上部以淺灰色含磷白云巖及硅質白云巖為主,底有紫紅、灰綠色泥質粉砂巖或泥質白云巖,上部夾磷塊巖。
滇中北部祿勸、尋甸至四川境內發育燈影組磷礦床。據云南煤化工院最新發現,祿勸縣大輯馬一帶上震旦統東龍潭組(燈影組)中發現磷礦床。祿勸縣翠華鄉某地發現產于燈影組白云巖節理裂隙中的磷鈣土,分析結果顯示P2O5平均品位32%以上。磷鈣土未風化者呈蜂巢狀夾在灰質白云巖中,風化后則呈細粒狀、粉末狀。燈影組在華坪—寧蒗一帶上部夾含磷粉砂巖多層,但無可采磷礦。
下寒武統梅樹村組和筇竹寺組是云南重要的含磷層位,特別是梅樹村組,在滇東地區形成若干大型至巨型磷礦床。
(1) 梅樹村組。

圖1 滇東下寒武統梅樹村組主要磷礦床分布
梅樹村組為燈影期末海退過程中保留的海灣沉積,沿康滇地軸的東側,北起四川的峨眉,南至云南邊境的蒙自,形成一個規模很大的成礦帶(圖1)。滇東地區磷礦層賦存在梅樹村組中誼村段,該段在全區巖性變化不大,主要由磷塊巖及含磷白云巖組成,總的趨勢是:祿勸普渡河以西及會澤五星、魯甸、巧家地區,巖性為含磷白云巖,無工業礦層;嵩明老余屯、宜良馬街、曲靖溫泉、馬龍那章一帶,厚度薄,巖性為深灰色含磷粉砂質白云巖及極薄層狀磷塊巖;會澤馬路、尋甸先鋒、昆明金馬村、呈貢大漁、宜良紅石巖、華寧火特為單一工業礦層;其余地區均為上、下工業磷礦層,中部夾含磷白云巖夾層。與上覆筇竹寺組及下伏燈影組均為整合接觸。
梅樹村組在云南東部厚度的變化具有一定規律:由東向西,中部地區最厚,東西變薄;由南向北出現兩個薄值區。這一特征表明云南東部在早寒武世初期有3個沉積磷塊巖的中心,北段以永善務基為中心(實際中心在四川雷波馬頸子),向四周厚度逐漸變薄,含磷性差;中段以祿勸中槽子,尋甸大灣、東川九龍村、曲靖德澤、會澤待補、大海為中心,向四周厚度逐漸變薄,含磷性變差;南段以晉寧王家灣、澄江漁戶村、華寧火特、江川清水溝為中心,向四周厚度變薄,含磷性變差。
滇東地區梅樹村組具工業價值的有3種磷礦床類型:海口型、德澤型、納章型,各礦床類型主要地質特征見表1[4]。
(2) 筇竹寺組。
筇竹寺組在云南東部分布甚廣,南起華寧,經昆明、東川,北至永善,綿延500余km。該組巖性穩定,主要由一套深灰、灰綠、暗綠、灰黑色泥質頁巖、粉砂巖夾泥灰巖及鈣質砂巖薄層組成,其下部常為碳質頁巖、黑色泥巖、粉砂巖夾薄層黑色硅質巖。與上覆滄浪鋪組及下伏梅樹村組均為整合接觸關系。
筇竹寺期的含磷巖系主要由黑色頁巖及硅質巖組成,部分地區頁巖、粉砂巖相變為鈣質頁巖、泥灰巖、白云質泥灰巖,有的地區碳質頁巖中夾有石煤層,整個含磷巖系以黑色為特征。礦層形成于含磷巖系的底部,與筇竹寺期海侵有關,有的礦層直接沉積于震旦系燈影組的侵蝕間斷面上。礦層常與硅質巖密切伴生,厚度較小,一般<1m,個別稍厚些,分布不穩定,受侵蝕面地形的控制,沿走向常尖滅或相變為含磷結核的頁巖。礦石類型主要為黑色、具瀝青光澤的致密塊狀磷塊巖及結核狀磷塊巖。

表1 梅樹村組3種礦床類型地質特征
該期含磷巖系的一個顯著特征是含稀土元素和放射性元素較高,鈾在磷塊巖(黑色致密塊狀磷塊巖)中的含量最高可達0.069%,在碳質頁巖中為0.006%,在磷結核中釷的含量可達0.000 9%;鐳的含量為4×10-11;磷塊巖中稀土總量(TR2O3)約為0.03%~0.23%。該期含磷巖系的黑色頁巖中還含有鎳、銅、釩、銀等金屬,常構成一個較薄的“金屬層”。形成于黑色頁巖或碳泥質粉砂巖的底部。根據部分礦區的分析,鎳的含量約為0.1%~0.6%,鉬的含量約為0.03%~0.4%,釩的含量可達l%左右。黑色頁巖中往往含釩較高,部分構成釩礦層。另外,武定、祿勸至會澤一帶,筇竹寺組底部含鉀磷塊巖,P2O5含量15%~25%,K2O含量5%~10%。

奧陶系含磷層位發現于滇東北威信、鹽津、鎮雄一帶的湄潭組(O1m)地層中(圖2),巖性為灰、灰綠、黃褐色頁巖、粉砂巖夾細砂巖,局部夾灰巖透鏡體。湄潭組與上覆十字鋪組為整合接觸,與下伏紅花園組一般為整合接觸,局部可直接超覆于寒武系之上。按巖性及古生物組合特征,湄潭組在鎮雄地區由上至下可劃分為5個段:第五段黃綠色頁巖段,第四段結晶灰巖段,第三段穗綠色頁巖段,第二段灰色砂巖段,第一段灰綠色頁巖段。磷礦層賦存于湄潭組第二段灰色砂巖段,本段連續沉積在第一段之上,由灰白、夾少量灰綠色頁巖組成,砂巖含云母較多,常發育蟲跡構造,化石稀少,厚度56.60~142.93m,變化大。第二段砂巖中普遍含磷,含磷層為黑色中厚層狀膠磷礦,多位于本段中下部,在鎮雄北部柿子壩、落木柔背斜最佳。
鹽津下奧陶統湄潭組層狀砂巖、砂頁巖中夾有薄層狀及透鏡狀磷礦,在鹽津水田壩(P2O59.01%)、鹽井壩(P2O533.72%)發現含磷礦層,厚0.32~0.5m。
中泥盆統東崗嶺組(廣南小區稱分水嶺組)為滇東南的主要含磷層位(圖3)。巖性主要由白云質灰巖、泥質灰巖、碳泥質灰巖及硅質巖組成,夾磷塊巖層或透鏡體,礦層位于該組下部。該組下與古木組白云巖,上與革當組鮞狀灰巖均呈整合接觸。東崗嶺組已發現的磷礦床主要為廣南布達磷礦,其基本特征見表2。
滇東南廣南縣發現上泥盆統榴江組含磷層位,分布在廣南蓮花狀構造內緣及東南部八渡背斜的軸部。磷礦層主要產于榴江組下部淺海相硅質巖中,在廣南縣蓮峰鄉木底一帶沉積了具有工業價值的磷礦(圖4)。該磷礦分布范圍較大,礦石質量較好,P2O5含量22.42%。磷礦石主要為角礫狀磷塊巖,呈變余角礫狀構造,變膠狀結構。礦石礦物以磷灰石、膠磷礦、石英、硅質巖為主,其次為含硅質生物介殼、粘土、褐鐵礦。膠結物為細晶磷灰石、膠磷礦、氟磷灰石。


表2 廣南布達磷礦基本特征

圖4 廣南縣木底磷礦上泥盆統榴江組柱狀圖
云南三疊系的研究雖有上百年的歷史,但以往的地質工作均未發現磷礦床。2009年,中國冶金地質勘查總局昆明勘查院在丘北縣膩腳鄉舍龍村一帶發現磷礦。野外地質調查顯示,磷礦層順層整合分布于中三疊統個舊組第五段)灰巖之上,礦層厚度≥6m,沿走向延伸≥1 500m,沿傾向延伸不明。礦層頂部為第四系浮土覆蓋,局部出露地表,強烈風化呈土狀、蜂窩狀。礦石類型主要為塊狀磷塊巖,地表強風化可見蜂窩狀磷塊巖。作者結合云南省地礦局彌勒福地質調查的研究成果,初步認為該含磷層位可劃分到中三疊統個舊組,有關該含磷層位的劃分有待進一步研究。
梅樹村組是云南最重要的含磷層位,滇東地區是該組成礦與找礦的主要場所。分布于滇東北的湄潭組含磷層位尚未發現工業礦床,其經濟價值不高。燈影組在云南分布廣泛,是一個不可忽視的含磷層位,其找礦重點應集中在武定—尋甸以北延伸入四川境內的一些地區。東崗嶺組、榴江組是滇東南主要含磷層位,應加強在區內的找礦力度。個舊組是丘北一帶新發現的含磷層位,有待進一步研究。
[1]葉連俊,陳其英.中國磷塊巖[M].北京:科學出版社,1989:1-6.
[2]云南省地質礦產局.云南省區域地質志[M].北京:地質出版社,1990.
[3]云南省地質礦產局.云南省巖石地層[M].北京:中國地質大學出版社,1996:60-62.
[4]許善任,王崇武,王二瑜.云南下寒武統磷礦地質若干問題的探討[J].地質論評,1984(5):477-488.
The Phosphoric Horizon of Yunnan Province
CHANG Su-juan1, ZHU Jie-yong1,2, LIU Yi1,2, KONG Zhi-gang1,2, YANG Yong-chao1,2
(1.Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093, China;2.Hi-tech Open Lab for Hazards and Mitigation, Kunming 650093, China)
The phosphate resources is rich in Yunnan province of China, where lots of phosphoric horizons, such as Dengying fm、Meishucun fm、Qiongzhusi fm、Meitan fm、Donggangling fm、Liujiang fm and Gejiu fm, have been found. Among of those phosphoric horizons, Meishucun fm is the most important one where plenty of large scale phosphorite deposits have been found in eastern of Yunnan. The Dengying Fm is located in north of Luquan-Xundian; Meitan fm in northeast of Yunnan Yanjin-Zhenxiong region; Donggangling fm、Liujiang fm and Gejiu fm are located in southeast of Yunnan Wenshan. In those phosphoric horizons, Gejiu fm is newly discovered.
phosphoric horizon; Dengying fm; Meishucun fm; Qiongzhusi fm; Donggangling fm; Gejiu fm; Yunnan
P619.213
A
1007-9386(2011)01-0044-04
2010-11-17