四川漢源縣瓦板山磷礦礦體及礦石特征

李金生，李 興，向 亮，杜高熊

（四川省冶金地質勘查院，成都 610051）

?

四川漢源縣瓦板山磷礦礦體及礦石特征

李金生，李 興，向 亮，杜高熊

（四川省冶金地質勘查院，成都 610051）

摘要：在介紹瓦板山磷礦含磷層特征的基礎上，進一步闡述了礦體厚度、品位、形態特征及礦石結構、構造、礦物組成、化學組分、風化特征、礦石類型等礦石特征。

關鍵詞：磷礦；礦體特征；礦石特征；漢源瓦板山

瓦板山磷礦位于四川省漢源縣城33°方向，為中低品位含鉀磷礦或稱漢源式磷礦，是我國目前最大的唯一具有開發價值的磷鉀伴生新型礦，產于寒武系下統筇竹寺組第一段第三亞段（∈1q1-3），頂底板皆為含磷泥質條紋粉砂巖。根據磷礦產出層位及含磷層特征，礦區內磷礦屬同一含磷層，分布于大紅山向斜南端南西及北東兩翼，因夾石而將含磷層劃分為2個磷礦體。

1　礦體特征

以北西向的瓦板溝為界，大紅山向斜南西部分為南西翼礦體，北東翼礦體。因含磷層P2O5品位差異而圈出厚度大于2m 的夾石（P2O5＜15%）將含磷層劃分為2個礦體，自上而下為V-1、V-2。

1.1含磷層剖面

礦區含磷層厚度變化較大，P2O5品位變化較大，礦體與圍巖常呈漸變或突變接觸。

1）頂板，灰黑色條紋狀含磷粉砂巖，條紋寬0.5～2mm，部分條紋呈舒緩波狀。頂板5m范圍內P2O5品位0.45%～22.29%，一般3%～7%，北東翼局部（TC9、TC11）見1層，P2O59.18%～22.29%，厚度0.90～0.98m，薄層。

表1　V-1礦體地表厚度、品位統計表

2）V-1磷礦，灰黑厚-塊狀，局部條紋狀、條帶狀砂屑膠磷礦，條紋順層分布，條紋寬1～6mm；局部見1～3mm寬方解石細脈沿裂隙充填，部分溶蝕形成孔洞，裂隙面亦見灰白色鈣質薄膜，局部鈣質薄膜具弱鐵染呈淺黃褐色；局部見星點狀黃鐵礦，團粒狀極少。厚度1.78～11.75m，P2O515.06%～20.21% 。

3）夾石，與磷礦石特征基本一致，亦見淺色及深色順層條紋、方解石細脈、星點狀黃鐵礦等，厚度2.15～11.90m，P2O51.26%～14.75%，一般9%～11%。

4）V-2磷礦，灰黑色厚-塊狀局部條紋狀、條帶狀砂屑膠磷礦，灰黑色與灰色條帶順層分布，互層，條帶寬2～15 mm；礦石部分裂隙中見方解石細脈充填，裂隙面多見灰白色鈣質薄膜，礦石局部可見星點狀黃鐵礦。厚度1.00～3.99m，P2O515.04%～17.20%。

表2　V-1礦體深部厚度、品位統計表

5）底板，灰黑色條紋狀含磷粉砂巖，條紋寬0.2～3mm，巖石部分裂隙充填方解石細脈，局部見星點狀黃鐵礦，偶見黃鐵礦集合體，以含眼球狀黃鐵礦結核為重要標志。底板5m范圍內P2O50.56%～17.49%，一般5%～8%，北東翼局部見 1層，P2O515.61%～17.49%，厚0.83～0.89 m，薄層。

1.2V-1礦體特征

走向控制長1 200m，南西及北東方向均已延伸至礦區外，地表呈開口北西的“W”形展布，最大控制斜深620m，單工程真厚度1.78～11.75m，單工程品位P2O55.06%～20.21%， K2O 2.79%～5.11%。礦體平均厚5.63m，平均品位P2O516.84%，K2O 4.11%（表1、表2）。礦體P2O5變化系數9.45%，厚度變化系數23.18%；深部品位變化系數6.71%，厚度變化系數58.69%；總體P2O5變化系數8.30%，厚度變化系數50.44%。

表3　V-2礦體厚度、品位統計表

礦體產狀變化較大，南西翼產狀341°～40°∠9～30°，深部傾角14°～25°；北東翼產狀251°～271°∠40°～67°，深部傾角16°～64°?？傮w南西翼平緩，傾向變化大，傾角變化??；北東翼陡峭，傾向變化小，傾角變化大。

1.3V-2礦體特征

走向控制長800m，控制最大斜深400m。單工程真厚度1.00～3.99m，單工程品位P2O515.04%～17.20%，K2O 3.48%～3.93%。礦體平均厚2.29m，平均品位P2O515.97%，K2O 3.76%。V-2品位變化系數5.10%，厚度變化系數44.63%。

礦體產狀變化較大，南西翼傾角15°～20°；北東翼傾角16°～60°。總體南西翼平緩，傾角變化?。槐睎|翼相對陡峭，傾角變化大（翼部陡傾，核部緩傾），翼部傾角39°～60°，核部工程見礦傾角均不大于25°。

2　礦石特征

2.1礦石礦物

磷礦石礦物主要為膠磷礦（隱晶質-微隱晶質的碳氟磷灰石），次為磷灰石，含量60%～65%[1]。脈石礦物硅質（石英、玉髓）含量15%～20%、碳酸鹽礦物（白云石、方解石）含量10%～20%、長石、黑云母、白云母、炭質、泥質、鐵質（黃鐵礦、褐鐵礦）等含量5%～10%。

鮞粒狀膠磷礦，淺綠棕色-褐色隱晶質-微隱晶質非均質性（干涉色一級灰），偶含有機質色調暗，粒徑0.06～0.25mm，含量約占膠磷礦的95%，呈次棱角狀，少量棱角狀、次圓狀，偶卵圓形或長條狀，與其他碎屑大致呈定向排列，碎屑內常見鐵質（黃鐵礦等）微泥晶（≤0.01 mm）塵點。填隙物為粉末狀膠磷礦，呈微泥晶，分布極不均勻，以在陸源粉砂聚集處分布較多且色暗，含量約占膠磷礦的5%。

脈石礦物主要為白云石、石英，含少量長石、黑云母、白云母。白云石呈半自形粒狀集合體相互緊密接觸組成塊均體，粒徑0.05～0.12mm，為細晶級白云石，具重結晶增大作用，結晶程度高者具四邊形，部分菱形晶體以線接觸為主。石英呈它形粒狀零星混雜于白云石粒間，粒徑0.05～0.10mm。填隙物以白云石為主，多呈微泥晶-細晶粒，少量較粗可達0.10mm，部分白云石具氧化鐵染帶和色調，并可見方解石。硅質玉髓一般粒徑≤0.01 mm，大者可達0.10mm聚團，并可含泥質、炭質塵點斑狀聚集分布于填隙物中，偶見金屬礦物（黃鐵礦），呈等軸粒狀，粒徑0.000 5～0.05mm。填隙物共同巖碎屑顆粒間充填，具接觸式膠結，顆粒支撐。

2.2礦石結構

礦石為細砂屑、中粒砂屑、礫屑結構，以中粒砂屑結構為主，細砂屑結構、礫屑結構少見。

1）細砂屑結構，膠磷礦0.06～0.25mm大小粒屑，陸源碎屑粒徑0.02～0.25mm，主要為石英，另可見硅質巖屑，少量（≤0.5%）黑云母、白云母，偶見長石。填隙物白云石、方解石、玉髓、金屬礦物多呈泥晶，局部可達粒徑0.1～0.25mm的細砂屑。

2）中粒砂屑結構，由粒度0.12～0.25mm的膠磷礦鮞粒、石英巖屑及少量白云石、長石、云母片組成碎屑物，相互緊密接觸，具顆粒支撐，碎屑呈大致定向排列。充填物為細小泥質或少量膠磷礦粉末、鐵質物共同沿碎屑顆粒間充填膠結，略具定向性，具接觸式膠結。碳酸鹽礦物除充填粒間外還呈集合體沿裂隙充填成細脈狀。

3）礫屑結構，粒屑0.15～17mm，主要為礫屑，另有少量砂屑、團塊、鮞粒、豆粒。粒屑組成分一下幾種情況，組成為碳酸鹽微泥晶，或膠磷礦與少量陸源粉砂、細砂，碳酸鹽與（少量）膠磷礦及膠磷礦、粉砂、碳酸鹽等組合。礫屑中少量為豆粒破碎搬運產物，組成主要為膠磷礦或膠磷礦及碳酸鹽。另團塊組成主要為膠

4）磷礦，其內可見砂屑、鮞粒、生物骨屑和陸源細砂、粉砂。填隙物白云石、方解石為亮晶鑲嵌結構，晶粒徑0.02～0.3mm，填隙物中偶見自生石英。

2.3礦石構造

礦石構造為孔洞狀、條紋狀、條帶狀構造以及厚-塊狀構造，以厚-塊狀構造為主，孔洞狀構造、條紋狀、條帶狀構造少見。

1）孔洞狀構造，主要見于地表，礦體上部白云質風化淋濾后形成黃褐色串珠狀砂質孔洞，。

2）條紋狀、條帶狀構造，膠磷礦與泥質物組成灰黑色與淺色條紋、條帶相間；寬度小于2mm稱為條紋，寬度大于2mm稱為條帶，局部條帶中亦有條紋，二者構成連續或斷續沿層理分布的條紋狀、條帶狀構造。

表4　V-1礦體礦石主要有益、有害組分分析結果表

表5　V-2礦體礦石主要有益、有害組分分析結果表

3）厚-塊狀構造，膠磷礦與其它脈石礦物分布相對均勻，呈顏色單一，紋理或層理少見，單層厚度大于0.5m的厚-塊狀構造。

2.4礦石化學組分

礦石化學組分為磷礦物、鉀礦物和脈石礦物三部分，磷礦物主要為膠磷礦（碳氟磷灰石）及少量磷灰石，鉀礦物主要為鉀長石和少量正長石，脈石礦物主要為石英、碳酸鹽礦物、黑云母、白云母、炭質、泥質、褐鐵礦、黃鐵礦等。礦石P2O5低、磷鉀共生、倍半氧化物R2O3含量高的特點。其有益、有害組分分析結果見表4、表5。

2.5礦石風（氧）化特征及礦石類型

2.5.1礦石風（氧）化特征

地表礦石經長期風（氧）化淋濾，白云石、方解石、黃鐵礦等易氧化分解流失，CaO、MgO、CO2質量分數明顯降低，Fe2O3質量分數提高[2]。與之相對應的地表礦石中化學性質較為穩定的A·I（主要為SiO2）及有益組分P2O5、K2O質量分數有所提高。同時，因風（氧）化作用帶入了一定的泥質成分，使得地表Al2O3質量分數有所提高。地表礦石中化學性質較為活潑的F-更容易進入磷灰石晶格形成氟磷灰石，提高了F的質量分數。

礦體可劃分為風（氧）化帶、過度帶、原生帶。風（氧）化帶礦石呈淺黃-褐黃色，黃鐵礦普遍氧化為褐鐵礦，礦石中常見褐鐵礦斑點，黃鐵礦少見，因碳酸鹽流失較多，礦石結構松散，風（氧）化深度0～50m±。過度帶礦石呈灰-淺黃色，部分黃鐵礦氧化為褐鐵礦，礦石中既可見褐鐵礦斑點，也可見黃鐵礦，碳酸鹽流失較少，礦石結構相對緊密，過度帶深度50～70m±。原生帶礦石呈青灰-灰黑色，極少有黃鐵礦氧化為褐鐵礦，碳酸鹽基本無流失，礦石結構致密，分布于過度帶之下。

2.5.2 礦石類型

根據主要礦石礦物P2O5與碳酸鹽礦物、硅酸鹽礦物間的比例（表6、表7），礦區礦石類為：

表6　V-1礦體礦石風（氧）化及礦石類型判別統計表

表7　V-2礦體礦石風（氧）化及礦石類型判別統計表

V1礦體：地表ω(P2O5)=17.34 ＜18%，CaO/P205=1.52＜1.6,ω（A·I）=41.54%＞40%，為選礦級硅質及硅酸鹽型礦石，2ω(P2O5)+ω（A·I）=76.22%＞74%，ω（CO2）=3.04%＜5.5%，為風化型礦石。

深部ω(P2O5)=16.02 ＜18%，CaO/P205=1.95＜2.0,ω（A·I）=31.10%＜40%，為選礦級混合型礦石，2ω(P2O5)+ω（A·I）=63.14%＜74%，ω（CO2）=6.59%＞5.5%，為原生型礦石。

V2礦體：ω(P2O5)=15.97 ＜18%，CaO/P205=1.97＜2.0,ω（A·I）=31.67%＜40%，為選礦級混合型礦石，2ω(P2O5)+ω（A·I）=63.61%＜74%，ω（CO2）=6.36%＞5.5%，為原生型礦石。

3　結論

瓦板山磷礦產于大紅山向斜南褶皺端南西及北東兩翼，礦體賦存于寒武系下統筇竹寺組第一段第三亞段（∈1q1-3）含磷泥質條紋粉砂巖中，礦體受向斜控制形態復雜，根據夾石劃分為V-1、V-2上下2層礦。礦石具有P2O5品位低、磷鉀共生、倍半氧化物R2O3含量高的特點，礦石礦物P2O5品位變化系數較小，礦體厚度變化系數較大。礦石結構為以中粒砂屑結構為主，細砂屑、礫屑結構少見。礦石構造以厚-塊狀構造為主，孔洞狀構造、條紋狀、條帶狀構造少見。根據礦石的化學組分及顏色、結構構造，將礦體劃分為風（氧）化帶、過度帶、原生帶；地表為選礦級硅質及硅酸鹽型礦石，深部為選礦級混合型礦石。

參考文獻：

[1]四川省地質礦產局二〇七地質隊二綜合分隊.中華人民共和國區域地質調查報告1∶50000（皇木幅）[R].1987.

[2]四川省地質局第一區域地質測量隊四分隊.中華人民共和國區域地質調查報告1∶200000（滎經幅）[R].1974.

Geological Features of the Wabanshan Phosphate Deposit in Hanyuan,Sichuan

LI Jin-sheng LI Xing XIANG Liang DU Gao-xiong
(Sichuan Institute of Metallurgical Geological Exploration,Chengdu 610051)

Abstract:This paper has a discussion on mineral and chemical compositions of phosphate,ore type,ore grade,ore texture and structure,shape and thickness of orebodies of the Wabanshan phosphate deposit in Hanyuan,Sichuan.

Key words:phosphate; orebody; Wabanshan,Hanyuan

作者簡介：李金生（1978-）男，云南祥云人，工程師，主要從事地質調查與礦產勘查

基金項目：本文由四川省冶金地質勘查院四川省漢源縣瓦板山磷礦勘探項目資助

收稿日期：2015－03－07

DOI：10.3969/j.issn.1006-0995.2016.01.013

中圖分類號：P619.21+3

文獻標識碼：A

文章編號：1006-0995（2016）01-0060-03